Формування аналітичної компетентності майбутнього вчителя інформатики при розв’язуванні завдань на проектування баз даних
Опис досвіду використання компетентнісних завдань з проектування баз даних як засобу формування аналітичної компетентності майбутнього вчителя інформатики в процесі навчання комп’ютерних дисциплін. Аналіз підвищення ефективності навчального процесу.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 05.11.2018 |
| Размер файла | 944,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 378.16
Центральноукраїнського державного педагогічного університету
імені Володимира Винниченка
ФОРМУВАННЯ АНАЛІТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНЬОГО ВЧИТЕЛЯ ІНФОРМАТИКИ ПРИ РОЗВ'ЯЗУВАННІ ЗАВДАНЬ НА ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ
Копотій Вікторія Володимирівна
Постановка та обґрунтування актуальності проблеми. У сучасному світі нові відкриття та технології вимагають від системи освіти переосмислення цілей навчальної діяльності та проектування нових галузевих освітніх стандартів, основою яких є компетентнісна модель фахівця. Запровадження компетентнісного підходу в освіті необхідно починати із підготовки майбутніх вчителів, які, в свою чергу, в своїй подальшій педагогічній діяльності створюють умови для формування інформатичних компетентностей учнів не тільки на своїх уроках, а й допомагають іншим вчителям-предметникам через запровадження ІКТ в освітню діяльність.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Дослідженню формування професійної компетентності вчителя інформатики присвячували роботи такі вітчизняні науковці: Н.Р. Балик, О.В. Барна, В.Ю. Биков, В.П Вембер, А.М. Гуржій, Л.В. Брескіна, І.С. Войтович, М.І. Жалдак, О.Г. Кузьмінська, Н.В. Морзе, К.П. Осадча, Т.В. Отрошко, С.М. Прийма, С.А. Раков, Ю.С. Рамський, М.В. Рафальська, З.С. Сайдаметова, О.В. Співаковський, О.М. Спірін, С.Л. Сурменко, Т.В. Тихонова, Ю.В. Триус, Г.Ю. Цибко, Г.В. Шугайло та ін.
Більшість дослідників, аналізуючи категорію «компетентність», визначають її як інтегровану характеристику якості особистості, результативний блок, сформований через досвід, знання, вміння, ставлення, поведінкові реакції. Компетентність будується на комбінації взаємовідповідних пізнавальних відношень та практичних навичок, цінностей, емоцій, поведінкових компонентів, знань та вмінь, усього того, що можна мобілізувати для активної дії. Компетентність включає особистісне ставлення людини до предмету діяльності та включає такі складові: когнітивну, операціонально- технологічну, мотиваційну, етичну, соціальну та поведінкову [2].
Під професійною компетентністю вчителя будемо розуміти комплексну характеристику особистості, яка ґрунтується на сукупності зн; умінь, навичок виконання педагогічних завдань, особистісних і професійних якостей, що гарантують високий професійний рівень реалізації педагогічної діяльності [7]. У структурі професійної компетентності вчителя інформатики виділяють три основні компонента (рис. 1): операційно-технологічний, інформаційний та ціннісно-особистісний [2; 7].
Як можна побачити на рис. 1 кожний компонент професійної компетентності складається із конкретних компетентностей, які формуються під час вивчення різних дисциплін і проходження навчальних та педагогічних практик. У підготовці майбутнього вчителя інформатики саме комп'ютерні дисципліни мають за основну мету формування технічної, технологічної та аналітичної компетентностей.
Аналітична компетентність вчителя інформатики представляє інтегральну якість особистості, що заснована на системі знань, умінь, навичок, які надають можливість ефективно обробляти інформацію, а саме: здійснювати аналіз вхідних даних, формалізацію, порівняння, узагальнення, синтез з наявними базами знань, розробку варіантів використання інформації і прогнозування наслідків реалізації рішення проблемної ситуації, генерування і прогнозування використання нової інформації і її взаємодію з наявними базами знань, організацію зберігання і відновлення інформації в довгостроковій пам'яті [7].
Метою статті є опис досвіду використання компетентнісних завдань з проектування баз даних як засобу формування аналітичної компетентності майбутнього вчителя інформатики в процесі навчання комп'ютерних дисциплін.
