Педагогические условия формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики

Актуальность исследования. Важнейшим условием эффективности работы учителя в школе является качество его профессиональной подготовки. Качество образования, гарантирующее высокий уровень готовности студента к будущей профессиональной деятельности, определяется тем, насколько полученное в вузе образование соответствует текущим и перспективным задачам развития общества.

Одним из направлений реформы высшего образования, проводимой в России, является переход к оценке результатов обучения будущих специалистов в любой области на новой концептуальной основе в рамках компетентностного подхода. Разработчики ГОСтов третьего поколения и многие исследователи (П.В. Беспалов, Н. В. Бондаренко, H.JI. Гончарова, Н. А. Гришанова, И. А. Зимняя, Ю. Г. Татур, А. В. Хуторской и др.) связывают это с попыткой привести в соответствие содержание образования и потребности рынкас тем, что в настоящее время возрастает спрос на работников, располагающих определенным личностным потенциалом, способных решать сложные профессиональные проблемы комплексного характерас идеями, заложенными в «Концепции модернизации Российского образования до 2010 года».

Если ранее базовыми категориями традиционного образования были знания, умения и навыки, то при компетентностном подходе ими являются понятия «компетенция» и «компетентность», при этом номенклатура компетенций определяется требованиями к подготовке конкретного специалиста с опорой на «профессиональный» контекст, когда ставятся конкретные цели, направленные на удовлетворение нужд потребителей образовательных услуг. В связи с этим происходит переориентация с «входных» показателей (цели, задачи, содержание и т. п.) на результаты, представленные в виде системы компетенций.

Для обеспечения необходимого качества образования в период обучения у выпускника должна быть сформирована профессиональная компетентность, в которой особое место занимают информационно-технологические компетенции.

Владение информационными и коммуникационными технологиями рассматривается как средство поддержки интеллектуальной деятельности студента. Работа учителя любой специализации в школе требует систематического обращения и использования возможностей информационных технологий. В свою очередь последнее предполагает владение содержанием и методикой использования информационных технологий на достаточно высоком уровне, непрерывного повышения квалификации учителя в этой области.

Сказанное означает, что в современных условиях в системе педагогического образования одной из основных задач является разработка методик обучения, ориентированных на развитие интеллектуальных способностей обучаемого, на формирование у него умений самостоятельно приобретать знания, используя для этого все возможности современных информационных технологий. Необходимо стремиться к тому, чтобы информационные технологии в контексте современных требований к педагогическому образованию послужили средством формирования принципиально новых возможностей для студента, прежде всего, при решении задач синтеза субъективно нового знания, усиливали уровень его подготовленности с точки зрения требований общества, государства и школы.

В вузе, готовящем учителей, предстоит создать благоприятные условия для овладения имеющимся опытом использования информационных технологий, секретами избранной профессии и развития творческой индивидуальности. Это относится к учителям всех специализаций, но в первую очередь, конечно, — к преподавателям математики и информатики. Задачу внедрения и распространения ИКТ в школе следует рассматривать как особую линию развития, предполагающую поиск своих решений, при этом очевидно одно: исходным моментом для реализации такой программы должны стать преподаватели математики и информатики, на долю которых и выпадает задача разработки стратегии и тактики решения этой задачи, ее содержательной реализации с учетом возможностей преподавателей самых разных предметов. Собственно об этом уже свидетельствует практика работы выпускников вузов в школе, особенно в сельской, в которой учителя информатики и математики выступают для учителей других предметов и администрации в роли экспертов, консультантов по информационным технологиям, специалистов по ремонту и обслуживанию всей имеющейся в школе вычислительной, аудио-видео и копировальной техники. Именно из этого следует исходить при определении требований к уровню сформированное&tradeи номенклатуре информационно-технологических компетенций, перечень которых должен быть значительно шире, чем это предусмотрено Государственным образовательным стандартом.

Анализ состояния информационно-технологической подготовки будущих учителей позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время разработке этой и смежной с ней проблемам уделяется самое пристальное внимание.

