CC BY
65ПРОБЛЕМЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ СРЕДЫ
А.К. Колесников, Е.В. Оспенникова
ПРОЕКТ “ИНФОРМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ” (2005 - 2008): СОДЕРЖАНИЕ И ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
I. О проекте ИСО (2005 - 2008 гг.)
Стремительное развитие в современном мировом сообществе новых технологий информационного обмена определило процессы модернизации практически всех сфер человеческой деятельности. Благодаря этому мировой социум приобрел совершенно иное качество. Это информационное общество, жизнедеятельность которого базируется не только на материальных, но и в значительной мере на информационных ресурсах, а информация и интеллектуальный потенциал являются определяющими факторами социального прогресса.
В условиях информационного общества особую роль в развитии каждого государства приобретают процессы модернизации сферы образования. От готовности молодого поколения жить и работать в информационно насыщенной среде зависят темпы экономического, культурного и политического развития государства. Российская система образования развивается с учетом мировых тенденций информационного обновления сферы образовательных услуг. Необходимо сделать отечественную школу по содержанию, методам и организационным формам образовательной деятельности адекватной потребностям информационного социума. Это общекультурная, социально-экономическая и политическая задача, значимость решения которой для нашей страны трудно переоценить. Важно на базе широкого использования в образовательной деятельности информационных компьютерных технологий обеспечить новое качество образования молодежи - качество, которое поможет нашему государству стать конкуренто-
способным на мировом рынке труда, товаров и услуг, успешно "встроиться" в глобальную экономическую систему, основанную на знаниях.
Начало массовой информатизации отечественного образования связывается с выходом в 1984 г. Постановления ЦК КПСС и Совета министров СССР о введении предмета "Основы информатики и вычислительной техники" в средней школе. В этот период были выделены значительные средства на производство школьных компьютеров и их поставку в учебные заведения, шла подготовка учебных пособий и переподготовка учителей с целью обеспечить достойное качество преподавания нового школьного предмета. В последующие 90-е гг. были реализованы еще две федеральные программы по информатизации отечественной школы: "Электронная Россия" и "Дети России". В начале нового века был принят к исполнению очередной федеральный проект "Развитие единой образовательной информационной среды". В рамках исполнения названных проектов основное внимание было, как и прежде, сосредоточено преимущественно на технических аспектах информатизации образования и совершенствовании преподавания курса информатики в общеобразовательной и профессиональной школах.
В октябре 2004 г. взял старт новый государственный проект. Это проект "ИСО"
- "Информатизация системы образования" (Министерство образования и науки РФ, Международный банк реконструкции и развития, Национальный фонд подготовки кадров). Процессы информатизации средней
© Колесников А.К., Оспенникова Е.В., 2008
общеобразовательной школы в рамках данного проекта впервые непосредственно связываются с использованием компьютера в преподавании всех учебных предметов, обновлением содержания, методов и организационных форм обучения, достижением новых учебных результатов, модернизацией всех сторон жизни школы, формированием в массовом порядке ИКТ-компетентности учителей-предметников. Главная цель проекта - " ... запуск процесса изменений, обеспечение условий его необратимости и формирование механизмов поддержки. Изменения эти, базируясь на информационных и коммуникационных технологиях, будут захватывать и содержание образования по всем предметам, и уклад школы" [I; с. 20].
Проект ИСО ориентирован на достижение трех взаимосвязанных между собой целей.
Первая цель. Обеспечение активной учебной работы школьников, формирование у них организованности, способности самостоятельно учиться, находить и использовать нужную информацию, работать в коллективе, находить решения проблем в нестандартных ситуациях, решать не встречавшиеся ранее задачи.
Данная цель всегда стояла перед педагогическим сообществом. Тем не менее, ее достижение в той или иной мере обеспечивалось преимущественно в немногих элитных учебных заведениях. Перед школой информационного общества стоит задача - сформировать познавательную самостоятельность у большинства школьников. К новым инструментам и технологиям, появившимся в настоящее время для решения этой задачи, относятся:
- энциклопедически полные и постоянно обновляемые, общедоступные библиотеки цифровых образовательных источников -мультимедийные образовательные материалы нового поколения, задающие новый уровень наглядности и доступности, обеспечивающие простор для самостоятельной работы учащихся;
- компьютерные инструменты и среды для поддержки этой деятельности - от стандартных офисных приложений и общедоступных
редакторов до специализированных предметных и задачных сред, профессиональных приложений и их учебных адаптаций.
Важнейшей целью проекта является формирование и распространение в образовательной среде этих библиотек и инструментов, использование их в новых учебных курсах, разработка методик организации активной работы школьников с данными библиотеками и инструментами.
Вторая цель. Поддержка развития творческой работы педагогов и педагогических коллективов, обеспечение перехода педагогов к более индивидуальным и активным методам обучения, предоставление им возможности широко использовать новые информационные ресурсы в учебной работе.
Задача проекта - создать средствами ИКТ необходимые условия для творческой работы учителей. Сегодня появились новые, но уже доказавшие свою эффективность интеллектуальные инструменты и информационные технологии организации профессиональной деятельности. Их использование облегчает работу учителя, помогает ему оформлять, накапливать и развивать свой педагогических опыт, высвобождает время для творческой деятельности. В проекте ИСО эти инструменты включены в комплекс средств формирования информационной среды образовательного учреждения: работа с коллекциями цифровых образовательных источников, разработка учебных занятий и учебно-методических материалов, работа с базами данных учащихся, накопление и обработка материалов педагогического опыта. Проектом предусматривается текущая поддержка учителей в освоении и использовании указанных образовательных технологий.
Третья цель. Обеспечение доступности качественных образовательных услуг для каждого заинтересованного в них школьника, даже если он не может получить эти услуги в своей школе. Достижение этой цели связано с организацией интернет-образования. Оно становится особенно актуальным в связи с введением профильной подготовки учащихся. Заочная форма учебной работы -
единственная возможность получить углубленную подготовку для тех школьников, которые не могут изучать профильные курсы (в том числе элективные) в своей школе. Быстро развивающиеся сегодня технологии и инструменты учебной работы через Интернет обеспечивают практическую возможность углубленного обучения всех учащихся в таких школах [там же, с.23].
В рамках проекта ИСО предполагается решение следующих задач:
1) создание в России устойчивого потенциала в области производства высококачественных, открытых, доступных по стоимости цифровых образовательных ресурсов, отвечающих нуждам образовательных учреждений;
2) рывок в обеспечении учащихся и учителей современными учебными материалами, в том числе цифровыми образовательными ресурсами, предполагающими активное использование информационных и коммуникационных технологий обучения;
3) подготовка и повышение квалификации педагогов и управленцев в области использования информационных и коммуникационных технологий в практике образования и проектирования такого использования;
4) реализация профильных учебных программ средствами дистанционного обучения;
5) создание в регионах, участвующих в проекте, системы межшкольных методических центров (ММЦ) для поддержки информатизации школ и распространения новой практики преподавания;
6) поддержка инициатив педагогов и школ, направленных на создание новой практики обучения и внеучебных форм образования [Там же. С.24].
