Глобальные изменения в мире неизбежно приводят к переменам во всех окружающих нас сферах жизни и профессиональной деятельности, в том числе и в системе образования в России. Наиболее интенсивные и принципиальные изменения произошли в последние 3 года, когда на фоне ковидных ограничений и массового перехода в дистанционный формат обучения важное значение приобрели электронные образовательные ресурсы и иные цифровые технологии. Становится очевидно, что происходит комплексная цифровая трансформация школьного и высшего образования [1].
В наши дни электронные образовательные ресурсы (ЭОР) и цифровые технологии прочно входят в образовательную жизнь и являются обязательным ее компонентом. Современный школьный учитель должен в полной мере обладать профессиональными компетенциями, связанными с информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ), т.е. информационно-коммуникационными компетенциями (ИК-компетенциями).
Анализ научно-методической и периодической литературы показал, что вопросу формирования и развития ИК-компетенций различными исследователями уделяется большое внимание. Авторы (Л.Н. Горбунова, А.М. Семибратов, Н.И. Гендина, М.Б. Лебедева, О.Н. Шилова) по-разному подходят к понятию «обладание ИК-компетенцией», но все сходятся во мнении, что ИК-компетенции необходимы для успешного и квалифицированного выполнения профессиональной деятельности [2, 3, 4].
Среди видов деятельности педагога, требующих ИК-компетентности, авторы [5] отмечают следующие:
«– решение профессиональных задач с использованием современных средств и методов информатики и информационно-коммуникационных технологий (ИКТ);
– развитие личностных качеств, характеристик, отражающих реально достигнутый уровень подготовки в области использования средств ИКТ в профессиональной деятельности;
– организация предметно-специальных знаний, позволяющих правильно оценивать ситуацию и принимать эффективные решения в профессионально-педагогической деятельности, используя ИКТ».
Согласно профессиональному стандарту педагога, под ИК-компетентностью понимается «квалифицированное использование общераспространенных в данной профессиональной области в развитых странах средств ИКТ при решении профессиональных задач там, где нужно, и тогда, когда нужно» [6].
Анализ определений «обладание ИК-компетенцией» показал, что все они перекликаются и владение данной компетенцией – это знание ЭОР, цифровой образовательной среды и умение применить эти знания на практике, в образовательном процессе.
Сейчас большое внимание уделяется вопросу подготовки будущих учителей начальных классов, способных владеть ИКТ. Уже в начальной школе в процессе обучения активно применяются цифровые ресурсы. Выпускники начальной школы для успешного обучения на следующей ступени должны владеть рядом информационно-коммуникационных умений. Кроме того, применение информационных технологий на уроках по любому предмету способствует созданию качественного учебного процесса, повышению эффективности проведения уроков, развитию мотивации к обучению. Чтобы это осуществить, будущие учителя начальной школы еще в вузе должны научиться применять в своей деятельности ИКТ, т.е. у них должны быть сформированы ИК-компетенции. Разработка путей решения этих задач и определяет актуальность настоящего исследования.
Цель исследования заключается в анализе особенностей формирования и развития в педагогическом университете информационно-коммуникационных компетенций у студентов на уровне бакалавриата по направлению подготовки 44.03.02 Психолого-педагогическое образование по профилю «Психология и педагогика начального образования» в рамках дисциплины «Естествознание».
Материалы и методы исследования. Исследование формирования и развития информационно-коммуникационных компетенций обучающихся проводили с использованием следующих методов: теоретико-методологического анализа нормативных документов и научно-методической литературы по указанной проблеме, сравнительного обобщения практического опыта обучения, прогностического метода.
Результаты исследования и их обсуждение. В Нижегородском государственном педагогическом университете им. К.Минина (далее – Мининский университет) осуществляется подготовка бакалавров по направлению подготовки 44.03.02. Психолого-педагогическое образование профиль «Психология и педагогика начального образования».