На протяжении многих десятилетий советские ученые уделяли большое внимание разным аспектам содержания образования и организации учебно-воспитательного процесса в вузе (С .И. Архангельский, Ю. К. Бабанский, А. П. Беляева, В. П. Беспалько, П. Я. Гальперин, В.В. Кра-евский, А. Н. Леонтьев, И. Я. Лернер, В. А. Сластенин и др.). Однако в силу объективных обстоятельств ученые 70−90-х гг. просто не могли рассматривать проблемы, касающиеся применения средств информационных и коммуникационных технологий в подготовке специалиста.

Сама по себе эта проблема стала актуальной только после того, как информационно-коммуникационная техника получила распространение и стала атрибутом повседневной жизни (90-е гг. 20 в.). Интерес к этой проблематике активизировался именно в этот период. В это время с особенной силой дал о себе знать интерес к проектированию новых педагогических технологий (работы В. И. Боголюбова, А. А. Вербицкого, А. М. Гольдина, В. М. Монахова, Г. К. Селевко, В. Е. Радионова, М. Н. Сибирской, P.M. Чу-динского и др.). В конечном счете эти исследователи пришли к выводу, что внедрение новых педагогических технологий может положительным образом сказаться на эффективности учебного процесса, его оптимизации, Правда, при этом внимание к исследованиям средств и путей применения информационных технологий было еще явно недостаточным.

Большой вклад в развитие теоретической базы информатизации образования внесли такие исследователи как П. В. Беспалов, Б.С. Гершун-ский, Г. Л. Луканкин, Е. И. Машбиц, В. Е. Медведев, В. М. Монахов, Е. Н. Пасхин, И. В. Роберт, В. А. Стародубцев и др. При этом они полагают, что ближайшей целью информатизации образования является создание информационно-коммуникационной предметной среды, представляющей совокупность аппаратных средств, программного обеспечения, организационно-методических составляющих системы образования, компьютерных сетей, баз данных и других элементов, реализующих информационные процессы. Однако в этот период исследования информационно-технологических компетенций еще не велись.

Необходимость введения компетентностного подхода и организации на этой основе образовательного процесса рассматривается в нормативных документах, например, в «Стратегии модернизации содержания общего образования» и в работах многих известных педагогов, например, В. И. Байденко, Л. Н. Боголюбова, В. А. Болотова, В. В. Серикова и мн. др. В этих источниках отмечается, во-первых, что она обусловлена общеевропейской и мировой тенденцией интеграции, глобализацией мировой экономики, неуклонно нарастающими процессами гармонизации «архитектуры европейской системы высшего образования». Как считает А.Н. Афаi насьев, «. Болонский процесс является сегодня точкой отсчета интеграции России в Европу». Во-вторых, необходимость вхождения в него России отмечается в целом ряде документов Минобразования и науки РФ. В «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года» подчеркивается необходимость «ориентации образования не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений и навыков, а также самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т. е. ключевые компетентности, определяющие современное качество образования». В аналитическом обзоре 2003 года «Реформы образования» говорится о том, что «. в условиях глобализации мировой экономики смещают акценты с принципа адаптивности на принцип компетентности выпускников образовательных учреждений». Кроме того, необходимость включения компетентностного подхода в образовательный процесс обусловливается предписаниями Совета Европы (Совета Культурной Кооперации).

Вопросы трактовки феномена компетентности изучались Г. А. Бордовским, В. А. Извозчиковым, И. Д. Фруминымкомпетентности в профессиональной сфере — А. А. Дорофеевым, В. А. Гуружаповым, В. Г. Зазыкиной, Э. Ф. Зеер, Т. О. Зеленецкой, Дж. Равенным, Э.Э. Сыма-нюксоотношения компетенции и компетентности рассмотрены в работах Ю. И. Воротницкого, Н. Б. Козловой, А. И. Курбатцкого, Н. И. Листопад, Г. У. Матушанского, М. Г. Рогова, Ю. В. Цвенгер и др.

Что же касается проблем формирования информационно-технологических компетенций, то связанный с этим круг задач исследовали П. В. Беспалов, С. В. Воробьёв, Л. В. Жук, И. Г. Захарова, Б. К. Коломиец, Г. А. Кручинина, Е. М. Разинкина, А. В. Райцев, А. В. Хуторской и др.

