Совершенствование подготовки учителей информатики путем введения элементов информационного моделирования в проектирование программных средств учебного назначения

Актуальность. Одним из главных вопросов информатизации образования является подготовка учителей информатики к использованию в учебном процессе программных средств учебного назначения.

Вопросам целесообразности и эффективности их использования были посвящены работы: Я. А. Ваграменко, А. А. Кузнецова, И. В. Роберт, Н. В. Сафроновой, Т. А. Сергеевой и др.

Важность этого вопроса для подготовки учителей информатики подчеркивалась в работах М. И. Желдака, С. А. Жданова, В. А. Касторновой, Э. И. Кузнецова, В. И. Пугача, М. В. Швецкого и др.

При этом отмечалось, что для учителя информатики одинаково важно знать методические аспекты применения компьютера и информационных технологий в учебном процессе и уметь проектировать и самостоятельно разрабатывать программные средства учебного назначения.

В частности, Э. И. Кузнецов подчеркивал, что в системе подготовки учителя информатики в педагогических вузах должна стать приоритетной подготовка учителя нового типа — специалиста по педагогическому и ор-ф ганизационному применению информационных технологий. Учитель информатики должен не только обучать информатике, но и быть проводником использования информационных технологий при изучении других предметов.

Вместе с тем следует отметить, что эти две основные задачи решаются, как правило, изолированно друг от друга.

Хотя в Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования по специальности «30 100 — информатика» имеются разделы, включающие в себя темы, посвященные вопросам проектирования программных средств учебного назначения (например, при изучении дисциплины «Языки и методы программирования» предусматривается знакомство с такими темами: «Проектирование программ», «Технология разработки программ» и т. п.), их изучение является в значительной мере не связанным с основными тенденциями развития содержания теоретической подготовки по информатике. Между тем в последние годы наметилась явная тенденция к усилению теоретического, мировоззренческого, аспекта в школьном и вузовском обучении информатике. В этом направлении работали С. А. Бешенков, К. К. Колин, А. А. Кузнецов, А. С. Лесневский, В. Ю. Лыскова, Н. В. Матвеева, М. Н. Мысин, Е. А. Ракитина и др.

В частности, была подчеркнута важность темы «Информационного моделирования» как связующего компонента между теоретической и прикладной частями обучения информатике.

Все вышеназванное определяет проблему исследования: связать содержание обучения в области использования информационных технологий, в частности, программных средств учебного назначения, с современным содержанием теоретической подготовки студентов по информатике, в частности, с темой «Информационное моделирование».

Объект исследования — процесс подготовки учителей информатики в педагогических вузах.

Предмет исследования — совершенствование содержания подготовки учителей информатики на основе введения элементов формализации и моделирования.

Цель исследования состоит в разработке содержания обучения основам проектирования программных средств учебного назначения с использованием элементов информационного моделирования. 6.

Гипотеза исследования состоит в том, что введение в содержание подготовки учителей информатики элементов информационного моделирования позволит связать обучение проектированию программных средств с теоретической подготовкой в области информатики, что приведет к повышению эффективности обучения в целом.

Исходя из цели и гипотезы, были сформулированы следующие частные задачи исследования:

• Проанализировать подходы к формированию содержания подготовки в области использования информационных технологий студентов педагогических вузов, выявить связь данных подходов с основными тенденциями развития современного курса информатики.

• Дать обоснование включения элементов информационного моделирования в содержание обучения проектированию программных средств учебного назначения.

• Разработать содержание и структуру курса «Элементы проектирования ПСУН», реализующего данный подход.

• Экспериментально проверить эффективность разработанного содержания.

Для достижения поставленной цели и проверки исходных положений гипотезы были использованы методы теоретического исследования (теоретический анализ педагогической, психологической, технической литературы по проблеме исследования), методы эмпирического исследования (анкетирование, интервьюирование, наблюдение, тестирование и обобщение педагогического опыта, оценка существующих программно-педагогических средств, изучение и анализ результатов деятельности преподавателей).

