Средства реализации педагогической направленности учебного процесса по информатике: обзор состояния

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 378.14

СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ИНФОРМАТИКЕ: ОБЗОР СОСТОЯНИЯ

Громов Е.В.

Исходные предпосылки

В работе [1] даны исходные определения и обзор состояния проблемы педагогической направленности учебного процесса по информатике для инженерно-педагогических специальностей. Педагогической направленностью учебного процесса названо свойство системы обучения, состоящее в способности целенаправленно формировать у обучаемых (студентов) дидактические знания и умения при изучении непедагогических дисциплин. Показано, что педагогическая направленность для инженерно-педагогических специальностей является частью профессиональной направленности учебного процесса. Поэтому проанализируем известные средства профессиональной направленности учебного процесса и их пригодность для реализации педагогической направленности.

1. Классификация уровней профессиональной направленности

Исходя из анализа литературных источников, можно выделить четыре уровня реализации профессиональной направленности при преподавании общеобразовательных дисциплин:

- применение, разработка и внедрение методов и методик изложения всего учебного материала, учитывающих направленность подготовки специалистов;

- применение и/или создание учебно-методического обеспечения для отдельных тем, включающего элементы профессиональной направленности;

- целенаправленное формирование или корректировка содержания дисциплины путем введения профессионально направленных тем;

- введение дополнительных специализированных курсов (дисциплин) в план подготовки данного специалиста.

Отличие уровней заключается в объеме проводимых проектных операций. Так, на первом уровне профессиональная направленность реализуется целенаправленным отбором методов и методик аудиторного обучения, не затрагивая подготовку учебно-методического обеспечения. Наиболее типичным способом реализации профессиональной направленности на данном уровне является приведение примеров из области будущей профессиональной деятельности, акцент на возможность применения излагаемых сведений в будущей профессиональной деятельности и пр. На последнем уровне, когда для реализации специфики профессиональной направленности требуется ввести дополнительный учебный курс, разрабатывается проект новой дисциплины, которая должна обеспечить формирование специфических для данной специализации знаний, умений и навыков, а также качеств личности.

Первый уровень реализации - самый простой и, соответственно, самый малоэффективный, так как не требует специфического проекта обучения и не позволяет существенно изменить содержание обучения. Последний - самый сложный и трудоемкий, но наиболее эффективный, так как требует специальной разработки всего проекта обучения по данной специализации, начиная с целей обучения, что позволяет целенаправленно формировать определенные знания, умения и навыки, а также качества личности студента.

Например, для реализации педагогической направленности по циклу дисциплин «Информатика» можно ввести курсы «Компьютерные технологии в обучении» или «Педагогическая информатика». Однако для современного высшего учебного заведения введение специальных дополнительных курсов является затруднительным, т. к. требует корректировки учебных планов, разработки соответствующих рабочих программ, изменения расписания и связано с другими подобными организационными проблемами. Поэтому введение таких курсов возможно либо в виде факультативов, либо осуществляется при разработке новых учебных планов для новых специальностей.

Описанный уровень реализации профессиональной направленности является самым высоким и используется крайне редко. Выбор уровня реализации профессиональной направленности определяется индивидуально по каждому направлению подготовки и для каждой специализации. Довольно часто с целью повышения качества подготовки специалистов комплексно используются приёмы разных уровней реализации профессиональной направленности. Как составляющая профессиональной направленности учебного процесса в инженерно-педагогическом вузе педагогическая направленность учебного процесса может быть реализована на тех же уровнях. профессиональный направленность преподавание компьютерный

2. Средства реализации профессиональной направленности

Каждый уровень реализации профессиональной направленности имеет свои средства, связанные с его трудоемкостью. Рассмотрим предложения разных авторов для разных уровней.