Отмечая в целом большой потенциал выполненных исследований, стоит отметить, что в настоящее время проблема определения теоретических основ формирования информационно-технологических компетенций учителя в новых социально-образовательных условиях все еще изучена недостаточно. В частности, отсутствуют системные исследования уровня и характера формирования профессиональной компетентности учителя математики и информатики в условиях трансформации современных образовательных технологий. До настоящего времени не проведено четкой демаркации понятий «информационная», «информационно-технологическая» компетенции.

За последние годы было разработано немало программных продуктов для математических расчетов. В результате можно вести речь о возникновении новой отрасли современной математики — компьютерная математика. Использование систем компьютерной математики способствует реализации практико-ориентированного подхода в обучении. Будущие учителя математики и информатики должны быть подготовлены к использованию систем компьютерной математики в решении математических задач прикладной направленности.

Наш многолетний опыт преподавания дисциплин, связанных с использованием систем компьютерной математики для решения различных задач, показывает возможность успешного усвоения студентами фундаментальных математических понятий с её помощью, формирование умений и навыков в решении практических математических задачэффективность преподавания различных курсов математики, повышение наглядности процесса изучения «абстрактных понятий" — рост количества студентов, использующих системы компьютерной математики для проверки правильности выполнения практических, самостоятельных и контрольных работ.

Следует также отметить, что системы компьютерной математики не призваны подменять изучение математических дисциплин. Компьютерная поддержка учебного процесса выполняет иную функцию — она призвана освободить обучаемого от рутинной вычислительной работы и позволяет ему сосредоточиться на сути изучаемого в данный момент материала, что стимулирует познавательную активность обучаемого.

Изучение систем компьютерной математики способствует реализации компетентностного подхода в обучении. На наш взгляд, учителя математики и информатики должны быть подготовлены к использованию систем компьютерной математики в решении математических задач, потому что: 1) эти системы упрощают подготовку студентов к занятиям по дисциплинам математического цикла, а в дальнейшем и подготовку к урокам по математикепомогают преодолевать трудности при решении задачрасширяют круг доступных для решения задачпомогают представить результаты вычислений в наглядной форме- 2) в результате освоения приемов работы, представленных в сфере компьютерной математики, у студента может исчезнуть страх перед необходимостью проведения громоздких расчетовон будет подготовлен к решению сложных математических задач, используя интеллектуальные возможности программных пакетов.

Настоящее исследование опиралось на практику подготовки будущих учителей математики и информатики на физико-математическом факультете Елецкого государственного университета им. И. А. Бунина, где особо важное место в формировании информационно-технологических компетенций отводится изучению цикла дисциплин, в рамках которых формируются информационно-технологические компетенции в области компьютерной математики. При определении содержания этих дисциплин мы воспользовались теорией и методикой, представленной в исследованиях А. Ш. Бакмаева [10]- С. А. Дьяченко [55]- JI.B. Жук [58]- Т. В. Капустиной [74]- Л. П. Мартиросян [105]- Т. Л. Ниренбург [118]- У. В. Плясуновой [127] и др. В работах перечисленных авторов проанализированы вопросы, касающиеся дидактических возможностей обучения высшей математике с использованием современных интегрированных символьных систем, разработки методической системы их применения в вузе и школе. В итоге были выявлены некоторые новые возможности персонального компьютера с точки зрения повышения эффективности образовательного процесса, но опять же не проработаны педагогические условия формирования информационно-технологических компетенций будущих учителей математики и информатики. В рамках выполненных исследований остался и ряд потенциальных возможностей средств информационных технологий в повышении уровня математической и информационно-технологической подготовки будущих учителей математики и информатики.

В свете всего ранее сказанного, на наш взгляд, проблема дальнейшего совершенствования процесса подготовки будущих учителей математики и информатики с точки зрения использования программно-педагогических средств в предстоящей трудовой деятельности, определения педагогических условий формирования значимых профессиональных качеств конкурентоспособного учителя в области информационных технологий сохраняет свою актуальность и в настоящее время.

По нашему мнению, существенный рост качества профессиональной подготовки будущего учителя математики и информатики может произойти за счет формирования его информационно-технологических компетенций. Более того, нельзя исключить и того, что как раз информационно-технологическая подготовка студента должна стать системообразующим фактором профессионального образования будущего учителя.