Методологической основой нашего исследования послужили работы U.

А. П. Ершова, А. А. Кузнецова, С. Г. ГрЙГГСгрьева, С. А. Бешенкова и др., раскрывающие тенденции развития предмета информатики в средней школе, В. М. Монахова, И. В. Роберт, А. Л. Денисовой и др., в которых исследуются проблемы внедрения в образование новых информационных технологий, а также труды Э. И. Кузнецова, М. П. Лапчика, И. В. Марусевой, А. В. Могилева, В. И. Пугача, И. А. Румянцева, М. В. Швецкого и др., посвященные преподаванию информатики в педагогических вузах.

Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в несколько этапов.

На первом этапе (1995 г.) анализировалось современное состояние исследуемой проблемы в теории и практикеизучение научной литературы, исследований послужило базой для постановки и обоснования темы исследования, его цели и предмета, для обоснования гипотезы, задач.

Второй этап (1995;1997 гг.) был посвящен опытнои ««» к* экспериментальной работе, в ходе которой проверялась и уточнялась гипотеза исследования, разрабатывалось содержание информационной ком поненты готовности учителя информатики к проектированию и оценке программных средств учебного назначения в профессиональной деятельности, анализировались и систематизировались полученные данные, совершенствовалась методическая система подготовки студентов педвуза к проектированию и оценке программных средств.

На третьем этапе (1997;1998 гг.) осуществлялось тематическое осмысление эмпирических данных, производилась оценка результатов, их <* статистическая обработка. Были сформулированы выводы исследования.

Научная новизна заключается в том, что обосновано включение элементов информационного моделирования в содержание обучения проектированию программных средств учебного назначения, что позволило связать теоретическую и технологическую подготовку будущих учителей информатики.

Теоретическая значимость исследования состоит в определении содержания обучения проектированию программных средств учебного назначения, при котором данные понимаются как информационная модель предметной области, а программа — как информационная модель деятельности.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

• разработано содержание курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения», реализующее сформулированные подходы;

• разработано специальное педагогическое инструментальное средство для проведения занятий по этому курсу и методика его использования в учебном процессе.

Внедрение результатов исследования. Разработанный оригинальный спецкурс с 1995 года читается на кафедре информатики и вычислительной техники в Самарском государственном педагогическом университете.

Апробация результатов исследования. Ход и результаты исследования обсуждались на семинарах кафедры ИиВТ Самарского государственного педагогического университета, в лаборатории методики обучения информатике ИОСО РАО, на 4-ой Российской научно-методической конференции «Пути и методы совершенствования учебного процесса» (г. Самара, 1997 г.), 1-ой и 2-ой Всероссийской научно-практической конференции «Информатика и информационная культура в современной школе» (г. Самара, 1996 г.), на Российской научно-практической конференции «Фундаментализация образования в современном обществе» (г. Уфа, 1997 г.), на Международном научно-практическом семинаре «Тенденции становления и развития информационного бизнеса России» (г. Тамбов, 1998 г.).

На защиту выносятся следующие положения:

• введение элементов информационного моделирования при ПСУН позволит связать технологический и теоретический концентры курса информатики в пединституте, повысить эффективность обучения технологии создания учебных программных средств;

• теоретические аспекты проектирования ПСУН выделяются на основе понимания данных и программы как информационных моделей, изучение которых включено в теоретическую подготовку студентов по информатике.

Заключение

.

В результате проведенного теоретического и экспериментального исследования были сделаны следующие выводы:

• разработанное содержание и структура курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения», а также методика его преподавания позволяют эффективно использовать элементы информационного моделирования для проектирования ПСУН, что повышает эффективность обучения информатике в целом;

• созданная инструментальная среда разработчика ПСУН существенно повышает эффективность проведения курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения».