CC BY
53
I УДК 378.016:004 ББК 74.58
контекстный Подход к изучению информационных технологий в педагогических вузах
С. Г. Гильмиярова, Л. Н. Титова, Л. В. Тихонова
Статья посвящена преподаванию информационных дисциплин в педагогическом вузе. Основное внимание уделено внедрению контекстного подхода, который позволяет моделировать в процессе обучения работу преподавателя по дисциплинам информатики и способствует поэтапному развитию творческого потенциала студентов. Описан опыт реализации данного направления на кафедре прикладной информатики Института профессионального образования информационных технологий в Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Ак-муллы (г. Уфа, РФ). Приведены данные педагогического эксперимента, показывающие эффективность контекстного обучения для формирования информационной культуры студентов.
Ключевые слова: высшая школа, преподавание информационных технологий, контекстный подход.
CONTEXTUAL APPROACH TO iNFORMATiON TECHNOLOGiES STUDY iN PEDAGOGiCAL HiGHER EDUCATiON iNSTiTUTiONS
S. G. Gilmiyarova, L. N. Titova, L. V. Tikhonova
The article considers the ways of teaching information disciplines in pedagogical higher education institutions. The main attention is paid to the introduction of contextual approach which allows to model the IT-teacher's work in the course of training and promotes stage-by-stage development of creative potential of students. It also describes the experience of implementation of this direction at the department of Applied Informatics in the Institute of professional education of information technologies M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University (Ufa, Russian Federation). The data of pedagogical experiment showing the efficiency of contextual training for the formation of information culture of students is provided.
Keywords: High School, computer sciences teaching, contextual approach.
Модернизация высшего образования и постоянное увеличение объема информации при уменьшении сроков обучения в вузах поставили перед профессиональной подготовкой специалистов ряд серьезных проблем: обеспечение качественно нового уровня подготовки специалистов из числа выпускников вуза, интенсификации образовательного процесса за счет оптимального сочетания традиционных и инновационных форм, методов и средств обучения, основанных на использовании современных информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе, обеспечение фундаментальности образования [1, с. 15]. Подобная ситуация побуждает преподавателей информационных дисциплин к поиску бо-
лее действенных путей формирования у студентов информационной культуры.
В настоящее время понятие «информационная культура» трактуется по-разному. В своей работе мы придерживались следующего определения: «Информационная культура -это способность эффективно использовать информационные ресурсы и средства информационных коммуникаций и применять передовые достижения в области развития средств информатизации и информационных технологий в различных видах деятельности» [2].
Информационная культура личности учителя является неотъемлемой частью его общей педагогической культуры, а также значимым показателем его профессионального развития. Со-
временная методика преподавания информационных дисциплин включает в себя как теории традиционной педагогики, так и новые подходы и технологии, в том числе контекстное обучение. Контекстный подход предполагает максимально широкое внедрение в вузовский образовательный процесс форм и методов деятельности студентов, так или иначе имитирующих их будущую профессиональную деятельность [3, с. 32]. Согласно основным положениям контекстного подхода, разработанного А. А. Вербицким, при отборе учебного материала следует исходить не из частного фрагмента содержания, а из целостной модели будущей профессиональной деятельности студента [4]. В нашем случае это означает подчинение содержания и логики изучения учебного материала интересам будущей профессиональной деятельности учителя, в результате чего обучение приобретает осознанный предметный характер, способствуя активизации познавательной активности студентов и развитию их творческих способностей.
Таким образом, можно выделить два направления совершенствования преподавания информационных дисциплин в педвузах:
1) максимально возможное внедрение в вузовский образовательный процесс видов, форм и методов деятельности студентов, так или иначе имитирующих их будущую профессиональную деятельность в качестве школьного учителя;
2) вовлечение студентов в модернизацию процесса обучения, что позволяет наилучшим образом способствовать развитию творческого потенциала студентов.
Оба данных направления были реализованы нами в образовательном процессе, основанном на контекстном подходе, причем учебная деятельность студентов разделялась на уровни сложности с учетом индивидуальных возможностей студента:
• репродуктивная деятельность - усвоение предложенного лектором материала, выполнение заданий по описанию в инструкции соответствует базовому уровню развития информационной культуры;
• продуктивная - составление задач прикладного характера с проведением численных расчетов, при этом формируются основы профессионального уровня информационной культуры;
• креативная (творческая) деятельность -конструирование и изготовление устойств и приборов, разработка компьютерных программ (профессиональный уровень информационной культуры).