Учебный план основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) «Психология и педагогика начального образования» предполагает изучение студентами дисциплины «Естествознание». Данная дисциплина входит в предметный модуль «Теоретические основы начального обучения» и изучается на 2-м и 3-м курсах.
В ходе освоения дисциплины «Естествознание» у студентов формируются следующие общепрофессиональные и профессиональные компетенции [7, 8]: ОПК-8 – способен осуществлять педагогическую деятельность на основе специальных научных знаний; ПК-1 – способен осуществлять педагогическую деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в образовательных организациях начального общего образования; ПК-2 – способен осуществлять педагогическую деятельность по проектированию и реализации программ начального общего образования.
Для формирования этих компетенций студенты должны владеть ИК-компетенциями. Компетенции ПК-1 и ПК-2 в своей основе базируются на информационно-коммуникационных знаниях и умениях студентов, поскольку при проектировании и реализации образовательного процесса и образовательных программ необходимо применять ЭОР и цифровые технологии.
Дисциплина «Естествознание» является межпредметной и включает в себя знания таких предметных областей, как химия, биология, физика и география. Обучающиеся должны уметь интегрировать понятия, разбираться в общенаучных методологических принципах. Поэтому учебный материал основывается на метапредметных и философских обобщениях и представлениях о естественно-научной картине мира, фундаментальном единстве естественных наук и о целостности естествознания [9]. ЭОР и цифровые технологии очень хорошо способствуют усвоению дисциплины и формированию предметных знаний.
Дисциплина изучается в течение двух курсов и предполагает наличие лекций, практических занятий и самостоятельной работы обучающихся. Все формы работы реализуются как в очном, так и в онлайн-форматах. Для онлайн-работы в Мининском университете функционирует электронная образовательная среда Moodle, где размещены электронные учебно-методические комплексы дисциплин. Студенты могут совмещать работу в аудитории с самостоятельной работой дома по любому предмету. Разные виды деятельности позволяют обеспечить реализацию индивидуальных образовательных траекторий студентов, сделать процесс личностно ориентированным.
Тематическое планирование дисциплины «Естествознание» представлено в таблице.
Тематическое планирование дисциплины «Естествознание» (9 з.е. / 324 ч)
|
Название раздела / з.е. / ч |
Период изучения раздела |
|
1. Общая характеристика современного естествознания / 2 / 72 |
3-й семестр |
|
2. Физическая картина мира / 1 / 36 |
4-й семестр |
|
3. Химическая картина мира / 1 / 36 |
4-й семестр |
|
4. Биологическая картина мира / 1 / 36 |
4-й семестр |
|
5. Многообразие и единство мира / 2 / 72 |
5-й семестр |
|
6. Человек как предмет естествознания / 2 / 72 |
5-й семестр |
Каждый раздел предполагает применение различных видов работы с ЭОР и цифровыми технологиями. Например, при изучении раздела «Химическая картина мира» студенты знакомятся с химическим экспериментом. Студенты данного профиля не имеют соответствующей подготовки для проведения сложных опытов, поэтому интерактивные ресурсы помогают познакомить их с особенностями проведения таких экспериментов. А простые, неопасные опыты можно проводить с использованием цифровых лабораторий, которые включают в себя различные датчики, анализаторы и специальное программное обеспечение для уроков химии, биологии, физики, географии и облегчают проведение экспериментов. Применение цифровых лабораторий, например Releon, в педагогической деятельности позволяет студентам практическим путем доказывать научные законы и положения. Благодаря этому формируется понятие о межпредметных связях (химии, физики, биологии).
В разделе «Биологическая картина мира» предусмотрены знакомство и работа с применением электронного микроскопа и смарт-доски.
На занятиях для проверки знаний у студентов активно использовались различные платформы по составлению тестов: Google тест, on-lint test pad и т.д. Студенты разрабатывали тестовые проверочные материалы по темам курса самостоятельно. При обсуждении предложенных дидактических материалов отмечались плюсы и минусы различных цифровых платформ для создания тестов и возможность применения их в начальной школе.
На рисунке 1 предложен методический подход к построению образовательного процесса в рамках дисциплины «Естествознание».
