Книги
Статьи
О сайте
Авторские права
О защите
Для авторов
Бюллетень ВАК
Новости
Поиск
СУПЕРОБУЧЕНИЕ Полезные ссылки

Прокудин Дмитрий Евгеньевич. Проектирование курса Новые информационные технологии в образовании для естественно-научных факультетов ПЕДВУЗОВ

На правах рукописи

Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения информатике

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург

1997

            Работа выполнена на кафедре информатики и вычислительной техники Российского государственного педагогического университета им.А.И.Герцена

            Научный руководитель:                   доктор технических наук,

                                                                        профессор Румянцев И.А.

            Научный консультант:                     кандидат педагогических наук,

                                                                        доцент Готская И.Б.

            Официальные оппоненты:

            Ведущая организация:                      Ставропольский государственный университет

            Защита состоится «___» ________ 1997 г. В _____ на заседании диссертационного совета __________ по присуждению степени ___________________ в Российском государственном педагогическом университете им.А.И.Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб.р.Мойки, 48, кор.1, ауд. 209.

            С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им.А.И.Герцена.

            Автореферат разослан «___» __________ 1997 г.

            Ученый секретарь

диссертационного совета,

1. Общая характеристика работы.

В настоящее время одним из самых интенсивных процессов,  протекающих в нашем обществе,  являются процессы информатизации. В свою очередь информатизация общества ставит перед собой наиболее актуальной задачу информатизации образования, которое готовит квалифицированные кадры для всех областей и отраслей общественной жизни.

Информатизация образования выдвигает требования соответствия профессиональной подготовки преподавателей современному уровню информатизации.  Отсюда следует, что одной из глобальных целей информатизации образования является подготовка педагогов, обладающих высокой информационной культурой, готовых и умеющих применять новые информационные технологии в процессе обучения и управления образованием, активно участвующих в процессе информатизации образования.

Исходя из этого встает актуальная проблема подготовки учителей-предметников в области применения новых информационных технологий в своей деятельности,  умеющих использовать конкретное прикладное программное обеспечение в учебном процессе и управлении образованием, а также методистов по внедрению НИТ информационных технологий в эти процессы.

В настоящее время можно выделить несколько основных направлений применения новых информационных технологий в обучении и управлении образованием (Извозчиков В.А., Ваграменко Я.А., Гершунский Б.С., Роберт И.В., Брановский Ю.С. и др.):

- использование аппаратных и программных средств информационных технологий в качестве дидактического средства обучения для повышения наглядности при изложении учебного материала, моделирования различных объектов и процессов, систематизации и логического упорядочения учебного материала, тренажера, контроля усвоения знаний;

- реализация различных форм обучения: индивидуальной, коллективной, самостоятельной и дистанционного обучения;

- автоматизация обучения с применением современных автоматизированных обучающих систем (АОС);

- разработка компьютерных учебных курсов и программно-методических комплексов (ПМК) по различным предметам;

- научно обоснованная разработка сценариев компьютерных учебных программ, экспертиза и оценка качества педагогических программных средств (ППС);

- применение компьютерных телекоммуникаций в образовании;

- обучение профессиональному применению средств информационных технологий в управлении образованием (автоматизированные системы управления, автоматизированные рабочие места);

- применение средств информационных технологий в психолого-педагогических исследованиях.

Задачи информатизации общества и образования,  необходимость в специальной подготовке будущих педагогов в области применения новых информационных технологий делают работы в области исследования аспектов методики обучения будущих учителей-предметников новым информационным технологиям в обучении и управлении образованием наиболее актуальными и перспективными.

Наиболее интенсивно исследования в этой области стали проводиться с 1991 года и основные результаты отражены в работах В.А.Извозчикова,  В.В.Лаптева, Я.А.Ваграменко, И.В.Роберт, Э.И.Кузнецова, М.И.Лапчика, Ю.С.Брановского, И.А.Румянцева, И.Б.Готской, А.И.Галкиной и других ученых.

Однако в настоящее время,  на этапе перехода на многоуровневое педагогическое образование,  в научно-исследовательской литературе проблема информационно-технологической подготовки будущих педагогов-предметников, бакалавров образования разработана неполно и требует дальнейшего рассмотрения.  Хотя в ряде работ рассматриваются вопросы обучения информационным технологиям по гуманитарному направлению,  по направлению "Естествознание" (М.П.Лапчик, И.В.Роберт, Ю.С.Брановский, И.Б.Готская, Э.Р.Ипатова, Н.Г.Корнещук, Лучко О.Н., С.Р.Удалов и другие), все же данная проблема разработана не достаточно полно, что и определяет актуальность данного исследования.

