Формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛУГАНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

УДК [371.134:51]:004 (043.3)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук

ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНЬОГО ВЧИТЕЛЯ МАТЕМАТИКИ В ПРОЦЕСІ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ

Жукова Вікторія

Миколаївна

Луганськ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Луганському національному університеті імені Тараса Шевченка, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник:

доктор педагогічних наук, доцент Чернуха Надія Миколаївна, Луганський національний університет імені Тараса Шевченка, доцент кафедри педагогіки.

Офіційні опоненти:

доктор педагогічних наук, доцент Гончарова Оксана Миколаївна, Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського, професор кафедри економічної кібернетики; кандидат педагогічних наук, доцент

Прийма Сергій Миколайович,

Харківський національний педагогічний університет ім. Г. С. Сковороди, докторант кафедри теорії і методики професійної освіти.Захист відбудеться 29 жовтня 2009 р. о 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.053.01 у Луганському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 91011, м. Луганськ, вул. Оборонна, 2, ауд. 376.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Луганського національного університету імені Тараса Шевченка (91011, м. Луганськ, вул. Оборонна, 2).

Автореферат розіслано 25 вересня 2009 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради Н. І. Черв'якова

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. На сучасному етапі інформатизації суспільства та освіти висуваються нові вимоги до професійної підготовки майбутніх педагогів, у тому числі вчителів математики. Потрібен істотний перегляд технології навчання й організації навчального процесу у вищих навчальних закладах на основі нової технічної й технологічної бази, урахування досягнень у галузі інформаційно-комунікаційних технологій. У контексті ідей Болонської декларації визначення результатів професійної освіти на засадах компетентнісного підходу набуває державного значення. У зв'язку з цим актуальною постає проблема формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, який у своїй професійній діяльності повинен бути готовим до впровадження сучасного програмного забезпечення та комп'ютерної техніки в процес навчання учнів математики, що дозволить не тільки значно активізувати пізнавальний інтерес студента до майбутньої професійної діяльності, але й змінити роль та функцію викладача, зробивши його діяльність більш продуктивною й творчою.

Оволодіння здатністю використовувати інформаційно-комунікаційні технології навчання є важливою складовою професійної підготовки майбутніх учителів математики. Це питання знайшло сьогодні відбиття в цілеспрямованій державній політиці України щодо інформатизації суспільства й відображено в Державній програмі „Вчитель”, Законах України „Про національну програму інформатизації”, „Про освіту”, „Про вищу освіту”, „Про загальну середню освіту”, Національній доктрині розвитку освіти України у ХХІ столітті.

Теоретико-методологічні положення компетентнісного підходу та шляхи його впровадження в систему освіти представлено в наукових працях В. Байденка, Е. Зеєра, І. Зимньої, О. Локшиної, О. Овчарук, О. Пометун, Ю. Татура, Ю. Фролова, А. Хуторського та ін. Проблеми формування професійної компетентності вчителів розглянуто в дисертаційних дослідженнях вітчизняних науковців В. Баркасі, С. Демченка, М. Елькіна, В. Калініна, Л. Карпової, Г. Мельниченко, Ю. Пінчук та ін.

В останні роки питання формування інформаційної, інформаційно-комунікаційної, технологічної компетентностей як складових професійної компетентності фахівця подано в роботах дослідників Н. Баловсяк, П. Беспалова, А. Вишнякової, В. Далінгера, А. Зав'ялова, О. Зайцевої, С. Каракозова, К. Коліна, М. Лебедєвої, В. Недбая, С. Прийми, О. Шилової та ін. У наш час серед компетентностей у галузі інформаційно-комунікаційних технологій дослідниками виокремлюється інформатична компетентність фахівця, яка передбачає знання фундаментальних понять сучасної інформатики, технологій роботи й досвід роботи з конкретним програмним забезпеченням та з комп'ютерною технікою в процесі професійної діяльності. Дослідження формування інформатичної компетентності майбутнього фахівця започатковано в дисертаційних працях О. Гончарової, І. Смирнової, Є. Смирнової-Трибульської.

Окремі аспекти проблеми вдосконалення професійної підготовки майбутнього вчителя математики засобами інформаційно-комунікаційних технологій досліджувалися в роботах Ю. Горошка, А. Єршова, М. Жалдака, О. Жильцова, О. Кузнецова, В. Монахова, Н. Морзе, С. Ракова, Ю. Рамського, О. Співаковського та ін. Проте, як показав аналіз педагогічної та методичної літератури, на сьогодні практично відсутні фундаментальні дослідження, присвячені формуванню саме інформатичної компетентності вчителя математики.

Аналіз теорії та практики з досліджуваної проблеми дозволив виявити низку протиріч між: вимогами сучасного інформаційного суспільства щодо професійної підготовки майбутніх учителів математики та недостатньою сформованістю в них інформатичної компетентності; необхідністю формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки та відсутністю теоретичних розробок і методичного забезпечення для ефективного здійснення цього процесу; потенційними можливостями інформаційно-комунікаційних технологій щодо формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики та недостатнім їх використанням у процесі професійної підготовки.