Рис. 1. Этапы организации образовательного процесса по дисциплине «Естествознание»
Особое внимание уделяется на занятиях методу кейс-технологии. Студентам предлагалось разработать междисциплинарные кейс-задания по различным темам курса для учеников начальной школы. При разработке и решении кейсов обучающиеся используют ЭОР и цифровые технологии. Кроме того, необходимо сформулировать интересную проблему-ситуацию, занимательно представить ее и правильно сформулировать вопросы к заданиям.
Приведем пример организации занятия по теме «Антропогенное воздействие на окружающую среду». Перед занятием студентам выдается задание на дом по созданию кейс-задачи по этой теме для начальной школы.
Для представления кейса студенты используют презентационные программы и мультимедиафайлы. С учетом возрастных и психологических особенностей младших школьников проблема кейс-задания должна быть понятна, интересна и ярко представлена. Для этого студенты используют различные интернет-ресурсы, поисковые системы и демонстрируют материалы в различных форматах: ppt, pdf, jpeg, видеофайлы и пр. Применение интерактивных платформ для составления задания, кроссворда, ребуса и введение элементов игры-соревнования в кейс стимулируют школьников к работе.
Ниже представлен кейс, составленный студентами для начальной школы по теме «Антропогенное воздействие на окружающую среду».
«Когда-то на нашей планете жили гигантские динозавры. Наиболее крупное животное, которое когда-либо обитало на планете (длина до 33 м и вес более 150 т), живет в настоящее время. Оно весит столько, сколько 150 легковых автомобилей. В XVIII веке шведский естествоиспытатель, ботаник, зоолог Карл Линней отнес это животное к классу млекопитающих, хотя до него традиционно причисляли к рыбам.
Оно занесено в Красную книгу. В водах России встречается редко. Наибольшей угрозой для него стал активный промысел, который официально запрещен с 1966 г. Точное количество особей установить сложно – разные источники приводят противоречивые данные. Если в XIX веке численность составляла несколько сотен тысяч, то в XXI веке – до 5000.
В нынешнее время эти животные страдают из-за нарушения их обычного образа жизни, загрязнения морей нефтепродуктами, ядовитыми химическими веществами, которые попадают в море и скапливаются в жировой ткани.
Основными угрозами для них являются столкновения с суднами, повышение шумового фона. Шумовой фон моря в последнее время слишком возрос, и голосовые сигналы этих животных часто заглушаются. Ведь шумы, которые производят суда, имеют ту же частоту, что и их голоса; также они запутываются в сетях.
Дайте ответы на вопросы:
1. О каком животном идет речь?
2. Какие антропогенные факторы влияют на жизнь этого животного?
3. Какие еще причины могут привести к вымиранию данного вида?
4. Что необходимо предпринять, чтобы предотвратить исчезновение этого животного?»
К каждому кейсу студенты дополнительно разрабатывают электронные дидактические материалы, с помощью которых в игровой форме школьники будут отвечать на поставленные в кейсах вопросы.
Студенты к каждому заданию определяют также критерии оценивания ответов обучающихся, которые оформляются в табличных и графических форматах.
Студенты «примеряли» на себя роль учеников и решали задания одногруппников. Это способствует более успешному и эффективному анализу качества предложенных кейс-задач, их дальнейшей доработке и готовности к применению на уроках в школе. Приходя на практику в школу, студенты, таким образом, имеют наработанные материалы в своей «педагогической копилке».
Исследование эффективности формирования и развития ИК-компетенций у бакалавров направления подготовки «Психолого-педагогическое образование» по профилю «Психология и педагогика начального образования» проводилось в течение последних 4 лет, в нем приняли участие около 100 человек.
