МЕТОДИЧНА СИСТЕМА РОЗВИТКУ ТВОРЧИХ ЗДІБНОСТЕЙ СТУДЕНТІВ ВИЩИХ ТЕХНІЧНИХ ЗАКЛАДІВ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ ІНФОРМАТИКИ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми, визначено проблему, сформульовано об’єкт, предмет, мету, завдання дослідження, розкрито наукову новизну та практичне значення роботи, охарактеризовано впровадження та апробацію одержаних в ході дослідження результатів.

У першому розділі “Психолого-педагогічні основи методичної системи навчання інформатики, орієнтованої на розвиток творчих здібностей  студентів технічних спеціальностей” розкриваються питання, що пов’язані із розвитком творчості студентів технічних ВНЗ при навчанні інформатики, аналізуються особливості інформатики, як навчального предмету, уточнюється поняття творчості за сучасних умов розвитку суспільства знань.

 Незаперечною є потреба суспільства у фахівцях спроможних знаходити рішення в нестандартних ситуаціях, генерувати нові ідеї, з прагненням до творчого самовияву, націлених на відкриття нового. Науковці визначають творчі здібності особистості отриманими та самостійно набутими вміннями, навичками, здібностями до творчої праці. Маючи певний запас знань, людина не завжди може  повною мірою оцінити свій потенціал, не завжди чітко бачить шляхи можливої самореалізації. І тому одним із завдань навчально-виховного процесу сучасного університету є сприяння усвідомленню студентом своєї індивідуальності та значущості.

     Підхід до побудови педагогічної технології, яка базується на суб\'єкт-суб\'єктних стосунках викладача і студентів як рівноправних партнерів, ґрунтується на принципах співвідношення навчання і психічного розвитку, єдності свідомості та діяльності, суспільного та індивідуального   компонентів у формуванні особистості,  розроблених  Л.С. Виготським, Г.С. Костюком, О.М.Леонтьєвим, Ю.І.Машбицем, Ж.Піаже, С.Л.Рубінштейном, В.А.Роменцем, Л.М.Фрідманом і ін.

Розробляючи елементи методичної системи розвитку творчих здібностей студентів, за основу було вибрано конструктивний підхід у навчанні,  положення теорії особистості С.Л.Рубінштейна,  положення та концепції психологічної структури педагогічної діяльності   В.А.Сластьоніна;   положення та концепції особистісно орієнтованої освіти; теорію поетапного формування розумових дій П.Я. Гальперіна.

Діяльнісно-творчий компонент особистісного підходу сприяє формуван­ню та розвитку у студентів різноманітних способів діяльності, творчих здібностей. Особистісний компонент забезпечує самопізнання, розвиток рефлексивної здатності, оволодіння способами саморегуляції, самовдосконалення, морального самовизначення.

Здійснюючи зусилля фізичного, інтелектуального, духовного плану, людина займається тим чи іншим видом діяльності, розвиває свої здібності, набуває досвіду та навичок. Проте чинником розвитку особистості стає не стільки процес виконання трудових операцій, скільки отриманий результат, пережитий як індивідуальне досягнення, успіх. Саме усвідомлення особистих індивідуальних досягнень, оцінюване суб\'єктом як успіх  є стимулами його подальшого форму­вання та закріплення активної професійної позиції та творчого стилю діяльності.

Форми і засоби розвитку і вдосконалення підготовки спеціаліста значною мірою визначаються його концептуально-психологічним базисом.  Для цього доцільно виділити основні принципи розробки, організації та реалізації стратегії професіоналізації спеціалістів:

1) спеціаліст спроможний до продуктивного фахового зростання і тоді, де і коли йому надана можливість для стимульованого творчого розвитку, у процесі якого будується досвід досягнення цілі, здійснюється осмислене створення  продукту.  Інакше кажучи, успішний розвиток творчих здібностей можливий за умови побудови добре рефлексованого осмислення;

2) розвиток творчих здібностей й професіоналізація у цілому можуть бути продуктивними тільки при наявності взаємозв\'язку між  змістом навчання і засобами, з одного боку, і змістом діяльності, цілями фахівця – з іншого.

