Формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЧЕРНІГІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ Т.Г. ШЕВЧЕНКА

УДК 378:5]:004

Формування професійної компетентності

з інформаційних технологій у майбутніх учителів

природничо-математичного профілю

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

ПЕНЬКОВЕЦЬ Олена Василівна

Чернігів - 2010

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Чернігівському національному педагогічному університеті імені Т.Г. Шевченка, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник доктор педагогічних наук, професор

Козлакова Галина Олексіївна,

Інститут вищої освіти АПН України,

головний науковий співробітник відділу

теорії та методології природничої й інженерної освіти.

Офіційні опоненти:доктор педагогічних наук, професор

Лузан Петро Григорович,

Національний університет біоресурсів і

природокористування України,

завідувач кафедри педагогіки;

кандидат педагогічних наук, доцент

Пригодій Микола Анатолійович,

Інститут вищої освіти АПН України, докторант.

Захист відбудеться 04 червня 2010 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 79.053.02 в Чернігівському національному педагогічному університеті імені Т.Г. Шевченка, 14013, м. Чернігів, вул. Гетьмана Полуботка, 53.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернігівського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка, 14013, м. Чернігів, вул. Гетьмана Полуботка, 53.

Автореферат розіслано 04 травня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.О. Дідух

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасний етап розвитку суспільства характеризується інтенсивністю та високим рівнем інформатизації. Провідне місце відведено інформатизації освіти - процесу, скерованому на підвищення якості змісту освіти, на становлення та розвиток загальнодоступних баз знань в усіх галузях освіти України. Відтак актуальною є раціоналізація інтелектуальної діяльності за рахунок використання інформаційно-комунікаційних технологій. Реалізація стратегії модернізації освіти загострює проблему недостатньої професійної компетентності фахівців, що обумовило значне підвищення вимог до рівня та якості підготовки майбутніх учителів.

Головною метою системи вищої професійної освіти в умовах технологічної цивілізації є не тільки надання студентам певних теоретичних знань, формування умінь і навичок, а й сприяння розвитку кваліфікованого працівника відповідного рівня та профілю, конкурентоспроможного на ринку праці, компетентного, готового до постійного професійного росту, соціальної та професійної мобільності. Виникає необхідність розроблення теоретичних положень і практичних рекомендацій при переході від кваліфікаційного на компетентнісний підхід, зокрема у підготовці вчителів.

Питання формування професійної компетентності, вдосконалення професійної підготовки фахівців в умовах вищої школи, проблеми вищої професійної освіти досліджували: В.В. Борисов, Ф.Н. Гоноболін, В.М. Гриньова, О.А. Дубасенюк, І.Ф. Ісаєв, І.О. Зимня, Н.В. Кузьміна, В.І. Лозова, П.Г. Лузан, А.К. Маркова, Є.М. Павлютенков, В.К. Сидоренко, В.О. Сластьонін, Н.Т. Тверезовська, А.В. Хуторський.

У сфері наукових досліджень інформатизації освіти можна виділити декілька напрямів. Дослідженням проблем науково-методичного забезпечення навчальної дисципліни "Основи інформатики та обчислювальної техніки" займалися В.І. Гриценко, Р.С. Гуревич, В.А. Каймін, М.П. Лапчик, Н.В. Морзе, Ю.С. Рамський, А.П. Єршов.

Обґрунтуванню концептуальних засад процесу інформатизації системи освіти приділили увагу Є.П. Веліхов, Я.М. Глинський, В.М. Глушков, А.М. Гуржій та ін.

Проблеми впровадження інформаційно-комунікаційних технологій у навчальний процес досліджували Ю.В. Горошко, М.І. Жалдак, Г.О. Козлакова, В.І. Клочко, Т.О. Олійник, М.А. Пригодій, С.А. Раков, С.А. Смирнов, О.М. Торубара.

У дослідженні проблем інформатизації освіти провідну роль займають роботи В.П. Беспалька, П.Я. Гальперіна, Т.А. Ільїної, Ю.І. Машбиця, В.М. Монахова та ін, присвячені питанням психолого-педагогічних основ ефективного використання комп'ютерів у навчально-виховному процесі, дидактичних можливостей комп'ютерної техніки та її програмного забезпечення.

У суспільстві відбувається стрімкий розвиток сучасних інформаційних технологій. Швидкі зміни в усіх сферах суспільства мають позитивні та негативні сторони. З одного боку, кожне оновлення техніки призводить до збільшення продуктивності, надійності, відкриває нові можливості, з іншого боку, збільшує об'єми спожитої інформації, пред'являє більш високі вимоги до змісту знань і рівня компетентності вчителя, потребує постійного оновлення та поповнення знань у професійній діяльності, що в свою чергу пред'являє більш високі вимоги до системи педагогічної освіти.

Для розуміння сучасного стану інформатизації освіти й усвідомлення перспектив на майбутнє, необхідно мати уявлення про розвиток інформаційних технологій та їх вплив на процес навчання.