Актуальність проблеми, її недостатня теоретична й практична розробленість та виявлені протиріччя й зумовили вибір теми дисертаційного дослідження „Формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки”.

Зв'язок теми дослідження з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано відповідно до комплексної теми Луганського національного університету імені Тараса Шевченка „Розроблення та впровадження інноваційно-педагогічної технології в системі університетської освіти” (державний реєстраційний номер 0105U004274). Тему дисертації узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 1 від 31.01.2006 р.).

Об'єкт дослідження - професійна підготовка майбутнього вчителя математики у вищих педагогічних навчальних закладах.

Предмет дослідження - технологія формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки.

Мета дослідження - теоретично обґрунтувати й експериментально перевірити технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки.

Гіпотеза дослідження. Формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки буде ефективним за умови впровадження технології, яка ґрунтується на взаємозв'язку технічного, технологічного, комунікаційного компонентів інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, передбачає реалізацію змістовно-підготовчого, операційно-діяльнісного й творчо-пошукового етапів технології формування інформатичної компетентності в поєднанні з використанням засобів інформаційних технологій, зокрема комп'ютерних математичних систем.

Відповідно до мети та гіпотези було сформульовано такі завдання дослідження:

1. На підставі аналізу наукової літератури з'ясувати стан проблеми формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики.

2. Розкрити сутність та структуру інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики.

3. Визначити критерії та рівні сформованості інформатичної компетентності вчителів математики.

4. Розробити та обґрунтувати технологію формування інформатичної компетентності майбутніх фахівців у вищих закладах освіти та відповідне навчально-методичне забезпечення.

5. Експериментально перевірити ефективність розробленої технології формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки.

Теоретико-методологічну основу дослідження становлять педагогічні теорії професійної підготовки майбутнього вчителя (О. Абдулліна, О. Глузман, В. Гриньова, І. Зязюн, Л. Кондрашова, Н. Кузьміна, І. Підласий, В. Сластьонін, Н. Тализіна та ін.); основні положення особистісно орієнтованого підходу в освіті (І. Бех, Є. Бондаревська, О. Пєхота, С. Подмазін, В. Сєриков, М. Чобітько, І. Якиманська та ін.); ідеї теорії компетентнісного підходу (В. Байденко, Е. Зеєр, І. Зимня, О. Лебедєв, О. Локшина, М. Лук'янова, О. Овчарук, О. Пометун, Ю. Татур, А. Хуторськой та ін.); концепція інформатизації освіти та використання інформаційних технологій у навчанні (В. Беспалько, О. Гончарова, Р. Гуревич, Ю. Дорошенко, М. Жалдак, А. Коломієць, Ю. Машбиць, О. Меняйленко, Н. Морзе, Є. Полат, І. Роберт та ін.); праці з професійно-методичної підготовки майбутнього вчителя математики (Н. Віленкін, І. Дробишева, Н. Кучугурова, С. Раков, О. Співаковський, Ю. Триус та ін.); основні положення законодавчих та нормативних документів про освіту, зокрема Закони України „Про освіту”, „Про вищу освіту”, „Про Національну програму інформатизації”, Національна доктрина розвитку освіти України у XXI столітті.

Для розв'язання завдань роботи використано комплекс взаємопов'язаних методів дослідження: теоретичні: аналіз філософської та психолого-педагогічної літератури з проблеми дослідження для визначення поняттєво-категоріального апарату та розгляду стану теоретичної й практичної розробленості проблеми формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики; узагальнення та систематизація концептуальних теоретичних положень для розробки технології формування інформатичної компетентності майбутніх учителів математики в процесі професійної підготовки; емпіричні: спостереження, бесіди, анкетування, експертна оцінка, аналіз продуктів навчальної діяльності студентів, тестування для діагностування рівня сформованості інформатичної компетентності майбутніх учителів математики; педагогічний експеримент з метою перевірки ефективності запропонованої технології; статистичні методи для обробки результатів експериментальної роботи.

Експериментальна база дослідження. Дослідно-експери-ментальна робота проводилася на базі Луганського національного університету імені Тараса Шевченка, Криворізького державного педагогічного університету, Слов'янського державного педагогічного університету, Міжрегіональної Академії управління персоналом (м. Київ). Усього в процесі дослідження взяли участь 603 студенти, 67 викладачів і вчителів математики.

Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що: уперше розроблено та науково обґрунтовано технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики засобами інформаційних технологій у процесі професійної підготовки, яка ґрунтується на взаємозв'язку технічного, технологічного та комунікаційного компонентів досліджуваного феномену; дістали подальшого розвитку наукові уявлення про сутність та структуру інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики; критерії, показники та рівні сформованості інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики; удосконалено форми, методи й засоби професійної підготовки майбутнього вчителя математики у вищих навчальних закладах, зорієнтованої на формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики.