Цель настоящего исследования определяется необходимостью разработки научной обоснованной методики,  организационных форм и средств обучения новым информационным технологиям и подготовки бакалавров образования в области применения НИТО в своей профессиональной деятельности.

Целью исследования является проектирование курса "Новые информационные технологии в образовании" для естественно-научных факультетов педвузов по направлению "Естествознание", а также отбор содержания, методов, форм, средств обучения по данному курсу.

Объект исследования - процесс подготовки будущих бакалавров образования в области применения НИТО.

Предмет исследования - содержание, организационные формы и методы обучения в курсе "Новые информационные технологии в образовании".

В основу исследования положена следующая гипотеза: если методически обоснованно ввести курс "Новые информационные технологии в образовании" в многоуровневую педагогическую подготовку по направлению "Естествознание", то это будет способствовать:

а) формированию готовности будущих бакалавров к применению НИТО в своей будущей профессиональной деятельности, к самостоятельному решению теоретических задач в области технологии обучения;

б) повышению активности участия бакалавров образования в решении задач информатизации образования;

в) повышению эффективности учебного процесса на основе применения НИТО;

г) повышению уровня профессиональной подготовки студентов педвуза.

Перечислим задачи исследования.

1. Научно и методически обосновать необходимость введения курса "Новые информационные технологии в образовании" в план подготовки бакалавров образования по направлению "Естествознание в педвузе.

2. Разработать технологию проектирования данного курса.

3. Определить критерии отбора содержания курса.

4. Произвести отбор содержания, методов, форм и средств обучения в курсе "Новые информационные технологии в образовании".

5. Провести педагогический эксперимент с целью проверки достижения выдвинутой гипотезы.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- научно-методтический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по  проблеме  исследования;

- научно-методический анализ учебных курсов по информатике и информационным технологиям  и  их  преподавания в педвузах;

- анкетирование, интервьюирование студентов, преподавателей и руководителей кафедр педагогических вузов;

- педагогический эксперимент.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены:

- внутренней непротиворечивостью результатов исследования, их соответствием теоретическим положениям базисных наук;

- длительностью эксперимента,  его повторяемостью и контролируемостью;

- апробациями и внедрениями результатов исследования в систему высшего педагогического образования в Санкт-Петербурге и Ставрополе.

Научная новизна заключается в следующем:

- теоретически  обоснованы подходы к построению курса "Новые информационные технологии в образовании" для естественно-научных факультетов педвузов по направлению "Естествознание" ,  основанные на требованиях к подготовке бакалавров образования и тенденциях развития НИТ и СНИТ;

- разработаны принципы отбора содержания курса;

- спроектирован курс "Новые информационные технологии в образовании" для естественно-научных факультетов педвузов (направление "Естествознание").

Практическая значимость  исследования состоит в том,  что:

1) разработано содержание курса "Новые информационные технологии в образовании";

2) отобраны методы, формы и средства обучения в рамках курса;

3) разработано и внедрено в учебный процесс программно-методическое обеспечение курса "Новые информационные технологии в образовании" в структуре многоуровневого педагогического образования по направлению "Естествознание";

4) разработан практикум для для проведения практических и лабораторных занятий по курсу "Новые информационные технологии в образовании" в педвузе в бакалавриате по направлению "Естетсвознание".

Внедрение разработанного курса и лабораторного практикума по курсу в учебный процесс будет способствовать повышению профессиональной подготовки будущих бакалавров образования по направлению "Естествознание" в области применения НИТО.

Основные результаты исследования были доложены:

- на XII республиканской научно-практической конференции, г.Магнитогорск, 24-26 апреля 1995 г;

- на научно-практической конференции "Информатизация образования'95", г.Ставрополь, 15-18 мая 1995 г;

- на Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования (АПНПО-96)", г.Санкт-Петербург, 20-22 марта 1996 г;

- на региональной конференции "Современные технологии обучения", г.Санкт-Петербург, 16-17 апреля 1996 г;

- на научно-практической конференции "Информатизация образования'96", г.Ставрополь, 1-5 июня 1996 г;

- в сборнике научных трудов "Прикладная математика и методика преподавания математики и информатики" / Под ред. проф. Ю.К.Кузнецова. -Сочи: СФ РГПУ им.А.И.Герцена, 1996. -94 с;

- на научно-практической конференции "Информатизация образования'97", г.Ставрополь, 5-8 июня 1997 г.