Выбор темы исследования: «Педагогические условия формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики» — продиктован стремлением определить наиболее эффективные пути и условия использования информационных технологий в учебном процессе вузапредставлением о необходимости обеспечения условий для постоянного роста профессионального уровня педагога в условиях стремительного увеличения объема научных знаний и быстрым старением накопленного ранее опыта.

Анализ состояния информационно-технологической подготовки будущего учителя математики и информатики в условиях классического университета позволяет утверждать о наличии ряда противоречий дидактического и методического характера. В их числе можно выделить противоречия между: резко возросшей потребностью в учителях математики и информатики, способных применять современные средства информационных и коммуникационных технологий в профессиональной деятельности, и недостаточным уровнем разработанности теории и условий их подготовкинеобходимостью эффективно использовать инструментарий информационных и коммуникационных технологий и программные средства учебного назначения в процессе изучения математики и существующей практикой обученияобъективной необходимостью повышения уровня готовности будущих учителей к работе в школе и недостаточной разработанностью соответствующих методик использования информационных технологий и программных средств учебного назначения.

Перечисленные противоречия можно суммировать в виде утверждения, характеризующего собственно проблему исследования: каким образом согласуются уровень и тренды в развитии информационных компьютерных технологий с тенденциями, подходами, принципами, закономерностями и условиями формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики в российском образовании в настоящее время?

Цель исследования: определение и теоретическое обоснование условий формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики, пути их практической реализации в учебно-воспитательном процессе классического университета.

Объект исследования — процесс профессиональной подготовки будущего учителя математики и информатики.

Предмет исследования — условия формирования информационно-технологических компетенций студента специальности «Математика с дополнительной специальностью „Информатика“».

Анализ противоречий, проблемы, объекта и предмета исследования позволил сформулировать его гипотезу: эффективность процесса формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики можно повысить, если будут: определены и реализованы принципы проектирования процесса формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатикиразработаны и внедрены в учебно-воспитательный процесс структурно-содержательная и технологическая модели формирования информационно-технологических компетенций, а также диагностическая модель, позволяющая оценивать качество образованияустановлены и реализованы педагогические условия формирования информационно-технологических компетенций.

В ходе исследования решены задачи, связанные с:

1. Анализом тенденций, подходов и закономерностей, присущих процессу формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики в условиях информатизации образования.

2. Определением принципов проектирования, структуры, содержания и педагогических условий формирования информационнотехнологических компетенций будущего учителя математики и информатики в классическом университете.

3. Разработкой структурно-содержательной и технологической моделей процесса формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики, системы организационно-методической диагностики результатов учебно-воспитательного процесса.

4. Экспериментальной проверкой эффективности предложенных моделей формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики в условиях работы классического университета.

Методологическую основу исследования составляют положения современной науки о единстве, всеобщей связи и причинной обусловленности явлений окружающего мирао системном подходе к изучению педагогических явленийо процессе познания и гармоничного развития личностио предметном характере деятельности человека, идеи культурологического, индивидуально-деятельностного подходов к проблеме формирования профессиональных компетенций.

Теоретическую основу исследования составляют:. результаты исследований в области системного подхода к изучению педагогических явлений (А.А. Андреев, С. И. Архангельский, Ю.К. Бабан-ский, В. П. Беспалько, А .Я. Данилюк, В. В. Краевский, И. Я. Лернер, М. Н. Скаткин, Н. Ф. Талызина и др.) — исследования по проблеме подготовки будущих учителей (Л.Н. Го-лубева, О. В. Долженко, И. А. Зимняя, В. П. Кузовлев, И. Ф. Плетенёва, Л. С. Подымова, Н. П. Пучков, В. А. Сластенин и др.) — работы по изучению качества профессиональной подготовки учителей математики и информатики (М.М. Буняев, Л. В. Жук, М. П. Лапчик, Г. Л. Луканкин, Н. Г. Подаева, О. А. Саввина, Г. И. Саранцев и др.);

• работы по вопросам компетентностного подхода в профессиональном образовании (А.Л. Андреев, В. И. Байденко, В. В. Болотов, Н.М. Борыт-ко, В. В. Городецкий, В. А. Гуружапов, Э. Ф. Зеер, В. В .Краевский, В. Е. Медведев, И. Д. Фрумин и др.) — теоретические положения о сущности информационно-технологической подготовки будущих учителей (М.В. Жалдан, И. Г. Захарова, З. П. Ларских, Е. И. Машбиц, И. В. Роберт, Ю. Ю. Тарасевич, Е. И. Трофимова и др.).

Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие методы:

• изучение и анализ философской, педагогической, психологической и методической литературы, нормативно-правовой документацииизучение и обобщение передового педагогического опыта преподавания в педагогических и классических университетаханализ содержания математических и информационно-технологических дисциплин в рамках изучаемой проблематикинаблюдение, моделирование, анкетирование, экспертная оценка, педагогический эксперимент, статистическая обработка результатов.

Опытно-экспериментальная база исследования: основная — физико-математический факультет Елецкого государственного университета им. И. А. Бунина (ЕГУ), вспомогательная — факультет математики, физики и информатики Тульского государственного педагогического университета, им. JI.H. Толстого. В опытно-экспериментальной работе участвовало 122 студента и 26 преподавателей. Исследование проводилось в 2004;2009 гг.

Первый этап (2004 — 2005гг.) — поисково-теоретический, посвящен осмыслению и формулировке проблемы, цели и гипотезы исследования, разработке задач и плана работы. Он включал анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования, разработку понятийного аппарата, подготовку опытно-экспериментальной базы.

Второй этап (2005 — 2009гг.) — опытно-экспериментальный: разрабатывалась методика педагогического экспериментаосуществлялись констатирующий и формирующий экспериментыформировались контрольные и экспериментальные группыанализировались результатывыявлялись возможности и условия повышения уровня информационно-технологической подготовки студентов, выяснялись условия синтеза субъективно нового знания студентов, формирующихся под воздействием средств информационных технологий.

Третий этап (2007 — 2009гг.) — обобщающий: уточнялись основные выводы исследованиявносились изменения и дополнения в технологию проведения педагогического экспериментапроводился контрольный экспериментосуществлялась качественная и количественная обработка полученных результатов, их теоретическая интерпретация и систематизация, происходило оформление работы.

Степень новизны исследования:

1. Уточнено определение понятия «информационно-технологическая компетенция учителя математики и информатики», показано его отличие от родственных понятийобоснована иерархическая структура системы компетенций учителя математики и информатики: «информационно-технологическая компетенция — система информационно-технологических компетенций — профессиональная компетентность».

2. Определён инвариант структуры отдельной компетенциипоказано, что состав системы информационно-технологических компетенций может меняться в зависимости от целей и условий информационно-технологической подготовки студента.

3. Разработана система дидактических принципов проектирования процесса формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики.

4. Предложены структурная модель информационно-технологических компетенций, структурно-содержательная и технологическая модели процесса формирования информационно-технологической компетенции будущего учителя математики и информатики.

5. Определена система педагогических условий, которые позволяют эффективно формировать информационно-технологические компетенции будущего учителя математики и информатики.

Теоретическая значимость исследования:

1. Подтверждена плодотворность распространения компетентно-стного подхода в образовании на область информационно-технологической подготовки будущих учителей математики и информатики.

2. Расширена область знаний о содержании системы информационно-технологических компетенций учителя математики и информатики.

3. Разработана система принципов проектирования содержания информационно-технологических компетенций учителя математики и информатики.

4. Определены структура системы информационно-технологических компетенций учителя математики и информатики и содержание каждой из ее составляющих.

5. Разработана система педагогических условий формирования информационно-технологических компетенций студента, доказано их влияние на качество его профессиональной и общекультурной подготовки.

6. Установлены критерии, показатели и содержание уровней сформированности всех инвариантных составляющих информационно-технологической компетенции.

Практическое значение: формирование информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики создает предпосылки для обеспечения единства учебно-воспитательного процесса, профессиональной и общекультурной подготовки, согласованность рабочих программ и педагогических технологий в рамках образовательной системы классического университета, соответствие уровня профессионально-личностного развития будущего учителя современным требованиямуправление процессом обучения будущего специалиста на всех этапах его развитияразработку конкретных научно-методических рекомендаций для педагогов по формированию у студентов информационно-технологических компетенцийдиагностику достижений студентов в процессе информационно-технологической подготовки. Подтверждена эффективность реализации педагогических условий формирования информационно-технологической компетенции в образовательном процессе классического университета. Результаты и выводы исследования могут быть использованы в практике работы вузов, в процессе подготовки студентов к использованию информационных технологий в предстоящей профессиональной деятельности, в работе курсов повышения квалификации и переподготовки учителей математики и информатики.