Все входящие в проект ИСО работы распределены по трем компонентам: создание учебных материалов нового поколения (компонент А); профессиональное развитие педагогов в области развития ИКТ для целей образования (компонент В); создание системы межшкольных методических центров (компонент С).
Компонент А. В рамках проекта ИСО предполагается создание общедоступной коллекции цифровых информационных источников, содержащей свыше 75 тыс. объектов по основным учебным предметам. В итоге каждый учитель сможет получить дидактические материалы к каждому уроку и методические рекомендации по их использованию.
Для эффективного использования элементов коллекции необходима система инструментов учебной деятельности. Это программные продукты, предназначенные для создания, редактирования и компоновки текстовых документов, графических объектов, массивов числовых данных, звука и видео, компьютерных лабораторий и геоинформа-ционных систем и пр. В рамках проекта предусмотрены приобретение, адаптация и разработка нескольких сотен таких инструментов для нужд системы образования.
Отдельный вид цифровых
образовательных ресурсов - информационные системы (средства) поддержки организации образовательного процесса. В рамках проекта предусматривается приобретение и разработка специализированного программного обеспечения для методистов, учителей и школьных администраторов. Это позволит автоматизировать составление и ведение расписания, контроль и анализ знаний учащихся и хода учебного процесса, учет контингента учащихся и педагогических кадров, сбор и анализ статистических данных, работу школьных бухгалтерий и пр., в конечном счете -информатизировать процесс управления учреждением образования.
Разработка учебно-методических материалов (комплексов), ориентированных на достижение качественно новых образовательных результатов, - еще одна важная задача программы А. Ее решение достигается за счет разработки:
- цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) к уже рекомендованным к использованию традиционным предметным учебно-методическим комплектам (УМК); ЦОР
этого назначения жестко привязаны к данным УМК, что позволяет учителю сохранять освоенную им ранее методику обучения на основе использования традиционных учебных пособий и при этом успешно применять компьютерные технологии обучения;
- инновационных учебно-методических комплексов (ИУМК), полностью обеспечивающих организацию учебного процесса по предмету (предметной области, теме) и ориентированных на новые формы представления учебного материала, новые педагогические технологии обучения и новые способы организации учебного процесса;
- информационных источников сложной структуры (ИИСС) как средств поддержки разнообразных видов учебной и внеучебной деятельности школьников (особенностью ИИСС является их ориентация на инновационные содержание, методы и формы работы учащихся).
Важной харатеристикой цифровых источников нового поколения является их открытость. Это означает, что у учителя в работе с этими источниками всегда есть возможность использовать встроенные в них материалы и инструменты для создания собственных ресурсов. В этом случае существенно расширяются возможности использования каждого источника в учебном процессе. Это достигается за счет насыщенности новых цифровых материалов разнообразными учебными объектами (текстами, иллюстрациями, упражнениями и тренажерами, виртуальными лабораториями, вопросами и задачами для самоконтроля, тестами и пр.), которые могут применяться и на уроке, в самостоятельной работе ученика при подготовке домашнего задания, и при подготовке педагога к проведению занятия. Творчество учителя -важная составляющая его профессиональной деятельности в работе с ресурсами нового поколения.
Компонент В. Профессиональное развитие педагогов в области применения ИКТ для целей образования - одна из центральных задач проета ИСО. Главную роль в ин-
форматизации образования играет учитель, подготовленный и мотивированный. Именно поэтому особое внимание в проекте уделяется созданию учебно-методических комплексов, связанных с подготовкой и повышением квалификации различных категорий работников образования: учителей-пред-метников, школьных библиотекарей, методистов, администраторов.
В рамках проекта ИСО ставится задача не просто обучить работников системы образования методам работы в ИКТ-насыщенной среде. Важно обеспечить системные изменения в их подготовке к развертыванию процессов информатизации образования и перестройке работы школы на основе широкого использования средств ИКТ.
Значительное внимание в программе В уделяется подготовке будущих педагогов в педагогических вузах. Педагогические вузы должны составить авангард в информатизации школы. Необходимо обучение студентов педвузов методам работы с современными коллекциями цифровых образовательных ресурсов, компоновке на их основе индивидуализированных учебных материалов. Важно, чтобы будущие учителя осваивали новые учебные средства не только на занятиях по ИКТ, но и на занятиях по основным методическим курсам и соответствующим предметным дисциплинам.
Необходимо начать в педагогических вузах страны систематическую подготовку специалистов в области педагогического дизайна (проектирования) средств обучения, которые в ближайшем будущем составят "костяк" отечественных разработчиков цифровых учебно-методических материалов.
Разработка учебных программ и материалов для подготовки будущих учителей по методике преподавания учебных предметов ведется по шести образовательным областям, а также в области педагогического дизайна.
На конкурсной основе в 2005 г. отобраны десять педагогических вузов (по одному из каждого пилотного региона и три из других территорий), в которых началось преподавание на основе разработанных материалов:
- Воронежский государственный педагогический университет
- Дальневосточный государственный гуманитарный университет
- Калужский государственный педагогический университет им. К.Э. Циолковского
- Карельский государственный педагогический университет
- Красноярский государственный педагогический университет им. В.П.Астафьева
- Московский педагогический государственный университет
- Пермский государственный педагогический университет
- Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена
- Ставропольский государственный университет
” Челябинский государственный педагогический университет
В этих вузах за счет средств проекта оснащены необходимым оборудованием и введены в действие учебно-производственные лаборатории цифровых образовательных ресурсов и педагогического проектирования. Основная цель создания таких лабораторий - включение в учебный процесс в педагогических вузах практики освоения методов использования цифровых образовательных ресурсов в обучении. В условиях этих лабораторий организована производственная и исследовательская деятельность студентов и преподавателей по созданию ЦОР и разработке к ним учебно-методических материалов, повышается квалификация работников образовательных учреждений.
С целью распространения полученных результатов и закрепления изменений в практике подготовки будущих учителей в области использования ИКТ в учебном процессе вузами-участниками проекта разработаны предложения по корректировке государственных стандартов педагогического образования.
Компонент С проекта ИСО ориентирован на создание инфраструктуры в форме региональных консультационных и меж-школьных методических центров (РКЦ -ММЦ), предоставляющих образовательные,
методические и технические услуги по использованию ИКТ в образовательной процессе средней школы. Задачи компонента С - расширение доступа к информации, учебно-методическим и техническим ресурсам для учреждений общего и начального профессионального образования, накопление и распространение опыта модернизации образовательной и управленческой деятельности на основе использования ИКТ, развитие и поддержка программно-технического компьютерного оснащения учебных заведений.
