CC BY
0
УДК 372.862
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ГОТОВНОСТИ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
© 2024 М. В. Степанов
аспирант кафедры педагогики и профессионального обучения e-mail: stepanovmaxim98 @ yandex. ru
Курский государственный университет
Статья посвящена проблеме формирования профессиональной готовности учителей информатики к использованию инновационных технологий в образовательном процессе. В статье выделены современные инновационные технологии и возможности их использования в контексте образования. Особое внимание уделяется роли обновления образовательных программ, методических материалов, структуры уроков, а также системе мониторинга.
Ключевые слова: профессиональная готовность, инновационные технологии, компетенции, образовательный процесс, методы обучения, цифровые инструменты.
FORMATION OF PROFESSIONAL READINESS OF COMPUTER SCIENCE TEACHERS TO USE INNOVATIVE TECHNOLOGIES IN THE EDUCATIONAL PROCESS
© 2024 M. V. Stepanov
Postgraduate student of the Faculty of Pedagogy and Psychology e-mail: stepanovmaxim98@yandex. ru
Kursk State University
The article is dedicated to the issue of developing professional readiness among computer science teachers for the utilization of innovative technologies in the educational process. The article highlights contemporary innovative technologies and the possibilities of their application in the educational context. Special attention is given to the role of updating educational programs, methodological materials, lesson structures, as well as monitoring systems.
Keywords: professional readiness, innovative technologies, competencies, educational process, teaching methods, digital tools.
Современный образовательный процесс тесно связан с компьютерными технологиями. В контексте образовательного предмета «Информатика» педагоги часто сталкиваются с необходимостью интеграции информационных технологий, в том числе инновационных, в образовательный процесс.
Инновационные информационные технологии играют значительную роль во многих сферах жизнедеятельности людей, включая и образовательный процесс. Они предоставляют широкие возможности для развития обучающихся, такие как расширение их кругозора, вовлечение в образовательный процесс, развитие цифровых компетенций, повышение мотивации к изучению предмета, развитие метапредметных связей. В связи с этим важным аспектом подготовки будущих учителей является
формирование их профессиональной готовности к использованию инновационных образовательных технологий. Необходимо определить, что в настоящее время понимают под термином «инновационные технологии». Термин «инновационные технологии» неотделимо связан с термином «инновация» (от англ. innovation) - это внедренное новшество, обеспечивающее качественный рост эффективности процессов или продукции, востребованное рынком, которое является конечным результатом интеллектуальной деятельности человека, его фантазии, творческого процесса, открытий, изобретений и рационализации [1].
Однако под инновациями в образовании понимается процесс совершенствования педагогических технологий, совокупности методов, приемов и средств обучения. А.Е. Пальтов в своей работе «Инновационные образовательные технологии», утверждает, что «инновации - это предмет особенной деятельности человека, которая не удовлетворяется традиционными условиями, методами, способами и желает не только новизны содержания, а качественно новых результатов» [4, с. 7]. Из данного определения следует, что при использовании инновационных технологий, связанных с информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ) в образовательном процессе, прежде всего ожидается получение не только новых методов их применения, но и получение значительных результатов их использования.
Инновационные технологии в ИКТ - понятие, которое претерпевает регулярные изменения, связанные со стремительным ростом и развитием различных IT-технологий.
К актуальным можно отнести следующие инновационные технологии:
- искусственный интеллект - наука, ставящая своей целью изучение и моделирование главного свойства человека - мышления [7]. Включает различные технологии, такие как машинное обучение, компьютерное зрение, нейронные сети и обработка естественного языка;
- виртуальная и дополненная реальность (VR/AR). Виртуальная реальность (VR) — созданный с помощью технического и программного обеспечения виртуальный мир, передающийся человеку через зрение, слух, осязание, в редких случаях через обоняние. Дополненная реальность (AR) - это всё тот же реальный мир, но дополненный некоторыми виртуальными слоями; люди всё так же могут взаимодействовать с миром, а устройство будет показывать виртуальные картинки [3];
- интернет вещей (IoT) - технология, позволяющая создавать системы мониторинга и управления различными устройствами и приборами;
- большие данные (big data) - технология аналитики различных систем, включающая измерение, сбор, анализ и представление структурированных и неструктурированных данных огромных объемов [6];
- облачные технологии - модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, к сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам - как вместе, так и по отдельности), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру [2];
- биоинформатика - особый вид интеграции информатики и биологии с целью анализа и интерпретации биологических данных, включая разные виды биологических исследований.
Конечно, список, инновационных технологий в сфере ИКТ непрерывно увеличивается. Некоторые из вышеперечисленных технологий освещены в контексте предмета «Информатика». Например, в курсе за 9 класс Л.Л. Босовой и А.Ю. Босовой рассказывается про большие данные, область их применения и важность в современном мире.
Большинство инновационных технологий по объективным причинам войти в образовательную программу не могут. Однако их активное использование может включаться и гармонично встраиваться в образовательный процесс. В этом и заключается профессиональная готовность будущих учителей информатики к использованию инновационных технологий в образовательном процессе.
Профессиональная готовность преподавателя к использованию инновационных технологий в образовательном процессе - это комплексное понятие, которое включает в себя ряд компонентов: мотивационный, когнитивный, операционный и рефлексивный.
Мотивационный компонент предполагает наличие у будущего учителя интереса к использованию современных технологий в обучении, желания совершенствоваться и развиваться в данном направлении.
Когнитивный компонент включает в себя знания и умения, необходимые для использования инновационных технологий в учебном процессе. Это может быть знание основ работы с различными программными продуктами, использование интернет-ресурсов для поиска информации и т.д.
Операционный компонент связан с практическим применением полученных знаний и умений в образовательном процессе. Учитель должен уметь выбирать наиболее подходящие технологии для решения конкретных задач, адаптировать их к своим целям и возможностям обучающихся.
Рефлексивный компонент предполагает анализ и оценку собственной деятельности, а также возможность корректировать свои действия в зависимости от результатов анализа.
Формирование профессиональной готовности учителей к использованию инноваций может осуществляться в рамках различных подходов и методов. В качестве основных из них рассмотрим следующие:
- интеграция инновационных технологий в образовательный процесс;
- проведение мастер-классов и семинаров для учителей;
- создание условий для обмена опытом между учителями (формирование сетевых онлайн-сообществ);
- разработка методических рекомендаций по использованию инновационных технологий.
Рассмотрим их детально. Говоря про интеграцию инновационных технологий в образовательный процесс, стоит отметить, что полезные инструменты, такие как интерактивные доски, онлайн-платформы для обучения и виртуальные классы, могут улучшить образовательный процесс, делая его более интерактивным и интересным, однако их в настоящее время трудно считать инновационными.
Под интеграцией инновационных технологий в образовательный процесс понимают скорее всего использование новых технических средств, которые способны в интерактивной форме представлять информацию, предлагающуюся в учебном курсе. В качестве примера рассмотрим, как инновационную технологию искусственного интеллекта можно включать в разные темы школьного предмета «Информатика» с 7 класса. Практически в каждый урок можно встроить обзорный блок того, как технология искусственного интеллекта может применяться в рассматриваемой теме. В учебнике по информатике для 7 класса (авторы Л.Л. Босова и А.Ю. Босова) есть тема «Информация и данные», в рамках которой можно предложить обучающимся рассмотреть, как искусственный интеллект может быть использован для анализа данных и извлечения из них необходимой информации. Например, алгоритмы машинного обучения могут быть использованы для определения самых важных данных и факторов в наборе представленной информации.
Однако использование искусственного интеллекта интереснее рассматривать в рамках практических занятий. Так, в 7 классе в рамках рассмотрения темы «Создание и обработка графических изображений» можно использовать нейросети, способные генерировать, редактировать и изменять изображения по текстовому описанию на естественном языке. Примером отечественных сервисов генерирования изображений может являться «Kandinsky» от компании Сбер
(https://www.sberbank.com/promo/kandinsky/) или «Шедеврум» от компании Яндекс (https://shedevrum.ai/). В 9 классе в рамках изучения темы «Информационные ресурсы и сервисы интернета» искусственный интеллект может быть использован для поиска информации в сети Интернет и предоставления рекомендаций по использованию информационных ресурсов. Поисковые системы используют алгоритмы машинного обучения для анализирования запросов пользователей и предоставления максимально точной информации. Кроме того, искусственный интеллект применяется для анализа поведения пользователей в сети Интернет и предоставления персонализированных рекомендаций по ресурсам, которые могут их заинтересовать.