Виклад основного матеріалу дослідження. Для досягнення поставленої мети використовувалися такі методи дослідження: аналіз і узагальнення психолого-педагогічної, науково- технічної літератури з метою добору педагогічного. аналітичний компетентність навчання комп'ютерний
Рис. 1 - 2 Структура професійної компетентності вчителя інформатики
Для формування професійних компетентностей у рамках компетентнісного підходу до навчання студентів залучаються різні форми роботи у тому числі й завдання, процес рішення яких призводить до розуміння кінцевої мети та призначення навчальної діяльності. Такі завдання отримали назву «компетентнісні». Їх особливістю є практична спрямованість, зв'язок із реальними життєвими ситуаціями і міжпредметний характер. Компетентнісні завдання з комп'ютерних дисциплін можна розглядати як комплексні задачі прикладного характеру, для яких обов'язковим є застосування сучасних ІКТ, надання різнорівневої допомоги та критеріїв оцінювання як кінцевого результату, так і способів його отримання. У сучасній дидактиці визначена така структура компетентнісного завдання [6]:
• проблемна або життєва ситуація, що занурює студента в контекст завдання і мотивує на виконання;
• інструменти, які вказуються в умові завдання, наприклад, «...знайти необхідні інформаційні дані, систематизувати їх, обґрунтувати, формалізувати, підтвердити висновки власною аргументацією .»;
• кроки реалізації, що задають орієнтовану послідовність дій, структуру формування відповіді та представлення результату (текстовий звіт, таблиця, специфічна шкала, схема тощо);
• оцінювання результату: критерії оцінювання, моделі відповіді, бланк спостереження тощо.
Для формування аналітичної компетентності майбутнього вчителя інформатики під час вивчення комп'ютерних дисциплін студентам пропонуються компетентнісні завдання. У курсі «Бази даних» завдання на проектування реляційної схеми БД можна вважати компетентнісним, оскільки воно відповідає описаній вище структурі. Наприклад, розробити ER-модель (entity-relationship model, модель «сутність - зв'язок») для предметної області (ПО) «Викладання дисциплін за вибором на факультеті». У даному завданні представлена реальна життєва ситуація для студентів. Надається перелік інструментів, за допомогою яких потрібно розв'язати задачу (ER-модель, логічна модель, алгоритми нормалізації). А кінцевий результат потрібно представити у вигляді проекту схеми реляційної БД. Серед вимог, які накладаються на кінцеву реляційну схему БД, використовуються обмеження, які можна представити у вигляді функціональних залежностей (ФЗ) [8, с. 71].
Приклад фрагменту завдання. Розробити логічну модель реляційної (табличної) БД для ПО Викладання дисциплін за вибором на факультеті, яка б задовольняла множині ФЗ F
F ={Дисципліна}^{Викладач},
{День_тижня,Аудиторія, Час}^{Дисципліна},
{Викладач,День_тижня, Час}^-{Аудиторія}, (3) {День_тижня, Час, Студент}^-{Аудиторія}, (4) {Дисципліна, Студент}^{Оцінка}.
Розглянемо варіанти розв'язків, запропоновані студентами.
Варіант 1.
В якості типів сутностей виступили Дисципліна, Викладач, Студент, між якими було встановлено тернарний зв'язок Вивчається, а також, було введено атрибути Деньтижня, Аудиторія, Час, Оцінка, які є атрибутами відповідно зв'язків Вивчається та Результат (рис. 2).
Додатково було задано мінімально необхідні для виконання даного завдання атрибути Кодстудента і ПІБстудента (для типу сутності Студент), Коддисципліни і Назва (для типу сутності Дисципліна) та Кодвикладача і ПІБвикладача (для типу сутності Викладач).
Зауваження: При побудові концептуальної моделі (ER-моделі) була використана нотація, запропонована у підручнику [4, с. 115])
Результат застосування правил спрощення ER- моделі та правил переходу до логічної моделі наведено на рис. 3.
Аналіз таблиці Вивчається призводить до висновку, що без написання додаткових тригерів на вставку та оновлення, ФЗ (1)-(3) порушуються.
Зауваження. Виконання ФЗ {Деньтижня, Час, Студент} ---- {Аудиторія} можна забезпечити, встановивши властивість унікальності на значення трійки атрибутів {День_тижня, Час, Код_студента}. В той же час цього не можна зробити, наприклад з трійкою {День_тижня, Аудиторія, Час}, оскільки тоді для конкретних значень цієї трійки не можна буде вказати більше, ніж одного студента.
Варіант 2.
Типи сутностей виділені ті ж самі: Дисципліна, Викладач, Студент, але, з урахуванням обмеження {Дисципліна} ---- {Викладач} використані лише бінарні зв'язки (рис. 4).
Відповідна логічна модель наведена на рис. 5.