Целью учебных дисциплин «Информатика» и «Информационные технологии» является подготовка студентов к эффективному использованию современных компьютерных средств и их программного обеспечения для решения задач в профессиональной сфере, а также развитие умений и навыков сознательного и рационального использования новых информационных и телекоммуникационных технологий. При этом происходит формирование базового и основ профессионального уровня информационной культуры студентов.
Процесс формирования информационной культуры как части общей культуры личности очень сложен и требует целого комплекса методов обучения, воспитания и развития. Рассмотрим подробнее, каким образом на различных видах учебных занятий по информатике и информационным технологиям, основанных на контекстном подходе, можно реализовать различные виды учебной деятельности, способствующие формированию информационной культуры студентов. При этом постепенно увеличивается сложность заданий, переходя от репродуктивной к творческой инновационной деятельности студента.
Лекции остаются главным видом учебных занятий в высшей школе, несмотря на наметившуюся тенденцию к уменьшению лекционных часов. При традиционном обучении содержание лекции должно быть усвоено в том виде, в котором оно предлагалось преподавателем, информация была односторонней и имела единственно возможное направление: от преподавателя к студентам. Активные методы обучения, к которым относится и контекстное обучение, предполагают переход от лекционной формы классического образца к такой, которая воссоздает реальные формы взаимодействия будущих специалистов, обсуждающих теоретические вопросы. Данный переход в большей степени разработан для проблемной лекции, в которой новое знание вводится как неизвестное для студентов. Этот дидактический прием позволяет создать у студентов иллюзию «открытия» уже известного
в науке. Студент не просто получает информацию, а переживает ее усвоение как субъективное открытие еще неизвестного для себя знания. Таким образом, на проблемной лекции представлены предметный и социальный контексты будущей профессиональной деятельности. Методика проведения проблемной лекции, а также трудности ее внедрения в образовательную практику подробно описаны в педагогической литературе [5].
В значительно меньшей степени проанализирован опыт проведения лекций в форме презентаций. Их широкое внедрение представляет собой результат поиска новых возможностей реализации известного в дидактике принципа наглядности, содержание которого меняется под влиянием исследований в области психологии и педагогики, разработки новых форм, методов и средств активного обучения, развития компьютерных технологий [6, с. 101].
Подготовка лекции в форме презентации заключается в перекодировании, переконструировании учебной информации по теме лекционного занятия в визуальную форму, как правило, в форму презентаций, сделанных в программе Power Point или в режиме on-line, с использованием www.prezi.com, для последующей демонстрации студентам с помощью компьютера, медиапроектора с выходом в Интернет. Чтение подобной лекции сводится к развернутому комментированию преподавателем заранее подготовленных слайдов, встроенных клипов или видеофильмов, полностью раскрывающих тему данной лекции. Студенты могут оказывать помощь преподавателю не только в технических вопросах подготовки и проведения лекции-презентации, но и при подборе и обработке необходимого учебного материала, что позволяет в процессе обучения моделировать работу преподавателя и участвовать в управлении учебным процессом на уроке.
В настоящее время преподавателями кафедры прикладной информатики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы разработаны лекции по всем разделам информационных дисицплин, читаемых на кафедре, а также по ряду спецкурсов. Подобная форма проведения лекции имеет ряд преимуществ: позволяет вывести на экран фотографии, анимации, видеофрагмен-
ты, информацию справочного и обобщающего характера в виде таблиц, графиков, диаграмм, воспользоваться гиперссылками и кнопками перехода между слайдами.
При подготовке слайдов для лекций использовались не только самостоятельно разработанные схемы, иллюстрации и анимации, но и образовательные ресурсы Интернета, в частности для лекций, читаемых на первом-третьем курсах кафедры прикладной информатики, полезной оказалась информация, взятая из Интернет-энциклопедии Википедии, материалы которой являются свободными для использования.
Изучение отношения студентов к данной форме лекционных занятий показало, что использование лекций-презентаций повышает мотивацию студентов к изучению предмета. Студенты отмечают, что лекции стали более наглядными, запоминающимися, фотографии и видеофильмы значительно облегчают понимание принципа работы компьютера и использование различных видов информационных технологий.
В то же время наш опыт показал, что лекции по информационным дисциплинам не должны превращаться в слайд-шоу. Презентация учебного материала иллюстративного характера должна сопровождаться пояснениями преподавателя, вовлечением студентов в обсуждение ключевых моментов. Только в этом случае лекция представляет собой удачное сочетание традиционных и инновационных педагогиче-скихтехнологий.