Курс "Новые информационные технологии в образовании" был опробован и внедрен:

- на лабораторно-практических занятиях по информационным технологиям в образовании со студентами естественно-географического факультета (4 курс,  география-биология,  биология-химия) Ставропольского  государственного  педагогического  университета  в 1993-1994 уч.году;

- на лабораторно-практических занятиях по информатике и информационным технологиям с будущими бакалаврами образования (2 курс, биология) Института Естествознания РГПУ им.А.И.Герцена в 1995-1996 и 1996-1997 уч.годах;

- в виде тьюторского курса со студентами 3 курса математического факультета РГПУ им.А.И.Герцена в 1995-1996 уч.году.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Введение  в учебный процесс педагогических вузов спроектированного курса "Новые информационные технологии в образовании" ведет к формированию у будущих бакалавров образования по направлению "Естествознание" готовности к применению НИТО в своей будущей профессиональной деятельности и создает предпосылки для активного участия их в процессе информатизации образования.

2. Дальнейшее повышение эффективности профессионально-педагогической подготовки будущих бакалавров образования по направлению "Естествознание" возможно на основе широкого использования теоретических основ проектирования  курса  "Новые  информационные технологии в образовании".

3. Внедрение разработанного программно-методического обеспечения по курса "Новые информационные технологии в образовании" ведет к повышению качества практической подготовки студентов в области применения НИТО в своей будущей профессиональной деятельности.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложений и перечня библиографических источников. Основной текст занимает ___ с., библиография (149 наименований) - __ с., приложения - ___ с. В работе содержится __ рисунков, схем и таблиц.

2. Основное содержание работы.

Во введении на основе анализа протекания процессов информатизации образования и современных тенденций внедрения НИТ в образование как в нашей стране, так и за рубежом обосновывается актуальность проблемы, определяется цель, объект, предмет, гипотеза, задачи и методы исследования, раскрывается научная новизна и практическая значимость диссертации.

В первой главе "Концепция подготовки бакалавров образования по направлению "Естествознание" в области применения информационных технологий в обучении и управлении образованием" на основе анализа существующих концепций  обосновываются  цели  и  задачи подготовки будущих бакалавров образования по направлению "Естествознание" в области использования НИТ в своей профессиональной деятельности.

В § 1.1 рассматривается соотношение понятий информатики, НИТО, НИТ что необходимо для определения основных целей курса "Новые информационные технологии в образовании".

В докладе Кинелева "Образование и цивилизация" на пленарном заседании II Международного конгресса ЮНЕСКО <Образование и информатика>,  проходившего в июле 1996 года в Москве, наука информатика опрелялется как "огромнейшая область научных знаний, связанных с получением,  хранением,  преобразованием, передачей и использованием информации", что не противоречит определению этого понятия рядом авторов (В.М.Глушков, А.П.Ершова, В.П.Ильин, В.С.Михалевич, А.В.Ржанов и др.). Анализируя сущность наиболее распространенных трактовок понятия " информатики" как науки различными авторами, можно выделить два основных подхода к определению этого понятия:

1) информатика - фундаментальная наука;

2) информатика - прикладное научно-техническое направление.

Из этого следует, что информатику можно понимать как науку, состоящую из фундаментального и прикладного направлений, изучающую все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.

К прикладной информатике принято относить и информационные технологии обучения,  проектирования,  управления объектами,  процессами, системами (Образование и цивилизация. Кинелев В.Г. / Доклад на пленарном заседании II Международного конгресса ЮНЕСКО <Образование и информатика>, 1 июля 1996 года, Москва).

В этом параграфе исходя из анализа различных точек зрения и доклада Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО,  проходившем 1-5 июля 1996 года в Москве, определяем новые информационные технологии обучения (НИТО) как прикладное направление информатики, являющееся приложением НИТ в области образования, отличительными признаками которых являются специфическая среда, в которой они осуществляются, и связанные с нею компоненты:

- технический (вид используемой техники);

- программно-технологический (программные средства поддержки реализуемой технологии обучения);

- организационно-методический (инструкции учащимся и преподавателям, организация учебного процесса);

- предметная  область знаний".

Здесь же выводится взаимосвязь: технология ® информационные технологии ® НИТО.

В § 1.2 и 1.3 приводится классификация средств новых информационных технологий (СНИТ), рассматриваются дидактические особенности применения НИТО (§ 1.3), что необходимо для дальнейшего отбора теоретического и практического материала курса "Новые информационные технологии в образовании".

В § 1.4,  1.5 исходя из потребностей, целей и задач современного этапа информатизации образования, а также на основе научно-методического анализа учебных курсов по новым информационным технологиям в отечественном и зарубежном высшем образовании, нами определена роль и место курса "Новые информационные технологии в образовании" при подготовке бакалавров по направлению "Естествознание".