3.1. Уровень 1. Применение, разработка и внедрение новых методов и методик изложения учебного материала. Для этого уровня исследователи для разных специальностей считают целесообразным:

- изучать компьютерные редакторы путем использования практично-ориентированных заданий [2];

- повышать профессиональную подготовку экономистов при изучении курса высшей математики путем использования метода проблемного обучения [3];

- использовать научно-исследовательскую деятельность студентов как способ активизации профессионально значимых знаний при изучении иностранного языка [4];

- формировать интеллектуальную культуру учеников с помощью математики путем рационального выбора и использования в учебном процессе методов обучения [5];

- формировать информационную культуру учащихся за счет использования интегрированных межпредметных заданий по информатике [6];

- использовать деловые игры по английскому языку как способ формирования качеств и умений специалиста-менеджера, его профессиональной направленности;

3.2. Уровень 2. Применение и/или создание учебно-методического обеспечения. Для этого уровня исследователи для разных специальностей считают целесообразным:

- разрабатывать методические указания по организации самостоятельной работы по высшей математике, содержащие задачи прикладного экономического характера при подготовке будущих экономистов [3];

- внедрить специальную методическую систему, реализующую концепцию профессиональной направленности при обучении математике студентов технических специальностей [7];

- внедрить специальную методическую систему обучения математическому анализу будущих учителей математики, направленную на повышение уровня профессиональной подготовки [8].

3.3. Уровень3. Формирование или корректировка содержания дисциплины. Для этого уровня исследователи для разных специальностей считают целесообразным:

- при построении курса начертательной геометрии учитывать специализацию будущих инженеров [9];

- педагогическую направленность подготовки студентов-биологов университета осуществлять за счет коррекции содержания биологических дисциплин [10];

- использовать разработанные специальные организационные приемы и формы, обеспечивающие эффективное формирование умений студентов колледжей экономического профиля решать задачи экономического содержания при обучении математике [11];

- использовать разработанные специальные организационные приемы и формы, обеспечивающие эффективное формирование геометрических умений учащихся школ гуманитарного профиля [12];

- развивать информационную культуру студентов педагогических вузов при изучении курса информатики путем введения тем, связанных с интеграцией компьютера в структуру интеллектуальной и профессиональной деятельности будущего учителя [13];

- использовать разработанную экспериментальную программу дисциплины «Методика преподавания экономики», реализующую концептуальную модель учебной технологии в системе психолого-профессиональной подготовки студентов экономического университета к деятельности преподавателя [14];

3.4. Уровень 4. Введение дополнительных спецкурсов (дисциплин). Для этого уровня исследователи считают целесообразным:

- разрабатывать дидактические основы спецкурса для студентов гидромелиоративных специальностей как один из элементов их графической подготовки [15];

- с целью формирования у будущих учителей умений использовать ТСО в учебном процессе систему подготовки студентов педагогических факультетов дополнить спецкурсом «ТСО в учебно-воспитательном процессе начальной школы».

В обобщенном виде приведенный анализ может быть представлен графически с выделением уровней профессиональной направленности, методы которых используются наиболее часто (рис.1).

Как видно, наиболее часто используемыми являются средства двух уровней профессиональной направленности: применение, разработка и внедрение методов и методик изложения учебного материала и формирование или корректировка содержания дисциплины. Популярность средств первого уровня объясняется незначительной трудоемкостью использования и разработки соответствующих методов и методик. Однако, как уже отмечалось ранее, реализация профессиональной направленности на этом уровне является малоэффективной. Таким образом, следуя выводам приведенного обзора, для повышения профессиональной педагогической направленности при обучении информатике следует осуществлять корректировку данной дисциплины путем введения в ее содержание специальных тем, формирующих педагогические знания и умения. Содержание и количество таких тем напрямую зависят от специфики дисциплин цикла «Информатика и компьютерные технологии», поэтому проанализируем их особенности.

