Что должен знать учитель информатики
методика

 Процесс обеспечения содержания подготовки педагогических кадров в области ИКТ после введения информатики в учебный план школы можно условно разбить на три основных периода:

  • 1-й период (1984-1991 гг.) - до введения стандартов высшего педагогического образования;
  • 2-й период (1992-2000 гг.) - разработка и внедрение первого поколения стандартов высшего педагогического образования,
  • 3-й период (2001 г. – по настоящее время) - разработка и внедрение второго поколения стандартов высшего педагогического образования

В течении этого периода времени, как отмечает в своем исследовании М.П. Лапчик [1999], основные виды деятельности педагогического сообщества по обеспечения содержания подготовки педагогических кадров можно распределить по этапам следующим образом:

Первый этап (1984-89 гг.). Разработка, апробация и внедрение содержательно-методическая системы, обеспечивающей начало регулярной подготовки учителей информатики на базе физико-математических факультетов педагогических институтов СССР, а также отработка отдельных направлений специализаций, отвечающих текущим потребностям информатизации школы (под руководством М.П. Лапчика и Э.И. Кузнецова). Тема «Использование ИКТ в преподавании» была введена в курс технических средств обучения.

Учебные программы системы повышения квалификации ориентировались на решение основной задачи на этот период – подготовка учителей к преподаванию курса ОИВТ (достаточно отметить, что введение курса ОИВТ в учебный план школы потребовалось подготовить около 30 000 учителей, большинство которых не только не имели опыта преподавания нового предмета, но и зачастую не видели до этого компьютера). В программы повышения квалификации учителей предметников были введены темы направленные на ознакомление с возможностями использования компьютера в учебном процессе. Система начального профессионального образования с точки зрения использования ИКТ в учебном процессе ориентировалась на решение учебных задач среднего образования.

В системе образования шли процессы, который в терминах этого времени назывался «ликвидацией компьютерной неграмотности». Необходимо отметить, что это относилось как к самой школе, так и системе подготовки педагогических кадров для нее.

Второй этап (1986-91 гг.. С учетом промежуточных результатов первого этапа опытной работы по подготовке учителей информатики разрабатывались концепция, нормативно-организационные документы, учебно-методические материалы и осуществлялись экспериментальная проверка и внедрение учебно-методического обеспечения по реализации компонентов информатики и ИТ в содержании подготовки учителей всех профилей с одновременным исследованием возможностей использования дисциплин по выбору, специализаций, дополнительной (совмещенной) подготовки с целью формирования у будущих выпускников отдельных профессионально-деятельностных функций обеспечения информатизации школы (под руководством М.П. Лапчика и Э.И. Кузнецова). Тема «Использование ИКТ в преподавании» стала вводиться в методические курсы учебных планов и программ подготовки учителей.

В программы повышения квалификации работников образования были введены курсы направленные на подготовку учителей-предметников к использованию ИКТ в образовании, к сожалению. В данный момент времени основным компьютером в школах были компьютеры уровня КОРВЕТ и УК-НЦ, поэтому эффективность и востребованность подобных курсов была невысока, к тому же, отсутствовала сколько-либо серьезная координация подобной работы.

Третий этап (1992г. – по настоящее время). В связи с предпринятой реформой структуры высшего образования и формированием стандартов высшего педагогического образования на основе результатов предыдущих этапов исследования, а также с учетом анализа опыта и перспектив информатизации в сфере образования были разработаны и намечены для реализации через стандарты (в том числе и через новое поколение стандартов) направления подготовки кадров для обеспечения всех аспектов информатизации школы (под руководством М.П. Лапчика, Э.И. Кузнецова, С.А. Жданова).

   Сегодня, мы находимся на этапе проектирования стандартов нового поколения в области подготовки учителей информатики, обусловленного как изменившимися требованиями к деятельности педагога, так и изменениями в самой предметной области. Информатика существенно изменилась, и эти изменения не могут не влиять на структуру учебных планов и методическую систему преподавания дисциплины. Более того, границы того, что мы называем информатикой, настолько расширились, что становится трудно определять ее как единую дисциплину. В предыдущих стандартах предпринимались попытки объединить такие дисциплины как информатика, проектирование компьютеров и программная инженерия в рамках единого стандарта. И хотя подобный подход был разумным еще 10 лет назад, сейчас не возникает сомнений, что в XXI веке информатика состоит из целого ряда самостоятельных дисциплин, каждая из которых имеет свою педагогическую специфику (см., например, Computing Curricula 2001, 2002; Mulder F, van Weert T., 2000; Одинцов И., 2002 и др.).