Следующей важной формой учебных занятий по освоению информационных технологий является лабораторный практикум. Само значение слова «лаборатория» (от лат. labor 'труд, работа, трудность') указывает на сложившиеся в далекие времена понятия, связанные с применением умственных и трудовых физических усилий для разрешения возникших научных и жизненных задач. Слово «практикум» выражает ту же мысль: греческое practices означает 'деятельный', следовательно, имеются в виду такие виды учебных занятий, которые требуют от студентов усиленной активной деятельности.
При разработке заданий лабораторного практикума мы придерживались мнения, что в рамках обязательной программы возможно проведение дополнительного самостоятельного исследования, связанного с будущей про-
фессией студента [7, с. 34]. Обычно на лабораторных занятиях студент вначале знакомится с содержанием работы, пользуясь электронными методическими материалами, затем выполняет задание и показывает результаты преподавателю. Как правило, этого достаточно на репродуктивном уровне лабораторного практикума. Но деятельность студентов по выполнению лабораторной работы должна вести студентов к дальнейшей углубленной самостоятельной работе, активизировать их мыслительную деятельность, вооружать методами исследовательского характера. Рассмотрим примеры подобных творческих заданий к лабораторным работам по информационным технологиям, которые предлагаются студентам кафедры прикладной информатики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. Каждая из описанных ниже лабораторных работ включает в себя задания, разделенные на уровни сложности.
Лабораторная работа «HTML. Основы гипертекстовой разметки». В основном задании студенты изучают принципы построения вебстраниц с помощью языка HTML. В ходе выполнения данной лабораторной работы необходимо освоить базовые приемы использования языка HTML для создания макета вебстраницы. В творческом экспериментальном задании предполагается разработка эскиза оформления веб-сайта при использовании растрового графического редактора Fotoshop CS5 и макета страниц с блочной структурой. Учебное занятие сопровождается следующими электронными ресурсами: справочником по Fotoshop CS5 и примерами аналогичных веб-сайтов. Заключительным этапом занятия является групповое обсуждение составленных студенческих веб-сайтов.
Лабораторная работа «Каскадные таблицы стилей. Практическое использование CSS». В основном задании студенты знакомятся с понятием каскадные таблицы стилей, основанной на правилах отображения, применяемых к тегам гипертекстовой разметки, закрепляют способы использования стилевой разметки. Творческое задание заключается в закреплении темы «Поддержка CSS браузерами», где проверяется и сравнивается правильность отображения веб-страниц в различных браузерах.
Лабораторная работа «Динамическое управление содержимым веб-страницы. Технология SSI». В основном задании осваивают технологию серверных включений (SSI), знакомятся с конфигурированием формата времени с помощью config. Творческое задание подразумевает анализ и сравнение динамических веб-страниц по специальности, созданных студентами.
Лабораторная работа «Динамический HTML. Введение в JavaScript». Основное задание опирается на предыдущую лабораторную работу и представляет собой встроенное применение языка программирования JavaScript в HTML. Творческое задание основано на построении таблиц сравнений и различий в использовании отдельно взятых языков программирования HTML и JavaScript на примерах в групповом обсуждении и показе с помощью диапроектора.
Лабораторная работа «Язык PHP. Серверные приложения». Основное задание заключается в изучении основной структуры языка программирования РНР как серверного приложения. Творческое задание заключается в написании простейшей страницы языка РНР с использованием различной направленности скриптов, а также использование обмена информацией или учебных заданий студентов с помощью сети Интернет, обсуждением созданных лабораторных работ на личной странице преподавателя.
Выполнение программных лабораторных работ студентами кафедры прикладной информатики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы завершается творческими заданиями, связанными с созданием учебного видеофильма по данной лабораторной работе, включая теоретический и практический материал по теме работы. Этот процесс в дальнейшем облегчает консультационную деятельность преподавателя и студента, помогая отстающим студентам еще раз просмотреть лабораторную работу и понять ее содержимое. Защита лабораторной работы заключается в выполнении небольших контрольных заданий, которые позволяют оценить освоение студентом соответствующей информационной технологии. Результаты выполнения лабораторных работ рассматриваются как допуск к экзамену.
Учебная практика по информатики и информационным технологиям преследует цель развития у студентов способностей и готовности
использовать приобретенные при изучении информатики и информационных технологий, а также знания, умения и навыки информационной деятельности при решении будущих профессиональных задач. На этом этапе осуществляется формирование профессионального уровня информационной культуры студентов.
С целью проверки влияния апробированной нами технологии контекстного обучения на результаты формирования информационной культуры студентов был проведен педагогический эксперимент. Он осуществлялся на базе Института профессионального образования и информационных технологий при кафедре прикладной информатики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.