Одним из перспективных направлений формирования профессиональной готовности будущих учителей информатики является проведение мастер-классов и семинаров. В настоящее время проведение мастер-классов и семинаров становится популярным направлением в сфере развития профессиональных навыков. Мастер-классы предоставляют возможность лучше усваивать теоретические знания и развивать практические навыки, необходимые для эффективного преподавания информатики. Участие в семинарах позволяет педагогам обмениваться опытом с другими преподавателями, непрерывно актуализируя свои знания. Участие в мастер-классах и семинарах способствует более глубокому практическому освоению профессиональных компетенций, необходимых для успешной карьеры в области преподавания информатики.
Проведением мастер-классов в области виртуальной реальности (одной из инновационных технологий) занимается компания Varwin Education (https://varwin.com/ru/education/). Varwin Education - это образовательная среда для создания и управления интерактивными ЗЭ^Я-мирами, развивающая у детей навыки программирования. Varwin регулярно проводит мастер-классы, рассказывающие о разработке обучающих 3D или VR проектов для преподавателей разных предметов. Благодаря данному проекту большинство педагогов получили возможность разработки уникальных образовательных продуктов, подготовленных под определенные цели и задачи урока.
Для формирования готовности к использованию инновационных технологий необходимо создание условий для обмена опытом между преподавателями. Одним из условий диссеминации между педагогами может являться сетевое онлайн-сообщество. Интернет-сообщество представляет собой особый вид социального объединения пользователей коммуникационных сетей, интеграция которых возникает на основе общего дискурса в виртуальном пространстве при длительной и эмоциональной вовлеченности в процесс коммуникации [5].
Сетевые онлайн-сообщества могут быть организованы на различных платформах, таких как социальные сети, видеоконференции, форумы, собственные вебсайты и т.д. В них учителя могут делиться своим опытом в использовании инновационных технологий. В сетевых сообществах педагогов возможно формирование групп для совместной разработки учебных материалов, курсов или проектов, включающих использование инновационных технологий, организация программ менторства, где более опытные учителя информатики могут поддерживать и направлять тех, кто только начинает свой путь.
В сетевых сообществах могут формироваться онлайн-библиотеки с рекомендациями, ресурсами, статьями и видеоматериалами по использованию инновационных технологий в обучении информатике, также возможно регулярное обновление материалов и предоставление доступа к актуальным исследованиям в области образования и технологий.
Создание сетевого сообщества, ориентированного на поддержку учителей информатики в использовании инновационных технологий, может значительно улучшить качество обучения и подготовку педагогов к вызовам современного образования.
Самое главное и необходимое условие в развитии современных педагогов - это разработка методических рекомендаций по использованию инновационных технологий. Разработка методических материалов требует структурированного и системного подхода.
Одним из первостепенных шагов в разработке методических материалов является анализ существующих педагогических подходов и применяемых технологий. На основе этого анализа можно выявить лучшие практики и определить, какие именно инновационные технологии будут наиболее эффективными для конкретного контекста обучения.
Для получения качественных материалов на первом этапе необходимо установить, какие проблемы возможно решить с помощью применения инновационных технологий в рамках курса информатики или конкретного урока. Зачастую инновационные технологии способны повысить интерес к предмету, поднять уровень индивидуализированного обучения, критического мышления, оптимизировать процесс оценивания знаний и навыков обучающихся, развития информационной грамотности.
Важным этапом является адаптация выбранных инновационных технологий под конкретные условия обучения. В этом вопросе главными составляющими являются не только интеграция технических средств, но и изменение содержания урока, организация индивидуальной и групповой работы обучающихся, а также поддержка отстающих учеников. Инновационные технологии и методики их использования могут быть эффективным инструментом в преодолении образовательных барьеров. Возможность использования разнообразных образовательных ресурсов и технологий позволяет адаптировать материалы под индивидуальные потребности каждого ученика, повышая их мотивацию и интерес к учебному процессу.