Как видно из изложенного выше, все компоненты проекта А, В и С тесно связаны между собой. В компоненте А создаются базовые учебные материалы, на основе которых обновляется содержание образования и формируются новые способы организации учебного процесса. В компоненте В разрабатываются учебно-методические материалы для повышения квалификации учителей, ведется учебная работа с региональными методическими группами, которые в свою очередь будут работать с ММЦ и отдельными школами. В компоненте С обеспечиваются условия для курсовой переподготовки и организации постоянной методической поддержки основной массы педагогов.
2. Разработка программ и учебнометодических материалов для подготовки студентов педагогических вузов в области использования цифровых образовательных ресурсов
2.I. Цели работы
В период 2005 - 2008 гг. перечень цифровых учебных материалов для средней общеобразовательной школы за счет разработок, осуществление которых запланировано по проекту ИСО, существенно обогатился. Однако, как показывают исследования, подготовленные материалы недостаточно широко и эффективно используются учителями в учебном процессе. Это объясняется целым рядом причин, главная из которых -неподготовленность рядового учителя к активному включению цифровых образова-
тельных ресурсов (ЦОР) в учебный процесс, отсутствие у него необходимых навыков, а также мотивации, основанной на понимании преимуществ использования ЦОР.
Полноценное решение задач информатизации школы невозможно без усилий по совершенствованию в педагогических вузах страны методической подготовки будущих учителей, без обучения их методам работы с современными коллекциями ЦОР, методике педагогического проектирования учебных материалов для конкретных уроков.
Как отмечалось, эта задача решается в рамках реализации компоненты В проекта ИСО. Десять педагогических вузов пилотных регионов России в связи с этим получили техническое задание (ТЗ) по разработке программ и учебно-методических материалов для подготовки студентов педагогических вузов в области использования цифровых образовательных ресурсов.
Разработка материалов для подготовки будущих педагогов к использованию ЦОР в обучении не является абсолютно новым делом. Такая подготовка ведется уже несколько лет. Первоначально она строилась на базе специального учебного курса "Иноформационные и коммуникационные технологии в образованиии". В настоящее время вопросы этого курса включены как составная часть (раздел) в программы методических дисциплин. Вместе с тем указанный раздел является в структуре методических курсов достаточно автономным. Цель раздела - формирование у студентов общих представлений о содержании и методах использования ЦОР в обучении. Существует проблема поиска вариантов органичного "встраивания" новой ИКТ-составляющей предметной подготовки будущих учителей в содержание методических дисциплин. Важно в этой связи предложить такие варианты перестройки содержания методических курсов, которые бы обеспечивали будущим учителям практику освоения не только общих, но и специфических для каждого учебного предмета способов применения средств ИКТ в решении профессиональных задач.
В рамках технического задания проекта ИСО (компонент В) предполагается:
- разработать учебно-методические материалы (в т.ч. учебные программы, системы учебных заданий, проверочных работ, методические материалы к проведению занатий и т.п.) по вопросам проектирования и использования ЦОР в учебном процессе в высшей педагогической школе;
- включить эти материалы в существующие методические курсы и предметные дисциплины в виде отдельных модулей и/ или новых (в том числе специальных) курсов для подготовки студентов;
- ввести в действие Лабораторию цифровых образовательных ресурсов и педагогического проектирования и обеспечить на ее базе проведение учебной и учебно-методической работы по обновленным учебным программам;
- провести экспериментальное обучение студентов с использованием разработанных материалов и аппаратного комплекса Лаборатории ЦОР и педагогического проектирования;
- сделать общедоступными разработанные материалы и положительный опыт трансформации действующих курсов, а также создания новых спецкурсов по вопросам педагогического проектирования в условиях ИКТ-насыщенной среды школы;
- подготовить сборники учебно-методических материалов для обучения студентов педагогических вузов методике использования ЦОР в учебном процессе по 6 образовательным областям, а также основам педагогического проектирования деятельности школы в условиях ИКТ-насыщенной среды (настоящий сборник - результат выполнения ТЗ по образовательной области "Естествознание").
Целью выполняемых работ является изменение практики методической подготовки студентов в высших учебных заведениях, осуществляющих обучение будущих учителей. Профессиональная подготовка специалистов нового поколения должна быть ориентирована на освоение студентами эффективных методов использования ЦОР и новых
инструментов деятельности в будущей профессии. Высшие учебные заведения, готовящие учителей, должны стать центрами создания новых методов педагогической работы, основанных на использовании ЦОР, а также центрами распространения знаний о способах и средствах проектирования деятельности школы в условиях ИКТ-насы-щенной среды.
2.2. Особенности использования ИКТ в образовательной области "Естествознание"
Последние два десятилетия развитие системы отечественного образования связано с непрерывным совершенствованием оснащения средних общеобразовательных школ современной компьютерной техникой, наполнением виртуальной информационной среды учебными ресурсами и инструментами, становлением и развитием системы образовательных телекоммуникаций. Сегодня практически нет барьеров на пути информатизации учебного процесса по естествознанию: компьютерные технологии обучения в области естествознания "созрели" и "ждут" своего использования.
Информационные технологии видоизменяют и профессиональную деятельность педагога, и учебную деятельность школьника. Сегодня можно говорить о новой информационной инфраструктуре учебного процесса. ИКТ-инфраструктура учебного процесса
- это система аппаратных средств, учебных объектов и инструментов, предназначенных для организации учебной деятельности в виртуальной информационной среде. Назовем основные блоки ИКТ-инфраструкту-ры предметной учебной среды, которые могут и должны будут в ближайшей перспективе использоваться каждым учителем:
I) аппаратная техника и инструменты для ввода информации: цифровая видеокамера, цифровой фотоаппарат, цифровой микроскоп, сканер, диктофон, планшет, система цифровых измерителей (датчиков и ПО) для автоматизированного эксперимента, системы глобального позиционирования (GPS), инструменты распознавания устной речи;
2) устройства и инструменты представления, обработки и передачи информации: персональный компьютер, наладонный (карманный) компьютер, цифровой проектор; интерактивные доски; коммуникатор; шлем (и перчатки) виртуальной реальности; множительная техника (принтер, копир или ризограф); ПО для сетевых образовательных коммуникаций (оболочки ДО, конструкторы сайтов, системы почтовой связи);
3) информационные источники (цифровой образовательный контент):
- ЦОР - цифровые образовательные ресурсы к действующим учебно-методическим комплектам по предмету; ориентированы преимущественно на поддержку традиционного образовательного процесса средствами ИКТ;
- ИИСС - информационные источники сложной структуры (цифровые музеи, библиотеки, энциклопедии, коллекции и пр.); предназначены для поддержки традиционного образовательного процесса средствами ИКТ; включают вместе с тем инновационные технологии организации работы учащихся с учебной информацией;
- ИУМК - инновационные учебно-методические комплексы; обеспечивают организацию учебного процесса по образовательной области (предмету, курсу, теме) в полном объеме, ориентированы на обновление видов, методов и форм учебной деятельности школьников, определяют достижение на этой основе качественно новых образовательных результатов;
- образовательные ресурсы локальной школьной сети, ресурсы порталов и сайтов Интернета;
4) инструменты учебной деятельности: виртуальные лаборатории; моделирующие среды; определители и классификаторы; телеметрические системы; ОРБ-навигаторы геоинформационные системы; системы автоматизированного проектирования (САПР); ПО для редактирования и обработки информации (числовых данных, текста, аудио, видео); ПО для подготовки презентаций;
тренажеры; системы самоконтроля знаний и умений, включая системы тестирования;
5) системы и средства поддержки организации образовательного процесса: планирования учебного процесса, организации и поддержки образовательного процесса, управления образовательным учреждением, управления образованием для муниципальных органов.
В процессе преподавания каждой учебной дисциплины возможности каждого из блоков реализуются особым образом. Действительно, виды деятельности учителя и учащегося при изучении школьных предметов весьма разнообразны и каждый из этих видов несет в себе собственный потенциал "информатизации". До какой степени этот потенциал может и должен быть реализован в условия ИКТ-насыщенной учебной среды?
Это определяется:
во-первых, целесообразностью "информатизации" каждого отдельного вида деятельности (ожидаемым эффектом роста ее качества);
во-вторых, наличием поддерживающих данный вид деятельности ресурсов и инструментов виртуальной среды;
в-третьих, уровнем готовности учителя и учащихся к использованию информационных технологий в рамках данной деятельности.
Обучение естествознанию, как и обучение по другим образовательным областям, при новом техническом и информационном обеспечении, безусловно, преобразуется. Школьники получают несравненно большие возможности для самостоятельной учебной работы. Они могут использовать ИКТ-ресурсы и инструменты для исследований реального мира. Новые средства эффективны и в работе с "готовой" учебной информацией. Школьники могут быстро собирать, пользуясь разнообразными способами фиксации данных, и качественно обрабатывать эти данные с помощью компьютера; делать заключения на основе собранной информации; моделировать изучаемые явления, используя цифровые лаборатории и инструментальные среды; выдвигать и проверять
учебные гипотезы; создавать, представлять и защищать разработки, демонстрирующие результаты их учебной деятельности. Работа с новой техникой и новой информацией, выходящей за рамки школьного учебника, вызывает естественное любопытство и интерес учащихся, стимулирует их включение в самостоятельное исследование окружающей среды.
Многообразие компьютерной техники и ПО, желание освоить новые технологии в учебной практике создают благоприятные условия для формирования у учащихся умения работать в команде, добиваться глубокого осмысления поставленных перед ними задач, стремиться к масштабной разработке соответствующих учебных проектов и поиску интересных форматов представления результатов коллективной деятельности.
Первый этап информатизации учебного процесса по естествознанию связывается с обучением учителей эффективному использованию в учебном процессе в основном "готовых" цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) и инструментов познания.
На сегодня ЦОР по естествознанию весьма разнообразны и насчитывают более трех сотен СБ. Каждый из цифровых источников включает множество учебных объектов. Состав учебных объектов для различных медиакомпонентов виртуальной среды обучения на сегодня определен. Это
1) символьные объекты: знаки, символы, тексты, графики, схемы, таблицы, диаграммы, формулы и пр.;
2) образные объекты: фото, рисунки, картины (репринт или оцифрованные); объекты компьютерной графики (в том числе компьютерные рисунки, репродукции);
3) аудиоинформация: устные учебные тексты, аудиосюжеты, аудиодиалоги, учебные комментарии к виртуальным объектам, аудиохроника, музыка, пение, звуки природных процессов и животного мира и пр.;
4) видеообъекты: анимации, демонстрационные динамические модели явлений и процессов, постановочные и художественные видеосюжеты (фильмы или фрагменты), видеохроника;
5) среда "виртуальной реальности" (дифференцируется по предметным областям знания и видам деятельности) и (или) ее элементы: аудиографика, симуляторы, тренажёры, интерактивные модели, конструкторы и т.п.
ЦОР по естествознанию включают практически все многообразие указанных выше объектов. Будучи объединенными в самостоятельный ресурс, они ориентированы на вполне определенные направления использования в обучении. Вместе с тем каждый учебный объект ЦОР может обладать и самостоятельной дидактической ценностью. Эти объекты, как правило, полифункцио-нальны. Существенная часть таких объектов является носителем концептуального знания (знания о свойствах и отношениях объектов природы). Это тексты, рисунки, фотоиллюстрации, анимации, видео и т.п. Целый ряд цифровых объектов успешно представляет в виртуальной среде опыт какой-либо деятельности, т.е. процессуальную составляющую предмета учения. Это тренажеры, симуляторы, модели, конструкторы. Применение в обучении различных комбинаций цифровых объектов (как носителей концептуального и процессуального знания) позволяет достичь разных образовательных результатов.
Динамические объекты ЦОР по естествознанию (видео, анимации, модели) - новый класс объектов, который принципиально обновил систему средств обучения. Особое место в этом классе занимают компьютерные модели. Сегодня контент ЦОР по естествознанию наполняют разнообразные компьютерные модели, которые отличаются содержанием и уровнем интерактивности. Модели как средство обучения могут использоваться учителем с различными образовательными целями: формирование знаний, умений и навыков, развитие способов умственных действий, создание условий для творчества учащихся и др.
Направления и способы использования компьютерных моделей в обучении предметам естественно-научного цикла (физике, химии, биологии) в основном определены.
Компьютерная модель в естествознании может служить одним из эффективных способов предъявления и отработки у учащихся "готового" знания. Она может с успехом использоваться:
1) как средство предъявления элементов "готового" знания (манипуляции с моделью позволяют учащимся выявить и уяснить "встроенную" в модель информацию о свойствах объектов и характеристиках процессов реального мира);
2) как средство наглядности, сопровождающее традиционные словесные способы предъявления "готового" знания:
а) концептуального:
- при изучении содержания и результатов научных экспериментов (научных фактов);
- для иллюстрации сущности эмпирических понятий;
- при анализе эмпирических закономерностей протекания природных явлений;
-при изложении компонентов теоретического знания: идеализированного объекта теории, теоретических понятий, принципов и постулатов, мысленных экспериментов и следствий теории;
- для визуального отображения элементов научно-технического знания (устройства и принципа действия отдельных приборов и их взаимодействующих систем, способов и приемов работы с приборами и техническими устройствами);
б) процессуального (для иллюстрации содержания, порядка и правил выполнения действий и операций);
3) как тренажер (средство закрепления знаний и отработки у учащихся отдельных познавательных умений и формирования навыков);
4) как средство контроля уровня сформи-рованности знаний и умений учащихся.
В этом проявляется дидактическая функция компьютерной модели.
Не менее успешно компьютерная модель
явления может использоваться в обучении с целью формирования у учащихся опыта учебного исследования. В этом качестве доминирует ее методологическая функция. На базе моделей в естествознании может строиться проведение компьютерного эксперимента. Такой эксперимент может включать в себя две независимые стадии исследования:
1) построение модели явления и разработка компьютерной программы ее реализации в виртуальной среде;
2) исследование модели.
