Формирование ИКТ-компетентности будущих учителей на занятиях по общей физике: с учетом региональных условий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Абдурагимова, Зара Мовладиновна

• Абдурагимова, Зара Мовладиновна
• кандидат педагогических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Абдурагимова, Зара Мовладиновна

Введение

Глава 1. Состояние проблемы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики.

1.1. Профессиональные задачи и ИКТ-компетентность учителя физики.

1.2. Анализ исследований, посвященных подготовке студентов к использованию ИКТ в обучении физике.

1.2.1.Работы, посвященные методике применения новых информационных технологий при обучении физики в школе.

1.2.2.Работы, где рассматривается преподавание физики в непедагогических вузах.

1.2.3 .Работы, где рассматривается преподавание физики в педагогических вузах.

1.3. Анализ педагогической практики формирования ИКТкомпетентности будущих учителей физики.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Теоретические основы методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики.

2.1. Подходы к построению системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики.

2.2. Модель методической системы формирования ИКТ-компетенции будущих учителей при обучении общей физике.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Методическая система формирования ИКТ-компетентности будущих учителей физики.

3.1. Образовательные порталы и сайты сети Интернет в области естественнонаучного образования и цифровые учебные издания по физике на CD, рекомендуемые нами для обучения физике.

3.2. Формирование ИКТ-компетентности студентов на лекциях по общей физике.

3.3. Формирование ИКТ-компетентности у будущих учителей на практических занятиях по физике.

3.4. Формирование ИКТ-компетентности студентов при организации и проведении лабораторных занятий и учебного физического эксперимента.

3.5. Самостоятельная работа студентов - ведущая форма организации образовательного процесса в вузе.

3.6. Использование ИКТ в учебно-исследовательской деятельности студентов.

3.7. Формирование ИКТ-компетентности студентов при подготовке и проведении семинарских занятий и научно-практических конференций.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Организация и результаты педагогического эксперимента.

4.1 Организация педагогического эксперимента.

4.2 Констатирующий педагогический эксперимент и его результаты.

4.3 Содержание и результаты поискового и обучающего этапов педагогического экспериментов.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование ИКТ-компетентности будущих учителей на занятиях по общей физике: с учетом региональных условий»

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

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

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

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

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

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

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

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

Все вышесказанное свидетельствует о наличии ряда противоречий:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Цель, предмет и гипотеза исследования обусловили основные задачи исследования:

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

2. Определить компоненты ИКТ-компетентности будущего учителя физики.

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

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

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

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

7. Разработать критерии сформированное™ у будущих учителей профессиональной компетентности в области ИКТ.

8. Осуществить педагогический эксперимент по проверке гипотезы исследования.

Методологическую основу исследования составили:

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

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

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

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

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

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

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

Научная новизна исследования состоит в том, что:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

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

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

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

На защиту выносятся следующие положения:

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

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

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

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

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

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

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

2. УШ-ХП Международных научно-методических конференциях

Физическое образование: проблемы и перспективы развития»

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

3. Всероссийской научно-практической конференции

12

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

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

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

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

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

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Абдурагимова, Зара Мовладиновна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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

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

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

177

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

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

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

1) уровень теоретических знаний студентов;

2) уровень сформированности практических умений в области ИКТ;

3) уровень сформированности профессиональных ИКТ-компетенций.

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