Жмуд, Оксана Василівна. Формування предметної компетентності з архітектури комп’ютера та конфігурації комп’ютерних систем у майбутніх учителів інформатики

Краткое содержание

У вступі дисертації обґрунтовано актуальність проблеми дослідження та розкрито стан її розробленості; визначено його мету, завдання, об’єкт, предмет, методи дослідження. Розкрито наукову новизну, теоретичне і практичне значення дослідження. Подано відомості про апробацію і впровадження результатів дослідження у практику навчання в педагогічних університетах, кількість публікацій за темою дослідження, обсяг і структуру дисертаційної роботи.
У першому розділі дисертаційного дослідження – «Теорія та практика технічної підготовки майбутніх учителів інформатики як науково-педагогічна проблема» – проаналізовано сучасний стан проблеми технічної підготовки майбутніх вчителів інформатики в умовах компетентнісного підходу; висвітлено історичний аспект системи підготовки вчителя інформатики у предметній галузі та фактори, які впливають на якість підготовки фахівця в предметній галузі «Інформатика»; уточнено поняття, зміст та структуру предметної компетентності з АК ККС учителя інформатики; удосконалено критерії, показники та рівні
7
сформованості предметної компетентності з АК ККС; розроблено структурно-функціональну модель формування предметної компетентності з АК ККС у мaйбутніх учитeлів інформатики.
Проведений аналіз основних тенденцій розвитку інформатики та шкільних програм дає змогу стверджувати, що система освіти потребує постійного підвищення професійної компетентності педагогів у галузі інформаційно-комунікаційних технологій і однією із причин є загальна технічна та гуманітарна невідповідність між темпом прогресу програмно-апаратних засобів ІКТ і часом, який необхідний для їхнього освоєння.
Сучасна освітня галузь перебуває на етапі проектування та модернізації вагомих стандартів нового покоління в галузі підготовки майбутніх учителів інформатики. Зміни у предметній галузі обумовлюють нові вимоги до технічної підготовки професійного висококваліфікованого вчителя інформатики. Умови, в яких доводиться працювати учителям інформатики загальноосвітніх навчальних закладів, визначають особливості вимог до підготовки фахівців цього профілю. Специфіка фахової діяльності вчителів інформатики визначає необхідність виконання ними значних обсягів практичних робіт щодо підготовки апаратних, програмних засобів для фронтальної роботи учнів та до практично орієнтованих демонстрацій, причому при обслуговуванні апаратних і програмних засобів не завжди є можливість скористатись послугами сервіс-персоналу. Виникнення нестандартних ситуацій (особливо при проведенні навчального процесу з використанням інформаційно-комунікаційних технологій) може призвести до негативного навчально-виховного впливу у випадку неадекватного реагування на них учителем.
Для того щоб учитель інформатики був здатний гнучко перебудовувати напрям і зміст своєї діяльності у зв’язку із швидкою зміною інформаційних технологій або вимогами ринку праці, система підготовки повинна бути більш фундаментальною та формувати не тільки систему знань, але й потреби, вміння, професійно-важливі якості та навички до самоосвіти протягом усього життя.
Названі знання та вміння забезпечуються під час вивчення технічних дисциплін, базовою з яких є навчальна дисципліна «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем». Тому на сьогодні є необхідністю модернізування та удосконалення методики формування предметної компетентності з цього предмета, з урахуванням стрімкого розвитку інформатики як науки та величезної ролі інформаційно-комунікаційних технологій в освітній та суспільних сферах.
Під час вивчення дисципліни «Архітектура комп’ютера та конфігурування комп’ютерних систем» студенти засвоюють необхідні теоретичні знання та практичні навички у галузі побудови й функціонування комп’ютерів та систем, комп’ютерних технологій, розглядаючи їх як комплекс технічних, інформаційних та програмних засобів, що призначені для розв’язання широкого кола завдань: забезпечення інформаційних процесів, можливостей їх використання. Таким чином формують предметну компетентність з АК ККС у майбутніх учителів інформатики.
Предметну компетентність із дисципліни «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем» ототожнюємо із технічною складовою підготовки майбутніх учителів інформатики.
8
Отже, під предметною компетентністю з АК ККС майбутнього вчителя інформатики розуміємо інтегральну якість особистості, що базується на системі знань, умінь, навичок та сукупності професійно-важливих якостей, сформованість яких дозволяє фахівцеві ефективно реалізовувати професійну діяльність щодо володіння апаратно-технічною складовою комп’ютерної техніки.