У якості основних задач здійснення продуктивного нарощування творчих здібностей суб\'єкта діяльності можна виділити:

1) розширення можливостей компетентного вибору кожною особою різних напрямків фахової діяльності, що найкраще відповідають життєвій стратегії через формування індивідуальних засобів організації цілісної життєвої перспективи, у якій пріоритетне місце займає обрана професійна діяльність;

2) забезпечення можливостей для пошуку відповідності задач професійної діяльності  особистісним потребам, а також шляхів і засобів змісто- і цілетворення, що визначають формування відповідної готовності і підготовленості до досягнення цілі в процесі реалізації власних творчих задатків.

Творча активність проявляється на високому рівні рефлексивності. А тому ключовою ланкою в продуктивному самовизначенні людини виступає його спроможність до рефлексії. Отже, практичним наслідком цього є можливість розвитку у студентів самосвідомості взагалі та фахового спрямування зокрема, цілеспрямованого процесу формування спроможності до продуктивного самовизначення через культивування різноманітних форм рефлективності. В роботі дається характеристика творчої діяльності фахівця.

Проникнення в сутність будь-якої творчості  – складний процес, що являє собою закономірне спрямування думки, ідеї від явища до сутності, від сутності низького рівня до сутності середнього рівня і так далі.  Пошук сутності фахової творчості в процесі практичної діяльності може бути здійснено шляхом одержання (виявлення) системних наукових знань про окремі сторони реа­льного процесу практичної творчості та їх синтезу. Ці сторони постають як співвідношення практичної творчості, фахової діяльності та фахової майстерно­сті та компетентностей; об\'єкт і суб\'єкт творчої практичної діяльності; джерело творчості в практичній діяльності; творчі системні задачі в практичній дія­льності; відмінність творчої практичної діяльності від нетворчої (рутинної); критерії практичної творчості; співвідношення теоретичної та практичної творчості.

Можна виділити такі характерні риси фахової творчості –   спрямованість, націленість, зосередженість суб\'єкта фахової діяльності на системний пошук творчих спеціальних задач і їх розв\'язування.  Сутнісними ознаками фахової творчості є:

   - об\'єктивна обумовленість творчого технологічного процесу;

   - єдність мотиваційних, емоційно-вольових, інтелектуальних, фізичних, біоенергетичних і практичних компонентів у творчій фаховій діяльності;

   - обумовленість фахової творчості проблемною ситуацією;

   - використання нестандартних, оригінальних, раціональних прийомів і засобів діяльності;

   - спрямованість, націленість, зосередженість суб\'єкта фахової діяльності на пошук нового засобу, прийому розв\'язування творчих спеціальних задач і їх реалізації у фаховій діяльності.

Логіку розвитку фахової творчості можна подати в такій послідовності: професійно-вибіркове пізнання, осмислення й усвідомлення проблемної ситуації; виділення головної проблеми і відокремлення від другорядної і постановка проблеми; пошук підходів до розв\'язування  проблеми, вибір стратегії розв\'язування проблеми; розробка ідеальної моделі плану реалізації обраної стратегії; логічне та математичне обгрунтування прийнятої ідеальної моделі; розв\'язування проблеми через реалізацію творчої ідеї на практиці.

У другому розділі “Методика розвитку   творчих здібностей  сту­дентів, орієнтована на прикладну спрямованість навчан­ня інформатики” доведено, що підвищення ефективності процесу формування у студентів системи знань з інформатики, оволодіння навичками використання понять інформатики у задачах практичного змісту, при виконанні завдань проекту є головними аргументами використання ІКТ у навчальному процесі на оволодіння  знаннями та розвитку творчих здібностей студентів. Підвищенню ефективності процесу навчання багато в чому сприяє вміле керування викладачем навчально-пізнавальною діяльністю студентів.  Його основною метою є надання процесу навчання творчого пізнавально-діяльнісного спрямування, яку можна досягти шляхом реалізації наступних принципів: розвитку творчого фахового мислення через дії засвоєння та застосування знань,  урахування єдності неусвідомленого та усвідомленого компонентів пізнавального процесу, діалектичного творчо-пошукового стилю поглиблення знань про досліджуваний об\'єкт.