Обоснованность и достоверность результатов диссертационного исследования обеспечиваются принятыми методологическими основаниями исследования, полнотой источниковедческой базы, соответствием научного аппарата и методов исследования его задачамширотой и многогранностью экспериментального исследования, выбором адекватных предмету исследования критериев и показателей диагностической методики оценки качества информационно-технологической подготовки будущих учителей математики и информатики, репрезентативной выборкой участников эксперимента.

Апробация результатов исследования проходила в процессе работы со студентами, преподавателями и стажерами ЕГУ им. И. А. Бунина. Апробация осуществлялась в разных формах: в экспериментальной работев процессе чтения автором лекций по общим курсам и курсам по выборув проведении практических и лабораторных занятийв организации учебно-исследовательской и воспитательной работы со студентами. Было подготовлено и опубликовано 11 учебно-методических пособий и методических рекомендаций, 8 статей, 10 тезисов докладов на научных конференциях. Выводы и результаты исследования докладывались и обсуждались на 16 научно-практических конференциях и. семинарах: XII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»: Секция «Математика и механика» (Москва, 2005) — Международная научно-практическая конференция «Информатизация образования 2005» (Елец, 2005) — Всероссийская научно-практическая конференция «Российское образование в XXI веке: проблемы и перспективы» (Пенза, 2005) — Школа молодых ученых Липецкой области «Актуальные проблемы естественных наук и их преподавания»: Секция «Технические и математические науки» (Липецк, 2005) — Научно-практическая конференция студентов и преподавателей ЕГУ им. И. А. Бунина (Елец, 2006;2009) — XIV Международная электронная научная конференция «Новые технологии в образовании» (Воронеж, 2006) — IV Всероссийская научно-практическая конференция «Современные технологии в Российской системе образования» (Пенза, 2006) — Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2008) — Региональная научно-практическая конференция «Образование старшеклассников: проблемы и пути решения. Опыт Липецкой области» (Елец, 2008) — Международная научно-практическая конференция «Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях»: Секция «Подготовка научно-педагогических кадров информатизации образования» (Москва, 2008) — Всероссийская научная конференция «Высшее образование XXI века» (Санкт-Петербург, 2008) — Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии обучения и воспитания» (Елец, 2008) — Всероссийская конференция «Свободное программное обеспечение в высшей школе» (Переславль-Залесский, 2009) — Всероссийкая научно-практическая конференция «Инновации и информационные технологии» (Липецк, 2009).

Всего по материалам диссертации опубликовано 29 печатных работ объемом 96 печатных листов (из них 3 статьи — в изданиях, включенных в перечень ВАК).

Результаты исследования обсуждались на методических семинарах и заседаниях кафедр вычислительной математики и информатики, алгебры и геометрии ЕГУ им. И. А. Бунина, методическом Совете физико-математического факультета ЕГУ им. И. А. Бунина.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Информационно-технологическую подготовку учителя математики и информатики в классическом университете следует рассматривать в качестве важного условия обеспечения эффективности обучения, достижения единства учебно-воспитательного процесса, полноценной специальной и общекультурной подготовки.

2. Система предложенных в работе принципов формирования информационно-технологических компетенций позволяет определять содержание компетенций с учетом целей и особенностей подготовки будущего учителя математики и информатики.

3. Структурная, структурно-содержательная и технологическая модели формирования информационно-технологических компетенций учителя математики и информатики, включающие описание характеристик субъектов деятельности, цели и задачи, педагогические условия обучения, инвариантный состав информационно-технологических компетенций, механизм процесса синтеза субъективно нового информационно-технологического знания, позволяют целенаправленно организовать учебно-воспитательный процесс в классическом университете.

4. Система педагогических условий формирования информационно-технологических компетенций учителя математики и информатики оказывает существенное влияние на качество образовательного процесса в классическом университете, а также позволяет эффективно управлять учебно-воспитательным процессом.