Аналіз науково-педагогічної літератури стосовно проблеми формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю в навчальному процесі показує, що актуальність цієї проблеми постійно зростає. Проте інтереси дослідників частіше зосереджено лише на загальних проблемах формування професійної компетентності випускників педагогічних вищих навчальних закладів або окремо на питаннях технологічної підготовки майбутніх учителів. Незважаючи на доволі великий спектр різнопланових досліджень, пов'язаних із проблемою формування інформаційної компетентності майбутніх учителів, недостатньо уваги приділяється розгляду структури, змісту і процесу формування професійної компетентності з інформаційних технологій.

Зауважимо, що з даної проблеми виявлено низку суперечностей між:

- потребою суспільства в педагогах з високим рівнем компетентності з інформаційних технологій, здатних ефективно використовувати їх в освітньому процесі, та недостатньою розробленістю та методичною забезпеченістю процесу формування даної компетентності в майбутніх учителів у межах професійної підготовки;

- наявністю в освітньому процесі вищої педагогічної школи інноваційних технологій, здатних забезпечити формування професійної компетентності з інформаційних технологій, і недостатністю розроблення та інструментарію з їх застосування у навчальному процесі;

- рівнем підготовки майбутніх учителів природничо-математичного профілю до використання інформаційних технологій та станом їх наявного застосування у навчальному процесі загальноосвітньої школи.

Актуальність проблеми та наявність протиріч при формуванні професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю зумовили вибір теми дослідження: "Формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю".

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційне дослідження виконано як розділ теми "Дидактичне забезпечення процесу формування практичної компоненти професіограми вчителя на основі компетентнісного підходу", що виконується за державним замовленням колективом фізико-математичного факультету Чернігівського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка (номер державної реєстрації 0109U001294; категорія прикладна). Тему дисертаційного дослідження затверджено Вченою радою Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка (протокол № 11 від 1 липня 2009 р.) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 7 від 27 жовтня 2009 р.).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - теоретично обґрунтувати та експериментально перевірити модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Відповідно до поставленої мети дослідження передбачається розв'язання наступних завдань:

1) проаналізувати стан дослідження проблеми формування професійної компетентності з інформаційних технологій у науково-педагогічній та нормативно-правовій літературі;

2) уточнити й науково обґрунтувати сутність професійної компетентності з інформаційних технологій як складової професійної компетентності майбутнього вчителя природничо-математичного профілю;

3) обґрунтувати модель та визначити організаційно-педагогічні умови формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю;

4) обґрунтувати критерії та експериментально перевірити модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Об'єкт дослідження - професійна підготовка майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Предмет дослідження - зміст та методика формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Для виконання поставлених завдань і перевірки вихідних положень обрано такі методи дослідження:

теоретичні: аналіз і узагальнення психолого-педагогічної, навчально-методичної літератури - для виявлення стану дослідження проблеми, засобів і форм її розв'язання; ознайомлення з нормативними документами - з метою виявлення та обґрунтування вихідних положень; аналіз, синтез, моделювання, порівняння, систематизація, узагальнення науково-теоретичних та дослідних даних - з метою відбору й осмислення фактичного матеріалу щодо організації та проведення фахової підготовки студентів, прогнозування можливих форм її реалізації;

емпіричні: систематичні й періодичні спостереження за перебігом навчально-виховного процесу у вищому педагогічному навчальному закладі, що сприяло вивченню стану проблеми; анкетування студентів - для вивчення основних суперечностей та недоліків у змісті, методах і формах навчального процесу; анкетування студентів з метою перевірки ефективності запропонованої моделі;

обробки результатів дослідження: порівняльні методики, кількісний та якісний аналіз, методи математичної статистики для опрацювання результатів експериментальної роботи і забезпечення їх достовірності.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

- вперше розкрито сутність професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів і визначено організаційно-педагогічні умови, необхідні для ефективного досягнення більш високого рівня професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю;

- розроблено модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю, що включає мотиваційно-цільовий, теоретико-методологічний, технологічний, контрольно-аналітичний компоненти; визначено критерії та рівні сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів;

- удосконалено сутність, зміст і структурні компоненти професійної компетентності з інформаційних технологій студентів природничо-математичних спеціальностей, виявлено дидактичні підходи, що сприяють ефективному формуванню професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя;

- подальшого розвитку набули: методика професійної підготовки студентів природничо-математичних спеціальностей; виявлення креативної складової у процесі формування компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів природничо-математичних дисциплін.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблено навчальну програму спецкурсу "Основи розвитку інформаційних технологій навчання у вищій педагогічній школі" - експериментально перевірено модель, що дозволяє реалізувати її для підвищення якості підготовки майбутніх учителів природничо-математичного профілю у вищій педагогічній школі.

Матеріали спецкурсу використовуються у практиці підготовки студентів вищих навчальних закладів та вчителів у системі післядипломної освіти педагогічних працівників. Теоретичні положення та практичні напрацювання, викладені в дисертації, доцільно застосувати в процесі лекційних і семінарських занять з історії інформатики та обчислювальної техніки, під час написання студентами курсових і дипломних робіт.

Результати дисертаційного дослідження впроваджено у навчальний процес Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка (довідка № 04-11/1114 від 04 грудня 2009 р.); Глухівського національного педагогічного університету імені Олександра Довженка (довідка № 353 від 19 лютого 2010 р.); Полтавського національного педагогічного університету імені В.Г. Короленка (довідка № 849 від 26 лютого 2010 р.); Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (довідка № 647 від 22 лютого 2010 р.).