Вторая глава посвящена проектированию курса "Новые информационные технологии в образовании".

В § 2.1 определены цели, задачи и технология проектирования курса, которые призваны :

- обеспечивать реализацию целей обучения;

- являться унифицированными, то есть реализуемыми в любом педагогическом вузе педагогами с различным уровнем подготовки в данной области;

- учитывать специфику учебного процесса конкретного учебного заведения.

§ 2.2 посвящен решению проблемы отбора содержания проектируемого курса.

На основе анализа работ различных авторов (Ю.К.Бабанского,  М.А.Данилова,  Б.П.Есипова, Л.В.Занкова, В.И.Леднева, И.Я.Лернера, М.Н.Скаткина, А.В.Усова, Т.И.Шамова, Ю.С.Брановского, Ю.М.Калягина, Э.Кузнецова, В.М.Монахова, Швецкого М.В. и др.), посвященных отбору содержания обучения , определению принципов и критериев отбора, нами выделены основные принципы, отбора содержания курса "Новые информационные технологии в образовании". Учитывая специфику разрабатываемого курса, нами сформулированы дополнительные принципы, которые в дальнейшем использованы для отбора содержания курса "Новые информационные технологии в образовании":

- соответствия содержания совокупности требований государственных образовательных стандартов (федеральная компонента) и требований конкретных вузов (региональная компонента),  отраженных в программах и концепциях их развития;  соответствия содержания целям обучения, вытекающим из потребностей (определены в первой главе) и соответствия содержания постоянно развивающимся НИТ и СНИТ (определяется выделением вариативной части содержания курса);

- принцип индивидуализации обучения - возможность выбора собственной траектории обучения (обеспечивается наличием соответствующей учебной базы СНИТ);

- принцип универсальности - возможность осуществления учебного процесса в любом вузе любым преподавателем (обеспечивается выделением инвариантной части содержания курса).

Основываясь на требованиях, предъявляемых к учебным программам, нами разработан алгоритм проектирования курса "Новые информационные технологии в образовании" (§ 2.3) и исходя из анализа существующих методов, форм и средств обучения произведен их отбор в соответствии с целями обучения в проектируемом курсе (§ 2.4).

В § 2.5 формулируются принципы построения программно-методических комплексов по курсу "Новые информационные технологии в обучении",  главной задачей реализации которых является формирование практических умений и навыков разработки и использования НИТ в обучении и управлении образованием.

Основываясь на сформулированных принципах построения ПМК приводится несколько примеров организации лабораторно-практических занятий по курсу "Новые информационные технологии в образовании".

В третьей главе отражены результаты педагогического эксперимента, который проводился в Ставропольском государственном педагогическом университете (СГПУ) и в РГПУ им.А.И.Герцена на различных уровнях учебного процесса:

- в рамках курса "Новые информационные технологии обучения" для студентов 4 курса естественно-научных специальностей СГПУ в 1993-1994 уч.г.;

- в рамках курса "Информатика" для бакалавриата Института естествознания РГПУ им. А.И.Герцена в 1995-1996 и 1996-1997 уч.г.г.;

- в рамках спецсеминара "Элементы новых информационных технологий в образовании" со студентами 3 курса математического факультета РГПУ им. А.И.Герцена в 1995-1996 уч.г.

Эксперимент проводился в три этапа: поисковый, констатирующий и формирующий этапы. Рассмотрим методику проведения эксперимента по этапам.

Задачей поискового и констатирующего этапов педагогического эксперимента явилось изучение состояния проблемы преподавания различных курсов,  связанных с изучением НИТО в педагогических вузах по направлению "Естествознание",  а также отбор  содержания курса.

На формирующем  этапе педагогического эксперимента проверялась гипотеза о сформированности готовности будущих бакалавров образования к применению НИТО в своей профессиональной деятельности после изучения проектируемого курса.  Кроме этого экспериментальная проверка показала правильность выбора:

- содержания  проектируемого курса;

- логической последовательности учебного материала;

- объема тем;

- методов преподавания тем курса;

- форм проведения занятий по разрабатываемому курсу.

Экспериментальная проверка подтверждает достоверность выдвинутой гипотезы исследования и говорит о решении поставленных частных задач.

