ПРОФЕСІЙНА ПІДГОТОВКА МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ХІМІЇ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність обраної теми, визначено мету, завдання, об’єкт, предмет, гіпотезу, методи
дослідження, розкрито наукову новизну, практичне значення, представлено апробацію результатів дослідження, публікації та структуру дисертації.

У першому розділі – „Теоретико-методичні засади професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій” – проаналізовано проблему дослідження та визначено ступінь її розробки в науковій літературі; охарактеризовано сутність, принципи та педагогічні можливості використання комп’ютерних технологій у процесі професійної підготовки майбутніх учителів хімії; викладено результати аналізу практики ВНЗ щодо використання комп’ютерних технологій у процесі професійної підготовки майбутніх учителів хімії.

Аналіз наукової літератури, що розкриває філософські погляди та ідеї про сучасний розвиток педагогічної освіти (В. Андрущенко, І. Бех, А. Гуржій,  М. Євтух, І. Зязюн , В. Кремень, В. Курило, П. Лісовський, В. Лутай, Н. Ничкало), дозволив виявити стратегічні орієнтири оновлення освіти в контексті загальноєвропейських освітніх цінностей, а саме: підвищення якості підготовки майбутніх учителів потрібно здійснювати шляхом гуманізації, гуманітаризації й інформатизації навчання.

Вивчення наукових джерел, що містять теоретичні знання щодо шляхів розв’язання проблем професійної підготовки педагогів (О. Кучерявий, П. Підкасистий, В. Сластьонін, О. Хуторськой, О. Шпарін), показало, що на сучасному етапі модернізаційних змін у професійній підготовці вчителів пріоритетним стає використання технологій навчання, які спрямовувались на розвиток особистості, оптимізацію та інтенсифікацію навчання з одночасним досягненням не лише високої якості знань, умінь та навичок, а й розвитку теоретичної, методичної, технологічної, інформаційної, комунікативної компетентностей майбутнього педагога, формування досвіду творчої професійної діяльності.

Аналіз наукових досліджень, пов’язаних з професійною підготовкою майбутніх учителів хімії, засвідчив, що методичні напрацювання з питань профе-сійної освіти майбутніх учителів хімії значно поступаються теоретико-методич-ній базі з методики викладання хімії в школі. Натомість, нечисленні наукові праці, присвячені професійній підготовці майбутніх учителів хімії (В. Арестенко, Т. Іваха, С. Калаур, Т. Нінова, М. Попова, С. Решнова, С. Стрижак), мали для нашого дослідження теоретико-методологічну цінність і були враховані в подальшому при розробці педагогічних умов професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій.

Тенденція до технологізації освіти, яка сьогодні має глобальний характер, спрямована, з одного боку, на підвищення ефективності функціонування освітніх систем, з іншого – досягнення максимальних результатів при зменшенні ресурсних витрат. Практично всі розвинені країни світу усвідомили необхідність реформування своїх систем освіти на засадах технологічного підходу шляхом широкого впровадження на ринку освітніх послуг інноваційних технологій, передусім комп’ютерних технологій. Педагогічний потенціал технологізації освіти полягає в забезпеченні розвивального характеру навчання, оптимізації взаємопов’язаної діяльності викладачів та студентів, формування в них професіоналізму, готовності до професійної діяльності, інформаційної культури.

На думку широкого кола дослідників (А. Андреєв, В. Безпалько, А. Гуржій, М. Жалдак, С. Маслов, Ю. Машбиць, В. Монахов, П. Образцов, О. Пєхота, Є. Полат, Г. Селевко, Л. Третьякова, Ю. Триус), важливим засобом розв’язання зазначених завдань та реалізації педагогічного потенціалу технологічного підходу є включення в процес професійної підготовки майбутніх учителів, зокрема вчителів хімії, комп’ютерних технологій навчання.

Упровадження комп’ютерних технологій у процес професійної підготовки майбутніх учителів потребує врахування особливостей вивчення студентами хімічних законів, закономірностей, процесів та явищ (О. Аранська, В. Арестенко, О.  Гостіннікова, Т. Іваха, О. Іващенко, С. Калаур, Т. Нінова, М. Попова, С. Решнова, Л. Романишина, С. Стрижак, Л. Турищева, М. Шаталов, О. Шишкіна, О. Ярошенко).