Запишемо наведені вище ФЗ (1)-(3) у вигляді, пристосованому для даної логічної моделі (для ФЗ (3) були застосовані правила виведення аксіоматики Армстронга):
{Коддисципліни} ---- {Кодвикладача}, (1.1)
{День_тижня, Аудиторія, Час} ---- {Код дисципліни},
{Код дисципліни, День_тижня, Час} ---- {Аудиторія}.
Очевидно, що спроектована таким чином реляційна схема вирішує питання з забезпеченням виконання ФЗ (1.1), але залишаються проблеми з ФЗ
і (3.1). Окрім того, у таблиці Вивчається явно присутня надлишковість даних (для декількох студентів дані у полях Код_дисципліни, День_тижня, Час, Аудиторія будуть дублюватись).
Безперечно, можна продовжувати підбирати варіанти концептуальної моделі, які забезпечили б оптимальний розв'язок поставленої задачі. Інший шлях - виділити первинний ключ реляційної схеми, побудувати мінімальне покриття множини ФЗ та застосувати обраний алгоритм нормалізації реляційної схеми.
Варіант 3.
Використання алгоритму виділення потенційних ключів (див., наприклад [5, с. 31]) до реляційної схеми {Кодстудента, ПІБ_студента, Код_викладача, ПІБвикладача, Коддисципліни, Назва, Деньтижня, Час, Аудиторія, Оцінка} дає можливість обрати за первинний ключ таку множину атрибутів: {Кодстудента, День тижня, Час, Аудиторія}.
Застосувавши алгоритм Делобеля-Кейсі Автори зважають на те, що алгоритм Делобеля-Кейсі має певні недоліки (див., наприклад, [3, с. 48]) та може виступати лише складовою повного процесу нормалізації, але для досягнення цілей, поставлених в даному завданні, використання цього алгоритму є цілком виправданим. [1] маємо набір реляційних схем, за якими побудована логічна модель на рис. 6.
Проаналізуємо отриману модель.
Виконання ФЗ (1.1)
{Коддисципліни} ---- {Кодвикладача} забезпечується тим, що одноелементна множина {Код дисципліни} є первинним ключем таблиці Дисципліна.
Аналогічно, виконується ФЗ (5) {Код_дисципліни, Код_студента} -- {Оцінка}.
ФЗ (2.1) {День_тижня, Аудиторія,
Час} ---- {Коддисципліни} забезпечується
встановленням обмеження первинного ключа на множину атрибутів {День тижня, Аудиторія, Час} в таблиці Вивчається.
Виконання ФЗ (3.1) {Коддисципліни,
День тижня, Час} ---- {Аудиторія} забезпечується шляхом встановлення обмеження унікальності (Unique) на множину атрибутів {Код дисципліни, День тижня, Час}, оскільки ця множина утворює ще один потенційний ключ таблиці Вивчається.
Для виконання ФЗ (4) {День_тижня, Час, Код_студента} -- { Аудиторія} достатньо в таблиці Відвідування оголосити множину {День_тижня, Час, Кодстудента} первинним ключем.
Як бачимо, у варіанті 3 також присутня надлишковість даних і розробнику потрібно буде забезпечити зручний спосіб занесення або оновлення цих даних у БД. Але такий варіант логічної моделі забезпечує виконання заявлених ФЗ обраною СУБД на рівні обмеження ключів та без написання додаткових тригерів. Зауважимо, що метою виконання завдання не є аналіз ефективності моделі, тим більше, що результат значною мірою буде залежати від обраної СУБД та методів і засобів налаштування роботи з БД з урахуванням статистичних даних її експлуатації.
Під час розв'язування даного завдання була досягнута ще одна мета - підкреслена значимість вивчення і використання строгих математичних методів при проектуванні логічної моделі БД. Оскільки останнім часом серед деяких розробників БД і студентів інколи висувається думка, що якісно побудована ER-модель не потребує подальшої нормалізації реляційної схеми БД, а отже, нівелюється потреба у вивченні теорії нормалізації та у застосуванні «складних» алгоритмів зведення реляційної схеми БД до відповідної нормальної форми.
Висновки та перспективи подальших розвідок напряму. Хочеться відмітити, що у компетентнісних завданнях основним результатом є: свідоме засвоєння знань та вмінь, формування алгоритмів їх розв'язування, оцінювання його правильності та оптимальності, виявлення та виправлення помилок. Використання компетентнісних завдань може значно підвищити ефективність навчального процесу, стимулювати студентів до творчого пошуку рішення життєвих проблем та досягнення професійних компетентностей.