Допустима (и чаще всего имеет место)
реализация в учебном процессе по естествознанию только одной из этих стадий, а именно - исследование "готовой" модели. Работа с "готовой" моделью может иметь следующие цели:
1) тестирования модели - оценки качества моделирования (проверка поведения модели для ранее изученных в натурном эксперименте случаев протекания явления);
2) выявление особенностей поведения модели в новых условиях с целью обнаружения ранее неизвестных характеристик явления и последующая проверка полученных результатов в натурном эксперименте.
Учебный компьютерный эксперимент в естествознании обладает высоким дидактическим потенциалом. Он позволяет:
1) исследовать явление в "чистом" виде, точно воспроизводя требуемые условия его протекания;
2) моделировать разнообразные условия протекания явления;
3) изучать явление в динамике (т.е. наблюдать его развитие в пространстве и во времени);
4) останавливать и возобновлять эксперимент с целью анализа его промежуточных результатов и (или) возможного изменения порядка проведения;
5) осуществлять операцию, невозможную в натурном эксперименте, - изменять пространственно-временные масштабы протекания явления;
6) задавать необходимые условия проведения эксперимента и параметры исследуемой
системы объектов, не опасаясь за ее состояние, а также безопасность и сохранность компонентов экспериментальной установки;
7) сопровождать модельный эксперимент визуальной интерпретацией закономерных связей между параметрами исследуемой системы (в форме динамичных графиков, диаграмм, схем и пр.);
8) "исследовать" явления в случаях, когда проведение реального эксперимента затруднено или нецелесообразно (например, при изучении движения космических объектов, при исследовании поведения тел при больших давлениях, при знакомстве с принципами работы ядерного реактора, при исследовании микроскопических объектов и т.д.);
9) изучать сложные явления на уровне, доступном пониманию, исключая обращение к их громоздкому в ряде случаев математическому описанию;
10) акцентировать, благодаря эффектам мультимедиа, внимание на главном в изучаемом явлении и способствовать тем самым более глубокому пониманию его сущности.
Известно, что моделинг - не единственная функция виртуальной среды, интерактив -еще одна ее принципиально важная функция. При использовании интерактива как функции новой среды обучения к ранее указанным преимуществам естественно-научного виртуального эксперимента добавляются новые:
1) обеспечение деятельностного подхода к обучению, ориентированного на развитие ключевых компонентов учебной активности школьников: ее мотивационно-потребност-ной сферы (в частности интереса к учению), умения планировать свои действия, выполнять и контролировать качество их исполнения;
2) развитие познавательной самостоятельности учащихся, определяющей успех в реализации их учебной активности;
3) создание условий для творческой деятельности учащихся.
Компьютерный эксперимент в естествознании не должен заменять натурные исследования. Натурный опыт всегда первичен.
Вместе с тем важно показать, что компьютерные технологии важны и для постановки натурных естественно-научных истытаний. В процессе учебных демонстраций на уроке и лабораторных занятиях необходимо показать учащимся основные направления использования компьютерных технологий в экспериментальном изучении явлений природы. В школьной лаборатории может быть организован так называемый автоматизированный физический эксперимент, включающий:
1) автоматическое управление работой технических устройств, реализующих экспериментальные действия исследователя;
2) компьютерную диагностику состояния исследуемого объекта;
3) машинную обработку данных эксперимента (математические расчеты, графическую интерпретацию, перевод информации в другую знаковую систему, поиск и классификацию информации и пр.).
Важным направлением использования компьютерных технологий в естественнонаучном натурном экспериментальном исследовании является применение инструментальных пакетов (ИП), предназначенных для обработки опытных данных. Спектр таких инструментальных пакетов сегодня достаточно широк: от простых до профессиональных (Excel, Mathcad, Maple, Grapher, Matlab).
Названные инструменты традиционно используются для обработки данных натурного опыта. Вместе с тем, они могут быть полезны:
- для разработки (корректировки) методики натурного экспериментального исследования, а именно для проектирования модели экспериментальной установки, апробации возможных режимов ее работы;
- эффективной реализации в новой информационной среде мысленного эксперимента как метода теоретического познания явлений природы, а также численного анализа возможных следствий теории;
- выполнения прикладных модельных исследований с целью выявления наилучших режимов поведения технических объектов и особенностей протекания технологических процессов в заданных условиях.
Для реализации в обучении методологической функции естественно-научного эксперимента необходимы:
1) развитие системы автоматизированного учебного эксперимента,
2) создание арсенала учебных инструментов для обработки экспериментальных данных,
3) разработка учебных инструментальных сред, отдельных интерактивных моделей учебно-исследовательского назначения.
Все это в комплексе призвано обеспечить высокое качество учебно-исследовательской деятельности школьников по естествознанию в необходимом соответствии с содержанием и логикой научного и научно-технического исследований.
Второй этап информатизации образования может быть связан с развитием творческого потенциала учителей по созданию авторских цифровых материалов учебного назначения. Действительно, современный учитель естествознания должен быть готов не только к использованию "готовых объектов" ЦОР, но и к работе по их модификации с различными дидактическими целями, а также к созданию из этих объектов авторских учебных материалов. Значимость такого направления подготовки учителей обусловлена тем, что каждый практикующий педагог обладает сложившимся за годы работы индивидуальным стилем профессиональной деятельности, который накладывает существенный отпечаток как на отбор, так и на использование средств обучения. Если эти средства не соответствуют профессиональному стилю деятельности учителя, то они, как правило, остаются без использования.
Для подготовки цифровых авторских материалов педагоги могут использовать стандартное программное обеспечение (текстовые редакторы, презентации Power Point, табличный процессор Excel и т.п.). Имеются специальные инструменты и среды для проектирования и создания сложных учебных объектов, которые требуют от рядового педагога достаточно высокого уровня профессионализма в области компьютер-
ных технологий. Однако таким уровнем ИКТ-квалификации обладают лишь отдельные педагоги.
Очевидно, что должен существовать и развиваться класс инструментов для массового пользователя, предназначенный в основном для модификации уже "готовых" виртуальных объектов и для их последующего объединения в предметные образовательные комплексы. Эта идея уже обозначена и продолжает оставаться очень перспективной для дальнейшей разработки. К программно-педагогическим средствам (инструментам) с включенными в них коллекциями готовых учебных объектов, подлежащих модификации и редактированию, а также со специальными опциями для создания новых объектов относятся:
- Живая школа. Живая физика (CD). (Interactive Physics) MSC. Working Knowledge. ИНТ (http://www.krev.com/; http://www.int-edu.ru).
- Виртуальная физика "STRATUM 2000" (CD) / Д.В. Баяндин, О.И. Мухин. РЦИ ПГТУ. г. Пермь (http://www.stratum.ac.ru/).