Практичне значення одержаних результатів полягає в їх достатній готовності до впровадження в навчальний процес вищої школи: розроблено технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, зокрема програму та навчально-методичне забезпечення авторського спецкурсу „Методика використання комп'ютера в математиці”; контрольно-діагностичний комплекс (пакет комп'ютерних тестових завдань, професійно орієнтовані завдання з використанням комп'ютерних математичних систем); оновлено програми та навчально-методичне забезпечення навчальних курсів „Інформатика та програмування”, „Сучасні інформаційні технології”; розроблено варіативні завдання для самостійної роботи із зазначених дисциплін; програми педагогічних практик для майбутніх учителів математики.

Результати дослідження можуть бути використані в системі професійної підготовки майбутніх учителів математики, у процесі розробки навчально-методичного забезпечення викладання дисциплін з інформатики та інформаційних технологій у вищих навчальних закладах різного рівня акредитації, спецкурсів та спецсемінарів з проблеми дослідження, а також у системі підвищення кваліфікації вчителів і самоосвітній діяльності майбутніх фахівців.

Основні результати дисертаційного дослідження впроваджено в навчальний процес Луганського національного університету імені Тараса Шевченка (довідка про впровадження № 1/211 від 29.01.2009 р.), Криворізького державного педагогічного університету (довідка про впровадження № 06-351 від 15.10.2008 р.), Слов'янського державного педагогічного університету (довідка про впровадження № 68-07-162 від 03.02.2009 р.), Міжрегіональної Академії управління персоналом (довідка про впровадження № 42 від 10.02.2009 р.).

Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих у співавторстві, полягає у виділенні загальнокультурного та професійного аспектів дослідження проблеми формування інформаційної культури вчителя математики.

Апробація результатів дослідження. Основні положення та результати дослідження обговорювалися на Міжнародних конференціях: „Ціннісні пріоритети освіти у ХХІ столітті: орієнтири та напрямки сучасної освіти” (Луганськ, 2005), „Жінка в науці та освіті: минуле, сучасність, майбутнє” (Київ, 2005), „Педагогический профессионализм в современном образовании” (Новосибірськ, 2006), „Ціннісні пріоритети освіти ХХІ століття в контексті міжкультурних контактів” (Луганськ, 2006), „Наукова молодь: досягнення та перспективи” (Луганськ, 2006, 2007, 2008), „Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі” (Луганськ, 2006, 2007), „Ціннісні пріоритети освіти у ХХІ столітті: інноваційний розвиток освітніх систем” (Луганськ, 2007), „Професіоналізм педагога в контексті Європейського вибору України” (Ялта, 2008); Всеукраїнських конференціях: „Комп'ютерна підтримка навчальних дисциплін у середній і вищій школі”(Луганськ, 2004, 2005), „Сучасні тенденції розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці” (Луганськ, 2006, 2008), „Професіоналізм педагога у контексті Європейського вибору України” (Ялта, 2007), „Модульно-блокове структурування педагогічних знань як умова реалізації якості навчання” (Кривий Ріг, 2007), „Проблеми формування педагогічного професіоналізму студентів університетів в умовах кредитно-модульного навчання” (Кривий Ріг, 2008); регіональних конференціях: „Внесок молодих учених у розвиток науки регіону” (Луганськ, 2005), „Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі” (Луганськ, 2004); на засіданнях кафедри педагогіки, кафедри загальної математики та кафедри інформаційних технологій і систем Луганського національного університету імені Тараса Шевченка, на засіданнях кафедри математики Криворізького державного педагогічного університету.

Публікації. Результати дисертаційного дослідження відображено у 26 публікаціях (з них 24 - одноосібних), у тому числі 10 статей - у фахових виданнях (з них 9 - одноосібних).

Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, двох розділів, висновків до них, загальних висновків, списку використаних джерел (282 найменування, з них 6 іноземною мовою), 9 додатків на 31 сторінці, 9 таблиць, 13 рисунків. Загальний обсяг дисертації становить 241 сторінку.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність наукового пошуку з проблеми, визначено об'єкт, предмет, мету, сформульовано гіпотезу та завдання роботи, охарактеризовано теоретико-методологічні засади дослідження, розкрито наукову новизну та практичне значення дисертаційної роботи, подано відомості про експериментальну базу, апробацію та впровадження отриманих результатів.

У першому розділі „Теоретичні засади формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки” узагальнено теоретичні положення формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки; визначено сутність і структуру поняття інформатичної компетентності як професійно-особистісної якості майбутнього вчителя математики, критерії, показники та рівні сформованості інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики.

Аналіз наукової літератури показав, що поняття компетентності, зокрема компетентності в галузі інформаційно-комунікаційних технологій, є предметом досліджень багатьох науковців. Установлено, що дослідники розглядають поняття компетентності в галузі інформаційно-комуні-каційних технологій у кількох напрямках: інформаційну компетентність - як здатність знаходити, оцінювати й використовувати інформацію в усіх її видах і формах (Н. Баловсяк, А. Зав'ялов, О. Зайцева, С. Каракозов, В. Недбай, А. Уваров та ін.); інформаційно-комунікаційну компетентність - як здатність індивіда вирішувати навчальні, побутові, професійні завдання з використанням інформаційних і комунікаційних технологій (А. Вишнякова, М. Лебедєва, О. Шилова та ін.); інформаційно-технологічну компетентність - як підґрунтя взаємодії фахівця з інформацією та інформаційними технологіями (П. Беспалов); інформатичну компетентність, яка передбачає знання фундаментальних понять сучасної інформатики, технологій роботи й досвід роботи з конкретним програмним забезпеченням та з комп'ютерною технікою в процесі професійної діяльності (О. Гончарова, І. Смирнова, Є. Смирнова-Трибульська).

Узагальнення наукових підходів з досліджуваної проблеми дало можливість визначити, що інформатична компетентність майбутнього вчителя математики - це професійно-особистісна якість, що ґрунтується на знаннях, уміннях, досвіді в галузі інформатики й математики, включає технічний, технологічний і комунікаційний компоненти та дозволяє ефективно розв'язувати професійні педагогічні завдання засобами інформаційних технологій у навчанні учнів математики.

Інформатична компетентність як складова професійної компе-тентності майбутнього вчителя математики вміщує такі компоненти: технічний (знання особливостей роботи із сучасною комп'ютерною технікою, уміння грамотно вибирати технічні засоби навчання для розв'язання конкретних завдань з урахуванням специфіки їх використання, набуття навичок і досвіду практичної роботи з комп'ютерною технікою); технологічний (знання технологій роботи та досвід роботи з програмним забезпеченням загального призначення, а також із сучасними пакетами математичних програм; знання алгоритмів, методів, прийомів та способів ефективного розв'язування математичних задач за допомогою комп'ютера; використання засобів інформаційних технологій у навчальній і професійній діяльності та створення на їх основі дидактичних засобів для проведення навчальних занять з математики; уміння поєднувати традиційні та сучасні інформаційні технології навчання); комунікаційний (володіння знаннями, уміннями й навичками пошуку, відбору, зберігання, подання та передачі інформації із застосуванням комп'ютера, уміння використовувати електронні засоби зв'язку (комп'ютерні мережі, електронну пошту та інші ресурси Інтернет) у навчально-виховному процесі). Лише наявність усіх перелічених структурних компонентів визначає особистість як інформатично компетентну.

Сформована інформатична компетентність дає можливість учителю математики звільнити час для пошуку творчих підходів до навчання учнів математики засобами інформаційних технологій, що забезпечує вдосконалення та підвищення ефективності процесу навчання й готує учнів до життєдіяльності в інформаційному суспільстві.

Розв'язання поставлених завдань дослідження вимагало визначення критеріїв і показників сформованості інформатичної компетентності май-бутніх учителів математики. Серед критеріїв сформованості було виділе-но мотиваційний, когнітивний і практично-діяльнісний, що характеризу-ються такими показниками: мотиваційний критерій (зацікавленість і ці-льова спрямованість на застосування сучасних засобів інформаційно-ко-мунікаційних технологій навчання в діяльності вчителя математики, праг-нення до самовдосконалення, потреба в саморозвитку інформатичних знань та вмінь); когнітивний критерій (знання фундаментальних понять сучасної інформатики, знання технологій роботи з програмним забезпе-ченням загального призначення, а також із сучасними пакетами матема-тичних програм, знання особливостей роботи з комп'ютерною технікою); практично-діяльнісний критерій (уміння й навички добирати та використо-вувати засоби інформаційних технологій, зокрема пакети математичних програм у навчальній і професійній діяльності, та створювати на їх основі дидактичні засоби для проведення навчальних занять з математики, уміння поєднувати традиційні та нові інформаційні технології навчання).

За встановленими критеріями було визначено рівні, які характери-зували сформованість інформатичної компетентності майбутніх учителів математики. Високий рівень відзначається позитивним ціннісно-мотиваційним ставленням до використання комп'ютера в навчальній та професійній діяльності вчителя математики, знанням алгоритмів та методів ефективного розв'язування математичних задач за допомогою комп'ютера, уміннями працювати із сучасними пакетами математичних програм, володінням методиками використання прикладних програмних продуктів для підтримки навчального процесу з математики, пошуком майбутнім учителем нових творчих підходів до застосування комп'ютера на уроках математики. Достатній рівень передбачає виявлення інтересу до самовдосконалення в галузі інформаційно-комунікаційних технологій, знання особливостей роботи з комп'ютерною технікою, уміння працювати з основними пакетами математичних програм та вміння добирати й використовувати комп'ютерно орієнтовані системи навчання з математики. Середній рівень характеризується слабкою ціннісною мотивацією й індиферентним ставленням до використання комп'ютера в навчанні учнів математики, недостатнім володінням термінологією, знаннями та вміннями працювати з більшістю пакетів математичних програм, недостатнім використанням засобів інформаційно-комунікаційних технологій для проведення уроків математики. Низький рівень відзначається негативним ставленням до використання комп'ютера в навчальній та професійній діяльності вчителя математики, відсутністю системності знань з інформатики, особливостей роботи з пакетами математичних програм, можливих напрямків використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчанні учнів математики.

