Формирование ИКТ-компетентности будущих учителей на занятиях по общей физике

В настоящее время российская высшая школа находится в состоянии системных преобразований. Новые условия требуют обеспечения высокого уровня профессиональной подготовки выпускников вузов, формирования у них целостной системы универсальных знаний, умений, навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности. Одним из стратегических оснований реформирования отечественного образования становится компетентностный подход, личностно-ориентированный по своей природе. Содержание образования должно быть направлено на формирование у выпускников общекультурных и профессиональных компетенций. При этом главной задачей является сохранение фундаментальности современного образования.

Однако анализ результатов психолого-педагогических и социологических исследований, а также реальной школьной практики показывает, что учителя не совсем готовы к решению поставленных перед системой образования задач, ибо профессиональная компетентность современного учителя и его ментальность не в полной мере соответствуют требованиям модернизации общего среднего образования.

В новых образовательных программах одним из ключевых ориентиров профессиональной подготовки специалистов становится формирование у них ИКТ-компетентности (общей и специальной профессиональной), адекватной современному уровню развития информационной культуры общества.

Под ИКТ-компетентностыо учителя-предметника понимают личное качество учителя, проявляющееся в его готовности и способности самостоятельно использовать информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) в своей предметной деятельности, в частности в обучении физике.

Проблемам подготовки учителей в области информатики и ИКТ, использования средств ИКТ в предметной области посвящены исследования.

С.А. Бешенкова, Т. А. Бороненко, В. А. Бубнова, И. Б. Готской, С.Д. 4.

Каракозова, A.A. Кузнецова, В.JI. Матросова, И. В. Роберт, Н. И. Рыжовой, Е. К. Хеннер и др. Методическим основам использования компьютеров на уроках физики исследуются в работах П. А. Абросимова, Л. И. Анциферова, Г. А. Бордовского, В. А. Извозчикова, В. А. Кондратьева, В. В. Лаптева, О. Б. Медведевой, C.B. Панюковой, А. Д. Ревунова, A.B. Смирнова, A.M. Слуцкого, и др. Для курса физики средней школы разработаны ЭОР и методики их применения, что отражено в работах H.H. Гомулиной, П. С. Дроздова, A.A. Ездова, A.B. Кудрявцева, Е. А. Маниной, O.E. Макаровой, И. М. Нуркаевой, О. Г. Смоляниновой и др. Эти работы затрагивают отдельные направления методики обучения физике с использованием средств новых информационных технологий. Существенно меньшее внимание уделяется проблемам подготовки учителя физики к использованию ИКТ на уроках и во внеурочной деятельности учащихся: существует небольшое число работ исследующих возможности курса теории и методики обучения физике в решении этой задачи (А.В.Смирнов, С. А. Смирнов, С.В.Лозовенко), практически не рассматривается формирование ИКТ-компетенций студентов-будущих учителей физики в процессе изучения специальных дисциплин, в том числе курса общей физики. В то же время специальные дисциплины обладают определенным потенциалом, использование которого может внести вклад в ее формирование у будущего учителя. Таким потенциалом обладает и дисциплина «Общая физика» в силу особенностей ее содержания. При ее изучении ИКТ могут применяться в разных формах на различных видах занятий: во время лекций, практических и лабораторных занятий, при самоподготовке и для контроля степени усвоения обучаемыми учебного материала.

Данные констатирующего эксперимента и анализ педагогической практики формирования у будущих учителей физики ИКТ-компетенции позволяют констатировать, что отсутствует системный подход к решению этой проблемы, ИКТ используются фрагментарно, не на всех формах учебных занятий. Преподавателями на занятиях по общей физике не 5 ставится задача формирования ИКТ-компетенции, они считают, что это задачи дисциплин «Информатика» и «Методика преподавания физики». Использование персонального компьютера для большинства студентов на протяжении пяти лет обучения в вузе сводится к набору и распечатке текста курсовых работ и дипломного проекта. Они не видят в компьютере рабочего инструмента при решении физических задач и упражнений, в исследовательской работе и при подготовке к практическим конференциям и прочее и, как следствие, профессиональная подготовка учителей сильно отстает от современных требований к нему со стороны общества, детей и родителей.