- 1C: Образование 3.0. Образовательный комплекс: Библиотека электронных наглядных пособий "Физика (7 - 11 классы)" (CD) /
Н.К.Ханнанов, Д.В. Баяндин: Лаборатория физики и астрономии ИОСО РАО: Дрофа, Формоза, Перм. гос. тех. ун-т. Пермь, 2004 (http://www.1c.ru/).
Создание базовых и развитие системы специальных коллекций медиаобъектов по естествознанию со встроенным инструментарием их модификации и редактирования позволят преодолеть проблемы разработки учителями авторских учебных материалов и ускорят в итоге процессы внедрения готовых электронных ресурсов в массовую практику обучения
Надо отметить, что учителями естествено-научного цикла авторская работа по созданию авторских ЦОР ведется в силу особенностей их предшествующей профессиональной подготовки в вузе более активно, чем преподавателями других образовательных областей. Это определяет более высокий уровень актуальности проблемы подготовки учителей естествознания к разработке авторских ЦОР.
2.3. Учебные модули и курсы, разрабатываемые в рамках проекта ИСО
По проекту ИСО для высшей педагогической школы разрабатываются учебные модули и курсы, ориентированные на подготовку будущих учителей к использованию средств ИКТ в обучении. В настоящем сборнике представлены описания 35 комплектов учебно-методических материалов к учебным модулям и курсам, предназначенным для включения в состав методических дисциплин образовательной области "Естествознание". Модули и курсы структурированы по трем учебным раделам: физика, химия, биология.
Главной особенностью подготовленных модулей и курсов является их ориентация на компетентностный подход к обучению будущих специалистов и использование в преподавании образовательных инноваций.
Причины, обуславливающие переход от квалификационного подхода к компетент-ностному в системе высшего профессионального образования и от традиционных к инновационным методам организации учебного процесса, связаны с принципиально новыми требованиями, которые предъявляет современное производство к рабочему и служащему. Начавшиеся еще в XX в. процессы "интеллектуализации машин" и "дематериализации" труда человека, а также нарастание динамики развития и изменчивости современной производственной сферы делают в настоящее время квалификацию недостаточно адекватной мерой для проектирования результата высшего профессионального образования. Совокупность качественно освоенных производственных и служебных функций, позволявших ранее потенциальному работнику успешно претендовать на рабочее место, замещаются в настоящее время их целостным, системным и контекстным предъявлением [I]. Причем это целое не состоит из простого перечня профессиональных задач и видов деятельности, освоенных специалистом в период обучения. Это системно организованный интеллектуальный потенциал, коммуникативные, рефлексив-
ные, волевые и моральные начала личности, позволяющие работнику результативно организовать профессиональную деятельность с учетом ее социального, экономического и культурного контекстов. В ситуации изменившихся требований к современному специалисту знания и умения составляют всего лишь часть востребованных обществом его личностных свойств, влияющую на успешность деятельности, общение и поведение. Именно поэтому вопрос об ориентации высшего образования на новые результаты обучения специалистов является очень важным.
В новой концепции высшего образования России акценты переносятся с узкопрофессионального квалификационного подхода к обучению специалистов на разностороннее общекультурное и профессиональное развитие их личности. Ставится задача формирования у выпускников высшей школы системы профессиональных компетентностей, позволяющих им успешно решать практические задачи в широком спектре разнообразных профессиональных ситуаций, оценивать и корректировать принятые решения в социальном, экономическом и культурном контекстах. Подготовка компетентного специалиста в условиях современного информационного общества непременно включает формирование у него системы общих и профессиональных ИКТ-компетент-ностей.
Авторам-разработчикам учебных модулей и курсов в достаточной мере удалось реализовать компетентностный подход к организации учебного процесса в высшей педагогической школе по методическим дисциплинам естественно-начного направления. Для каждого модуля/курса определен состав ключевых, базовых и специальных профессиональных компетентностей, которыми должны овладеть будущие учителя физики, химии и биологии для того, чтобы успешно строить учебный процесс в средней школе с учетом обновлений в содержании и методах обучения, связанных с развитием ИКТ-инфраструктуры предметной образовательной среды.
Состав обозначенных в модулях специальных профессиональных компетенций будущего учителя разнообразен. Вместе с тем в их общем ряду можно выделить две основные группы, а именно компетентности в сферах:
- анализа и оценки, отбора и эффективного применения в обучении "готовых" ЦОР по естествознанию;
- проектирования и создания с использованием объектов ЦОР авторских учебных материалов, отражащих индивидуальный профессиональный стиль деятельности учителя.
Поготовка будущего учителя строится так, чтобы обеспечить совершенствование практики преподавания предметов ествест-венно-научного цикла в средней школе в двух направлениях:
Первое направление связано с методикой организации обучения по предмету и ростом качества усвоения школьниками учебного материала в условиях ИКТ-насыщенной среды. В настоящем сборнике представлены модули и курсы, ориентированные на обучение будущих учителей общим подходам к организации учебных занятий на основе применения средств ИКТ. В рамках этих модулей студенты приобретают общие сведения относительно содержания предметных ЦОР и эффективности их применения в обучении, осваивают основные методы и приемы использования новых средств обучения на занятиях по предмету. Кроме того, в сборник включены модули, посвященные подготовке учителей к использованию средств ИКТ в преподавании отдельных учебных тем. При изучении этих модулей студенты приобретают опыт решения профессиональных задач, связанных с применением ресурсов и инструментов новой среды обучения при формировании у учащихся естественно-научных понятий, усвоении содержания законов и теорий.
Второе направление - формирование у учащихся средней школы ключевой и специальной (предметной) информационнокоммуникационных компетентностей
(ИКК), необходимых им в современном информационном обществе.
Целенаправленное формирование у обучаемых предметных ИКК - одна из важнейших задач современной школы. На этапе модернизации системы отечественного образования, включающем в том числе и процессы его информатизации, это направление профессиональной деятельности учителя-предметника отныне и далее становится неотъемлемой частью его педагогического труда.
Предметные ИКК учащегося имеют сложную структуру, которая определяется структурой необходимых для изучения каждого предмета источников информации и специфическими для предмета видами познавательной деятельности школьника. Авторы-разработчики модулей и курсов сделали вполне успешную попытку ответить на вопрос: в какой мере цифровые ресурсы и инструменты являются значимыми для выполнения учащимися отдельных видов учебной деятельности по предметам естественно-научного цикла? Модули и курсы этой направленности представлены в главе 2 каждого предметного раздела. Эти модули посвящены подготовке будущих учителей по вопросам методики организации в условиях ИКТ-насыщенной среды деятельности школьников по проведению натурных экспериментов, решению разнообразных задач, моделированию явлений природы, сбору и обработке информации из источников "готового" занания и др.Особое внимание уделено подготовке учителей по методике организации естественно-научных учебных исследований школьников в условиях применения новых информационных технологий познания.
Предложенные в сборнике учебные модули курсы в общем и целом являют собой разнообразные варианты решения проблемы методики использования средств ИКТ в средней школе и соотвественно проблем подготовки будущих учителей к данной деятельности.