Список джерел
1. Delobel С. Decomposition of a data base and the theory of Boolean switching functions / C. Delobel, R. G. Casey // IBM J. Res. And Dev. 1973. Vol. 17, № 5. P. 374-386.
2. Биков В. Ю. Основи стандартизації інформаційно-комунікаційних компетентностей в системі освіти України: метод. реком. / В. Ю. Биков, О. В. Білоус, Ю. М. Богачков та ін.; за заг. ред. В. Ю. Бикова, О. М. Спіріна, О. В. Овчарук. - К.: Атіка, 2010. - 88 с.
3. Дрибас В. П. Реляционные модели баз данных / В. П. Дрибас. - Минск: Изд-во БГУ им. В. И. Ленина, 1982. - 192 с.
4. Інформатика: Підручн. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл.: академ. рівень, профільн. рівень / Й. Я Ривкінд, Т. І. Лисенко, Л. А. Чернікова, В. В. Шакотько. - К.: Генеза, 2011. - 304 с.
5. Исаченко А. Н. Модели данных и СУБД / Н. Исаченко, С. П. Бондаренко - Минск: БГУ, 2007. - 205 с.
6. Морзе Н.В. Система компетентнісних завдань як засіб формування компетентностей на уроках інформатики / Н.В. Морзе, О.В. Барна, П. Вембер, О.Г. Кузьмінська // Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах. - 2015. - №4. - C.17-27.
7. Отрошко Т.В. Модель технічної компетентності майбутніх вчителів інформатики / Т.В.Отрошко // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. - Харків, 2009. - № 24-25. - С. 177-188.
8. Реляційні бази даних: табличні алгебри та SQL-подібні мови / В.Н. Редько, Ю. Й. Брона, Д. Б. Буй, С. А. Поляков. - Київ: Академперіодика, 2001. - 198 с.
Анотація
Копотій Вікторія Володимирівна - викладач кафедри інформатики та інформаційних технологій Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка.
Коло наукових інтересів: дослідницькі методи навчання; проектні навчальні технології; ІКТ в освіті; технології дистанційного навчання; змішане навчання, компетентнісний підхід у підготовці майбутніх вчителів.
Пузікова Анна Валентинівна - кандидат фізико-математичних наук, старший викладач кафедри інформатики та інформаційних технологій Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка.
Коло наукових інтересів: проектування і розробка баз даних, теорія програмування.
KOPOTIY Viktoriia Volodymyrivna - Lecturer of the Department of Informatics and Information Technologies of the Volodymyr Vynnychenko Central Ukrainian State Pedagogical University.
Scientific interests: research methods of teaching; project teaching technology; ICT in education; distance learning technology; blended learning, competency approach in the training of future teachers.
PUZIKOVA Anna Valentinivna - Candidate of Sciences (Physics and Mathematics), Senior Lecturer of the Department of Informatics and Information Technologies of the Volodymyr Vynnychenko Central Ukrainian State Pedagogical University.
Scientific interests: design and development of databases, programming theory.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз підходів до визначення структури професійних компетентностей вчителя інформатики. Технологічні етапи переробки інформаційних потоків. Особливості формування предметної компетентності з архітектури комп’ютера та її критеріальні характеристики.
статья [112,5 K], добавлен 05.10.2017Використання дидактичного потенціалу організації процесу навчання гуманітарних дисциплін у вищій педагогічній школі з проекцією на цілеспрямоване формування компетентності соціальної рефлексії майбутнього вчителя. Принципи фахової підготовки спеціаліста.
статья [23,5 K], добавлен 31.08.2017Компоненти методичної компетентності вчителя. Її формування у майбутнього вчителя англійської мови початкової школи з лексики у ВНЗ в умовах кредитно-модельного навчання. Розробка та апробування змістового модуля з теми "Формування лексичних навичок".
дипломная работа [131,4 K], добавлен 16.05.2012Зміст та спрямованість підготовки майбутнього вчителя до творчого застосування новітніх технологій в його професійній діяльності. Необхідність і використання комп’ютеру на сучасному етапі. Формування професійного розвитку майбутнього вчителя-початківця.
статья [13,3 K], добавлен 19.07.2009Особливості формування професійної культури майбутнього вчителя початкових класів у навчальному процесі вищого педагогічного навчального закладу, необхідність врахування психолого-вікових особливостей учнів, володіння комп’ютерно-ігровою культурою.
