Обучение технологии конструирования ЭУМ направлено на реализацию компетентностного подхода в обучении. Современный этап развития высшего педагогического образования характеризуется методологией компетентностно-ориентированного подхода и повышением требований к профессиональной подготовке будущего учителя. Под профессиональной компетентностью учителя в нашем исследовании понимается интегральная характеристика, определяющая способность специалиста решать профессиональные проблемы и типичные профессиональные задачи, возникающие в реальных ситуациях профессиональной деятельности, с использованием знаний, профессионального и жизненного опыта, ценностей и наклонностей.
Обучение будущих учителей конструированию электронных учебных материалов направлено на формирование отдельных составляющих профессиональной компетентности учителя: дидактической, предметной и информационно-коммуникационной компетентностей. Под информационно-коммуникационной компетентностью учителя (ИКТ-компетентностью) понимаем, согласно Е.К. Хеннеру и А.П. Шестакову, «совокупность знаний, навыков и умений, формируемых в процессе обучения и самообучения информатике и информационным технологиям, а также способность к выполнению педагогической деятельности с помощью информационных технологий».
На основе анализа структуры деятельности педагога в процессе конструирования и применения электронных учебных материалов выявлен комплекс профессионально-значимых умений учителей математики и информатики, формируемых в процессе обучения технологии конструирования электронных учебных материалов (рис. 2). Это знания и умения, входящие в состав дидактической компетентности: умение выполнять педагогическое проектирование; знание структуры ЭУМ; знание дидактических свойств МИС; умения, которые относятся как к дидактической, так и к предметной компетентностям (умение отбирать содержание учебного материала; умение выбирать формы представления учебного материала), умения, которые относятся как к предметной, так и к ИКТ-компетентности (умение использовать символьные преобразования; умение создавать файлы генерации параметров учебных заданий); самая большая группа – умения, входящие в состав ИКТ-компетентности (умения оценивать качество педагогических программных средств; использовать ЭУМ в условиях локальной сети компьютерного класса и сети Интернет; организовать
проведение уроков в компьютерном классе; использовать объектную связь MathCAD с офисными приложениями; умения по использованию конкретных средства МИС MathCAD для создания ЭУМ). Этапы и уровни формирования составляющих информационно-коммуникационной компетентности учителя в процессе обучения применению математических инструментальных сред представлены в таблице 1.Для проверки гипотезы исследования был проведен эксперимент на математическом факультете Кубанского государственного университета для специальностей 010101 «Математика» и 050202 «Информатика» с дополнительной специальностью «Математика», на физико-техническом факультете Кубанского государственного университета, на математическом факультете Армавирского государственного педагогического университета.
На первом этапе эксперимента в ходе преподавания на курсах повышения квалификации учителей математики и информатики Краснодарского края, проводимых институтом переподготовки и повышения квалификации специалистов Кубанского государственного университета, в беседах с учителями и преподавателями вузов были сделаны выводы о том, что:
Таблица 1
Этапы формирования ИКТ-компетентности студентов
Названиеэтапа | Периодформирования и названиядисциплин | Компоненты ИКТ-компетентности, формируемые на данном этапе | Отличительныеособенности этапа | |
1 | Базовый – формирование базовой ИКТ-компетентности | I курс«Программное обеспечение ЭВМ», «Матанализ» (типовые расчеты) | Умение создавать документы в MathCAD, использовать символьные преобразования математических выражений, строить графики функций | Происходит знакомство со средой MathCAD как средством решения математических задач, применение для выполнения заданий по математическим дисциплинам |
2 | Общий – формирование общей ИКТ-компетентности | II курс«Математические пакеты и их применение в естественно-научном образовании» | Умение оценивать качество педагогических программных средств; умение использовать ЭУМ в условиях локальной сети и сети Интернет; умение организовать проведение уроков в компьютерном классе; умение использовать объектную связь MathCAD с офисными приложениями; умение использовать средства МИС MathCAD для создания ЭУМ. | Происходит формирование умений и навыков конструирования электронных учебных материалов в среде MathCAD на уровне понимания и применения по образцу |
3 | Профессиональный – формирование профессиональной ИКТ-компетентности | III-V курсы«НИТ в образовании», «Проектирование учебно-информационных комплексов», «Теория и методика обучения математике и информатике», курсовые и дипломные работы | Умение создавать оригинальные гипертекстовые дидактические системы электронных учебных материалов на основе технологии конструирования ЭУМ в среде MathCAD | Происходит формирование умений и навыков конструирования электронных учебных материалов в среде MathCAD на творческом уровне |
В системе профессиональной подготовки учителей математики, физики, информатики недостаточно отражены подходы к созданию и применению электронных учебных материалов с использованием МИС.
Недостаточно разработаны методики обучения конструированию электронных учебных материалов с использованием МИС или не отражены в методической литературе.
Не выявлено влияние обучения конструированию электронных учебных материалов с использованием МИС на формирование профессионально значимых умений учителей.
На этом этапе разрабатывались и использовались в преподавании отдельные приемы и способы технологии конструирования электронных учебных материалов. В результате опроса учителей выявлено, что большинство из них удовлетворены приобретенными умениями по созданию ЭУМ в среде MathCAD, предполагают использовать их на практике, хотели бы иметь методическую литературу по применению МИС MathCAD в учебном процессе.
На основе технологии конструирования учебных заданий в среде МИС MathCAD был создан комплекс электронных учебных работ для дидактического обеспечения процесса обучения конструированию электронных учебных материалов. Апробация комплекса осуществлена в ходе эксперимента, которым были охвачены 143 студента. После выполнения лабораторных работ была предложена анкета, цель которой в оценивании студентами лабораторной работы в целом и отдельных ее компонент. По результатам ответов на вопросы анкеты вычислены индексы, показывающие качество разработанных учебных лабораторных работ, входящих в состав ПМК. Это индексы удовлетворенности интерфейсом лабораторной работы Iинт, оптимальности структуры лабораторной работы Iстр; индексы целесообразности включения: справочных теоретических материалов Iспр, генераторов заданий Iген, тренажеров Iтр, заданий для самопроверки Iсам, анимационных роликов Iан, контрольных заданий Iкон. Максимально возможное значение каждого индекса равно 1, полученные в результате анкетирования значения индексов отражены на рис. 2.Большинство студентов высоко оценили качество учебной лабораторной работы-прототипа «Преобразование графиков функций». Средний балл, которым студенты оценили электронную лабораторную работу в целом по пятибалльной шкале, равен 4,58 балла.
В ходе формирующего эксперимента проходили обучение конструированию электронных учебных материалов 104 студента разных учебных групп. Эксперимент показал, что необходимый уровень сформированности знаний и умений достигнут. Применялся метод самооценки и экспертной оценки, для обработки экспериментальных данных был использован статистический метод Т-критерий Вилкоксона, суть которого заключалась в выяснении направленности и выраженности изменений в знаниях и умениях студентов после обучения конструированию электронных учебных материалов. На основе результатов анкетирования для каждого студента были вычислены средние баллы самооценки знаний и умений по технологии создания ЭУМ до и после изучения курса. Вычисленное значение суммы рангов нетипичных сдвигов самооценки (с отрицательным знаком) Тэмп попадает в зону значимости, следовательно, подтверждается гипотеза о том, что после изученная курса сдвиг самооценки студентами своих знаний и умений в положительную сторону по интенсивности достоверно преобладает (рис. 3).