Все вышесказанное свидетельствует о наличии ряда противоречий:

• между требованием к уровню ИКТ-компетентности учителя физики и недостаточной научной разработанностью педагогических условий ее реализации при обучении студентов общей физике;

• между потребностью педагогической практики в использовании учителем физики ИКТ и состоянием методики обучения общей физике, которая не направлена на формирование у будущих учителей ИКТ-компетентности.

Выявленные противоречия обусловили выбор темы исследования «Формирование ИКТ-компетентности будущих учителей на занятиях по общей физике (с учетом региональных условий)» и ее актуальность и научную проблему, которая состоит в поиске ответа на вопрос: какой должна быть методика преподавания курса общей физики, позволяющая формировать у студентов ИКТ-компетентность.

Объект исследования: процесс подготовки по общей физике будущих учителей физики в педагогическом вузе.

Предметом исследования является методическая система формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики на занятиях по общей физике.

Цель настоящего исследования состоит в обосновании и разработке методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики при изучении дисциплины «Общая физика».

Гипотеза исследования: повышение уровня ИКТ-компетентности будущих учителей физики может быть достигнуто, если:

• использовать ИКТ при обучении общей физике системно, т. е. на лекциях, семинарских и практических занятиях, при выполнении лабораторных работ, в самостоятельной и научно-исследовательской работе студентов;

• подготовку будущих учителей физики к использованию ИКТ при обучении учащихся осуществлять на основе компетентностного, личностно-ориентированного, деятельностного и системного подходов;

• в методике формирования ИКТ-компетентности будущего учителя физики использовать межпредметные связи информатики и физики;

• содержание и методику формирования ИКТ-компетентности будущего учителя физики строить на основе его мотивационно-целевой ориентации на информационную деятельность.

Цель, предмет и гипотеза исследования обусловили основные задачи исследования:

1. Выявить сущность понятия «ИКТ-компетентность» учителя.

2. Определить компоненты ИКТ-компетентности будущего учителя физики.

3. Выявить состояние проблемы формирования у будущих учителей ИКТ-компетентности на занятиях по общей физике.

4. Разработать теоретические основы методической системы формирования у будущих учителей ИКТ-компетентности на занятиях по общей физике.

5.Создать модель методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей на занятиях по общей физике.

6. Разработать методическую систему формирования ИКТ-компетентности студентов педагогического вуза при обучении физике.

7. Разработать критерии сформированное&tradeу будущих учителей профессиональной компетентности в области ИКТ.

8. Осуществить педагогический эксперимент по проверке гипотезы исследования.

Методологическую основу исследования составили:

— работы по теоретическим аспектам профессиональной компетентности педагогов (B.JI. Акуленко, A.M. Андреев, В. И. Байденко, Э. Ф. Зеер, И. А. Зимняя, А. К. Маркова, Г. К. Селевко, Ю. Г. Татур, А. В. Хуторской и др.);

— основные положения личностно-ориентированного обучения (В.В. Сериков, В. В. Краевский, B.C. Леднев, В. М. Полонский и др.).

— работы в области теории и методики подготовки будущих учителей физики (И.Л. Беленок, С. Е. Каменецкий, Н. С. Пурышева, A.B. Усова, Л. С. Хижнякова, Т. Н. Шамало, Н. В. Шаронова и др.);

— работы в области теории, методологии и практики информатизации образования (A.A. Абдулкадыров, ЯЛ. Ваграменко, Б. С. Гершунский, А. П. Ершов, С. А. Жданов, А. А. Кузнецов, В. В. Лаптев, М. П. Лапчик, И. В. Роберт, И. А. Румянцева и др.);

— исследования в области применения новых информационных технологий в обучении физике (H.H. Гомулина, A.A. Ездов, В. А. Извозчиков, С. Е. Каменецкий, В. В. Клевицкий, A.C. Кондратьев, В. В. Лаптев, В. В. Ларионова, Н. С. Пурышева, A.B. Смирнов, А. О. Чефранова и др.);