Также системный подход подразумевает постоянный мониторинг и оценку эффективности использования инновационных технологий в образовательном процессе. Одной из главных оценок эффективности в образовательных организациях является успеваемость обучающихся. Сравнение среднего балла до и после использования инновационных технологий, оценка изменений в статистике сдачи экзаменов - главные показатели, которые будут подтверждать правильность выбранных технологий. Однако стоит отметить, что инновационные технологии способны предложить и новые методы оценки. Например, современные образовательные веб-ресурсы предлагают отслеживать учебную активность обучающихся по конкретным дисциплинам. Отслеживая эту информацию, педагог может регулировать нагрузку на учеников с разным уровнем подготовки. Также в настоящее время большинство образовательных ресурсов предлагают обучающимся опросы и анкетирования по каждой теме, представляя таким образом учителю информацию о пробелах в знаниях у учеников.
В заключение нужно подчеркнуть, что формирование профессиональной готовности учителей информатики к использованию инновационных технологий в образовательном процессе является ключевым аспектом современного образования.
Эффективное внедрение инноваций в образовательную практику становится возможным лишь при наличии четкой стратегии, охватывающей все аспекты образовательного процесса.
С учетом стремительного развития информационных технологий учителя должны постоянно совершенствовать свои навыки и адаптироваться к новой образовательной среде. Важность данного процесса заключается не только в повышении эффективности обучения, но и в формировании у учащихся компетенций, необходимых для успешной адаптации в современном информационном обществе. Продуктивное внедрение инноваций в педагогическую практику требует поддержки со стороны образовательных учреждений, системы повышения квалификации и государственных органов. Вместе с тем постоянное обновление образовательных программ, адекватное техническое обеспечение и создание педагогической среды, способствующей развитию учителей, играют важную роль в успешном формировании профессиональной готовности педагогов к инновационной деятельности.
Библиографический список
1. Винар, А. А. Инновационные технологии и сфера их применения / А. А. Винар, А. П. Багаева // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2011. -№7. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/innovatsionnye-tehnologii-i-sfera-ih-primeneniya (дата обращения: 02.01.2024).
2. Дуккардт, А. Н. Облачные технологии в образовании / А. Н. Дуккардт, Д. С. Саенко, Е. А. Слепцова // Открытое образование. - 2014. - №3. - URL: https://cyberleninka.rU/article/n/oblachnye-tehnologii-v-obrazovanii (дата обращения: 02.01.2024).
3. Кузьминых, Е. С. Анализ возможностей виртуальной и дополненной реальности / Е. С. Кузьминых, М. А. Маслова // Научный результат. Информационные технологии. - 2022. - №4. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-vozmozhnostey-virtualnoy-i-dopolnennoy-realnosti (дата обращения: 02.01.2024).
4. Пальтов, А. Е. Инновационные образовательные технологии: Учебное пособие / А. Е. Пальтов; Владим. Гос. ун-т им. А.Г. Столетовых. - Владимир : Издательство ВлГУ, 2018. - 119 с.
5. Сергодеев, В. А. Сетевые интернет-сообщества: сущность и социокультурные характеристики / В. А. Сергодеев // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия: Регионоведение: философия, история, социология, юриспруденция, политология, культурология. - 2013. - №1 (113). - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/setevye-internet-soobschestva-suschnost-i-sotsiokulturnye-harakteristiki (дата обращения: 03.01.2024).
6. Утёмов, В. В. Развитие образовательных систем на основе технологии Big Data / В. В. Утёмов, П. М. Горев // Концепт. - 2018. - №6. - URL: https://cyberleninka.rU/article/n/razvitie-obrazovatelnyh-sistem-na-osnove-tehnologii-big-data (дата обращения: 02.01.2024)
7. Ясницкий, Л. Н. Искуственный интеллект. Элективный курс: учебное пособие / Л. Н. Ясницкий. - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 197 с.