Особистий внесок здобувача. Основні наукові результати одержано особисто здобувачем; дві статті опубліковано у співавторстві з доктором педагогічних наук, професором Г.О. Козлаковою: у статті "Обґрунтування програми спецкурсу "Історія комп'ютерних технологій навчання" для студентів магістратури" автором уточнено і розширено програму спецкурсу для майбутніх учителів природничо-математичного профілю; уточнено понятійний апарат дослідження; проаналізовано процес становлення та розвитку інформаційних технологій в освітньому процесі; у статті "Огляд можливостей впровадження програми "Intel® навчання для майбутнього" автором проаналізовано застосування методу проектів для розв'язування педагогічних задач у суспільній діяльності учнів. Ідеї співавтора у дисертаційній роботі не використовувалися.

Апробація результатів дисертації здійснювалася на міжнародних науково-методичних конференціях: "Викладання психолого-педагогічних дисциплін у технічному університеті: методологія, досвід, перспективи" (Київ, 2007, 2009); "Сучасні інформаційні та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми" (Вінниця, 2008); "Інтегративний характер ціннісних вимірів освіти в стандартах Болонського процесу" (Бердянськ, 2008), а також на Всеукраїнських науково-практичних конференціях "Чернігівські методичні читання" (Чернігів, 2008, 2009).

Публікації. Основні результати дослідження висвітлено в 12 публікаціях: 9 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 7 з них - одноосібні, 2 - тези матеріалів конференцій, 1 - методичні рекомендації.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, загальних висновків, додатків і списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації - 264 сторінки. Основний зміст дисертації викладено на 185 сторінках. Ілюстративний матеріал представлено в 16 таблицях і 12 рисунках. Список використаних джерел становить 324 найменувань. Робота містить 7 додатків на 30 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність проблеми дисертаційного дослідження, визначено його мету і завдання, сформульовано об'єкт, предмет, розкрито методи науково-дослідницької роботи, висвітлено наукову новизну, практичне значення одержаних результатів, наведено відомості про апробацію та впровадження результатів дисертаційного дослідження.

У першому розділі - "Формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів як педагогічна проблема" - проведено історичний аналіз аспектів інформатизації навчального процесу в педагогічній освіті; охарактеризовано проблематику "інформаційного суспільства", поняття "інформаційні технології", "інформатизація освіти"; на підставі аналізу та синтезу науково-педагогічної літератури розкрито наявний стан досліджуваної проблеми та виділено напрями, які є найбільш суттєвими для нашого дослідження; здійснено порівняльний аналіз різноманітних підходів до тлумачення змісту понять "компетенція", "компетентність", "професійна компетентність", що містяться у психолого-педагогічній та методичній літературі; розкрито сутність професійної компетентності вчителя; виявлено зміст і структуру професійної компетентності з інформаційних технологій.

Ретроспективний аналіз технологічного підходу в освіті показав, що спочатку педагогічну технологію пов'язували тільки із застосуванням у навчанні технічних засобів і засобів програмованого навчання. Згодом технологію навчання почали визначати як спосіб наукового обґрунтування процесу проектування новітньої або модернізованої практики навчання. Перший період (40-і - середина 50-х рр. ХХ ст.) характеризується появою у вищій школі різноманітних технічних засобів пред'явлення інформації. Другий період (середина 50-х - 60-і рр. ХХ ст.) - запровадження технологічного підходу, що позначений виникненням програмованого навчання. Для третього періоду (70-і роки ХХ ст.) характерні такі особливості: відбувається розширення технічної бази педагогічної технології, змінюється методична основа педагогічної технології, здійснюється перехід від вербального до аудіовізуального навчання, активно здійснюється підготовка професіональних педагогів-технологів. У 80-х роках ХХ ст. розпочався четвертий етап в еволюції поняття "педагогічна технологія". Його основні риси - створення комп'ютерних лабораторій і дисплейних класів; зростання кількості та якості педагогічних програмних засобів. Провідною тенденцією розвитку сучасної педагогічної технології є використання системного аналізу до вирішення практичних питань, пов'язаних зі створенням і використанням навчального устаткування та комп'ютерних засобів навчання.

Інтенсивність процесу інформатизації освіти залежить від ступеня розвитку процесу інформатизації суспільства, що відбувається у декількох напрямах. Перший напрям пов'язаний зі становленням навчальних дисциплін, які забезпечують професійну підготовку студентів у галузі інформатики. Другий - із розширенням процесу використання засобів інформатизації, що стає нормою в усіх галузях людської діяльності. Третій напрям пов'язаний зі значним впливом інформатизації на навчальний процес. В основу сучасного етапу інформатизації освіти покладено активне освоєння та фрагментарне впровадження засобів інформаційних технологій у традиційні навчальні дисципліни і відповідно відбувається масове освоєння педагогами нових методів та організаційних форм навчальної роботи.

Спрямованість вищої педагогічної освіти на формування професійно-творчих нахилів студентів, підготовку випускників інноваційного типу, які володіють сучасними комп'ютерно-орієнтовними технологіями, зумовили необхідність перегляду та якісного оновлення структури, змісту, форм і методів підготовки майбутніх учителів.