— исследования, посвященные разработке средств новых информационных технологий и комплексного их использования (М.Я. Кулакова, В. В. Ларионова, Е. В. Оспенникова, Е. С. Полат, И. В. Роберт, A.B. Смирнов, С. Г. Шаповаленко и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ состояния проблемы на основе изучения методической, дидактической, психологической и специальной литературы, диссертационных исследований по проблеме исследованияматериалов конференций по использованию ИКТ в образовании, 8 нормативных документов, определяющих структуру и содержание профессиональной подготовки учителя физики в области ИКТ педагогическом вузе, моделирование, прямое и косвенное наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование, проведение педагогического эксперимента.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

1. В отличие от предшествующих работ по применению ИКТ при обучении физике, в которых рассматриваются отдельные дидактические функции компьютера, в нашем исследовании обоснована целесообразность и возможность формирования ИКТ-компетентности будущих учителей при изучении общей физики.

2. Показано, что достижению цели формирования у будущих учителей ИКТ-компетентности при изучении общей физики способствует комплексный подход, в соответствии с которым ИКТ применяются в процессе обучения общей физике на всех видах занятий: на лекциях, практических и семинарских занятиях, при выполнении учебного физического эксперимента, в процессе самостоятельной и научно-исследовательской работы.

3. Показано также, что использование ИКТ ведет к изменению всех компонентов образовательного процесса: мотивационно-целевого, содержательного, организационно-деятельностного, диагностического (контрольно-оценочного).

4. Определены специальные ИКТ-компетенции будущих учителей физики, формирование которых является целью высшего педагогического образования и в формирование которых может внести изучение общей физики.

5. Разработана модель методической системы формирования ИКТ-компетентности студентов педагогического вуза при обучении общей физике, основанная на компетентностном, личностно-ориентированном, деятельностном и системном подходах, учитывающая региональные особенности Чеченской республики и реализуемая в рамках трехэтапной структуры процесса изучения учебного материала.

6. Разработана методическая система формирования ИКТ-компетентности студентов педагогического вуза при обучении физике, особенностью которой является упор на самостоятельную деятельность студентов, предполагающую использование ИКТ.

Теоретическая значимость исследования: состоит в том, что его результаты вносят вклад в развитие теории и методики обучения физике в вузе за счет:

• уточнения перечня специальных ИКТ-компетенций будущего учителя физики, которые могут быть сформированы при изучении общей физики;

• расширения сферы применения компетентностного подхода при построении компетентностной модели методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики на занятиях по общей физике.

• обогащения новыми знаниями а) об основных тенденциях, характеризующих подготовку будущих учителей физикиб) о конкретизированных требованиях к профессиональной деятельности современного учителя физикив) о возможностях специальных дисциплин в становлении ИКТ-компетентности будущего учителя физики и условиях их реализации.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

• разработана и апробирована методика формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики;

• результаты исследования, выводы и предложения могут стать основой для совершенствования содержания и организации процесса профессиональной подготовки учителя физикибыть использованы в различных сферах образования (вуз, школа, курсы повышения.

10 квалификации) разными категориями педагогов (преподавателями вузов, учителями, методистами) — также материалы могут быть полезны при разработке программ педагогических дисциплин. Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются исходными методологическими положениями, соответствующими современным тенденциям в образованииадекватностью методов исследования цели, объекту, предмету, задачам и логике исследованияширотой и разносторонностью экспериментального исследованияаргументированностью исходных теоретических положений, логических выводов работырезультатами экспериментальной проверки основных положений диссертации, подтвержденными методами математической статистики.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Курс общей физики обладает определенным потенциалом для формирования ИКТ-компетентности будущего учителя физики. Его изучение может рассматриваться как пропедевтический этап формирования ИКТ-компетентности студентов.

2. Модель методической системы формирования ИКТ-компетентности учителя физики должна основываться на компетентностном, личностно-ориентированном, деятельностном и системном подходах и включать блоки: мотивационно-целевой, содержательный, организационно-деятельностный, диагностический (контрольно-оценочный) и учитывать региональные особенности образовательной среды. Компетентностный подход реализуется через технологии активного обучения. Личностно-ориентированный подход реализуется путем создания условий для индивидуальной творческой учебной деятельности студента как субъекта образовательного процесса. Деятельностный подход реализуется через организацию коллективной и индивидуальной самостоятельной работы студентов. Системный подход проявляется в рассмотрении методики формирования ИКТкомпетентности при обучении общей физике как сложной динамической развивающейся системы.