Экспериментальная работа проводилась в два этапа: первый этап - констатирующий эксперимент, второй этап - формирующий эксперимент.
Целью констатирующего эксперимента являлось выявление у первокурсников уровня владения информационными технологиями. На этапе констатирующего эксперимента были применены следующие диагностические методы: анкетирование, интервьюирование, устный и письменный опрос, беседа и др.
В эксперименте по формированию информационной культуры и определению динамики ее изменения приняли участие 173 человека: 91 испытуемых из контрольной группы и 82 из экспериментальной. Нами были определены следующие основные уровни информационной культуры студентов:
Студентам низкого уровня информационной культуры свойственны формальное принятие знаний, стереотипность мышления, произведение учебных действий по образцу, низкий познавательный интерес, пассивность в ситуациях информационного взаимодействия.
Средний уровень информационной культуры характеризуется осознанным освоением знаний, самостоятельностью суждений, решением поставленных задач различными способами, заинтересованностью в получении информационных знаний и умений.
Студенты с высоким уровнем информационной культуры отличаются способностью анализировать усвоение знаний, гибкостью мышления, творческим стилем информационной деятельности, формированием мировоззрения о глобальном информационном пространстве, информационных взаимодействиях в нем, возможностях и проблемах его познания и преобразования, а также способах формирования информационной культуры у своих будущих учеников.
В нашем педагогическом исследовании мы определили как основные уровни информационной культуры (низкий, средний, высокий), так и дополнительные промежуточные (ниже среднего и выше среднего). Это позволило более точно определить степень качественного приращения диагностируемых показателей.
Экспериментальные данные констатирующего эксперимента (табл. 1) разделены на пять групп: низкий уровень - от 0 до 50%, ниже среднего уровня - от 50 до 65%, средний уровень - от 65 до 70%, выше среднего - от 70 до 85% и высокий уровень - от 85 до 100%.
В результате статистического анализа установлено, что на этапе констатирующего эксперимента средние значения в контрольной и экспериментальной группах равны на уровне значимости 0,05.
На основе анкетирования студентов I курса специальности «Прикладная информатика» и выборочной беседы были получены предварительные сведения об информационной культуре студентов. Дополнительно к этому проводилось
Таблица 1
Результаты констатирующего эксперимента (%)
Показатель информационной культуры Учебные группы
Контрольная группа Экспериментальная группа
Высокий 2,53 3,26
Выше среднего 14,57 14,69
Средний 41,28 41,35
Ниже среднего 12,71 11,87
Низкий 28,91 28,83
Таблица 2
Распределение данных контрольного этапа эксперимента (%)
Показатель информационной культуры Учебные группы
Контрольная группа Экспериментальная группа
Уровень знаний 53,12 69,41
Уровень умений 54,83 71,07
Способность использовать в профессиональной деятельности 52,24 67,85
компьютерное тестирование по программе «Твой курс» компании Microsoft в разделе digital literacy. При выборочном дополнительном опросе выяснилось, что многие студенты не удовлетворены уровнем владения информационными технологиями в качестве специалиста информатика. Выяснилось также, что студенты понимают значимость информационных технологий в современном обществе, проявляют интерес к информационным технологиям и желание их изучать.
На этапе констатирующего эксперимента был собран фактический материал, свидетельствующий о том, что начальная подготовка студентов в области информационных технологий в большинстве случаев находится на уровнях средний, ниже среднего и низкий. Исходя из полученных данных, мы наметили пути повышения уровней информационной культуры, эффективность которых предстояло проверить на этапе формирующего эксперимента через создание экспериментальной ситуации и применения контекстного обучения.
Формирующий этап владения информационной культурой включал в себя организацию образовательного процесса в экспериментальной группе в соответствии с основными положениями контекстного подхода, описанными выше. Это способствовало повышению личной активности студента в процессе обучения, повышению межличностной коммуникации обучающихся и преподавателя в их совместной деятельности. Кроме того, были отмечены следующие преимущества контекстного обучения: широкие возможности организации взаимодействия между преподавателем и студентами; совершенствование проведения практических занятий и самостоятельной работы; экономия времени преподавателя за счет уменьшения выполняемых им рутинных операций; индивидуальный подход к обучению каждого студента.
На заключительном контрольном этапе педагогического эксперимента произведена
оценка деятельности студентов при решении задач, наполненных профессиональным содержанием. Результатом работы студента являлся учебный проект с использованием веб-контекта с применением языков программирования и опорой на лабораторный практикум, основанный на внедрении контекстного подхода при изучении информационных технологий.