Наведені положення органічно взаємозалежні й утворюють систему методичних вимог та рекомендацій щодо організації результативної навчально-пізнавальної діяльності. Така система являє собою науково-методичну основу для продуктивної реалізації функцій навчально-пізнавальної діяльності.

Дослідження ґрунтується на тому положенні, що у курсі інформатики технічного вищого навчального закладу основну увагу необхідно приділяти процесам опрацювання інформації за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій, що дає можливість студентам зрозуміти нові особливості тих процесів, тих методів, які з’являються в результаті її опрацювання.

Впровадження в практику навчання інформатики прикладного програмного забезпечення загального призначення, використання проектного методу дозволяє суттєво  удосконалити процес навчання, активізувати пізнавальну діяльність студентів, що посилює світоглядні аспекти навчання. Активно розвивати творчі задатки та здібності, деякі компоненти творчого мислення, підвищувати рівень навчально-творчої діяльності студентів, викладач може здійснити на основі використання психологічних механізмів творчого мислення людини, дидактично вивірених засобів розвитку творчого мислення, особливо за сприятливих умов, які з\'являються у процесі навчання інформатики.

Важливим дидактичним завданням, яке розв\'язує викладач є спрямування інтелектуальної діяльності студентів у напрямку розвитку здібностей до генерування оригінальних ідей, причому якомога в більшій кількості, до використання нестандартних способів інтелектуальної діяльності.

У всіх галузях діяльності все відчутнішим стає вплив інформатики, зокрема, інформаційно-комунікаційних технологій, складовими яких є, зокрема, пакети прикладних програм.

В наш час особливого розвитку набули системи комп\'ютерної математики для ПК такі як  Mathematica, Maple, MathCAD. Системи класу MathCAD розповсюджені значно ширше, ніж інші, універсальні та наявні доступні посібники. Тому ці системи вивчаються у розділі “Прикладне програмне забезпечення загального призначення”. Моделюючі комп\'ютерні програми слугують для розвитку абстрактного самостійного мислення, спостережливості, творчого підходу до розв\'язування завдань і, в решті-решт, розвитку творчого потенціалу студентів. Наприклад, програмна реалізація середовищ серії Gran1   передбачає можливість  виконання інструментальних побудов та проведення моделюючих досліджень. При розв\'язуванні задач за допомогою пакета Gran1 робиться акцент на розумінні, а не на запам\'ятовуванні, що сприяє кращому усвідомленню задачного матеріалу.

Найважливішою складовою підготовки студентів до використання ІКТ є досконале оволодіння ними основними засобами ІКТ, як апаратними, так і програмними. На основі засвоєння теоретичного матеріалу, вироблених вмінь та навичок володіння апаратними та програмними засобами студенти працюють над складанням проектів занять із застосуванням ІКТ, що дозволяє їм набути початкового практичного досвіду.

Глибоке розуміння  значення, мети та завдань вивчення прикладного програмного забезпечення, знання закономірностей та принципів властивих їм, належне володіння методикою, апаратними та програмними засобами дозволить студентам у майбутньому ефективно вирішувати проблеми у своїй фаховій діяльності. Тому під час формування змісту курсу \"Інформатика і комп\'ютерна техніка\" необхідно враховувати розширену узгодженість між навчальними програмами з інформатики й інших фундаментальних дисциплін. Основні принципи, що випливають з такого підходу, включають неперервність і системність освіти, а також - ранню професійну орієнтацію.

Розроблено підхід до комплексного вивчення табличного процесора Excel, спрямований на досягнення наступних педагогічних цілей: навчально-пізнавальної: накопичення фонду базових знань, умінь і навичок роботи в середовищі однієї з найбільш масових інформаційних технологій – табличних процесорів; ознайомлення із сучасними методами подання, зберігання, пошуку, опрацювання економічної та технологічної інформації; пропедевтичної: освоєння інструменту, знаряддя праці, що закладає основу широкого використання комп’ютерних технологій в подальшій професійній діяльності; розвивальної: підвищення інтелектуального рівня студентів, формування дослідницьких вмінь та навичок, розвиток критичного мислення.