3. Формирование ИКТ-компетентности при обучении общей физике является элементом общей системы профессиональной подготовки будущих учителей физики и осуществляется в учебной деятельности студентов, основными формами организации которой являются лекции, семинары, практические и лабораторные занятия, выполнение учебных экспериментов и самостоятельной работы студентов в развитой ИКТ-насыщенной среде педагогического вуза.

4. Реализация модели методической системы формировании ИКТ-компетентности будущих учителей эффективна в рамках трехэтапного изучения учебного материала по курсу общей физики с использованием ИКТ. При этом на каждом этапе развиваются ИКТ-компетенции, сформированные на предшествующих этапах, и формируются новые ИКТ-компетенции.

5. Эффективному формированию ИКТ-компетентности будущего учителя физики при изучении курса общей физики способствует опора на межпредметные связи физики и информатики, которая реализуется как в ходе традиционных занятий, так и при проведении специальных бинарных семинаров.

Апробация н внедрение. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на:

1. Научно-практической конференции учителей общеобразовательных учреждений Чеченской Республики «Совершенствование преподавания в средней школе с помощью компьютерных технологий», (ЧГПИ, г. Грозный, 2010);

2. УШ-ХП Международных научно-методических конференциях.

Физическое образование: проблемы и перспективы развития".

МПГУ, г. Москва, 2009, 2010, 2011,2013);

3. Всероссийской научно-практической конференции.

Наука, образование инновации" (ЧГПИ, г. Грозный, 2011);

4. Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в профессиональном образовании» (ГГНТУ, г. Грозный, 2012.);

5. Аспирантских семинарах и заседаниях кафедры теории и методики обучения физике МИГУ;

6. Научно-методических семинарах и заседаниях кафедры «Физика» ГГНТУ, кафедры «Физика и методика преподавания физики» ЧГПИ, БОУ СОШ № 37 г. Грозного.

Структура диссертации. Диссертация общим объемом 231 страниц, в том числе 178 страницы основного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка (281 наименования) и 10 приложений. Диссертация содержит 44 рисунков, 7 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. В ходе исследования нами проанализированы задачи учителя физики в области ИКТ, выявлены смысл и содержание понятий «компетенция» и «компетентность», сущность понятия «ИКТ-компетентность». Определены специальные ИКТ-компетенции будущих учителей физики.

2. Выявлено состояние проблемы формирования у будущих учителей профессиональной ИКТ-компетентности на занятиях по общей физике в Чеченской Республике.

3. Определены теоретико-методологические подходы к построению модели методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики на занятиях по общей физике: компетентностный, личностно-ориентированный, деятельностный и системный. Представлена трехэтапная модель изучения учебного материала с использованием ИКТ, соответствующая вышеперечисленным подходам.

4. Расширена сфера применения компетентностного подхода за счет построения компетентностной модели методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики на занятиях по общей физике.

5. На основе модели разработана и представлена методическая система формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики. Методика обучения студентов — будущих учителей физики, обеспечивающая формирование ИКТ-компетентности по физике является элементом общей системы методической подготовки и реализуется в учебной деятельности студентов, основными формами организации которой являются лекции, семинары, практические и лабораторные занятия, выполнение учебных экспериментов и самостоятельной работы студентов.

6. Раскрыто содержание критериев эффективности методики формирования ИКТ-компетентности будущих учителей:

1) уровень теоретических знаний студентов;

2) уровень сформированности практических умений в области ИКТ;

3) уровень сформированности профессиональных ИКТ-компетенций.

7. В результате проведения педагогического эксперимента, подтверждена гипотеза исследования. Разработанная методика позволяет повысить эффективность подготовки студентов в области применения новых ИКТ в обучении физике в целом, способствует формированию общенаучных и базовых профессиональных компетенций учителя физики.