5. Система диагностики качества информационно-технологической подготовки студента в условиях классического университета, включающая соответствующие критерии, показатели и уровни, позволяет корректировать процесс обучения на разных его этапах.

Структура диссертации отражает логику, содержание и результаты исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений. Объём диссертации составляет 216 страниц машинописного текста, включает 19 таблиц, 16 рисунков, 12 приложений. Библиография содержит 187 наименований.

Выводы по второй главе.

В результате экспериментальной работы, связанной с процессом формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики, было установлено следующее:

1. При разработке технологической модели выявлены общие закономерности построения процесса обучения с целью формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики. Она позволяет определить последовательность действий преподавателя и студентов, оценить эффективность форм, методов и средств обучения, процедуру контроля и коррекции результатов образования.

2. Для формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики необходимо создать определенные педагогические условия. К важнейшим педагогическим условиям, реализация которых в процессе обучения позволяет повысить уровень сформированности информационно-технологической компетенции будущих специалистов, мы относим следующие: структурирование образовательного процесса на базе нормативного и программно-методического, дидактического, технологического, технического и информационного обеспечениякомплексное планирование учебной деятельностинепрерывность процесса обучения в вузе, направленного на формирование информационно-технологических компетенцийопора на активные методы обученияреализация межпредметных связей в процессе обучения студентовсоздание системы психолого-педагогической поддержки по предотвращению информационного стресса у студентов.

3. Методами обучения, показавшими свою высокую эффективность при формировании информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики являются: метод последовательно усложняющихся задач, учебно-исследовательский метод, метод «сквозных» задач и др.

4. Диагностическая модель является важным элементом системы повышения качества профессиональной подготовки будущего учителя математики и информатики. Определение показателей сформированности отдельных компонентов информационно-технологической компетенции позволило перейти от качественного сравнения состояния исследуемого свойства к количественным измерениям.

5. Основываясь на результатах педагогического эксперимента, мы убедились в состоятельности авторской методики и тем самым в справедливости гипотезы исследования. Апробированная в педагогическом эксперименте методика формирования информационно-технологических компетенций будущих учителей с использованием активных методов обучения при соблюдении определенных педагогических условий позволяет повысить уровень сформированности всех выделенных нами составляющих.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Современный взгляд на профессиональное развитие студента означает не просто получение им необходимой информации, содержание которой определяется учебным планом специальности, а формирование профессиональных компетенций: умения принимать решения в ситуациях неопределенности, владеть проектной культурой и оптимизировать собственную деятельность, т. е. не только осваивать готовые педагогические технологии, а учиться разрабатывать и использовать новые, применительно к конкретным условиям школьной практики.

Анализ состояния применения средств информационных и коммуникационных технологий в процессе профессиональной подготовки учителей математики и информатики выявил ряд проблем, связанных с недостаточной эффективностью использования существующих возможностей в вузах. Можно говорить о том, что требуется масштабная корректировка содержания и методики информационно-технологической подготовки будущих специалистов к профессиональной деятельности в современных экономических и социальных условиях.

Проблема исследования решалась поэтапно на четырех уровнях: а) определение методологических оснований (методологический уровень), б) разработка основных положений теории формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики в классическом университете (теоретический уровень), в) разработка методики, определение условий и средств информационно-технологической подготовки (методический уровень), г) реализация основных положений теории и методики в педагогическом эксперименте (практический уровень).

На каждом из этапов были получены следующие основные результаты и сделаны соответствующие заключения.

На методологическом уровне были разработаны методологические основания исследования. В качестве одного из методологических оснований разрешения заявленной проблемы выступает разработанный нами понятийный аппарат. Были уточнены наиболее важные для нашей работы определения понятий, их характеристики и объёмы. Это позволило устранить неоднозначность в используемой терминологиисравнить наши результаты с теми, которые были получены другими авторами, занимающимися аналогичными проблемамиполучить новое знание об изучаемом явлении. Так, например, введение понятия «система информационно-технологических компетенций» позволило выстроить иерархическую структуру: «информационно-технологическая компетенция» — «система информационно-технологических компетенций» — «профессиональная компетентность», что важно для определения этапов обучения и их последовательности.