Установлено, що такі особливості пов’язані з певними труднощами в засвоєнні навчального матеріалу, подолати які можна за рахунок широкого використання презентацій з демонстрацією динамічних малюнків; моделювання хімічних процесів, які у звичайних умовах неможливі, та хімічних реакцій з небезпечними речовинами.

Однією з найбільш суттєвих особливостей професійної підготовки майбутніх учителів хімії є те, що вивчення хімічних дисциплін передбачає проведення великої кількості лабораторних дослідів, на які відводиться майже половина аудиторного часу. Використання комп’ютерних технологій на лабораторних заняттях забезпечує: економію навчального часу та хімічних реактивів; унаочнення демонстраційного матеріалу; можливість віртуально керувати хімічними процесами, тобто зупинити експеримент у будь-який час або прискорити його; можливість вносити зміни до фізико-хімічних показників експерименту; проводити досліди з рідкісними речовинами; можливість самостійної підготовки до лабораторного заняття з необмеженою кількістю проведення дослідів.

Спираючись на результати теоретичного аналізу досліджень, присвячених використанню комп’ютерних технологій у вищій школі, таких учених, як М. Жалдак, Г. Селевко, Ю. Триус, С. Яцюк, визначено сутність поняття „комп’ютерні технології навчання” та їхні можливості в удосконаленні процесу підготовки студентів хімічних спеціальностей.

З’ясовано, що поняття „комп’ютерні технології” по-різному трактується науковцям й розглядається як: сукупність методів і технічних засобів, призначених для збирання, створення, зберігання, опрацювання, передачі, представлення та використання інформації, які розширюють знання людей і розвивають їхні можливості в управлінні технологічними й суспільними процесами, що суттєво впливає на характер виробництва, наукових досліджень, освіту, культуру, побут, соціальні відносини (М. Жалдак); процес підготовки та передачі пізнавальної інформації, засобом здійснення яких є комп’ютер (Г. Селевко); комплекс засобів, методів і прийомів, пов’язаних з підготовкою, переробкою й доставкою різних повідомлень при персональних, масових і виробничих комунікаціях, а також усі технології та галузі, які інтегрально забезпечують названі процеси (Ю. Триус).

З урахуванням зазначених вище теоретичних положень ми розглядаємо комп’ютерні технології навчання як сукупність методів, форм і засобів впливу на особистість у процесі її розвитку, який базується на фундаментальних знаннях певного змісту й передбачає використання адекватних способів представлення й засвоєння різних видів науково-професійної інформації за допомогою сучасного програмного забезпечення.

Уточнено, що професійна підготовка майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій – це процес засвоєння студентами спеціальних теоретичних знань, практичних умінь та навичок, які в подальшому забезпечують ефективність професійно-педагогічної діяльність майбутнього фахівця, на основі організації навчально-пізнавального процесу студентів, що ґрунтується на використанні комп’ютерних технологій.  

З’ясовано, що професійна підготовка майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій повинна базуватись на загально-педагогічних принципах (гуманізму, системності, технологічності, проблемності, доступності, послідовності, професійної спрямованості навчання) та принципах, що притаманні комп’ютеризованому навчанню (педагогічно доцільного використання засобів комп’ютерних технологій; інтерактивної наочності; моделювання навчальних дій; опосередкованості навчання; когнітивної комунікації; індивідуалізації; систематичності; адаптивності та відтворюваності).

Реалізація зазначених вище принципів, з одного боку, сприяє вдосконаленню процесу професійної підготовки майбутніх учителів хімії, а саме: формуванню інформаційної культури та пізнавальних інтересів; розвитку особистісних якостей, розкриттю творчого потенціалу; наданню діяльності творчого, дослідницького характеру; розвитку вмінь експериментально-пошукової діяльності; індивідуалізації й інтенсифікації навчання; створенню умов для самоосвіти; залученню студентів до активного пізнавального процесу, у процесі реалізації якого змінюються пріоритети – з пасивного оволодіння знаннями на активну, усвідомлену пізнавальну діяльність; сприяє розширенню кола спілкування зі студентами інших університетів та вільному доступу до інформації будь-якої складності. З іншого боку, забезпечує ефективність реалізації функцій викладача в навчально-виховному процесі вищої школи: дидактичної, організаційної, діагностичної, контролюючої та управлінської.

