29 апреля 2005 г.
Информатизация общества, обеспечивая высокий уровень информационного обслуживания, интеллектуализацию трудовой деятельности за счет интеграции информационных технологий с научными и производственными, требует от каждого индивида готовности к компетентному использованию средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в решении профессиональных задач.
Исходя из основных положений компетентностно-ориентированного подхода в непрерывном образовании будем: понимать под компетенцией общую готовность установить связь между знанием и ситуацией, сформировать процедуру решения проблемы; разделять понятия компетенции и компетентности, имея в виду под компетенцией некоторое отчужденное, наперед заданное требование к образовательной подготовке обучаемого, а под компетентностью – уже состоявшееся его личностное качество (характеристику) и минимальный опыт деятельности по отношению к заданной сфере.
Носителями идей обновления, модернизации образования на базе реализации возможностей средств ИКТ являются педагогические кадры, требования к подготовке которых в системе непрерывного педагогического образования постоянно возрастают. По мнению ведущих российских и зарубежных специалистов возрастает значимость общеинтеллектуальной информационно-коммуникационной компетенции учителей школ, осуществляющих свою профессиональную деятельность в условиях широкого внедрения в образовательное пространство школы средств ИКТ, использование которых интенсифицирует процессы изучения, исследования и выявления закономерностей основ наук в силу уникальных, с точки зрения педагогических применений, возможностей.
В этой связи ИКТ-компетенцию учителя будем понимать как важнейшую компоненту общеинтеллектуальной информационно-коммуникационной компетенции, заключающуюся в способности педагога решать профессиональные задачи с использованием средств и методов информатики и ИКТ, а именно:
– осуществлять информационную деятельность по сбору, обработке, передаче, хранению информационного ресурса, по продуцированию информации с целью автоматизации процессов информационно-методического обеспечения;
– оценивать и реализовывать возможности электронных изданий образовательного назначения (ЭИОН) и распределенного в сети Интернет информационного ресурса образовательного назначения;
– организовывать информационное взаимодействие между участниками учебного процесса и интерактивным средством, функционирующим на базе средств ИКТ;
– создавать и использовать психолого-педагогические тестирующие, диагностирующие методики контроля и оценки уровня знаний обучаемых, их продвижения в учении;
– осуществлять учебную деятельность с использованием средств ИКТ в аспектах, отражающих особенности конкретного учебного предмета.
Рассмотрение структуры и содержания педагогической деятельности, методических особенностей применения средств ИКТ в образовательных целях позволяет выявить трехкомпонентную структуру ИКТ-компетенции учителя. Представим ее описание:
1) общепользовательская ИКТ-компетенция, определяемая технико-технологическими аспектами владения соответствующими аппаратными и программными средствами на пользовательском уровне;
2) общепедагогическая (базовая) ИКТ-компетенция, определяемая готовностью к решению инвариантных образовательных задач средствами ИКТ;
3) предметная ИКТ-компетенция, предполагающая применение в образовательной деятельности специализированных технологий и ресурсов, разработанных в соответствии с требованиями к содержанию того или иного учебного предмета.
Представим более развернуто требования к предметной ИКТ-компетенции учителя физики, предполагающие:
– знания: о современных информационных системах, значимых для освоения содержательных линий курса физики и формирования межпредметных связей в школьных курсах физики и информатики; о физических основах создания средств ИКТ; о современной педагогической практике использования средств ИКТ в процессе изучения физики, основных мультимедийных и сетевых образовательных ресурсов по физике, реализованных на CD-ROM и Web-сайтах и особенностях методических подходов к преподаванию физики в условиях информатизации образования;
– умения и навыки: отбора на основе педагогико-эргономической оценки технических и программных средств ИКТ, использование которых целесообразно в процессе изучения физики; создания собственных мультимедийных материалов базовыми средствами ИКТ и специальными инструментальными средствами на основе библиотек электронных наглядных пособий по физике и иных информационных источников; использования средств ИКТ в качестве инструментов познания физических объектов, явлений, процессов при осуществлении экспериментальной деятельности за счет реализации возможностей компьютерного моделирования; управления с помощью средств ИКТ реальными объектами, лабораторными установками или экспериментальными стендами, моделями различных объектов, явлений, процессов, промышленных или лабораторных установок;
– наличие опыта: компьютерного моделирования процессов физического мира, чрезмерно быстрых, медленных, опасных или дорогостоящих для воспроизведения в школьных условиях; проведения компьютерных экспериментов; управления учебным, демонстрационным оборудованием, сопрягаемым с компьютером; использования программных средств и аппаратных устройств для осуществления информационной деятельности по сбору, обработке, хранению и передаче информации в ходе осуществления физических экспериментов (реальных и «виртуальных»); автоматизации процессов вычислительной и информационно-поисковой деятельности; компьютерной визуализации информации об исследуемых объектах, скрытых в реальном мире процессов, построения на экране графиков и диаграмм, описывающих динамику изучаемых закономерностей.