На основі теоретичного аналізу літературних джерел зроблено висновок, що інформаційні технології виступають як об'єкт вивчення, як інструмент предметної і педагогічної діяльності та як засіб навчально-методичного забезпечення навчального процесу. При цьому їх стрімкий розвиток потребує вивчення не конкретних програмних засобів, а також освоєння майбутніми педагогами сутності процесу становлення та розвитку інформаційних технологій, вивчення та дидактичного обґрунтування їх використання.

Визначені завдання розвитку професійної компетентності з інформаційних технологій учителя, до яких входять: збагачення знаннями й уміннями в галузі інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій; розвиток комунікативних, інтелектуальних здібностей; здійснення інтерактивного діалогу в єдиному інформаційному просторі.

У дисертації основну увагу приділено професійній компетентності, виокремлюючи особистісні можливості вчителя, що дозволяють йому самостійно й ефективно реалізовувати задачі педагогічного процесу. Професійна компетентність поєднує теоретичну та практичну готовність педагога до здійснення педагогічної діяльності.

Професійна компетентність є основою формування готовності майбутнього вчителя до педагогічної діяльності як один з компонентів професійної діяльності, що спонукається внутрішнім мотивом.

У нашому дослідженні ми розглядаємо компетентність як сформовану в освітньому процесі інтегративну властивість особистості, що характеризується фактичним обсягом знань, умінь і навичок, отриманих студентом, і проявляється у спроможності вирішувати педагогічні задачі, що виникають в процесі діяльності.

На основі теоретичного аналізу встановлено характеристики базових понять дослідження. Професійна компетентність педагога - це характеристика, що відображає рівень знань і професіоналізму, позитивну динаміку результатів у педагогічній діяльності та інтегрує комплекс компетенції (психологічну, комунікативну, методичну, дослідницьку тощо).

Проведений аналіз психолого-педагогічної літератури виявив, що більшість дослідників не зазначають різниці між поняттями "професійна компетентність учителя" та "професійна компетентність майбутнього вчителя". У контексті нашого дослідження виокремлення цих категорій є важливим в теоретичному та прикладному аспекті, оскільки саме професійна компетентність майбутнього педагога має стати інтегральною властивістю особистості та показником результативності професійно-педагогічної підготовки.

Професійна компетентність майбутнього вчителя є динамічно інтегративною професійно-особистісною характеристикою студента, що є показником його теоретичної, практичної та психологічної готовності до виконання професійної діяльності, а також здатності до реагування на зміни часового, просторового аспектів та соціального аспектів.

У другому розділі - "Теоретико-методичні засади формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичних дисциплін" - розкрито зміст і структуру професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю, обґрунтовано та розроблено модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю; виділено комплекс організаційно-педагогічних умов для реалізації розробленої моделі; виявлено методичні аспекти використання інформаційних технологій у професійній діяльності майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Значна частина визначень компетентності з інформаційних технологій, запропонованих ученими-педагогами, спирається на узагальнене уміння ефективно використовувати різноманітні джерела інформації та на опанування інформаційно-комунікаційними технологіями. У нашому дослідженні ми говоримо про компетентність в галузі інформаційних технологій, оскільки саме цей термін вміщає ключові позиції, які найбільш повно визначають сутність досліджуваного аспекту. А саме: здатність до ефективної роботи з інформацією у всіх формах її подання; уміння та навички щодо роботи із сучасними комп'ютерними засобами та програмним забезпеченням; здатність застосовувати сучасні засоби інформаційних і комп'ютерних технологій до роботи з навчальною інформацією та до розв'язання різноманітних педагогічних задач.

На нашу думку, категорія компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю складає інтегративну характеристику особистості, сформовану на основі предметно-спеціальних знань, умінь і навичок, що відображає здатність і готовність студента приймати ефективні рішення, застосовувати оптимальні методи і способи професійної педагогічної діяльності з використанням інформаційних технологій.

Професійна компетентність з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю актуалізує розробку підходів до використання потенціалу НІТ ("нової інформаційної технології") для розвитку особистості студента, підвищує рівень його креативності, сприяє розвитку здібностей до альтернативного мислення, формує навички розробки стратегій пошуку рішення практичних задач для педагогів, дає поштовх до прогнозування результатів використання прийнятих рішень на основі моделювання вивчаючих об'єктів, явищ, процесів, взаємозв'язків між ними у галузі профілюючого предмета.

Враховуючи, що компетентність - це не лише володіння знаннями, але і особистісне ставлення людини до предмета діяльності, ми виділили три компоненти професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя: мотиваційний, когнітивний та операційний.

Мотиваційний компонент фіксує інтерес майбутнього вчителя до інформаційних технологій, його мотивацію до опанування даними технологіями та їх використання при вирішенні професійних завдань, а також установку на розвиток власної професійної компетентності з інформаційних технологій.

Когнітивний компонент компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя є поєднанням методологічних, теоретичних і технологічних знань, які інтегрують загальні знання в галузі інформаційних технологій і педагогічні знання з використання інформаційних технологій при вирішенні професійних завдань.

Операційний компонент представлено комплексом умінь, які є практичною реалізацією системи знань щодо використання інформаційних технологій у професійній діяльності майбутнього вчителя.