Рис.1. Гистограмма распределений числа исследований, посвящённых использованию различных средств профессиональной направленности

3. Анализ особенностей учебных дисциплин цикла «Информатика и компьютерные технологии»

Наличие специфических особенностей у дисциплин цикла «Информатика и компьютерные технологии» (далее просто - цикла «ИКТ») отмечают ряд исследователей, занимающихся изучением процессов, протекающих при обучении этим дисциплинам. Разобьем особенности компьютерных дисциплин на три основные группы:

- динамичность учебного материала дисциплин;

- специфичность познавательных процессов, протекающих при изучении дисциплин;

- организационные и методические особенности дисциплин.

4.1. Динамичность учебного материала дисциплин цикла «ИКТ». Учебные дисциплины цикла «ИКТ» значительно отличаются от других дисциплин, преподаваемых в высших учебных заведениях. Причина состоит в стремительном развитии компьютерной техники и связанном с этим быстром изменении содержания учебного материала. Это положение касается всех тем, входящих в состав курса исследуемых дисциплин.

Нормативной дисциплиной для всех инженерно-педагогических специальностей является дисциплина «Информатика и вычислительная техника». Основными темами, входящими в её программу являются:

Цикл «Алгоритмизация и программирование»:

- Основы построения и функционирования персональных компьютеров.

- Алгоритмизация вычислительных процессов.

- Языки программирования.

Рис.2. Структура дисциплины ИВТ

Цикл «Информационные технологии»:

- Понятие и поколения информационных технологий.

- Операционные системы.

- Текстовые и графические редакторы.

- Система табличной обработки данных.

- Системы управления базами данных.

- Системы автоматизированного проектирования.

Подробная структура дисциплины «Информатика и вычислительная техника» представлена на рис.2.

Что касается первой из указанных тем, то скорость совершенствования аппаратурного обеспечения велика настолько, что невозможно точно сказать, какая модификация компьютера является на сегодняшний день самой современной. Соответственно меняется не только содержание учебного материала этой темы, но и список понятий, который непрерывно дополняется и трансформируется.

Не менее динамична тема «Операционные системы». Практически ежегодно появляется одна - две новые версии операционных систем, которые, в большинстве случаев, довольно значительно отличаются от предыдущих по предоставляемому сервису, функциональным возможностям и режимам использования.

Такое развитие аппаратурных средств и операционных систем повлекло за собой развитие программного обеспечения сразу по множеству направлений. Это развитие является причиной быстрого изменения содержания материала остальных тем курса. Следовательно, для достижения приемлемого качества знаний обучаемых необходимо использовать такие методы и приемы обучения, которые можно оперативно изменять в зависимости от содержания конкретного учебного материала.

Можно выделить еще одну особенность рассматриваемых дисциплин, связанную со стремительным развитием компьютерной техники. Это усиление практической направленности дисциплин. Детальное изучение современных информационных технологий на лекционных занятиях является нецелесообразным. Основные навыки при работе с ними обучаемый может получить только на лабораторном занятии при работе с компьютером или при самостоятельной работе на компьютере. Следовательно, значительную часть параметров преподавания, используемых в качестве входных для построения модели учебно-познавательной деятельности студента (УПД) по информатике, должны составлять характеристики взаимодействия педагога с обучаемыми во время лабораторной работы. Усиление практической направленности влияет также на выбор параметров обучаемого, необходимых для успешного усвоения материала информатики. Действительно, при современном развитии информационных технологий изучить на лабораторных работах все имеющиеся программные средства невозможно. Поэтому растет значимость самостоятельной работы обучаемых. Таким образом, обучаемый должен обладать характеристиками, обеспечивающими успешную самостоятельную работу, такими как целенаправленность, добросовестность, усидчивость и т.п.

4.2. Познавательные процессы при обучении дисциплинам цикла "ИКТ". Выделим три основные особенности дисциплин цикла «ИКТ», оказывающие влияние на познавательные процессы, протекающие при обучении этим дисциплинам:

1) кодирование информации;

2) высокую степень формальности применяемых понятий, алгоритмических языков и протекающих в ЭВМ процессов;

3) алгоритмические способы переработки данных.