При цьому зазначимо, що використання комп’ютерних технологій може спричинити позитивний вплив лише в разі комплексного та системного застосування їхніх засобів і ґрунтується на принципах системного, діяльнісного, особистісно орієнтованого, компетентнісного та технологічного підходів.

Вивчення реальної практики використання комп’ютерних технологій у процесі професійної підготовки майбутніх учителів хімії передбачало аналіз програм і планів професійної підготовки майбутніх учителів хімії у вітчизняних ВНЗ, а також опитування студентів та викладачів. До експерименту було залучено 302 особи: студенти факультету природничих наук Державного закладу „Луганський національний університет імені Тараса Шевченка”, Інституту природознавства Херсонського державного університету, природничого факультету Харківського національного педагогічного університету імені Г. С. Сковороди.

Аналіз реального стану використання комп’ютерних технологій у процесі професійної підготовки майбутніх учителів хімії засвідчив їхнє епізодичне застосування викладачами, фактичну відсутність методичних рекомендацій щодо використання комп’ютерних засобів на заняттях з хімічних дисциплін, низький рівень умотивованості студентів до навчальної діяльності, відсутність у них стійкого інтересу до засвоєння знань з хімії, низький рівень самоактуалізації в навчально-пізнавальній діяльності. Разом з тим, переважна кількість респондентів уважають це головним стимулом пізнавальної діяльності.

Виявлений рівень сформованості професійних умінь, необхідних майбутньому фахівцю в умовах глобальної інформатизації, дає змогу говорити про недостатню підготовленість студентів до майбутньої професійної діяльності в умовах комп’ютеризації навчання.

Аналіз наукової літератури з проблеми дослідження та вивчення реального стану підготовки майбутніх учителів хімії дозволив зробити висновок, що використання комп’ютерних технологій за відповідних педагогічних умов уможливлює формування в студентів професійних знань та вмінь, необхідних для проведення комп’ютеризованих занять з хімії в ЗОШ, сприяє підвищенню вмотивованості до навчально-професійної діяльності, розвиває творчість і самостійну активність.

У другому розділі – „Розробка та експериментальна перевірка ефективності педагогічних умов професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій” – змістовно розроблено, обґрунтовано та експериментально перевірено педагогічні умови, що забезпечують ефективну професійну підготовку майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій.

Теоретичному обґрунтуванню педагогічних умов, що є предметом нашого дослідження, передувало формулювання мети професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій, яка полягає в інтенсифікації навчального процесу, активізації навчально-пізнавальної
діяльності студентів, формуванні в них інформаційної культури, розвитку позитивної мотивації до оволодіння фундаментальними знаннями з хімії та майбутньої професійно-педагогічної діяльності, створенні сприятливого інформаційно-освітнього середовища для опосередкованої взаємодії викладача й студента на основі використання комп’ютерних технологій, що залежить від змісту та якості програмного продукту та форми його включення в процес професійної підготовки майбутніх учителів хімії. Досягнення такої мети потребувало вдосконалення компонентів професійної підготовки майбутніх учителів хімії із використанням комп’ютерних технологій: змістовного, процесуального, особистісного, контрольно-діагностичного.

Ґрунтуючись на викладеному вище, а також ураховуючи результати аналізу наукової літератури з проблем підготовки майбутніх учителів хімії, з’ясувавши сутність, принципи та педагогічні можливості використання комп’ютерних технологій, проаналізувавши реальну практику використання комп’ютерних технологій у процесі професійної підготовки майбутніх учителів хімії, було визначено педагогічні умови професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій.