Аналіз реальної практики діяльності вчителя математики в школі та отриманий емпіричний матеріал засвідчує високий рівень мотивації вчителів-практиків до використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчанні учнів математики. При цьому, виявлено значну кількість респондентів, які вказують на недостатній рівень власної теоретичної та практичної підготовленості до застосування інформаційно-комунікаційних технологій у навчально-виховному процесі, що підтверджує необхідність цілеспрямованого формування інформатичної компетентності майбутніх учителів математики.

Як показали результати констатувального етапу експерименту, незважаючи на шкільну освіту в галузі інформатики, рівень обізнаності абітурієнтів, які вступають на спеціальність „Математика”, щодо роботи з комп'ютерною технікою та програмним забезпеченням і, як наслідок, рівень сформованості інформатичної компетентності є явно недостатнім. Аналіз результатів констатувального етапу педагогічного експерименту показав, що майже половина респондентів (студенти спеціальності „Математика”) мають низький рівень сформованості інформатичної компетентності (52,25 %), а 35 % - виявили середній рівень. Майже третя частина студентів не вміє працювати з конкретними програмними засобами, зокрема пакетами математичних програм, та не володіє методиками використання прикладних програмних продуктів для підтримки навчального процесу з математики.

У другому розділі „Розробка та експериментальна перевірка технології формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки” теоретично обґрунтовано технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки, розкрито педагогічні та методичні можливості засобів сучасних інформаційних технологій, охарактеризовано навчально-методичне забезпечення впровадження технології в навчально-виховний процес вищого навчального закладу, здійснено експериментальну перевірку ефективності розробленої технології. інформатичний компетентність підготовка вчитель

Спираючись на теоретичні засади, результати констатувального етапу педагогічного експерименту, а також аналіз власного досвіду, нами було розроблено та теоретично обґрунтовано технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, яка ґрунтується на взаємозв'язку технічного, технологічного, комуніка-ційного компонентів інформатичної компетентності, передбачає поетапне її формування та реалізується шляхом використання засобів інформацій-них технологій навчання, зокрема комп'ютерних математичних систем, у процесі професійної підготовки майбутнього вчителя математики.

У ході формувального етапу експерименту відбувалася реалізація технології, яка передбачала цілеспрямоване поетапне формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики й містила три умовно визначені етапи: змістовно-підготовчий (оволодіння студентами системою знань у галузі інформаційно-комунікаційних техно-логій, комплексом гностичних, конструктивно-моделюючих умінь і навичок, необхідних для досконалого використання комп'ютера в навчально-виховному процесі вищого навчального закладу й подальшій професійній діяльності); операційно-діяльнісний (застосування засвоєних знань, оволодіння майбутніми вчителями математики загальними прийомами та навичками використання програмного забезпечення з математики, набуття вмінь вирішувати професійні завдання засобами інформаційних технологій за готовими зразками, багаторазове відтворення та відпрацювання технічних операцій); творчо-пошуковий (закріплення й удосконалення сформованих умінь у галузі інформаційно-комунікаційних технологій шляхом самостійної творчо-пошукової діяльності майбутніх учителів математики з розв'язання нестандартних ситуацій, притаманних процесу навчання учнів математики засобами інформаційних технологій).

Експериментальна перевірка технології формування інформатичної компетентності відбувалася в процесі професійної підготовки майбутнього вчителя математики. Так, на змістовно-підготовчому етапі було запропоновано викладання курсів „Інформатика та програмування” й „Сучасні інформаційні технології” за оновленими програмами, які були доповнені навчальною інформацією щодо ознайомлення студентів з можливостями та функціональним призначенням програм MathCad, Maple, MathLab, що дозволяють усвідомити тісний зв'язок і взаємний вплив інформатики та математичних дисциплін. На операційно-діяльнісному етапі відбувалося впровадження розробленого спецкурсу „Методика використання комп'ютера в математиці”, що мав на меті не тільки поглиблене вивчення методики викладання математики за допомогою комп'ютера й забезпечення майбутніх учителів відповідними фаховими знаннями технологій роботи з комп'ютерними математичними системами, але й забезпечення в майбутньому базису для оволодіння новими пакетами математичних програм з урахуванням дуже стрімкого їхнього оновлення, а також формування в студентів стійкого бажання володіти інформатичною компетентністю у своєму житті та професійній діяльності. На цих етапах використовувалися розроблені лекції та лабораторно-практичні заняття з мультимедійною підтримкою, а також Інтернет-технології для пошуку сучасного програмного забезпечення з математики та електронних журналів для викладачів математики, проводилися навчальні конференції. Творчо-пошуковий етап включав педагогічну практику за оновленою програмою, доповненою професійно орієнтованими індивідуальними завданнями, завдяки яким майбутні вчителі математики набували особистісного досвіду використання засобів інформаційних технологій, а також передбачав включення студентів у проектну та самостійну творчо-пошукову діяльність. Наскрізним елементом технології формування інформатичної компетентності було використання комп'ютерних тестових завдань для здійснення поточного контролю якості засвоєння теоретичних знань та практичних умінь студентів у галузі інформаційно-комунікаційних технологій.