В основном, психические познавательные процессы, протекающие при обучении информатике, аналогичны процессам, проходящим при обучении другим дисциплинам. Вместе с тем выделенные выше особенности приводят к тому, что некоторые процессы имеют ряд специфических отличий:

Во-первых, восприятие учебного материала в информатике носит опосредствованный характер, что вытекает из особенностей 1 и 2. Непосредственно воспринимать процессы переработки и хранения данных невозможно даже с помощью специальных приборов и инструментов. Для преодоления этой трудности необходима значительная доступность преподавания. Одна из особенностей восприятия состоит в его избирательности. Преподаватель должен обеспечить высокую избирательность восприятия. Для этого со стороны преподавателя обеспечивается высокая наглядность материала, а со стороны обучаемого - хорошее развитие зрительной памяти. Последнее является критерием успешности обучения по дисциплинам цикла «ИКТ» для студентов.

Во-вторых, материал информатики обладает высокой степенью формальности и малой наглядностью (особенность 2). Следовательно, рассчитывать на непроизвольное внимание на занятиях нельзя. Необходимо принимать меры к возбуждению и поддержанию произвольного внимания и повышению мотивации учения. Решение этой проблемы осуществляется с двух позиций. Во-первых, у обучающихся вырабатываются умения за формальными записями и знаками видеть реальные действия по переработке информации. Во-вторых, решение любой задачи разделяется на этапы, и на каждом этапе сосредотачивается внимание на различных её аспектах. Осуществление указанных действий возможно, как и в случае восприятия, при хорошем уровне наглядности и доступности преподавания.

В третьих, при обучении информатике наиболее важны зрительная и словесно-логическая память, что связано с особенностями 2 и 3. Именно их необходимо развивать и тренировать у студента по мере продвижения по курсу. Это реализуется через целенаправленное построение взаимодействия преподавателя со студентом, особенно в его контрольной составляющей, что выражается в количестве и качестве проводимых контролей.

В четвёртых, осмысление является завершающей и весьма важной составной частью познания материала. На трудности осмысления материала дисциплин цикла «ИКТ» оказывают влияние все три перечисленные выше особенности. Главной особенностью осмысления, преимущественно на первом этапе, является возникновение психологического барьера. В первую очередь он возникает у тех, кто впервые сталкивается с информатикой. Его сущность состоит в боязни ошибиться, неуверенности в своих действиях, сомнении в познаваемости материала и т.д. Преодолеть барьер можно только путем систематической и достаточно интенсивной работы. Преподаватель при этом должен вселять в обучаемых уверенность в своих возможностях, усилить наглядность предлагаемого материала, активизировать познавательную деятельность обучаемых. Для профилактики и минимизации подобных явлений важно знать уровень предварительной подготовки студентов, для чего обязательно проводятся нулевые контроли.

В пятых, алгоритмические способы переработки данных (особенность 3) вызывают необходимость развития у обучаемых алгоритмического мышления. Точного определения этого термина не установлено. Поэтому можно предложить только соответствующие разъяснения. Во-первых, это строгое и четкое мышление, опирающиеся на основы алгебры логики и приемы, характерные для описания алгоритмов. Во-вторых, это умение мысленно воспроизводить действия, которые реализует ЭВМ, выполняя программу. Определить степень развития алгоритмического мышления практически невозможно. Естественной является зависимость алгоритмического мышления от логического. Эффективно развить как первое, так и второе можно только через самостоятельную практическую деятельность на компьютере.

4.3. Организационные и методические особенности дисциплин цикла «ИКТ». Рассмотрение организационных и методических особенностей будет проведено на основе рабочей программы дисциплины «Информатика и вычислительная техника».