У ході дослідження було розроблено структуру предметної компетентності з АК ККС, у складі якої виділено такі компоненти та їх показники: техніко-організаційні, програмно-інформаційні, дидактико-технологічні, техніко-ергономічні компетентності. Структуру предметної компетентності з АК ККС утворюють знаннєвий та особистісний компоненти; їх зміст визначено на основі діяльнісного та особистісного підходів, реалізація яких дозволила виокремити систему знань, умінь, навичок використання компютерної техніки. Реалізацію процесу професійної діяльності вчителем інформатики становить знаннєвий компонент; умови та результат реалізації діяльності у вигляді сукупності професійно-важливих якостей учителя технологій складає особистісний компонент. Розглянуто різні підходи виокремлення критеріїв сформованості предметних компетентностей з АК ККС майбутніх учителів інформатики; з огляду на системне розуміння компетентностей, визначено критерії сформованості предметної компетентності з АК ККС (мотиваційно-ціннісний, організаційно-змістовий, когнітивно-операційний та особистістно-рефлексивний компоненти), котрі описують структурні й функціональні компоненти, дозволяють розглядати компетентності як стан, як процес і як результат: цілі та мотиви, фахові знання, фахові уміння, самооцінка та прагнення до самоосвіти; окреслено рівні сформованості предметної компетентності з АК ККС.
Формування предметної компетентності з АК ККС у майбутнього учителя інформатики розглядаємо як цілісний педагогічний процес оволодіння стійкими, інтегрованими, системними знаннями та вміннями, які утворять теоретичний і практичний фундамент, необхідний для побудови й аналізу комп’ютерних систем і технологій у галузі оброблення інформації в автоматизованих інформаційних системах із використанням різноманітних режимів роботи комп’ютерів, застосовування їх у нових, нестандартних ситуаціях, а також процес розвитку особистісних якостей і властивостей, що забезпечить особистості здатність до продуктивної професійної діяльності.
Спроектована структурно-функціональна модель формування предметної компетентності з АК ККС майбутнього учителя інформатики (рис. 1.). містить структурний зміст предметної компетентності з АК ККС, методику її формування та поділяється на цільову, змістовну, операційну, результативну складові, які дають можливість уявити цілеспрямований процес формування відповідних компетентностей майбутніх учителів інформатики.
У другому розділі – «Методика формування предметної компетентності з архітектури комп’ютера та конфігурації комп’ютерних систем у майбутніх учителів інформатики» – розкрито методику формування предметної компетентності з АК ККС у майбутніх учителів інформатики, визначено комплексну мету вивчення навчальної дисципліни АК ККС студентами педагогічних університетів, що розкривається через загальнонаукову та фахову складові.
9
Загальнонаукова мета вивчення курсу «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем»:
- дидактична: оволодіння системою знань та практичних навичок у галузі побудови й функціонування комп’ютерів та систем, інформаційних технологій, можливостей їх використання, а також створення на основі вивчених відомостей про АК ККС міцного підґрунтя для розв’язування задач з інших навчальних дисциплін;
- розвивальна: формування та розвиток логічного, інженерного та образного мислення, інтелектуальних і комунікативних умінь та навичок, загальної й інформаційної культури, а також наукового світогляду;
- виховна: виховання інформаційної культури, культури мови і мовлення, а також наполегливості, творчості, активності, цілеспрямованості, дисциплінованості та інших особистісних якостей.
Фахова мета вивчення курсу АК ККС:
- дидактична: засвоєння відомостей про арифметичні, логічні, інформаційні та архітектурні основи побудови комп’ютерів і комп’ютерних систем різних рівнів, призначення та принципів дії основних модулів, їх взаємозв’язок, що необхідні для правильного розв’язання професійних завдань, методичних питань, які виникають у процесі фахової діяльності та навчання інформатики у школі загалом;
- розвивальна: формування і розвиток основ інформаційної, педагогічної та методичної культури, а також емоційно-ціннісної та діяльнісно-практичної сфери;
- виховна: виховання готовності до педагогічної діяльності, зокрема, до комп’ютерного супроводу навчального процесу, його аналізу і коригування, до навчання учнів питанням, що тісно пов’язані з архітектурою ЕОМ. Проаналізовано освітньо-кваліфікаційні характеристики напряму підготовки 040302 «Інформатика*», визначено перелік компетентностей, котрі повинні бути сформовані в майбутнього вчителя інформатики у процесі навчання курсу «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем» в умовах кредитно-модульної організації навчального процесу.