Перша педагогічна умова – забезпечення технологізації процесу викладання фахових дисциплін засобами комп’ютерних технологій – полягала в систематичній, цілеспрямованій організації занять з фахових дисциплін на основі використання сучасних комп’ютерних технологій, що підвищують рівень професійної підготовки за рахунок модернізації навчального процесу, спираючись на такі технологічні принципи: концептуальність, керованість, ефективність, відтворюваність, системність, адаптивність, інтерактивність, різнорівневість, розподіленість і відкритість системи, варіативність, інваріантність, моделювання навчальних і професійних дій, опосередкованості спілкування, збереження здоров’я (В. Красильникова).

З метою реалізації умови в процесі викладання фахових дисциплін  („Органічна хімія”, „Методика викладання хімії” та ін.) систематично й послідовно здійснювалося комплексне застосування комп’ютерних технологій, спрямоване на організацію опосередкованого спілкування суб’єктів освітнього процесу за допомогою різних програмно-педагогічних засобів та Інтернет-технологій; моделювання навчальних і професійних ситуацій на заняттях із зазначених дисциплін з метою засвоєння студентами дій, пов’язаних з майбутньою професійною діяльністю; використання інтерактивних форм і методів навчання (робота в парах та малих групах, діалог, розробка спільного проекту, „коло ідей”, „мозковий штурм”, імітаційна й рольова гра тощо).

При цьому обов’язковим було дотримання вимог щодо поєднання традиційного навчання та комп’ютерних технологій. Організація викладачем зворотного зв’язку, контролю та коригування навчальних дій студентів сприяла забезпеченню гнучкості, мобільності та варіативності в плануванні й проведенні комп’ютеризованих занять з різними групами студентів з урахуванням їхніх когнітивних здібностей та психоемоційних й мотиваційних особливостей.

Упровадження цієї педагогічної умови передбачало включення до змістового блоку фахових дисциплін відповідних знань, умінь та навичок, оволодіння якими сприяло формуванню в майбутніх учителів хімії інформаційної й технологічної компетентності; до процесуального блоку – відомостей про застосуванням засобів комп’ютерних технологій у навчально-виховному процесі вищого освітнього закладу та ЗОШ; доповнення до психологічного блоку спрямовувалися на створення умов для посилення вмотивованості студентів до навчально-пізнавальної діяльності, оволодіння професійно-педагогічними знаннями та вміннями на основі використання комп’ютерних технологій; діагностичний блок було доповнено комп’ютерними тестами для проведення контролю знань, опитувальниками студентів через мережу Інтернет, електронними журналами викладачів для контролю навчальних досягнень студентів і журналами самооцінки та самоаналізу майбутніх фахівців.

Друга педагогічна умова полягала в посиленні гуманістичної спрямованості використання комп’ютерних технологій у професійній підготовці майбутніх учителів хімії та забезпечувала позитивні зміни в пізнавальній і мотиваційній сферах студентів, стимулювання до саморозвитку за допомогою комп’ютерних навчальних програм, навчальних і наукових сайтів та сприяла зниженню психоемоційного напруження в студентів під час роботи з комп’ютерними навчальними програмами.

Реалізація зазначеної умови передбачала: урахування індивідуальних особливостей студентів (темпераменту, характеру тощо) та вмотивованості щодо відвідування занять з фахових дисциплін; створення комфортного комп’ютеризованого навчального середовища завдяки використанню викладачем прийомів, спрямованих на профілактику та усунення на заняттях блокуючих комунікативних афектів; застосування прийомів комунікативної підтримки в процесі опосередкованого навчального діалогу студента з викладачем в умовах комп’ютеризованого освітнього середовища та прийомів „ініціювання зустрічної навчально-пізнавальної активності студентів” (Л. Столяренко).

Гуманізації педагогічного спілкування сприяло об’єктивне оцінювання знань та вмінь студентів на основі комп’ютерного тестування, обговорення та обґрунтування оцінок, надання змістовних і доброзичливих коментарів з боку викладачів, а також конструктивних порад студентам щодо застосування комп’ютерних засобів у самосвітній діяльності.