Организационные особенности. На лекционных занятиях 8-9%, а на лабораторных занятиях 16-17% времени уходит на организационные моменты; поэтому продуктивного времени остается соответственно 40 и 60 часов. Время, отведенное на дисциплину, делится на две стадии: «знакомство» и «воспроизводство». На стадию «знакомство» приходится продуктивное время лекционных занятий - 40 часов, на стадию «воспроизводство» - продуктивное время лабораторных работ - 60 часов.

В течение лекционного времени до сознания обучаемых необходимо довести порядка 100 новых понятий, содержание этих понятий и логические взаимосвязи между понятиями. На одно понятие, следовательно, приходится примерно 24 минуты (40 часов / 100 понятий) лекционного продуктивного времени, иначе, за одно лекционное занятие необходимо предъявить обучаемым как минимум 4 понятия. Таким образом, требования к информационной емкости академического часа и к способностям обучаемых довольно высоки.

В связи с достаточно высокой информационной емкостью академического часа учебные материал должен излагаться на доступном уровне. Также следует отметить, что человек 80-90% информации получает через зрительный анализатор. Следовательно, в процессе лекционных занятий преподаватель для более успешного усвоения обучаемыми учебного материала должен использовать средства повышения наглядности обучения. От обучаемых же требуется для успешного обучения достаточно высокий уровень внимания, добросовестности, развития памяти и мышления.

Согласно рабочей программе дисциплины «Информатика и вычислительная техника» во время лабораторных работ обучаемые должны освоит порядка 20 новых тем (по алгоритмизации, программированию и информационным технологиям). Следовательно, на каждую тему приходится порядка 3 академических часов продуктивного времени лабораторных работ. Причем в это время входит и работа обучаемых с ОС. Поэтому на самостоятельную работу обучаемых за компьютером приходится примерно 2,5 академических часа на каждую новую тему. Следовательно, продуктивное рабочее время довольно ограничено. Поэтому, как и отмечалось ранее, большое значение для успешного обучения имеют факторы взаимодействия преподавателя с обучаемыми во время лабораторных работ.

Методические особенности. Наиболее благодатной почвой для реализации методов и средств педагогической направленности учебного процесса является раздел «Информационные технологии». Однако в этом разделе отсутствуют темы, связанные с информационными технологиями обучения.

Выводы

1. Одним из путей повышения качества обучения в инженерно-педагогическом вузе является реализация педагогической направленности учебного процесса по инженерным дисциплинам.

2. Цикл дисциплин «Информатика и компьютерные технологии» ввиду своих особенностей позволяет реализовать разнообразные методы педагогической направленности.

3. Проблема педагогической направленности учебного процесса по дисциплинам цикла «Информатика и компьютерные технологии» практически не решена. В пользу последнего вывода говорят результаты анализа публикаций по исследованию профессиональной и педагогической направленности, и анализа наименований и аннотаций 1513 кандидатских педагогических диссертаций, выполненных за период 1993-2001 г.г., просмотренных при посредстве Интернет, представленные рис. 3.

Рис. 3. Распределение исследований в предметной области «Профессиональная направленность»:

1 - профессиональная (непедагогическая) направленность по некомпьютерным дисциплинам, 2 - педагогическая направленность (во всех дисциплинах), 3 - профессиональная направленность по информатике, 4 - педагогическая направленность по информатике

Литература

1. Громов Е.В. Педагогическая направленность учебного процесса по информатике для инженерно-педагогических специальностей: обзор состояния проблемы // Проблемы инженерно-педагогического образования. Сборник научных трудов. Выпуск 2. - Харьков: УИПА, 2001. - 177 с.

2. Дудка В.В. Формування у студентів умінь застосовувати комп'ютерні редактори в майбутній професійній діяльності: Автореферат дис… к-та пед. наук: 13.00.04 / Ін-т педагогіки і психології проф. освіти АПН України. - К., 1996. - 22 с.

3. Пастушок Г.С. Методика вивчення математики на економічних факультетах вищих закладів освіти: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 2000. -- 20 с.