Структура профессиональной предметной подготовки учителя информатики в соответствие с нынешним поколением государственного образовательного стандарта

Стоит отметить, что подготовка стандарта второго поколения в области ИКТ существенно опиралась на предварительную редакцию Computing Curricula 2001 и, следовательно, стандарт в достаточной мере соответствует существующим сегодня мировым тенденциям в области подготовки подобных специалистов.

В совокупность профессиональных знаний, характеризующих модель современного учителя, в существующем стандарте включены знания отражающие содержание таких понятий и процессов, как “информатика”, “информация”, “модели, алгоритмы и алгоритмические процессы”, “информационные процессы”, “компьютеры, компьютерные технологии и компьютерное моделирование”, “информационные и коммуникационные технологии”, “использование информационных и коммуникационных технологий в обучении и образовании”.

Раскрытие содержания понятийной компоненты модели будущего учителя осуществляется через систему информационной подготовки, включающей совокупность учебных курсов направленных на формирование представлений об основах информатики как комплексной научной дисциплины и основных умений и навыков по применению информаци-онных и коммуникационных технологии на базе современной вычислительной техники в будущей профессиональной деятельности.

Реализация целей информационной подготовки достигается путем решения следующих задач:

  • обобщение и углубление теоретических знаний об основных понятиях и методах информатики как научной дисциплины;
  • формирование умений и навыков работы на персональном компьютере на основе использования операционных систем, утилит, надстроек над операционной системой и операционных оболочек;
  • изучение и освоение способов представления, хранения обработки и передачи информации с помощью компьютера. Применение информационных и коммуникационных компьютерных технологий, включающих системы обработки текстов, числовых таблиц, графики, базы данных, интегрированные среды, сетевые технологии и Интернет.
  • изучение и освоение методов использования информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе, организации учебной деятельности учащихся и технологий дистанционного обучения.

Под профессиональным мастерством учителя информатики мы, вслед за В.В.Лаптевым и М.В.Швецким [2000, с.74], будем понимать синтез необходимого для успешной работы в школе уровня знаний, умений и навыков (или, с учетом современных требований к квалификационной характеристике, как совокупность базовых и специальных компетенций), ясного понимания целей и задач обучения информатике в школе, владения методикой преподавания информатики и способности эффективно осуществлять успешное обучение школьников информатике и их воспитание в процессе обучения.

В формировании личности учителя информатики как специалиста в предметной области и учителя-профессионала основной компонент содержания образования определяется опытом личности, полученным в освоении знаний и умений, указанных в ГОС ВПО. В содержании профессиональной подготовки выделяется 4 блока, которые представляют собой “целостные составляющие”: теоретико-методологическую (или общекультурную и естественно научную), специальную (или предметную), методическую (или профильную) и психолого-педагогическую (или общепрофессиональную).

Из сказанного следует, что формирование основ профессионального мастерства будущего учителя информатики осуществляется по трем направлениям: психолого-педагогическому, методическому и специальному. Они взаимосвязаны, их единство и целостность – необходимые условия профессионально-педагогической направленности обучения и воспитания студентов (согласно А.Г.Мордковичу [1986]).

Первое направление до некоторой степени унифицировано в практике подготовки учителя любой специальности, а потому разрабатывается на общепедагогическом уровне.

Второе – отвечает за профильную подготовку учителя, которая обеспечивает будущего специалиста умениями преподавать учебный предмет в школе.

Мы же в данной работе находимся в рамках третьего направления, и говорим о возможности развития содержания учебной дисциплины "информатика" в педагогическом университете для формирования основ профессионального мастерства будущего учителя информатики.

Специальная подготовка учителя информатики в предметной области (согласно исследованиям Э.И.Кузнецова [1990], М.В.Швецкого [1994], Н.И.Рыжовой [2000]) обеспечивается

(1) базовой (фундаментальной) подготовкой в предметной области “информатика”;

(2) прикладной (технологической) подготовкой в области новых информационных технологий;

(3) специализированной подготовкой по различным направлениям предметной области “информатика” (продвинутой или углубленной подготовкой по некоторым разделам науки информатики).

Первые две обеспечиваются учебными дисциплинами и курсами, прописанными в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования, а третья – дисциплинами специализации и федеральным компонентом.

Таблица 1.