Для визначення повної структури виділяємо функції, які реалізуються в процесі формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю: дослідна (орієнтує на аналіз процесу інформатизації суспільства в цілому і освіти зокрема, на динамічну сторону навколишнього світу); креативна (полягає у розвитку творчих здібностей студента); перетворююча (розвиток алгоритмічного та процедурного стилів мислення); технологічна (володіння прийомами роботи на персональному комп'ютері, використання сучасних пакетів обробки інформації, включаючи елементи моделювання і проектування); програмно-цільова функція (включає цілепокладання, прогнозування, планування).

Кожний компонент спрямований на виконання своєї функції: мотиваційний - креативної та перетворюючої; когнітивний - дослідної; операційний - технологічної, програмно-цільової функції.

Відповідно до основних концептуальних підходів розроблено модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя, яка складається з чотирьох основних блоків: мотиваційно-цільового, теоретико-методологічного, предметно-технологічного, контрольно-аналітичного (рис. 1).

Мотиваційно-цільовий блок визначає обґрунтування задач і завдань формування професійної компетентності з інформаційних технологій студентів (формування системи інформаційних знань, умінь, навичок).

Організаційними умовами теоретико-методологічного блоку виступають: особистісно-орієнтований підхід до навчання, облік структури педагогічної діяльності. В змісті предметно-технологічного блоку за вихідне положення взято те, що ефективне формування професійної компетентності студентів з інформаційних технологій може бути здійснено в рамках сукупності двох складових підготовки спеціаліста: предметної та технологічної. Предметна містить два компоненти: природничо-математичні дисципліни (які є спеціальністю) та інформаційні технології, які використовуються для вивчення природничо-математичних наук. У складі професійної технологічної: ІТН (інформаційні технології в навчанні), ІТН профілюючої дисципліни, ТМН (теорія і методика навчання) профілюючої дисципліни.

Контрольно-аналітичний блок використовується, якщо аналіз контрольних зрізів і тестування вимагає внесення поточних змін до методики або змісту інформаційної підготовки майбутнього вчителя природничо-математичного профілю.

Аналіз досліджуваної проблеми за вищезазначеними напрямами дозволив виділити наступний комплекс організаційно-педагогічних умов, що сприятимуть ефективному функціонуванню моделі: проблемно-модульне структурування (або технологія) подання навчального матеріалу; включення майбутніх учителів у спільну діяльність з вивчення проблем становлення та розвитку інформаційних технологій на основі проблемно-пошукових методів (або дослідницької діяльності); формування в майбутніх учителів установки на саморозвиток компетентності з інформаційних технологій.

До методичних аспектів використання інформаційних технологій у професійній діяльності майбутніх учителів відносимо: вивчення застосування засобів інформаційно-комунікаційних технологій в подальшій професійній діяльності; вивчення нормативно-правових та інструктивно-методичних проблем інформатизації освіти; розроблення системи контролю й оцінювання процесу формування компетентностей у студентів; формування компетентності з інформаційних технологій з урахуванням профільної спрямованості.

У третьому розділі - "Експериментальне дослідження ефективності моделі формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю" - виявлено критерії та рівні сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю; розкрито загальні питання організації та проведення експерименту, проаналізовано його результати.

З метою опрацювання названих нами критеріїв враховано структуру професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя як характерної риси особи, що динамічно розвивається. При визначенні поняття "професійна компетентність з інформаційних технологій" ми виділяємо такі критерії: світоглядний (розуміння соціального значення та наслідків інформатизації суспільства), загальноосвітній (знання перспектив розвитку інформаційних технологій), психолого-педагогічний (знання психолого-педагогічних аспектів використання інформаційних технологій у навчальному процесі), технологічний (розуміння можливостей використання інформаційних технологій) і професійний (застосування інформаційних технологій у діяльності вчителя). Отже, комплекс критеріїв, що характеризують рівень професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю, включає: інформаційно-комп'ютерні знання; інформаційно-комп'ютерні уміння; мотивацію до розвитку професійної компетентності з інформаційних технологій.

Перші два критерії відповідають когнітивному та операційному компонентам професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю, третій - мотиваційному компоненту.

Для представлення процесу формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів з позиції системного об'єкта виділяємо п'ять рівнів професійної компетентності з інформаційних технологій: вихідний, початковий, експериментальний, професійний, експертний.

Метою педагогічного експерименту є перевірка ефективності моделі, заснованої на мотивації до саморозвитку, формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

Дослідно-експериментальна робота здійснювалася в три етапи. Метою першого (констатувального) етапу експерименту було: визначення базового рівня професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів природничо-математичного профілю; виявлення різних галузей інтересу до інформаційної діяльності та встановлення співвідношення їх з мотиваційними орієнтаціями студентів. Метою другого (пошукового) етапу експерименту було визначення ефективності використання розробленої моделі, спрямованої на підвищення рівня професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю. Метою третього (формувального) етапу експерименту було оцінювання, аналіз отриманих даних і розробка методичних рекомендацій для викладачів і студентів за результатами дослідження.

Для отримання достовірних даних залучено студентів, які вже мали сформований базовий рівень професійної компетентності з інформаційних технологій, оскільки вони вивчали обов'язковий навчальний курс "Інформатика та основи обчислювальної техніки".