4. Князян М.О. Навчально-дослідницька діяльність студентів як засіб актуалізації професійно значущих знань (на базі вивчення іноземних мов): Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.01 / Південноукраїнський держ. педагогічний ун-т ім. К.Д. Ушинського. -- Одеса, 1998. -- 18 с.

5. Захарова І.О. Формування інтелектуальної культури старшокласників засобами математики: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.01 / Луганський держ. педагогічний ун-т ім. Тараса Шевченка. -- Луганськ, 1999. -- 19 с.

6. Ясінський А.М. Формування основ інформаційної культури школярів засобами інтегрованих завдань з інформатики: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 2000. -- 22 с.

7. Крилова Т.В. Наукові основи навчання математики студентів нематематичних спеціальностей (на базі металургійних, енергетичних і електромеханічних спеціальностей вищого закладу технічної освіти): Автореф. дис... д-ра пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 1999. -- 36 с.

8. Томащук О.П. Професійна спрямованість викладання математичного аналізу в умовах диференційованої підготовки вчителя математики: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 1999. -- 19 с.

9. Кизима Р.А. Опорные схемы-конспекты лекций как средство повышения эффективности учебного процесса: Автореферат дис… к-та пед. наук: 13.00.01; 13.00.02 / Киев. гос. ун-т им. Т.Г. Шевченко. - К., 1988. - 23 с.

10. Іванців О.Я. Підготовка студентів біологічних факультетів університетів до педагогічної діяльності в процесі вивчення фахових дисциплін: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.04 / Інститут педагогіки АПН України. -- К., 2000. -- 18 с.

11. Дутка Г.Я. Формування вмінь студентів розв'язувати прикладні задачі при навчанні математики в коледжах економічного профілю: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 1999. -- 20 с.

12. Іванова С.В. Формування геометричних умінь старшокласників шкіл (класів) гуманітарного профілю: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун- т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 1999. -- 20 с.

13. Столяревська А.Л. Формування інформаційної культури студентів педагогічних вузів при вивченні курсу інформатики: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.01 / Харківський держ. педагогічний ун-т ім. Г.С. Сковороди. -- Харків, 1998. -- 16 с.

14. Ковальчук Г.О. Формування професійних педагогічних умінь у студентів - майбутніх викладачів економіки: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.04 / Інститут педагогіки АПН України. -- К., 1999. -- 18 с.

15. Козяр М.М. Методичне забезпечення графічної підготовки спеціаліста у вищому закладі освіти (на прикладі немашинобудівних спеціальностей): Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун-т ім. М.П. Драгоманова. -- К., 2000. -- 20 с.

Анотація

У статті введене поняття рівня реалізації професійної спрямованості і виділені чотири рівні реалізації професійної спрямованості при викладанні загальноосвітніх дисциплін. Дано огляд застосування різних засобів реалізації професійної спрямованості для кожного рівня і підкреслені випадки, коли професійна і педагогічна спрямованості збігаються. Дано аналіз особливостей комп'ютерних дисциплін з позиції застосування засобів реалізації педагогічної спрямованості. Особливості розбиті на три групи: динамічність навчального матеріалу дисциплін; специфічність пізнавальних процесів, що протікають при вивченні дисциплін; організаційні і методичні особливості дисциплін. Зроблено висновки про актуальність дослідження проблеми.

The conception of realization level of professional direction is presented, and four realization levels of professional direction during teaching of comprehensive subjects are underlined. The review of applying various means of professional direction for every level is presented and the cases (when the professional and teaching directions coincide) are underlined. The analysis of peculiarities of computer subjects from the point of application the means of realization of teaching direction is presented. The peculiarities are divided in three groups: the dynamics of studying material of subjects; the specific nature of educational processes; organization and systematic peculiarities of the subjects. The conclusions about the actuality of research problem are done.

Размещено на Allbest.ru