Результати, отримані на кінець формувального етапу експерименту, підтвердили висунуту гіпотезу про наявність позитивного впливу розробленої технології для успішного формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики засобами інформаційних технологій.

Проаналізувавши динаміку рівня сформованості в студентів інформатичної компетентності за розробленими критеріями на початку й на кінець експерименту, було відзначено позитивні зміни щодо сформованості інформатичної компетентності в майбутніх учителів математики експериментальної групи (див. табл. 1). Так, більшість студентів ЕГ на початок експерименту за мотиваційним критерієм мали середній і достатній рівень, які становили 45,11 % і 26,32 %. Натомість на кінець експерименту в ЕГ нами було зафіксовані такі результати: високого рівня досягли 27,07 % студентів, достатній рівень збільшився до 55,64 % за рахунок зменшення середнього та низького рівнів, які становлять 14,29 % і 3 %.

Таблиця 1 Динаміка розвитку інформатичної компетентності студентів у процесі професійної підготовки (до й після завершення експерименту)

Високий рівень інформатичної компетентності за когнітивним критерієм на початок експериментальної роботи не було виявлено ні в студентів ЕГ, ні в студентів КГ. Після експерименту високий рівень інформатичної компетентності за когнітивним критерієм значно покращився й становить 27,82 % в ЕГ та 11,48 % - у КГ. Так, на початок експерименту більшість студентів ЕГ мали низький рівень інформатичної компетентності за когнітивним критерієм (51,88 %), по закінченні експерименту низький рівень інформатичної компетентності за когнітивним критерієм становить лише 6,01 %.

Отримані експериментальні дані дозволяють констатувати, що високий рівень інформатичної компетентності за практично-діяльнісним критерієм не мали ні студенти ЕГ, ні студенти КГ, а на кінець експерименту цей показник в ЕГ становить 25,56 %, тоді як у КГ високий рівень - лише 13,11 %.

Порівняння результатів експерименту свідчить про те, що частково формування інформатичної компетентності досягається й за традиційною системою навчання майбутніх учителів математики. На це вказує збільшення відносної кількості респондентів КГ, які після вивчення тих самих курсів з інформатики, але за звичайною програмою, мають „високий” та „достатній” рівень сформованості інформатичної компетентності. Разом з тим, відносна кількість студентів КГ, які мають лише середні та низькі показники, залишається досить значною порівняно з ЕГ. Це дає можливість стверджувати, що експериментальна перевірка в цілому свідчить про ефективність запропонованої технології формування інформатичної компетентності майбутніх учителів математики засобами інформаційних технологій.

Для підтвердження об'єктивності одержаних результатів було перевірено існування достовірної різниці між результатами, одержаними в КГ та ЕГ за допомогою критерію Пірсона Х2 (у нашому випадку Х2>X2кр: 21,65>7,82). Розбіжності в результатах у КГ та ЕГ статистично достовірні з рівнем значущості р=0,05, що переконливо доводить ефективність упровадженої технології в навчальний процес.

За результатами дослідження можна зробити такі висновки:

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення та практичне розв'язання наукової проблеми формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки, що виявилося в обґрунтуванні та експериментальній перевірці технології щодо ефективності реалізації означеного феномену.

2. Актуальність проблеми формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики зумовлена сучасними тенденціями інформатизації суспільства та освіти, що потребують суттєвого вдосконалення технології навчання й організації навчального процесу у вищих навчальних закладах на основі нової технічної й технологічної бази, урахування досягнень у галузі інформаційно-комунікаційних технологій.

3. Аналіз наукової літератури з проблеми формування інформатичної компетентності дав можливість зробити висновок про те, що в науковців немає єдиної точки зору при визначенні сутності та структури інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики.

Узагальнення наукових підходів з досліджуваної проблеми дало можливість визначити, що інформатична компетентність майбутнього вчителя математики - це професійно-особистісна якість, що ґрунтується на знаннях, уміннях, досвіді в галузі інформатики й математики, включає технічний, технологічний і комунікаційний компоненти та дозволяє ефективно розв'язувати професійні педагогічні завдання засобами інформаційних технологій у навчанні учнів математики.