Ефективність табличних процесорів як засобів розвитку розумових здібностей студентів зумовлена використанням інтелекту користувача, а не програми. Комп’ютер виконує частину непродуктивної роботи краще за людину. Ті ж задачі, які погано піддаються формалізації, а також розв\'язання проблеми вибору із кількох варіантів не можна доручити комп’ютеру. Студент же виконує дії по організації, структуризації інформації, її аналізу, оцінювання, прийняття оптимальних рішень, осмислення отриманих результатів.

Як показує аналіз виконання лабораторних робіт, засоби опрацювання електронних таблиць можна використовувати для формування як алгоритмічних прийомів розумової діяльності, які забезпечують рішення задач відомих типів, вчать студентів логіці міркувань, так і евристичних, що дозволяють діяти в умовах невизначеності, в принципово нових ситуаціях, полегшувати пошук розв’язування нових проблем, експериментувати, генерувати нові ідеї, гіпотези та перевіряти їх, пробуючи ті або інші варіанти, відкидати хибні, тобто дозволяють продуктивніше використовувати та розвивати інтелектуальні здібності студентів, стимулювати та активізувати продуктивну розумову діяльність, формувати дослідницькі навички та критичний стиль мислення.

Фахівці різного спрямування у своїй діяльності в той чи інший спосіб ви­користовують структуровані дані. Тому вважаємо за доцільне створення студентами й апробування у реальному навчальному процесі ВНЗ закінчених інформаційних систем і баз даних. У такому випадку з\'являється відповідаль­ність не тільки за себе, але і за інших, підвищується соціальна значимість активності студента. При цьому у майбутнього фахівця формується чітке уявлення про те, де і в якій  ситуації він зможе використати свої знання з інформатики та конкретно з проектування баз даних. Суспільно-корисний характер діяльності студента  є потужним мотиваційним чинником навчання. Досліджено, що при проектуванні змісту навчання проектуванню та використанню баз даних слід врахувати існуючі міжпредметні зв\'язки математики і технології розробки та функціонування інформаційних систем.

З\'ясовано, що створення та розвиток баз даних і інформаційних систем без­посередньо сприяє систематизації та інтеграції знань, тому доцільно розглядати питання про включення до методичного забезпечення процесу навчання різноманітних навчальних дисциплін нових типів завдань, які грунтуються на перетворенні даних, що зберігаються в інформаційних системах.

Виходячи із цілей та змісту навчання  проектуванню і використанню баз даних, визначено адекватні методи, форми і засоби розкриття змісту. При цьому вважаємо, що комплексне використання різноманітних форм, методів і  засобів активного навчання можливо тільки в органічному поєднанні з традиційними.

Організаційні форми вивчення баз даних обумовлюються цілями, змістом, методами навчання й значною мірою визначаються наявністю такого потужного формоутворюючого засобу навчальної діяльності, яким є комп\'ютер. При цьому ми поділяємо  концепцію, згідно з якою організаційні форми, методи і засоби навчання розглядаються як самостійний блок, що розкриває зміст терміну «технологія навчання».

Дослідження та результати педагогічного експерименту показали, що застосування методів проблемного навчання підвищує інтерес до навчального процесу і сприяє формуванню міцних знань, умінь і навичок з предмету.  Проте, варто враховувати великі витрати часу під час використання  проблемних методів навчання. В дисертації підкреслюється, що, ефективне навчання роботі з базами даних можливе тільки при використанні проблемних інноваційних методів у поєднанні з традиційними методами  навчання.

Встановлено, що групові форми роботи дозволяють будувати навчання в контексті професійної діяльності та сприяють інтенсифікації навчання понят­тям і методам баз даних. Майже у всіх студентів на лабораторних  заняттях ви­никає потреба обговорити хід виконуваних за комп\'ютером дій, утруднення, що виникають у процесі навчання. Потреба у спілкуванні обумовлена як необ­хідністю розв\'язувати задачу, так і бажання утвердитися у навчальному колек­тиві групи. Тому поряд з іншими формами використовувалася парна форма навчальної роботи студентів на лабораторних.