Составляющие специальной подготовки учителя информатики в
предметной области и их содержание

Специальная подготовка в предметной области “Информатика”

Составляющие

Что изучается

Где прописаны

Базовая
(фундаментальная)

Информатика как фундаментальная наука

Базовые и спец. курсы государственного стандарта высшего профессионального образования

Прикладная
(технологическая)

Информатика как прикладная наука (онтологическое определение науки) и технология (НИТ)

Специализированная
(по направлениям предметной области)

Отдельные разделы и направления науки информатики

Дисциплины специализации и курсы, определяемые федеральным компонентом

В настоящее время, в государственных образовательных стандартах специальной подготовки учителя информатики представлены следующими дисциплинами:

  • Элементы абстрактной и компьютерной алгебры
  • Теория алгоритмов
  • Численные методы
  • Теоретические основы информатики
  • Исследование операций
  • Основы искусственного интеллекта
  • Компьютерное моделирование
  • Основы микроэлектроники
  • Архитектура компьютера
  • Программирование
  • Программное обеспечение ЭВМ
  • Информационные системы
  • Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии
  • Использование современных информационных и коммуникационных технологии в образовании

  • Изменения в информатике как дисциплине

    Как отмечается в многочисленных публикациях (см., например, Computing Curricula 2001, 2002; Mulder F, van Weert T., 2000; Одинцов И., 2002 и др.) сегодня информатика стала чрезвычайно актуальной и популярной областью. С момента своего появления около пятидесяти лет назад, информатика стала наукой, во многом определяющей развитие базовых технологией нашего времени. Компьютеры, сети и информационные технологии превратились в неотъемлемую часть современной культуры, стали движущей силой развития общества.

    Быстрая эволюция дисциплины оказала сильное воздействие на образование в области информатики, влияя как на содержание изучаемых дисциплин, так и на методы их преподавания.

    Например, при создании первого поколения государственных образовательных стандартов сетевые технологии не воспринимались как самостоятельная тема, что неудивительно, поскольку в те годы использование сетей еще не было массовым явлением, а стандарты и протоколы WWW еще не существовали вовсе. При разработке второго поколения образовательных стандартов сетевые технологии и WWW прочно вошли в жизнь общества, что потребовало их включения в образовательный стандарт. Само существование WWW изменило природу образовательного процесса. Современные сетевые технологии улучшают способность общения каждого человека и предоставляют людям во всем мире небывалый доступ к информации. Сегодня они стали необходимым фундаментом компьютерной науки, поэтому невозможно представить себе программу обучения информатике, в которой этой теме не уделялось бы значительное внимание. В большинстве учебных программ на сегодняшний день – не только в информатике, но также и в других областях – сетевые технологии стали важным педагогическим инструментом.

    Поскольку при проектировании нового поколения образовательных стандартов естественно исходить из самых последних достижений информатики и существующих тенденции ее развития, то необходимо кратко проанализировать какие аспекты информатики изменились за время, прошедшее после принятия нынешнего поколения стандартов. Как нам кажется, эти изменения делятся на две категории, техническую и культурную, каждая из которых оказывает существенное влияние на образование в сфере информатики.

    Технические изменения

    Многие изменения, влияющие на информатику, связаны с прогрессом в технологии. Большинство этих достижений представляют собой часть постоянного эволюционного процесса, который длится уже многие годы. Закон Мура (прогноз, сделанный в 1965 году создателем Intel Гордоном Муром, и гласящий, что плотность транзисторов на кристалле микропроцессора будет удваиваться каждые восемнадцать месяцев) до сих пор является истинным. В результате, мы небывалый рост вычислительных возможностей, благодаря которым стало возможным решение задач, которые казались неразрешимыми всего лишь несколько лет назад. Впечатляющие изменения в дисциплине, такие как быстрый рост сетей после появления World Wide Web, показывают, что изменения могут носить революционный характер. Если сегодня процессоры, как правило, являются моноядерными, то следующее поколение становится мультиядерным, что ведет к значительному увеличению исследований, связанных с параллельными и производительными вычислениями. Как эволюционные, так и революционные изменения влияют на объем набора знаний, обязательного для изучения в рамках программ по информатике.