4. Критеріями сформованості інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики визначено: мотиваційний, когнітивний, практично-діяльнісний. Ці критерії дають можливість оцінити рівень сформованості інформатичної компетентності студентів - майбутніх учителів математики (високий, достатній, середній і низький). Надано детальну дескрипцію кожного рівня.

5. Теоретично обґрунтовано й експериментально перевірено технологію, реалізація якої забезпечує ефективність процесу формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки та яка ґрунтується на взаємозв'язку технічного, технологічного, комунікаційного компонентів інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, передбачає реалізацію змістовно-підготовчого, операційно-діяльнісного й творчо-пошукового етапів технології формування інформатичної компетентності в поєднанні з використанням засобів інформаційних технологій, зокрема комп'ютерних математичних систем.

6. Розроблено й апробовано навчально-методичне забезпечення технології формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, що реалізовано за такою схемою впровадження в навчально-виховний процес: на змістовно-підготовчому етапі було запропоновано викладання курсів „Інформатика та програмування” й „Сучасні інформаційні технології” за оновленими програмами; на операційно-діяльнісному етапі відбувалося вивчення розробленого спецкурсу „Методика використання комп'ютера в математиці”; творчо-пошуковий етап включав педагогічну практику за оновленою програмою та самостійну творчо-пошукову діяльність студентів.

7. Експериментальне дослідження підтвердило ефективність розробленої технології формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики засобами інформаційних технологій у процесі професійної підготовки. Зіставлення одержаних у педагогічному експерименті результатів, їх кількісний та якісний аналіз виявив, що реалізація розробленої технології в реальному навчальному процесі зумовила суттєві статистично значущі зміни в рівнях сформованості інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики. Теоретичне узагальнення та експериментальна перевірка основних положень дисертаційної роботи підтвердили сформульовану гіпотезу дослідження.

Дисертаційне дослідження не вичерпує всіх аспектів зазначеної проблеми. Подальший науково-педагогічний пошук передбачає вивчення можливостей дистанційної освіти у формуванні інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики; визначення механізмів формування інформатичної компетентності в майбутніх учителів нематематичних спеціальностей у процесі професійної підготовки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ТА РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЙНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ВІДОБРАЖЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

1. Жукова В. М. Загальнокультурний і професійний аспекти інформаційної культури педагога / Н. М. Чернуха, В. М. Жукова // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2005. - №4 (84). - С. 279 - 284.

2. Жукова В. М. Морально-духовне виховання студентської молоді в процесі роботи з інформаційними технологіями / В. М. Жукова // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2005. - №7 (87). - С. 193 - 199.

3. Жукова В. М. Світоглядні та практичні позиції курсу інформатики у формуванні інформаційної культури майбутнього педаго-га / В. М. Жукова // Зб. наук. пр., присвячений 75-річчю Уман. держ. пед. ун-ту імені Павла Тичини. - Спец. вип. - К. : Міленіум, 2005. - С. 23 - 28.

4. Жукова В. М. Інформаційна компетентність як частина професійної компетентності фахівця / В. М. Жукова // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2006. - №2 (97). - С. 60 - 65.

5. Жукова В. М. Формування інформаційної компетентності майбутнього педагога як потреба сучасної освіти / В. М. Жукова // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2006. - №4 (99). - С. 93 - 102.

6. Жукова В. М. Сутність і структура інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики / В. М. Жукова // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2006. - №21 (116). - С. 119 - 128.

7. Жукова В. М. Сутність критеріального підходу до рівнів сформованості інформатичних компетентностей у вчителів математики / В. М. Жукова // Проблеми сучасної педагогічної освіти. Сер. : Педагогіка і психологія : зб. ст. - Вип.14. - Ч.2. - Ялта : РВВ КГУ, 2007. - С. 215 - 219.

8. Жукова В. М. Вивчення сформованості інформатичних компетентностей у майбутніх учителів математики / В. М. Жукова // Педагогіка вищої та середньої школи : зб. наук. пр. - Кривий Ріг : КДПУ, 2007. - Вип. 19. - С. 138 - 143.

9. Жукова В. М. Комп'ютерні математичні системи як засіб НІТ в навчанні майбутніх вчителів математики / В. М. Жукова // Проблеми сучасної педагогічної освіти. Сер. : Педагогіка і психологія : зб. ст. - Вип.19. - Ч.3. - Ялта : РВВ КГУ, 2008. - С. 205 - 210.

10. Жукова В. М. Цілі інформатичної підготовки майбутніх вчителів математики / В. М. Жукова // Педагогіка вищої та середньої школи : зб. наук. пр. - Кривий Ріг : КДПУ, 2008. - Вип. 21. - С. 43 - 48.

11. Жукова В. М. Формування морально-духовної культури за допомогою інформаційних технологій / В. М. Жукова // Ціннісні пріоритети освіти у ХХІ столітті : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. (11 - 13 листоп. 2003 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2003. - Ч. 4. - С. 226 - 229.