При структуруванні змісту навчальної дисципліни «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем» використано лінійний принцип подання навчального матеріалу, суть якого полягає в поступовому ускладнені матеріалу, котрий викладається на основі вже вивченого, в тісному взаємозв’язку з ним. У такій спосіб організований навчальний процес сприяє активізації навчально-пізнавальної студентів, підвищення рівня мотивації, прагнення до творчого пошуку та самоосвіти.
При викладанні курсу «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем» використовуємо такі організаційні форми: навчальні заняття: лекція, практичні заняття, лабораторні роботи, індивідуальне заняття, консультація тощо; самостійна робота (робота з освітніми ресурсами, самостійне вивчення теоретичних питань, участь у роботі гуртків, дослідницька робота, дистанційне навчання); контрольні заходи (іспити / заліки, модульний контроль, контрольні роботи, самостійні роботи, тестування, тощо); практична підготовка (формування у студентів професійних, а також практичних навичок, необхідних для майбутньої педагогічної діяльності).
Рівень сформованості предметної компетентності з АК ККС у майбутніх вчителів інформатики визначається передусім вміннями розв’язувати завдання
10
технічного характеру: з використання, експлуатації, дрібного ремонту та модернізації апаратного і програмного забезпечення, а сформувати ці вміння можна лише шляхом тренінгу, неодноразового виконання вправ і розв’язування задач.
Такий висновок послужив основою у доборі методів навчання формування предметної компетентності з АК ККС у майбутніх вчителів інформатики (традиційні (словесні, наочні), інноваційні (кейс-технології, метод доцільно дібраних задач)), метою застосування яких є:
– розвиток мислення студентів, самостійності їхніх думок, вміння висловлювати власну думку, вироблення творчого ставлення до будь-яких висновків, правил тощо (метод розбору ділової кореспонденції);
– розвиток опору до навіювання чужих думок, зразків поведінки, вимог інших; спонукання студентів до відстоювання власної думки, створюють ситуацію дискусій, зіткнення думок (метод дискусії);
– вироблення критичного ставлення до себе: уміння бачити свої помилки та адекватно ставитися до них сприяють розвитку таких умінь, як бачити позитивне і негативне не тільки в діях товаришів, а й у власних; порівнювати себе з іншими й ретельно себе оцінювати (метод інциденту);
– розвиток пошукової спрямованості мислення, прагненню до знаходження кращих варіантів розв’язання навчальних завдань: передбачають вправи, які ставлять студентів у реальну ситуацію пошуку (метод ситуаційного аналізу);
– розвиток уміння знаходити спільні рішення з одногрупниками, підвищення інтересу студентів до вивченого матеріалу (метод ігрового проектування).
Розроблені завдання до лабораторних робіт характеризуються широким спектром різноманітних видів і типів навчальних вправ, що сприяють підвищенню рівня предметної компетентності з АК ККС у майбутніх учителів інформатики, високій результативності навчання, формуванню професійно-важливих якостей. Методичне забезпечення містить завдання трьох рівнів: репродуктивного, частково-пошукового, дослідницького (творчого). Для кожного з них підібрано завдання відповідного типу.
– Одним з ефективних шляхів формування системи предметних компетентностей з АК ККС є поєднання традиційних та дистанційних технологій. У дисертаційному дослідженні представлено досвід використання технологій дистанційного навчання при викладанні курсу «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем». Розглянуто основні підходи використання засобів реалізації психолого-педагогічних технологій дистанційного навчання на платформі Moodle. Розроблено електронний навчальний курс «Архітектура комп’ютера та конфігурація комп’ютерних систем» на базі «Інформаційно-освітнього середовища для студентів очної та заочної (дистанційної) форми навчання Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини», який призначений для систематичного і самостійного оволодіння студентами навчальним матеріалом; надає можливість проводити навчання на відстані, здійснювати внутрішню розсилку повідомлень, перевірку завдань, вести електронні журнали обліку оцінок та відвідування тощо.