Повышение квалификации учителя-предметника в СПКРО должно опираться на определенный инвариант знаний, умений и навыков по мировоззренческим, методологическим и прикладным проблемам использования средств и методов информатики и ИКТ в образовательном процессе. Вместе с тем, необходимо в программы повышения квалификации учителя-предметника включать профильные модули по изучению возможностей и отработке навыков информационной деятельности и информационного взаимодействия в рамках конкретной школьной дисциплины.
В соответствии с современным состоянием развития педагогической науки, психологии, информатики и средств ИКТ считаем целесообразным выделить следующие содержательные направления, обеспечивающие целостность подготовки учителя-предметника в процессе формирования его профессиональной ИКТ-компетенции в системе повышения квалификации:
1) концептуальные основы информатизации общества;
2) теоретические аспекты информатики как основы информационных и коммуникационных технологий;
3) психолого-педагогические вопросы информатизации образования;
4) технологические подходы к использованию средств ИКТ;
5) методические аспекты использования средств ИКТ в преподавании конкретного предмета.
Отбор учебного материала в условиях дефицита учебного времени, характерного для СПКРО, представляет достаточно сложную методическую проблему. Первоочередными задачами курса «Информатика и ИКТ в профессиональной деятельности учителя физики» мы считаем: создание положительной мотивации у педагогов-практиков к использованию средств ИКТ в учебном процессе; получение практических навыков педагогически целесообразного использования средств ИКТ в учебно-воспитательном процессе; подготовку слушателей к продолжению обучения путем самообразования.
Дадим более развернутую характеристику одного из модулей, отражающих специфику содержания подготовки в области информатики и ИКТ учителей физики.
Физические основы средств ИКТ
1. Аппаратное обеспечение современного персонального компьютера.
2. Влияние технологии производства ИС (новые методы литографии, легирования травления, роста пленок и новые материалы) на быстродействие и энергопотребление. Физические принципы работы ОЗУ, ПЗУ.
3. Оптические диски и дисководы. Физический принцип работы и конструкция считывающих головок. Сканирующий оптический микроскоп. Системы слежения за дорожкой. Материалы, технология и структура записи. Существующие разновидности форматов записи и дисководов. CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
4. Временные, спектральные и пространственные характеристики дисплеев. Частота обновления изображения. Антибликовые и защитные экраны - устройство и принцип работы.
5. Типы жидких кристаллов. Эффект Фредерикса. Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ). Возможность создания окраски в ЖКИ. Способы создания дисплейных структур (как устроены и работают различные индикаторы). Пассивные и активные матрицы ЖКИ. Микроплазменные, электронно-лучевые, электровакуумные, люминесцентные, накальные индикаторы. Системы с проекцией на большой экран.
6. Принтеры: точечные, струйные, лазерные. Материалы, элементы конструкций, физический принцип действия устройств. Способы фиксации изображения. Оптико-механический тракт лазерного принтера (в приближении гауссовских пучков). Способы сканирования луча. Новые направления: светодиодные, ионные принтеры, микросхемы с массивом управляемых зеркал, голографические принтеры.
7. Проблемы развития компьютеров, связанные с увеличением быстродействия и микроминиатюризацией. Принципиальные физические и технологические ограничения быстродействия и размеров компьютера. Тепловой баланс процессора, соотношения между тактовой частотой и размером шины. Процессоры с новыми архитектурами.
Такой подбор материала, с одной стороны, способствует усилению мотивации учителей физики к изучению всего курса целиком, делая его доступнее им и ближе; с другой стороны, способствует формированию задела для реализации в школьном учебном процессе межпредметных связей физики и информатики. Последнее, в конечном итоге, обеспечивает школьникам возможность сознательного освоения физических основ компьютера на уроках информатики на практических примерах изучаемых на уроках физики электромагнитных, оптических и иных законов, позволяет судить о перспективах развития средств ИКТ, усиливает интерес к изучению физики, способствует формированию научного мировоззрения. Следует отметить, что в настоящее время это направление не нашло должного отражения в существующих школьных учебниках физики и информатики, хотя и имеет богатый образовательный потенциал.