Другим методологическим основанием являлась система принципов проектирования процесса формирования информационно-технологических компетенций. Эти принципы позволили зафиксировать инвариантные характеристики процесса информационно-технологической подготовки в классическом университете, его содержания.

На теоретическом уровне были построены структурно-содержательная модель информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики и технологическая модель процесса формирования информационно-технологических компетенций, которые позволили определить инвариант структуры отдельно взятой компетенцииобосновать статус информационно-технологических компетенций как ключевых" в составе профессиональной компетентности учителя математики и информатики, установить содержание и последовательность процесса информационно-технологической подготовки.

Кроме того, было установлено, во-первых, что информационно-технологическая компетенция будущего учителя математики и информатики является необходимой и важной составляющей его профессиональной компетентности, она имеет сложную структуру, которая включает в себя инвариант — шесть компонентов: мотивационно-ценностный, гностический, деятельностный, личностный, коммуникативный, рефлексивныйво-вторых, отдельные информационно-технологические компетенции образуют систему, которая дифференцируется на общепредметные и предметно-ориентированные компетенциив-третьих, информационно-технологические компетенции при определенных педагогических условиях интегрируются в систему более высокого порядка — профессиональную компетентность. г.

Анализ структурно-содержательной и технологической моделей позволил конкретизировать полученные выводы и установить содержание информационно-технологической компетенции будущего учителя математики и информатики для частного, но очень важного случая — области компьютерной математики. Информационно-технологическая компетенция в области компьютерной математики представляет собой готовность будущего учителя к использованию систем символьных вычислений для решения профессионально значимых проблем и задач как в процессе его образования, так и в школьной практике.

На методическом уровне была разработана система условий формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики, которая включает: организационно — педагогические (структурирование образовательного процесса на базе нормативного, программно-методического, дидактического, технологического и информационного обеспечениякомплексное планирование учебной деятельностипредоставление студентам учебной компьютерной лаборатории и времени для индивидуальной и самостоятельной работысоздание возможности для взаимообучения студентовформирование здоровьесбере-гающей информационно-образовательной среды), дидактические (непрерывность информационно-технологической подготовки в университетеформирование в структуре информационно-технологической подготовки инвариантной, вариативной и дополнительной составляющихиспользование активных форм обучениясоздание проблемных ситуаций, связанных с решением профессиональных задачреализация межпредметных связейорганизация учебно-исследовательской работы студентов), психолого-педагогические (гуманистическая направленность учебно-воспитательного процесса, демократический стиль общения его участниковличностная ориентированность и индивидуализация образовательного процессаформирование у студентов механизма целеполагания, рефлексивных способностейсоздание системы психолого-педагогической поддержки по предотвращению информационного стресса). Реализация этих условий позволила существенно повысить эффективность процесса формирования информационно-технологической компетенции будущего учителя математики и информатики.

Был разработан специальный комплекс научно обоснованных форм, методов и средств, способствующих повышению активности, самостоятельности, сознательности студентов в процессе усвоения знаний, формированию профессионально-ориентированных умений, положительного мо-тивационно-ценностного отношения к информационно-технологической профессионально-ориентированной деятельности, приобретению личного и практического опыта работы с информационными технологиями и опыта общения с другими субъектами познавательной деятельности.

На практическом уровне был проведен педагогический эксперимент. В процессе подготовки к эксперименту нами была разработана диагностическая модель определения достижений студента. В основу диагностики положена система критериев, показателей и уровней сформированности инвариантных компонент информационно-технологической компетенции. Педагогический эксперимент показал, что процесс подготовки будущих учителей математики и информатики в Елецком государственном университете им. И. А. Бунина стал более эффективным, повысился уровень сформированности информационно-технологической компетенции будущих специалистов. Данный положительный эффект стал возможен после того, как были созданы педагогические условия процесса формирования информационно-технологических компетенций.

Анализ результатов экспериментальной работы подтвердил гипотезу о том, что процесс формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики будет достаточно эффективен, если определены принципы проектирования формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики, их состав, структура и содержаниеразработаны и реализованы структурно-содержательная и технологическая модели процесса формирования информационно-технологических компетенций будущего учителя математики и информатики в классическом университетесозданы необходимые условия.