Упровадження цієї педагогічної умови передбачало усунення ситуацій, які негативно впливають на психоемоційний стан студентів, викликають утомлюваність, що досягалося шляхом коректного та виваженого використання кольорової гами при створенні програмно-педагогічних засобів; структуруванням та візуалізацією інформації, урахуванням закономірностей сприйняття електрон-ного тексту та зображення; відповідністю темпу зміни зображень і тексту індиві-дуальним особливостям студентів. Організація освітнього процесу з урахуванням зазначених вимог сприяла мінімізації зусиль студентів щодо засвоєння змісту навчального матеріалу з фундаментальних і фахових дисциплін.

Реалізація наступної педагогічної умови – доповнення змісту професійної підготовки майбутніх учителів хімії теоретичними знаннями й практичними вміннями щодо застосування комп’ютерних технологій у професійно-педагогічній діяльності – спрямовувалася на збагачення змісту професійної підготовки майбутніх учителів хімії знаннями про можливості використання комп’ютерних технологій як одного з інноваційних засобів навчання хімії в загальноосвітній школі; класифікацію та сутність програмно-педагогічних засобів навчання хімії та критерії оцінки їхніх дидактичних можливостей у контексті формування в школярів хімічної картини світу, розвитку наукового світогляду, творчих можливостей та потреби в самосвітній діяльності щодо пізнання фундаментальних хімічних законів, явищ і процесів.

З цією метою було розроблено програму та навчально-методичне забезпечення спецкурсу „Використання програмно-педагогічних засобів на уроках хімії в загальноосвітній школі”, упровадження якого сприяло формуванню компетентності майбутнього вчителя хімії в галузі використання комп’ютерних технологій у процесі вивчення основних тем шкільного курсу хімії, а саме: уявлень про місце й роль комп’ютерних технологій у навчально-виховному процесі ЗОШ; професійних знань, умінь і навичок, необхідних для ефективного застосування комп’ютерних технологій у майбутній професійній діяльності; умінь здійснювати оцінку програмно-педагогічних засобів комп’ютерного навчання з погляду їхньої відповідності принципам гуманізації та здоров’язбереження; умінь розробляти методичні рекомендацій щодо використання комп’ютерних технологій навчання.

Упровадження визначених педагогічних умов професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій здійснювалося на основі використання широкого спектра інноваційних форм, методів і технологій організації навчально-виховного процесу у ВНЗ, а саме: мультимедійних лекцій; комп’ютерних презентацій; портфоліо програмно-педагогічних засобів комп’ютерного навчання; віртуальний лабораторний експеримент; демонстрація навчальних комп’ютерних програм, освітніх сайтів, хімічних пошукових систем та ін.

Для діагностування ефективності визначених та обґрунтованих педагогічних умов професійної підготовки майбутніх учителів хімії з використанням комп’ютерних технологій було розроблено комплекс критеріїв та відповідних показників:  мотиваційний (пізнавальний інтерес, потреба, умотивованість, позитивне ставлення до навчання на основі використання комп’ютерних технологій; спрямованість на майбутню професійну діяльність учителя хімії; усвідомлення особистісного смислу та значущості комп’ютеризованого навчання для оволодіння майбутньою професійно-педагогічною діяльністю; потреба в професійно-особистісному зростанні, професійному саморозвитку); науково-теоретичний (знання теоретико-методологічних засад технологізації сучасного освітнього процесу та теоретичних основ комп’ютеризованого навчання; уявлення про фундаментальні хімічні закони, явища та процеси; знання про способи діяльності майбутнього вчителя хімії із застосування комп’ютерних технологій у навчально-виховному процесі загальноосвітньої школи; здатність до моделювання та проектування занять на основі використання комп’ютерних технологій і створення комп’ютеризованих навчальних модулів); організаційно-діяльнісний (уміння визначати цілі освітньої та професійно-педагогічної діяльності; практичні вміння та навички використання комп’ютерних технологій у процесі викладання хімічних дисциплін; уміння збирати, аналізувати та обробляти навчальну інформацію за допомогою ІКТ; уміння та навички здійснювати пошуково-дослідницьку діяльності в умовах інформаційно-комунікативного середовища; здатність до творчої діяльності; схильність до дослідницької діяльності; самостійність у розв’язанні навчально-пізнавальних та професійно орієнтованих задавань у нестандартних ситуаціях; здатність до самоконтролю, самокорекції власних дій).