Формування інформатичних компетентностей майбутніх вчителів інформатики у процесі навчання методів обчислень

Abstract

Дослідження присвячене актуальній проблемі професійної та предметної підготовки вчителів інформатики. На основі аналізу основних вимог інформаційного суспільства до професійно-практичної підготовки вчителів інформатики запропоновано систему інформатичних компетентностей, яких мають набути студенти у процесі навчання у педагогічному університеті, визначено зміст її компонентів. З метою досягнення бажаних результатів навчання майбутніх вчителів інформатики розроблено і науково обґрунтовано методичну систему формування їхніх інформатичних компетентностей у процесі навчання методів обчислень. Встановлено, що навчання методів обчислень у педагогічному університеті за умов систематичного, педагогічно доцільного та виваженого використання засобів сучасних ІКТ (зокрема, систем комп’ютерної математики), застосування методів продуктивного навчання, системи доцільно дібраних задач, відповідної організації самостійної роботи студентів сприяє формуванню системи інформатичних компетентностей майбутніх вчителів інформатики. Подані результати проведеного педагогічного експерименту, які підтверджують ефективність запропонованих компонентів методичної системи формування інформатичних компетентностей майбутніх вчителів інформатики у процесі навчання методів обчислень.

Research is devoted to an actual problem: professional and subject preparation of teacher of informatics. On the basis of analysis of the basic requirements of informative society to preparation of teachers of informatics was developed the system of informatics competenсes, which students must acquire in the process of studies in a pedagogical university. In accordance with new aims of studies are developed separate components of the methodical system of forming of informatics competenсes of future teachers of informatics in the process of studies of Numerical Methods. It is set that the systematic, pedagogical expedient usage of the facilities informatively communication technologies (in particular computer mathematics systems), the usage of the methods of productive learning, the usage of the system of pedagogical expedient tasks, the organization of independent work of students in the process of studies of Numerical Methods further the forming of informatics competenсes of future teachers of informatics. Given results of the pedagogical experiment, which confirm efficiency of the offered components of the methodical system of forming of informatics competenсes of future teachers of informatics in the process of studies of Numerical Methods.

Исследование посвящено актуальной проблеме профессиональной и предметной подготовки учителей информатики. В работе освещены основные принципы компетентностного подхода в обучении, рассмотрены особенности его внедрения в учебный процесс высшей школы. На основе анализа основных требований информационного общества к подготовке учителей информатики разработана система социально-профессиональных компетентностей учителя информатики, формирование которой на сегодняшний день является одним из необходимых результатов обучения в педагогическом университете. Большое внимание уделено определению перечня и содержания компонентов системы информатических компетентностей учителя информатики. В работе рассмотрены этапы, психолого-педагогические аспекты формирования информатических компетентностей будущих учителей информатики в процессе обучения в педагогическом университете. Проанализирована существующая методическая система обучения дисциплине «Методы вычислений» в педагогических университетах, сделано вывод о её недостаточной эффективности для формирования системы информатических компетентностей будущих учителей информатики. Для реализации новых целей образования, обусловленных внедрением компетентностного подхода в образование, разработана и научно обоснована методическая система формирования системы информатических будущих учителей информатики в процессе обучения дисциплине «Методы вычислений». Установлено, что систематическое, педагогически целесообразное использование средств информационно-коммуникационных технологий (в частности систем компьютерной математики), методов продуктивного обучения (эвристического, исследовательского методов, метода проектов), системы целесообразно подобранных заданий (в том числе профессионального характера), соответствующей организации самостоятельной работы студентов в процессе обучения методам вычислений способствует формированию системы информатических компетентностей будущих учителей информатики. Обосновано, что использование в процессе обучения методам вычислений систем компьютерной математики, в частности с целью проведения студентами компьютерных экспериментов, способствует формированию у них основных способов исследовательской деятельности, овладению этими программами, как средствами приобретения новых знаний, формированию представлений о способах использования систем компьютерной математики в учебном процессе средней школы. В работе разработана система компетентностных задач – задач, для решения которых студенты должны применить приобретенные в процессе обучения дисциплинам математического и информатического циклов (в том числе методам вычислений) знания, умения, навыки, опыт учебно-познавательной деятельности, свои творческие способности. Применение таких задач нацелено на формирования у студентов основных компонентов системы информатических и профессиональных компетентностей, а также профессиональной готовности, профессиональной мотивации, ценностных отношений к педагогической деятельности. Описаны этапы выполнения учебных, исследовательских проектов, которые предлагаются студентам при изучении методов вычислений. Приведены рекомендации относительно проведения лекций и лабораторных работ по методам вычислений, организации самостоятельной работы студентов. Разработано и внедрено в учебный процесс учебно-методическое обеспечение курса «Методы вычислений»: дидактические материалы (в том числе разработанные с использованием систем компьютерной математики) для компьютерной поддержки лекционного курса и лабораторного практикума; система целесообразно подобранных заданий; электронный учебный курс «Методы вычислений» для организации самостоятельной работы студентов. В работе описана структура разработанного электронного учебного курса, методы и способы его использования в процессе обучения методам вычислений. Отдельное внимание уделено вопросу тестирования студентов с помощью средств электронного курса. Приведены результаты педагогического эксперимента, которые подтверждают эффективность предложенной методической системы формирования информатических компетентностей будущих учителей информатики.