В данных модулях и курсах представлен
анализ ЦОР, ИИСС, ИУМК по предметам естественнонаучного цикла, показаны возможности использования ресурсов и инструментов виртуальной среды обучения в информатизации учебного процесса в целом и информатизации отдельных видов деятельности учащихся (как репродуктивного, так и учебно-исследовательского характера ("Общие вопросы теории и методики обучения физике. Средства обучения физике"
- МПГУ; "Подготовка учащихся средней (полной) школы к единому государственному экзамену (ЕГЭ) по физике" - МПГУ; "Учебный демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР" - ПГПУ; "Использование средств ИКТ в организации учебноисследовательской деятельности школьников по курсу биологии" - ПГПУ; "Методика использования цифровых образова-тельных технологий на уроках и внеклассных занятиях по биологии в средней школе"- ДВГГУ и др.).
В некоторых учебных модулях демонстрируется использование средств ИКТ в структуре современных педагогических технологий: формирования научных понятий ("Использование информационно-коммуникационных технологий в преподавании физики" - ЧГПУ); формирования обобщенных умений и навыков в выполнениии физического эксперимента, решении физических задач, компьютерном моделировании физических процессов ("Использование ЦОР в обучении учащихся решению физических задач", "ИКТ в лабораторном физическом эксперименте", "Компьютерное моделирование физических процессов" -ПГПУ).
Значительная часть разработок посвящена обучению студентов методике формирования конкретных научных понятий, введению законов и изучению теорий на основе использования средств ИКТ (например: "Использование ЦОР при изучении темы "Среды жизни и адаптации к ним организмов" - ДВГГУ; "Методика использования ЦОР и ИКТ при обучении химии в общеобразовательной школе. Тема: Элементы подгруппы азота" - КГПУ им. К.Э.Циолков-ского; "ЦОР в изучении химии металлов" -
КГПУ им. В.П.Астафьева). Особенно много таких учебных модулей подготовлено по физике ("Методика изучения кинематики в курсе физики средней школы" - МПГУ; "Использование ЦОР в процессе преподавания физики в профильной школе на примере изучения разделов "Механика" и "Молекулярная физика"" - СГУ; "Изучение разделов "Постоянный электрический ток" и "Ток в различных средах" на основе ЦОР"" - КГПУ им. В.П.Астафьева и др.). Один из предметных модулей посвящен формированию междисциплинарных понятий ("Методика формирования у учащихся астрофизических знаний" - МПГУ).
Авторам удалось продемонстрировать в составе рассматриваемых методик и технологий обучения способы использования виртуальных объектов различных медиаформатов (рисунков, фото, видео, анимации, тренажеров, тестов и пр.). Показан практически весь спектр возможностей применения такого нового средства обучения естествознанию как интерактивные учебные модели.
Результатом освоения практически всех учебных модулей является разработка студентами авторских учебных материалов с использованием объектов ЦОР, ИИСС, ИУМК. Это: поурочные презентации, цифровые опорные конспекты, предметные тесты и тренажеры, авторские ведеоресурсы и фотоматериалы, модели учебных занятий и внеклассных мероприятий с использованием ЦОР, разнообразные цифровые коллекции дидактических материалов для учащихся и учебно-методических материалов для учителя.
Учебные модули и курсы, представленные в настоящем сборнике, построены с учетом внедрения в учебный процесс образовательных инноваций, которые касаются всех составляющих учебного процесса.
Инновационность целей обучения заключается:
- в обновлении их состава за счет включения целей, связанных с овладением студентами современными компьютерными технологиями дидактического сопровож-
дения школьных учебных занятий по предметам естественно-научного цикла;
- представлении целей обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста (ключевой, базовой, специальной), отражающих уровни его готовности к решению профессиональных задач, связанных с организацией занятий в средней школе в условиях ИКТ-насыщенной среды.
Инновационность содержания обучения состоит:
- в обновлении программы курсов теории и методики обучения естественно-научным дисциплинам, обусловленном появлением в школьной образовательной среде новых средств обучения (цифровых источников учебной информации (ЦОР) и новых инструментов учебной деятельности);
- представлении "ядра" содержания подготовки специалиста в виде совокупности профессиональных задач (типовых и творческих), связанных с проектированием учебных занятий в школе в условиях ИКТ-насыщенной среды и разработкой авторских цифровых ресурсов для их сопровождения.
Инновационность методов обучения выражается:
- в расширении состава методов обучения за счет появления новых источников учебной информации и соответственно новых видов учебной деятельности студентов, а также в обновлении технологии применения традиционных методов за счет использования возможностей виртуальной среды обучения;
- применении преимущественно активных методов обучения, ориентированных на самостоятельную творческую работу студентов по решению профессиональных задач (методы проблемного обучения, метод проектов, методо учебных дискуссий);
- организации парной и групповой работы будущих учителей в ситуациях решения нестандартных учебных и профессиональных проблем;
- системном внедрении и активном использовании средств ИКТ в организации самостоятельной работы студентов, которое обеспечивает: расширение спектра задач са-
мостоятельной работы; увеличение времени, отводимого на ее организацию; реализацию вариативных методик организации учебного процесса; высокий уровень индивидуализации обучения; благоприятные условия для групповых и коллективных форм учебной деятельности студентов.
Инновационность форм обучения состоит:
- в увеличении разнообразия форм организации учебных занятий со студентами, обеспеченного использованием средств ИКТ (введение в учебный процесс элементов дистанционного обучения: кейс-технологий, Web-технологий, смешанные формы дистанционного обучения);
- расширении состава форм индивидуального и группового обучения студентов.
Инновационность средств обучения представлена системным использованием средств ИКТ (ресурсов и инструментов) в организации учебных занятий и самостоятельной работы студентов по программе каждого модуля и курса. Учебный процесс строится в учебных классах и лабораториях, оснащенных современной компьютерной техникой (ПК, интерактивная доска, проекционная техника, устройства ввода и вывода информации).