автореферат [208,6 K], добавлен 11.04.2009Проблема формування комунікативно спроможного вчителя початкових класів. Передумови виникнення методики російської мови. Аналіз праць Істоміна, Белінського, Срезнєвського. Розвиток комунікативної компетентності з російської мови майбутнього вчителя.
реферат [39,2 K], добавлен 16.06.2011Моделювання педагогічної технології епістемологічної самокорекції майбутнього вчителя музики, принципи та порядок її реалізації на практиці. Аналіз та оцінка результатів впровадження технології епістемологічної самокорекції майбутнього вчителя мистецтва.
дипломная работа [377,1 K], добавлен 03.08.2012Проблема професійної компетентності вчителя в психолого-педагогічній літературі. Компонентно-структурний аналіз професійної компетентності вчителя іноземних мов та модель процесу формування. Методики діагностики сформованості професійної компетентності.
учебное пособие [200,3 K], добавлен 03.01.2009Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі. Комп’ютерні мережі як засіб спілкування на уроках інформатики. Педагогічні умови формування інформаційної культури учнів. Розробка фрагментів уроків та практичних завдань.
курсовая работа [45,0 K], добавлен 12.03.2014Проектування мети і завдань підготовки офіцерів з урахуванням таксономії цілей, ієрархії посадових обов’язків. Забезпечення у курсантів стійкої відповідальності за результати навчання. Врахування індивідуальної своєрідності розвитку особистості курсантів.
статья [22,5 K], добавлен 22.02.2018Етапи, зміст та особливості технологічного підходу в освіті. Організаційно-педагогічні умови формування компетентності майбутнього педагога корекційного навчання. Суть рівня обізнаності вчителя педагогічним технологіям на етапі магістерської підготовки.
статья [21,6 K], добавлен 31.08.2017Аналіз суперечностей в освітньому процесі вищого військового навчального закладу. Розробка методичної системи формування професійної компетентності офіцерів-прикордонників, яка сприяє покращенню якості підготовки курсантів до майбутньої діяльності.
статья [20,9 K], добавлен 24.04.2018Формування особистості вчителя в сучасних умовах. Роль самовиховання у системі підготовки майбутнього вчителя, умови і чинники реалізації даного процесу. Технологія професійного самовиховання, її етапи. Результати діяльності майбутнього педагога.
курсовая работа [68,6 K], добавлен 20.07.2011Аналіз проблем формування професійної компетентності майбутнього фахівця (ПКМФ). Категорії компетентності у різних галузях знань, з різних наукових підходів. Підходи до проблеми забезпечення ПКМФ із економічних спеціальностей у вищому навчальному закладі.
статья [21,3 K], добавлен 19.09.2017Розкриття ключових компонентів полікультурної компетентності педагога. Опис шляхів та засобів її формування у вчителя іноземних мов. Багатоаспектність підходів науковців до висвітлення проблеми підготовки вчителів іноземних мов до професійної діяльності.
статья [20,9 K], добавлен 27.08.2017Необхідність принципіального оновлення системи підготовки майбутнього вчителя початкових класів з дисципліни "Математика", мета технологічного підходу та засоби реалізації. Якості викладача, які впливають на професійне зростання майбутнього вчителя.
статья [23,9 K], добавлен 15.07.2009- Дидактичний потенціал гуманітарних дисциплін щодо формування соціальної рефлексії майбутніх вчителів
Проблеми вияву та узагальнення дидактичного потенціалу гуманітарних дисциплін щодо формування соціальної рефлексії майбутнього вчителя. Характеристика та застосування організаційних форм, методів, прийомів і засобів навчання гуманітарних дисциплін.
статья [25,3 K], добавлен 22.02.2018 Педагогічна майстерність викладача вищої школи. Пріоритети професійної підготовки: діяльнісний чи особистісний підхід. Використання нетрадиційних технологій у підготовці майбутнього вчителя. Організація навчального процесу в очно-дистанційній формі.
курсовая работа [73,1 K], добавлен 24.04.2017Роль історії науки при вивченні дисциплін у загальноосвітніх закладах. Обгрунтування необхідності використання технологій WEB 2.0 в процесі навчання інформатики. Використання соціальних сервісів Інтернет при викладанні теми "Історія інформатики" в школі.
дипломная работа [753,7 K], добавлен 23.04.2011Сутність педагогічної компетентності для майбутніх педагогів. Використання інформаційно-комп'ютерних технологій у школі, їх переваги над традиційними системами навчання. Нові вимоги до професійних якостей і рівня підготовки вчителів початкових класів.
курсовая работа [233,6 K], добавлен 30.06.2014