    Технические достижения последних лет увеличили важность многих учебных тем, в частности:

    • WWW и его приложения
    • Сетевые технологии, в частности, базирующиеся на TCP/IP
    • Графика и мультимедиа
    • Встроенные системы
    • Способность к взаимодействию (interoperability)
    • Параллельное программирование
    • Человеко-машинное взаимодействие
    • Надежность программного обеспечения
    • Безопасность и криптография
    • Применение информатики в конкретных предметных областях

    Культурные изменения

    На компьютерное образование также влияют изменения в культурном и социальном контексте. Например, как утверждается в [Computing Curricula 2001, 2002] на природу образовательного процесса значительно повлияли следующие изменения:

    • Изменения в педагогике в результате появления новых технологий.
    • Неожиданная скорость распространения компьютеров во всем мире.
    • Растущее экономическое влияние компьютерных технологий.
    • Увеличивающееся признание информатики как академической дисциплины.
    • Расширение дисциплины.

    Таким образом, понимание увеличения междисциплинарных взаимосвязей, осознание степени расширения дисциплины и влияния этих факторов на образование становятся стать существенным компонентом проектирования учебных планов.

  • Международные рекомендации по организации обучения информатике

    Согласно рекомендациям, представленным IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) в Computing Curricula 2001 при разработке учебных планов по информатике для университетов рекомендуется включать в них учебные курсы, связанные с изучением следующих областей:

    • Дискретные структуры;
    • Основы программирования;
    • Алгоритмы и теория сложности;
    • Архитектура и организация ЭВМ;
    • Операционные системы;
    • Распределенные вычисления;
    • Языки программирования;
    • Взаимодействие человека и машины;
    • Графика и визуализация;
    • Интеллектуальные системы;
    • Управление информацией;
    • Социальные и профессиональные вопросы программирования;
    • Программная инженерия;
    • Методы вычислений.

    Согласно рекомендациям рабочей группы IFIP (International Federation for Information Processing) под эгидой ЮНЕСКО при проектировании программ подготовки специалистов в области информатики рекомендуется включать в них учебные курсы, связанные с изучением вопросов

    • Представления информации;
    • Формализации информационных процессов и обработки информации;
    • Информационного моделирования;
    • Алгоритмизации;
    • Системного анализа и проектирования;
    • Разработки программного обеспечения;
    • Возможностей и ограничений информационных технологий;
    • Архитектуры процессоров, компьютеров, телекоммуникационных сетей и вычислительных систем;
    • Компьютерных коммуникаций;
    • Социальных и этических аспектов информатики;
    • Практических навыков деятельности в области информатики, включая организации совместной работы;
    • Перспективных направлений развития информатики, а также ее междисциплинарные связи.

  • Рекомендации по подготовке IT-специалистов в университетах РФ, основанные на Computing Curricula 2001.

    Как указывает в своей работе И.Одинцов [Одинцов И., 2002] российские программы по информатике в значительной степени соответствуют рекомендациям Computing Curricula. Одной из наиболее известных отечественных программ является учебный план по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем" [Лавров, Слисенко, Цейтин 1985]. Основные направления развития информатики в целом соответствуют тем специальностям, которые выделены в российских стандартах. Российские стандарты и программы университетов многих стран мира в целом схожи друг с другом, что отражает тот факт, что видение тенденций развития информатики в России и в других странах практически идентично.

    Однако существуют и некоторые особенности российского образования в области информатики. В нем, по сравнению с американской системой образования, придается большее значение фундаментальному математическому образованию и несколько меньшее значение естественным наукам и профессиональной подготовке. Это связано с тем, что компьютерные науки в России создавались преимущественно математиками, традиционно отдающими предпочтение фундаментальным знаниям. Овладение такими знаниями в наибольшей степени способствует формированию мышления обучающихся. Причина различий здесь, по-видимому, в том, что в России компьютерные науки и соответствующие образовательные программы исторически преимущественно математические, а в Америке - инженерные.

    Следствием этого является то, что американские учебные программы в области информатики больше ориентирован на процесс набора стандартных решений в типовых ситуациях. Российский учебные программы подразумевают осмысление принципов получения решения и понимание важности развития решения задачи до обобщенного подхода.

    Укажем еще один пример реализации подхода к подготовке IT-специалистов в Российской Федерации, основанный на Computing Curricula 2001 (Association for Computing Machinery and Computer Society of IEEE) [Computing, 2001], развиваемый на ВМК МГУ [Сухомлин, Сухомлин, 2003] и ориентированный на подготовку профессионалов, востребованных в исследовательских проектах, индустрии и бизнесе.