3. Итоги внедрения ИКТ-инноваций в учебный процесс педагогических вузов
За последние годы Правительство Российской Федерации в рамках федеральных целевых программ предприняло ряд мер по реформированию системы образования с целью внедрения средств ИКТ в практику массового обучения. С.С. Авдеева, И.Д. Фру-мин, К.Д. Васильев, А.Л. Семенов, И.И. Калина, А.Ю. Уваров и др. в своих публикациях делают попытку определить составляющие механизма успешного продвижения информатизации среднего образования. К таким составляющим относятся:
1) доступность материально-технической базы информационных технологий (компьютеры и Интернет, аппаратная техника должны стать неотъемлемыми элементами школьного устройства);
2) обеспеченность учебными ресурсами
(наличие открытых коллекций ресурсов и/ или средств на их приобретение);
3) удобство использования и адекватность ресурсов актуальным потребностям педагогов и школьников, участие учителей в разработке и апробации учебных ресурсов;
4) связь содержания учебных ресурсов с теми результатами, которые государство ожидает от школы и учителя;
5) ответственность производителя за поддержку, техническое сопровождение и обновление учебных ресурсов;
6) информированность учителя в условиях избыточного для его актуальных потребностей предложения учебных ресурсов; целенаправленная политика формирования спроса на учебные ресурсы;
7) нормативное регулирование образования с целью его ориентации на использование информационных технологий (включение в образовательные стандарты соответствующих требований к ИКТ-подготовке учащихся и учителей);
8) формирование и закрепление в практике таких моделей работы учителя (школы), в которых крайне сложно (или даже невозможно) добиться позитивных результатов без использования ИКТ;
9) подготовленность учителей к использованию информационных технологий в учебном процессе;
10) поддержка (материально-техническая, консультационная) лидирующих групп учителей-энтузиастов, перестраивающих практику обучения на основе введения новых видов и форм учебной деятельности с использованием ИКТ;
11) распространение наиболее эффективных технологических и педагогических решений передового отряда учителей-энтузиастов (лучшая реклама исходит от тех, кто уже пользуется рекламируемыми технологиями);
12) накопление критической массы учителей, работающих по-новому за счет постоянной поддержки и стимулирования их новой профессиональной практики (денежное вознаграждение; проведение грантовых конкурсов на поддержку групповых
проектов, связанных с внедрением ИКТ; формирование публичных передовых сообществ учителей и школ, занимающих ведущее положение в использовании ИКТ и др.);
13) наличие постоянных консультационных каналов для учителей по вопросам использования ИКТ в образовании (курсы, сетевые форумы, методические центры разных уровней, "горячие линии" и бесплатные телефоны технической поддержки).
Как видно, успешность продвижения ИКТ в массовую учебную практику определяется сбалансированным действием ряда взаимодействующих факторов, связанных с материально-техническим оснащением образовательных учреждений, наращиванием качественных электронных учебных пособий, формированием соответствующей нормативной базы и обязательным включением человеческого ресурса. Запуск механизма действия указанных факторов должен осуществляться не только в системе среднего образования, но и в высшей педагогической школе.
Молодые специалисты - выпускники педагогических вузов - существенно пополнят тот авангард учителей, который уже не может работать в рамках прошлых образовательных традиций. Именно они способны ускорить эволюционные процессы обновления школы и создать " ... критическую массу качественных методических разработок, которые постепенно трансформируются в новую массовую практику" [3]. Молодые педагоги призваны и способны освоить и внедрить в практику работы школ новые модели обучения, без которых в современной информационной среде уже сложно будет добиться качественных образовательных результатов.
В рамках проекта ИСО (компонент В) в десяти педагогических вузах России осуществлялась опытно-экспериментальное обучение студентов по разработанным учебным программам, ориентированным на формирование у будущих учителей специальной профессиональной компетентности в использовании средств ИКТ в преподавании
физики, химии и биологии в средней общеобразовательной школе. Экспериментальное обучение продолжалось в течение двух лет. Его итогом явилось:
- критическая оценка преподавателями-методистами предыдущего опыта использования средств ИКТ в предметном обучении в средней общеобразовательной школе и разработка новых составляющих методики использования ресурсов и инструментов виртуальной среды в обучении школьников;
- критическая оценка практики подготовки студентов педагогических вузов к использованию средств ИКТ в профессиональной деятельности; радикальное обновление системы средств обучения и изменение методики подготовки будущих специалистов, а именно: ориентация на комплексное использование в обучении всех элементов обновленной ИКТ-инфраструктуры учебной среды педагогического вуза, формирование у студентов специальной профессиональной компетентности в области использования средств ИКТ в обучении школьников, развитие творческого потенциала будущих учителей в освоении методов и премов использования новых средств обучения в профессиональной деятельности;
- осознание основных направлений совершенствования материально-технического обеспечения учебного процесса по методическим дисциплинам в педагогическом вузе, накопление первичного опыта и разработка методических основ рационального использования аппаратной техники и программного обеспечения в организации учебных занятий;
- развитие творческого потенциала преподавателей педагогических университетов за счет внедрения и использования в образовательной среде вуза новых средств обучения; разработка преподавателями авторских учебных материалов для организации учебного процесса в вузе на основе использования ресусов и инструментов виртуальной среды обучения; инновационные преобразования в практике работы преподавателей;
- устойчивая тенденция распространения передового опыта работы авторов-разра-ботчиков учебных модулей и курсов, принимавших участие в выполнении ТЗ проекта ИСО, на практику работы всего педагогического коллектива вуза;
- содержательная, методическая и технологическая перестройка курсов повышения квалификации учителей, освоение опыта использования с этой целью потенциала Лаборатории цифровых образовательных ресурсов и педагогического проектирования;
- положительные тенденции роста качества обучения специалистов (студентов, слушателей курсов повышения квалификации) в условиях обновленной практики подготовки, базирующейся на использовании средств ИКТ (специальной предметной подготовки и подготовки в области иполь-зования средств ИКТ).
В настоящее время важно закрепить и распространить положительный опыт реализации проекта ИСО, приобретенный творческими коллективами преподавателй десяти пеадгогических вузов России. Ключевую роль в продвижении процессов информатизации образования играет совершенствование нормативной базы обучения, в частности внесение соответствующих изменений в государственный
образовательный стандарт. На этой основе должны формироваться обновленные учебные планы и учебные программы подготовки специалистов.
Программы учебных модулей и курсов в составе методических дисиплин, представленные в настоящем сборнике, призваны решить в известной мере указанную задачу. Это первый серьезный шаг в преобразовании практики подготовки будущих учителей. Опыт экспериментального обучения по разработанным учебно-методическим материалам позволяет утверждать, что приобретенный студентами опыт самостоятельной работы с цифровыми образовательными ресурсами и проектирования учебного процесса на основе их комплексного использования будет востребован и составит основу развития новой ИКТ-составляющей их профессионального мастерства.
Авторы-разработчики модулей и курсов, редакционная коллегия сборника выражают свою признательность экспертам проекта НФПК по образовательной области "Естествознание" проф. С.Д. Каракозову, проф. Н.И. Рыжовой, координатору проекта С.М. Дубовик за помощь в работе над программно-методическими материалами модулей и курсов.
Библиографический список
I. Байденко В.И. Koмпeтeнтнocтный пoдxoд к нpoeктиpoвaнию гocyдapcтвeнныx oбpaзoвaтeльныx cтaндapтoв вьюшего пpoфeccиoнaльнoгo oбpaзoвaния (методоло-гичежие и методичежие волога:): метод. пошбие/ В.И. Бaбeнкo. M.: И^лед. ^rnp ^облем кaчecтвa подготовки cнeциaлиcтoв, POOS. 114 c.
2. Проект “Информатизация системы образования”: сб. матер. М.: Локус-Пресс, 2005.
3. Фрумин ИД. Современные тенденции в политике информатизации образования/ И.Д. Фрумин, К.Д. Васильев// Вопросы образования. 2005. № 3. С. 70-83.