Измерение качества выполнения проекта производилась по 100-балльной шкале в соответствии с рассмотренной методикой оценки информационного проекта. При оценивании информационного проекта использовались 9 критериев, которые были поделены на группы: «Знания», «Умения» и «Способность использовать в профессиональной деятельности» (табл. 2).
Результаты контрольного эксперимента были подвергнуты статистическому анализу. Обработка данных выполнялась при помощи критериев Пирсона и Фишера. В результате сравнения экспериментальной и контрольной групп было доказано, что показатели информационной культуры в экспериментальной группе статистически выше, чем в контрольной. Это свидетельствует о том, что организация образовательного процесса с использованием разработанного в данном исследовании контекстного подхода позволила создать условия, способствующие положительной динамике овладения информационной культурой студентов.
Наш опыт работы показал, что комплексное использование различных методов, форм и средств контекстного обучения в сочетании с традиционным подходом позволит обеспечить новый качественно более высокий уровень подготовки будущих педагогов. Очевидно, что внедрение инновационных форм, методов и средств обучения в образовательный процесс, взаимодействие традиционных и инновационных технологий обучения требует дальнейшего разностороннего исследования в педагогической теории и практике.
список источников и литературы
1. Роберт, И. В. Информационные и коммуникационные технологии в образовании [Текст]: учеб.-метод. пособие / И. В. Роберт.
- М.: Дрофа, 2008.
2. Негодаев, И. А. Информатизация культуры. Что такое информационная культура? [Электронный ресурс] / И. А. Негодаев. - Режим доступа 26.05.2015 http://polbu.ru/negodaev_ тйэгтсиЬиге/сЫ2_аП.Мт1 (дата обращения: 26.05.2015).
3. Вербицкий, А. А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход [Текст] / А. А. Вербицкий. - М.: Высш. шк., 1991.
4. Вербицкий, А. А. Контекстно-компетентност-ный подход к модернизации образования [Текст] / А. А. Вербицкий // Высшее образование в России. - 2010. - № 5.
5. Махмутов, М. Н. Проблемное обучение: основные вопросы теории [Текст] / М. Н. Мах-мутов. - М.: Педагогика, 1975.
6. Гильмиярова, С. Г. Направления реализации контекстного подхода к преподаванию физики в вузах [Текст] / С. Г. Гильмиярова // Педагогический журнал Башкортостана. - 2011.
- № 6.
7. Евстигнеев, С. М. Использование технологии контекстного обучения для повышения
эффективности освоения информатики [Текст] / С. М. Евстигнеев // Педагогические технологии. 2010.№ 2.
references
1. Robert I. V. Informatsionnye i kommunikatsion-nye tekhnologii v obrazovanii: ucheb.-metod. posobie. Moscow: Drofa, 2008.
2. Negodaev I. A. Informatizatsiya kultury. Chto takoe informatsionnaya kultura? Available at: http://polbu.ru/negodaev_informculture/ch12_ all.html (accessed: 26.05.2015).
3. Verbitskiy A. A. Aktivnoe obuchenie v vysshey shkole: kontekstnyy podkhod. Moscow: Vyssh. shk., 1991.
4. Verbitskiy A. A. Kontekstno-kompetentnostnyy podkhod k modernizatsii obrazovaniya. Vysshee obrazovanie v Rossii. 2010, No. 5.
5. Makhmutov M. N. Problemnoe obuchenie: os-novnye voprosy teorii. Moscow: Pedagogika, 1975.
6. Gilmiyarova S. G. Napravleniya realizatsii kon-tekstnogo podkhoda k prepodavaniyu fiziki v vu-zakh. Ped. zhurn. Bashkortostana. 2011, No. 6.
7. Evstigneev S. M. Ispolzovanie tekhnologii kon-tekstnogo obucheniya dlya povysheniya effek-tivnosti osvoeniya informatiki. Pedagogicheskie tekhnologii. 2010, No. 2.
гильмиярова софья Григорьевна, доктор педагогических наук, профессор кафедры общей и теоретической физики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, Уфа e-mail: [email protected]
Gilmiyarova Sophia G., ScD in Education, Professor, General and Theoretical Physics Department, M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University , Ufa e-mail: [email protected]
Титова Людмила Николаевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной информатики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, Уфа e-mail: [email protected]
Titova Lyudmila N., PhD in Education, Associate Professor, Applied informatics Department, M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University , Ufa e-mail: [email protected]
Тихонова Лилия Владимировна, аспирантка Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, Уфа e-mail: [email protected]
Tikhonova Liliya V., Post-graduate student, M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University, Ufa e-mail: [email protected]