    Стандарты разработаны в соответствии с международными рекомендациями, что обеспечивает возможность интеграции российского ИТ–образования в международную образовательную систему и выход на международный рынок образовательных услуг. В отличие от зарубежных учебных программ они предлагают более фундаментальный характер обучения, в частности, более углубленную и целенаправленную математическую подготовку. Стоит отметить, что в рамках проводимого исследования, наши выводы коррелируют с рекомендациями авторов стандартов подготовки специалистов в области ИТ–технологий по направлениям подготовки в рамках программ дополнительного IT–образования.

    Авторами стандарта предлагаются следующие дополнительные квалификации, которые интегрируются в единое направление “IT-технология”:

    • разработчик профессионально ориентированных компьютерных технологий;
    • специалист в области компьютерной графики и Web-дизайна (Web-дизайнер);
    • системный инженер (специалист по эксплуатации аппаратно-программных комплексов персональных ЭВМ и сетей на их основе);
    • разработчик профессионально ориентированных компьютерных технологий;
    • менеджер наукоемких технологий.

    Объектами профессиональной деятельности выпускников дополнительных образовательных программ по дополнительной квалификации “технолог ИТ” являются:

    • информационные технологии (информационно-вычислительные сети, компьютерные системы, информационные системы, базы данных, электронные коллекции, сетевые приложения, продукты системного и прикладного программного обеспечения;
    • стандарты, профили, открытые спецификации, протоколы взаимодействия, другие технические характеристики систем, продуктов и сервисов ИТ;
    • языки программирования, языки описания информационных ресурсов, языки спецификаций, а также инструментальные средства проектирования и создания систем, продуктов и сервисов ИТ;
    • документация на системы, продукты и сервисы ИТ;
    • средства администрирования и управления безопасностью;
    • проекты по созданию и внедрению ИТ, соответствующая проектная документация;
    • стандарты, процедуры и средства управления жизненным циклом ИТ;
    • комплекты аттестационных тестов для установления соответствия систем, продуктов и сервисов ИТ исходным стандартам и профилям;
    • производственные процессы, подлежащие автоматизации и реинжинирингу.

    При этом технолог ИТ должен быть подготовлен к следующим видам деятельности:

    • разработка, создание и использование новых ИТ, реализованных в виде систем, продуктов и сервисов ИТ;
    • разработка стандартов, профилей, открытых спецификаций систем, продуктов и сервисов ИТ;
    • разработка и применению программных и информационных моделей процессов и объектов в науке, технике, экономике и управлении;
    • использование ИТ в проектно-конструкторской, управленческой и финансовой деятельности.

  • Выводы и рекомендации

    Мы полагаем, что проведенный в работе анализ основных тенденций развития информатики, современных российских и зарубежных рекомендаций по изучению информатики, содержания государственного образовательного стандарта подготовки учителей информатики, существующей сегодня образовательной практики позволяет нам сделать вывод, что нынешний ГОС ВПО, в том, что касается предметной подготовки, соответствует современным тенденциям подготовки специалистов в области информатики. Прежде всего, это касается блока вопросов базовой (фундаментальной подготовки).

    Однако, в нем недостаточно представлены вопросы, относящиеся к блоку прикладной и специализированной подготовки. Среди этих вопросов можно указать, в частности, вопросы

    • информационной безопасности,
    • параллельного программирования,
    • операционных систем,
    • системного анализа и проектирования,
    • применения информатики в предметных областях,
    • графики и визуализации информации,
    • социальных и этических аспектов информатики и информатизации общества.

    Исходя из этого, нами предлагаются следующая коррекция государственного образовательного стандарта, через изменение набора изучаемых учебных дисциплин и их содержания:

    • введение в блок ГСЭ нового курса “Социальная информатика”,
    • введение в блок ДПП нового курса “Информационная безопасность”,
    • введением вместо курса “Архитектура компьютера” курса “Архитектура процессоров, компьютеров и вычислительных систем”, с соответствующим изменением содержания существующих учебных курсов,
    • введение вместо курса “Программное обеспечение ЭВМ” курса “Операционные системы: проектирование, сопровождение и эксплуатация” с переносом вопросов применения пакетов прикладных программ в курс “Использование современных информационных и коммуникационных технологии в образовании”,
    • дополнение курса “Программирование” вопросами параллельного программирования и распределенных вычислений,
    • разделение курса “Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии” на два: “Компьютерные сети” и “Визуализация информации и мультимедиа-технологии”.

    материал взят из Доклады

Связаться со мной можно по электронной почте: anriasem@yandex.ru

  © Семенов Андрей Александрович, с. Стеклянное 2009 г.

методика

Hosted by uCoz