На констатувальному етапі в експерименті взяли участь 298 студентів

5-го курсу, що становить 70,09 % всіх студентів, які навчаються в обраних для експерименту навчальних закладах за напрямами підготовки "математика" - 6.040201, "фізика" - 6.040203, "хімія" - 6.040101, "біологія" - 6.040102.

За результатами проведеного констатувального етапу експерименту можна зробити наступні висновки: значна частина студентів недостатньою мірою підготовлені до використання набутих теоретичних знань з інформатики, сучасних засобів інформаційних технологій, до здійснення пошуку необхідної інформації й ухвалення рішень на основі її аналізу. Рівень сформованості базової професійної компетентності з інформаційних технологій переважно відповідає рівню "початковий" (43,13 %).

Наочне зображення процентного співвідношення студентів різних груп за рівнями базової професійної компетентності з інформаційних технологій на констатувальному етапі експерименту подано на рис. 2.

Рис. 2. Розподіл студентів за рівнем базової професійної компетентності з інформаційних технологій на констатувальному етапі

Значення показників сформованості професійної компетентності студентів виявилися різними. Наприклад, окремі студенти мають відсутність мотивації, проте їхній рівень професійної компетентності з інформаційних технологій оцінюється як "професійний". Тому виникло завдання спрямувати навчальний процес на врегулювання даного процесу, з метою підготовки компетентного фахівця-педагога.

Наведемо характеристику результатів формувального етапу експерименту. На формувальному етапі експерименту взяли участь 262 студентів 5-го курсу. Після вивчення спецкурсу "Основи розвитку інформаційних технологій навчання у вищій педагогічній школі", на заняттях якого відбувалося цілеспрямоване формування професійної компетентності з інформаційних технологій.

Досліджено тенденцію розвитку показників, що характеризують стан сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій. Аналіз статистичних даних, представлених у зведеній таблиці 1, дозволяє відзначити помітне зростання рівня сформованості показників професійної компетентності з інформаційних технологій в експериментальній групі.

Таблиця 1

Розподіл студентів за рівнями сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій

Рівень сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій	Кількість студентів, у %
	Початок експерименту	Кінець експерименту
	Контр. гр.	Експ. гр.	Контр. гр.	Експ. гр.
Вихідний	19,70 %	17,69 %	18,94 %	12,31 %
Початковий	43,94 %	42,31 %	43,18 %	30,00 %
Експериментальний	23,48 %	25,38 %	24,24 %	37,69 %
Професійний	8,33 %	9,23 %	9,09 %	12,31 %
Експертний	4,55 %	5,38 %	4,55 %	7,69 %

Впродовж формувального експерименту експертного рівня професійної компетентності з інформаційних технологій досягли 7,69 % студентів експериментальної групи та 4,55 % контрольної групи, професійного рівня відповідно - 12,31 % та 9,09 %, експериментального рівня - 37,69 % та 24,24 %. Проте на початковому рівні залишилось 30,00 % студентів експериментальної групи та 43,18 % контрольної групи, а на вихідному рівні відповідно - 12,31 % та 18,94 %.

Вірогідність отриманих експериментальних даних перевірено за критерієм Пірсона, оскільки зростання рівня професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів під час формувального експерименту могло відбутися або внаслідок випадкових причин, або під впливом спеціально створених педагогічних умов. За розрахунковими даними визначено, що  >  (10,48 > 9,49) з імовірністю 0,05. Отже, результати, отримані в ході експерименту, підтверджують обґрунтованість використання запропонованої моделі формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя.

компетентність професійний профіль математичний

ВИСНОВКИ

1. Соціальний запит висуває нові вимоги до підготовки майбутніх педагогів. Важливу роль відіграють не тільки фундаментальні знання майбутнього вчителя, але і його здібності до оперативного реагування на виклики дійсності, що динамічно змінюється, до постійного збагачення інтелекту, новою інформацією, до занять самоосвітою і максимально ефективного використання інформаційно-комунікаційних технологій при вирішенні освітніх проблем.

Питанням становлення та розвитку інформаційних технологій навчання у вищій педагогічній освіті в України приділяється достатньо уваги, але в педагогіці вищої школи до сьогодні не завершено опрацювання дидактичної концепції щодо формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю. Основною проблемою є визначення мети, форм, методів та змісту формування професійної компетентності з інформаційних технологій для майбутніх учителів природничо-математичного профілю.

2. Професійна компетентність з інформаційних технологій майбутнього вчителя містить ключові позиції: здатність до ефективної роботи з інформацією у всіх формах її подання; уміння та навички щодо роботи з сучасними комп'ютерними засобами і програмним забезпеченням; здатність застосовувати сучасні засоби інформаційно-комунікаційних технологій до роботи з інформацією та до розв'язання різноманітних задач.

Професійна компетентність з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю - це складова освітнього результату діяльності студента, в основу якого покладено сформовані знання, вміння, навички і досвід: розуміння питань важливості інформатизації освіти, інтеграційних процесів природничо-математичних наук та інформатики, опанування фундаментальних основ інформатики; дидактично обґрунтоване використання інформаційних технологій в організації діалогу "людина-комп'ютер-людина", застосування навчальних програм і математичного програмного забезпечення до вирішення професійних завдань предметної області профілюючого предмету.