Дослідно-експериментальна робота щодо даного дослідження прово­дилась в умовах реального навчального процесу, у звичних для студентів умовах. Експериментально досліджувалося коло питань, пов\'язаних з ефек­тивністю методик навчання, впливом засобів організації навчального процесу на формування  творчих здібностей студентів під час вивчення інформатики, поглиблення фахових знань, умінь та навичок майбутніх фахівців.

Дисертаційне дослідження проводилось з 1998 до 2007 року на базі Хмельницького національного університету, Хмельницького гуманітарно-педагогічного інституту, Національної академії державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького, Вінницького національного технічного  університету, в якому брало участь понад 450 студентів.

 На першому етапі дослідження (1998-1999 рр.) проводився теоретичний пошук, пов\'язаний з аналізом літератури і реальних педагогічних процесів; визначався вхідний рівень знань студентів з інформатики; досліджувались критерії визначення сформованості у студентів творчого мислення, готовності до вивчення інформатики; проводилась перевірка здатності студентів до аналізу до перенесення досвіду розв\'язування задач на інші задачі; вивчались умови протікання індивідуального мислення та групової творчості студентів. Аналіз результатів констатуючого експерименту дозволив зробити висновки про неви­сокий рівень залишкових шкільних знань студентів з інформатики; було вста­новлено, що практично всі студенти молодших та старших курсів знайомі з прийомами творчого мислення, проте рівень сформованості творчого мислення невисокий. 

На другому етапі здійснення дослідження (1999-2003 рр.) було конкретизовано гіпотезу дослідження  щодо можливості змінювання існуючого під­ходу до вивчення інформатики з урахуванням розвитку творчих, професійно значимих якостей студентів. Засобами реалізації умов ефективного формування загально навчальних умінь було обрано застосування прикладних задач на всіх етапах навчання, організацію самостійного опрацювання окремих тем, виконання завдань поглибленого змісту, що моделюють науково-дослідну діяльність, що дало б можливість кожному студенту проявити свої здібності.

На третьому етапі (2004 – 2007р.) дослідженням було вирішено такі задачі: експериментально підтверджена об’єктивна необхідність реалізації у змісті завдань виявлених видів взаємозв’язків завдань із теоретичним матеріалом з метою логічного опрацювання навчального матеріалу, формування інтелекту­альних умінь; вивчена можливість опанування  основними етапами формування інтелектуальних умінь; перевірена ефективність навчання студентів творчим за­собам діяльності.

Особливості експерименту обумовлені тим, що об\'єктивні причини не дозволяють провести експеримент на великій кількості студентів і одержати великий масив даних. Тому застосовано методи, які дають об\'єктивні результати на масивах невеликого обсягу: спостереження, самоаналіз, бесіда, рейтинговая оцінка, парне порівняння і ін. У експериментальних групах фахова підготовка велась із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій, у контрольних – за традиційно сформованою системою.

Результати анкетування студентів  факультету інженерних та інформа­ційних технологій Хмельницького національного університету щодо мотивації до творчої діяльності та до самоосвіти показали, що серед мотивів перше місце займає соціальний професійно-ціннісний мотив. До найважливіших мотивів, названих більшістю опитуваних слід віднести утилітарний мотив – бажання підвищити свій загальний  рівень (50,3%). Аналіз даних засвідчив існування значних розбіжностей щодо мотивації вибору спеціальності студентів контрактної та бюджетної форми навчання (різниця в групах з бюджетною формою навчання становить 16% у контрольних і 13% в експериментальних). Проте в групах з бюджетною формою навчання спостерігається значно більша частина студентів, мотивом вибору спеціальності є бажання набути відповідні знання, працювати за вибраною спеціальністю ( 31%).

Педагогічний експеримент підтвердив гіпотезу про те, що вивчення інформатики з акцентом на розвиток  творчих здібностей  студентів сприяє: формуванню знань, умінь і навичок, необхідних для  фахових дисциплін, як в плані користувачів, так і в плані розвитку творчих здібностей; прискоренню формування всіх складових інтелектуальних здібностей; виробленню нових якостей, що дозволяють виконувати найважливіші професійні функції фахівця, тобто підвищує загальну інформаційну культуру майбутніх спеціалістів та рівень розвитку творчих здібностей  студентів.