В начале изучения дисциплины «Естествознание» каждая группа студентов проходила диагностическое анкетирование для определения осведомленности о различных ЭОР и цифровых технологиях и возможности их применения при обучении дисциплинам естественно-научного направления. В результате диагностического этапа исследования было установлено, что большинство студентов знакомы с различными ЭОР, такими как Uchi.ru, Я-класс, Инфоурок, Фоксфорд. С данными ресурсами обучающиеся встречались еще при обучении в средней школе. В то же время следует отметить, что среди студентов в 2019 году процент осведомленности не превышал 50%, а в 2022 году он был близок к 60%. При этом по отдельным ресурсам наблюдался устойчивый рост, а по некоторым значимой динамики не отмечалось. На рисунке 2 представлен процент знакомства студентов с ЭОР и цифровыми технологиями на начальном этапе изучения дисциплины «Естествознание» в разные годы исследования.
Рис. 2. Уровень информированности об ЭОР студентов 2-го курса в начале изучения дисциплины «Естествознание»
Если знание студентов об ЭОР было на среднем уровне, то владение ими основными программами, необходимыми для профессиональной деятельности, было значительно выше – Word и Power Point использовали 80% респондентов в 2019 году и более 90% в 2022 году. На рисунке 3 представлены результаты диагностического исследования степени применения в образовательной деятельности программ Word, Power Point, Excel, Paint.
Рис. 3. Показатель применения ЭОР в процессе обучения студентов 2-го курса в начале изучения дисциплины «Естествознание»
Результаты диагностического исследования наглядно отражают особенности изменений в образовательном процессе в период с 2019 по 2021 годы, о чем было сказано выше. Ограничения, связанные с COVID-19, перевели школьное обучение в дистанционный формат и, как следствие, привели к необходимости использования различных ЭОР. Результаты 2022 года объясняются возвращением к очному формату обучения и, соответственно, меньшим использованием электронных ресурсов в образовательном процессе.
Изучение дисциплины «Естествознание» строилось таким образом, чтобы у студентов развивались умения и навыки работы с известными им ЭОР и, вместе с этим, они осваивали новые.
По завершении изучения дисциплины «Естествознание» на каждом потоке проводили итоговый мониторинг.
Анализ результатов показал заметное увеличение числа студентов, использующих ЭОР и прочие цифровые технологи в своей практике (рис. 4-6).
Рис. 4. Изменение процента студентов, использующих интерактивные технологии для мониторинга результатов обучения учащихся в своей образовательной деятельности
Рис. 5. Изменение процента студентов, использующих ИКТ для объяснения учебного материала на уроках, взаимодействия с коллегами или родителями
Рис. 6. Изменение процента студентов, использующих для создания и применения учебных заданий мультимедийные технологии и сетевые средства
Респонденты выделяют, что наиболее эффективными для организации школьного образования являются мультимедиаресурсы, анимации-презентации, учебные сайты. Они чаще используют в профессиональной деятельности мультимедийные технологии, интерактивную доску, электронный учебник.
Студенты отмечают, что знания и умения, полученные в рамках дисциплины «Естествознание», помогают им в грамотной и продуктивной организации уроков по дисциплине «Окружающий мир».
Заключение. Применение информационно-коммуникативных технологий на уроках в школе является необходимым условием преподавания в современной системе образования. Использование приемов ИКТ способствует развитию личности и повышению мотивации учащихся к изучению различных предметов. ИКТ позволяют внедрять разнообразные формы работы в обучение, что помогает поддерживать интерес учащихся на высоком уровне и превращать обучение в самообучение, а в дальнейшем – и в самообразование.
Быстрое развитие цифровой среды в настоящее время вызывает необходимость выпускника владеть современными информационными технологиями. Полученные в рамках дисциплины «Естествознание» и других дисциплин знания и навыки работы в сфере информационных и «сквозных» технологий делают выпускника востребованным на рынке труда. Специалист, владеющий этими современными технологиями, будет более конкурентоспособен. Полученные компетенции необходимы в его будущей профессиональной деятельности в рамках выбранного им направления подготовки.
Проведенное исследование показало, что активное использование для организации образовательного процесса студентов различных ЭОР и цифровых технологий способствует развитию умений и навыков их применения в профессиональной деятельности.