3. Модель формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю описує процеси змін, що відбуваються в інформаційній підготовці студентів, і складається з чотирьох основних блоків: мотиваційно-цільового, теоретико-методологічного, предметно-технологічного, контрольно-аналітичного. Компонентами мотиваційно-цільового блоку моделі є задача, завдання та мотиваційна сфера, зокрема професійні, соціальні та комунікативні мотиви. Теоретико-методологічний блок моделі визначає етапи процесу формування професійної компетентності з інформаційних технологій: аналітичний, діяльнісний та завершальний. Предметно-технологічний блок моделі охоплює предметну й технологічну галузі, що включають природничо-математичні дисципліни, інформаційні технології та інформаційні технології в навчанні, теорію та методику навчання профілюючої дисципліни. Для внесення змін до методики навчання або змісту інформаційної підготовки застосовується контрольно-аналітичний блок. Прогнозованим результатом реалізації елементів моделі є визначені рівні сформованості професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх учителів.

Визначені організаційно-педагогічні умови формування професійної компетентності з інформаційних технологій майбутніх педагогів: проблемно-модульне структурування (або технологія) подання навчального матеріалу; включення майбутніх учителів у спільну діяльність з вивчення проблем становлення та розвитку інформаційних технологій на основі проблемно-пошукових методів (або дослідницької діяльності); формування в майбутніх учителів установки на саморозвиток компетентності з інформаційних технологій.

4. Окреслено комплекс критеріїв, що включає: інформаційно-комп'ютерні знання; інформаційно-комп'ютерні уміння; мотивацію до розвитку професійної компетентності з інформаційних технологій. Аналіз основних вимог до професійної підготовки майбутніх учителів природничо-математичного профілю дозволив сформулювати рівні сформованості професійної компетентності майбутніх педагогів: вихідний, початковий, експериментальний, професійний, експертний.

Експериментальна перевірка ефективності формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю відбувалася відповідно до розробленої моделі з використанням спецкурсу "Основи розвитку інформаційних технологій навчання у вищій педагогічній школі". За час формувального експерименту професійної компетентності з інформаційних технологій на експертному рівні досягли 7,69 % студентів експериментальної групи та 4,55 % контрольної групи; професійного рівня - відповідно 12,31 % та 9,09 %; експериментального рівня - 37,69 % та 24,24 %.

Отже, за результатами проведеного експерименту підтверджено ефективність розробленої системи формування професійної компетентності з інформаційних технологій.

Дисертаційне дослідження не вичерпує повністю проблеми формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю. До можливих напрямів подальших досліджень можна віднести складання підручників і методичних посібників, зорієнтованих на вивчення основ розвитку інформаційних технологій навчання; вдосконалення змісту і методики формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів, обґрунтування вибору технічних і програмних засобів, на основі яких можливо створювати електронні навчально-методичні комплекси.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті в провідних наукових виданнях:

1. Пеньковець О. В. Використання інформаційних технологій навчання у професійній підготовці майбутніх вчителів математики / О. В. Пеньковець // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка : збірник. - Чернігів : ЧДПУ, 2009. - Вип. 67. - С. 103-106. (Серія: педагогічні науки).

2. Пеньковець О. В. Психолого-педагогічні аспекти використання інформаційних технологій у професійній діяльності майбутніх учителів / О. В. Пеньковець // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка : збірник. - Чернігів : ЧДПУ, 2009. - Вип. 71. - С. 99-104. (Серія: педагогічні науки).

3. Пеньковець О. В. Розробка І. І. Мархелем ідей використання технічних засобів і ЕОМ у навчальному процесі / О. В. Пеньковець // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка : збірник. - Чернігів : ЧДПУ, 2009. - Вип. 65. - С. 103-106. (Серія: педагогічні науки).

4. Пеньковець О. В. Формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх вчителів / О. В. Пеньковець // Вища освіта України. - 2009. - № 3; додаток 1. Тематичний випуск "Педагогіка вищої школи: методологія, теорія, технології". - К. : Гнзис, 2009. - С. 551-555.

5. Пеньковець О. В. Вплив сучасних інформаційно-комунікаційних технологій на розширення можливостей освіти / О. В. Пеньковець // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка: збірник. - Чернігів: ЧДПУ, 2008. - Вип. 58. - С. 57-61. (Серія: педагогічні науки).

6. Пеньковець О. В. В. М. Глушков про впровадження новітніх інформаційних технологій навчання / О. В. Пеньковець // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка : збірник. - Чернігів : ЧДПУ, 2008. - Вип. 57. - С. 235-237. (Серія: педагогічні науки).

7. Пеньковець О. В. Обґрунтування програми спецкурсу "Історія комп'ютерних технологій навчання" для студентів магістратури / О. В. Пеньковець, Г. О. Козлакова // Актуальні проблеми гуманітарної освіти: зб. наук. праць / за заг. ред. Г. В. Онкович, А. М. Ломаковича. - Київ, 2007. - С. 13-16.

8. Пеньковець О. В. Огляд можливостей впровадження програми "Intel® навчання для майбутнього" / О. В. Пеньковець, Г. О. Козлакова // Вища освіта України. - 2007. - Т. 1, № 2, додаток 1. - Тематичний випуск - "Педагогіка вищої школи, методологія, теорія, технології". - С. 172-174.

9. Пеньковець О. В. Становлення та розвиток інформаційних технологій навчання в Україні: історичні аспекти / О. В. Пеньковець // Вісник Національного технічного університету України "Київський політехнічний університет" Філософія. Психологія. Педагогіка. - 2007. - № 3(21). - С. 90-93.

Навчально-методичні праці:

10. Пеньковець О.В. Методичні рекомендації до спецкурсу "Основи розвитку інформаційних технологій навчання у вищій педагогічній школі" [для студентів фізико-математичного факультету] / О. В. Пеньковець - Чернігів: ЧДПУ, 2009. - 31 с.

Матеріали конференції:

11. Пеньковець О. В. Становлення та розвиток інформаційних технологій навчання в Україні: історичні аспекти / О. В. Пеньковець // Викладання психолого-педагогічних дисциплін у технічному університеті: методологія, досвід, перспективи: матеріали V Міжнародної науково-методичної конференції (25 - 26 жовтня 2007 р.). - Київ, 2007. - С. 32.

12. Пеньковець О. В. Формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничих наук / О. В. Пеньковець // Викладання психолого-педагогічних дисциплін у технічному університеті: методологія, досвід, перспективи: [тези VI Міжнародної наук.-метод. конф.

13. (13 - 14 жовтня 2009 року, м. Київ, Україна)]: за наук. ред. О. В. Винославської; Г. В. Ложкіна. - К.: Азимут-Україна, 2009. - С. 64-65.

АНОТАЦІЇ

Пеньковець О.В. Формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія і методика професійної освіти. - Чернігівський національний педагогічний університет імені Т.Г. Шевченка. - Чернігів, 2010.

Дисертацію присвячено дослідженню проблеми формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичних дисциплін. Визначено структуру та етапи формування професійної компетентності з інформаційних технологій у майбутніх учителів природничо-математичного профілю, зміст і форми професійно орієнтованих навчальних курсів та сертифікацій. Сформульовано поняття професійної компетентності з інформаційних технологій майбутнього вчителя природничо-математичного профілю. Розроблено модель і визначено комплекс організаційно-педагогічних умов формування професійної компетентності з інформаційних технологій для ефективної реалізації запропонованої моделі. Проведено експериментальні дослідження створеної моделі, що підтвердили її ефективність.

Ключові слова: інформаційні технології, майбутні вчителі, природничо-математичні спеціальності, формування професійної компетентності.

Пеньковец Е.В. Формирование профессиональной компетентности по информационным технологиям у будущих учителей естественно-математического профиля. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. - Черниговский национальный педагогический университет имени Т.Г. Шевченко. - Чернигов, 2010.

Диссертация посвящена исследованию проблемы формирования профессиональной компетентности по информационным технологиям у будущих учителей дисциплин естественно-математического профиля.

В диссертационном исследовании проведен исторический анализ аспектов информатизации учебного процесса в педагогическом образовании. Охарактеризована проблематика "информационного общества", выяснено понятия "информационные технологии", "информатизация образования". На основе теоретического анализа сделан вывод о том что, информационные технологии выступают как объект изучения, как инструмент предметной и педагогической деятельности и как средство учебно-методического обеспечения профессиональной подготовки будущих учителей.

В исследовании проанализировано развитие понятий в психолого-педагогической и методической литературе: "компетенция", "компетентность", "педагогическая компетентность", "профессиональная компетентность". Рассмотрены подходы к формированию профессиональной компетентности, которая выделяет личностные возможности учителя, позволяющие самостоятельно и эффективно реализовывать цели педагогического процесса. Сделана попытка выявить научную сущность профессиональной компетентности учителя.

На основе анализа литературных источников раскрыто содержание и структура, компоненты, функции формирования профессиональной компетентности по информационным технологиям будущего учителя естественно-математического профиля.

Профессиональная компетентность по информационным технологиям будущего учителя естественно-математических дисциплин рассмотрена в ходе исследования как составляющая образовательного результата деятельности студента, в основе которой положена сформированные знания, умения, навыки и опыт: понимание важности вопросов информатизации образования; интеграционных процессов естественно-математических наук и информатики; овладение фундаментальными основами информатики; использование обучающих программ и математического программного обеспечения для решения профессиональных и реальных задач предметной области профилирующего предмета.

Разработана и теоретически обоснована модель формирования профессиональной компетентности по информационным технологиям будущего учителя, которая является динамической информационной моделью. Она отображает процессы изменения, происходящие при подготовке студентов по информационным технологиям. Включает следующие основные блоки: мотивационно-целевой, теоретико-методологический, предметно-технологический, контрольно-аналитический.

Выделен комплекс организационно-педагогических условий для реализации разработанной модели. Он предусматривает: проблемно-модульную подачу учебного материала; включение будущих учителей в общую деятельность по изучению проблемы становления и развития информационных технологий на основе проблемно-поисковых методов; формирование у будущих учителей установки на саморазвитие компетентности по информационным технологиям.

...