Основные результаты исследования:

Выполненная диссертационная работа посвящена научно-обоснованному проектированию курса "Новые информационные технологии в образовании" в структуре многоуровневого педагогического образования по направлению "Естествознание".  В результате  проведенной работы было сделано следующее:

1) обоснована необходимость проектирования и внедрения в практику преподавания курса "Новые информационные технологии в образовании" для подготовки будущих бакалавров образования по направлению "Естествознание";

2) произведен отбор содержания курса "новые информационные технологии в образовании";

3) разработан практикум для проведения практических и лабораторных занятий в курсе "Новые информационные технологии в образовании" по направлению "Естествознание" для студентов педагогических вузов.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях:

1. Построение курса "Информатика и информационные технологии" для нефизико-математических специальностей педагогических вузов// Новые информационные технологии в педагогическом образовании: Тезисы докладов XII республиканской научно-практической конференции. 24-26 апреля 1995 г. Магнитогорск/ Редкол.: М.П.Лапчик и др. -Манитогорск: изд-во Магитогорского пединститута, 1995 г. - с.157 (в соавт.).

2. Организация лабораторной работы "Разработка обучающих курсов в среде LinkWay" в курсе "Информатика и информационные технологии" для нефизико-математических специальностей педагогических вузов// Новые информационные технологии в педагогическом  образовании: Тезисы докладов XII республиканской научно-практической конференции. 24-26 апреля 1995 г. Магнитогорск/ Редкол.: М.П.Лапчик и др. -Магнитогорск: изд-во Маг-итогорского пединститута, 1995 г. - с.157.

3. Изучение  средств коммуникаций на лабораторно-практических занятиях по курсу "Информатика и информационные технологии"// Информатизация образования'95:  Тезисы докладов научно-практической конференции,  Ставрополь,  15-18 мая 1995 г.  -Ставрополь: СПГУ, 1995. -с.78.

4. Роль и место курса "Новые информационные технологии в обучении и управлении образованием" при подготовке бакалавров по направлению "Естествознание"// Актуальные проблемы непрерывного педагогическо-го образования (АП НПО-96):  Материалы Всероссийской научной конференции, 20-22 марта 1996 г., Санкт-Петербург. Выпуск 3. -Санкт-Петербург: "Образование", 1996. -с.298 (в соавт.).

5. Дидактико-ориентированный учебный план как подсистема информатизации педагогического вуза// Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования (АП НПО-96):  Материалы Всероссийской научной конференции,  20-22 марта 1996 г.,  Санкт-Петербург. Выпуск 3. -Санкт-Петербург: "Образование", 1996. -с.298 (в соавт.).

6. Роль и место курса "Новые информационные технологии в обучении и управлении образованием" при подготовке бакалавров по направлению "Естествознание"// Современные технологии обучения:  Тезисы докладов региональной конференции,  16-17 апреля 1996 г. -Санкт-Петербург: 1996 г. -с.148.

7. Возможности использования INTERNET в современном образовании// Прикладная математика (вопросы теории и методики преподавания): Сборник научных трудов, -Сочи: СФ РГПУ им.А.И.Герцена, 1996 г. -с.94.

8. Организация лабораторной работы "Проектирование АСУ "Школа" в курсе "Новые информационные технологии в обучении и управлении образованием" в структуре многоуровневого педагогического образования по направлению "Естествознание" // Информатизация образования '96 и 97. Материалы Всероссийских научно-практических конференций-выставок. -Ставрополь: Изд-во СГУ, 1997. -138 с.

9. К проблеме проектирования курса "Новые информационные технологии в образовании" для естественно-научных специальностей педвузов // Информатизация образования '96 и 97. Материалы Всероссийских научно-практических конференций-выставок. -Ставрополь: Изд-во СГУ, 1997. -138 с.

Разработанное автором как самостоятельно, так и в соавторстве программное обеспечение курса "Новые информационные технологии в образовании" включено в следующие каталоги:

1. Программно-методический комплекс "НИТ в обучении и управлении" // Каталог компьютерных учебных программ, 1(2). - М., РОСЦИО, 1993, -с.80;

2. Учебно-игровые программы для начальных классов // Каталог компьютерных учебных программ, 1(2). - М., РОСЦИО, 1993, -с.80;

3. 102 урока по информатике // Каталог компьютерных учебных программ, 1(2). - М., РОСЦИО, 1993, -с.80;

4. Основные понятия информатики для начальных классов // Каталог компьютерных учебных программ, 1(2). - М., РОСЦИО, 1993, -с.80;

5. Развивающие игры // Каталог компьютерных учебных программ, 1(2). - М., РОСЦИО, 1993, -с.80.

6. Программно-методический комплекс "Информационные технологии при подготовке работников офисов, секретарей, помощников руководителей, бухгалтеров, менеджеров" // Каталог компьютерных учебных программ, 1(6). -М., ИНИНФО, 1995, -с.92.

Запрос на автореферат диссертации присылайте на адрес hotdevil.ru@mail.ru