12. Жукова В. М. Інформаційні технології як засіб морально-духовного виховання особистості / В. М. Жукова // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі : матеріали наук. конф. Центру інформаційних технологій. - Луганськ : Альма-матер, 2004. - С. 18 - 22.

13. Жукова В. М. Загальнокультурний і професійний аспекти інформаційної культури педагога / В. М. Жукова // Комп'ютерна підтримка навчальних дисциплін у середній і вищій школі : матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. (15 - 18 листоп. 2004 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2004. - С. 141 - 142.

14. Жукова В. М. Формування інформаційної культури майбутнього педагога / В. М. Жукова // Наукова молодь : зб. пр. молодих учених. - Луганськ : Альма-матер, 2005. - т. 2. - С. 42 - 47.

15. Жукова В. М. Інформаційна культура педагога. Загальнокультурний і професійний аспект / Н. М. Чернуха, В. М. Жукова // Перше Вересня. - 2005. - №5 (293). - С. 23.

16. Жукова В. М. Інформаційна культура як складова частина сучасного педагога / В. М. Жукова // Ціннісні пріоритети освіти у ХХІ столітті: орієнтири та напрямки сучасної освіти : матеріали II Міжнар. наук.-практ. конф. (2 - 5 жовт. 2005 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2005. - Ч. 2. - С. 235 - 240.

17. Жукова В. М. Інформаційна компетентність як частина професійної компетентності фахівця / В. М. Жукова // Комп'ютерна підтримка навчальних дисциплін у середній і вищій школі : матеріали II Всеукр. наук.-практ. конф. (8 - 9 груд. 2005 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2005. - С. 23 - 24.

18. Жукова В. М. Поняття „компетенція” та „компетентність” в контексті формування інформаційної компетентності майбутнього фахівця / В. М. Жукова // Наукова молодь: досягнення та перспективи : матеріали І Міжнар. наук.-практ. конф. (26 - 27 квіт. 2006 р., м. Луганськ). - Луганськ : Знання, 2006. - Т. 1. - С. 28 - 30.

19. Жукова В. М. Складові інформатичної компетентності вчителя математики / В. М. Жукова // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі : матеріали ІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (14 - 16 листоп. 2006 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2006. - Т. 1, - С. 127 - 129.

20. Жукова В. М. Відмінність понять інформатичної та інформаційної компетентності в контексті підготовки вчителя математики / В. М. Жукова // Сучасні тенденції розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці : матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. (11 - 13 груд. 2006 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2006. - С. 31 - 33.

21. Жукова В. М. Виявлення критеріїв сформованості інформатичних компетентностей у майбутніх вчителів математики / В. М. Жукова // Наукова молодь: досягнення та перспективи : матеріали ІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (23 - 24 квіт. 2007 р., м. Луганськ). - Луганськ : Поліграфресурс, 2007. - С. 16 - 19.

22. Жукова В. М. Рівні сформованості інформатичних компетентностей у майбутніх вчителів математики / В. М. Жукова // Професіоналізм педагога у контексті Європейського вибору України : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. (20 - 22 верес. 2007р., м. Ялта). -Ялта : РВВ КГУ, 2007. - Ч. 2. - С. 59 - 63.

23. Жукова В. М. Психологічна готовність до застосування ІКТ в контексті формування інформатичних компетентностей майбутнього вчителя математики / В. М. Жукова // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі : матеріали ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (14 - 16 листоп. 2007 р., м. Луганськ). - Луганськ, 2007. - С. 242 - 245.

24. Жукова В. М. Інформатична підготовка майбутніх вчителів математики на базі ІКТ / В. М. Жукова // Наукова молодь: досягнення та перспективи : матеріали ІV Міжнар. наук.-практ. конф. (11 - 12 берез. 2008 р., м. Луганськ). - Луганськ : Знання, 2008. - С. 104 - 107.

25. Жукова В. М. Основні задачі навчання інформатиці майбутніх вчителів математики / В. М. Жукова // Сучасні тенденції розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці : матеріали ІІ Всеукр. наук.-практ. конф. (8 - 10 квіт. 2008 р., м. Луганськ). - Луганськ : Альма-матер, 2008. - С. 121 - 123.

26. Жукова В. М. Принципи впровадження комп'ютерних математичних систем у навчальний процес фізико-математичних факультетів / В. М. Жукова // Професіоналізм педагога в контексті Євро-пейського вибору України : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. (18 - 20 верес. 2008 р., м. Ялта). - Ялта : РВВ КГУ, 2008. - Ч.1. - С. 83 - 85.

АНОТАЦІЯ

Жукова В. М. Формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія і методика професійної освіти. - Луганський національний університет імені Тараса Шевченка. - Луганськ, 2009.

Дисертацію присвячено питанням формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки засобами інформаційних технологій. У дослідженні визначено сутність та структуру інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, що складається з єдності трьох компонентів: технічного, технологічного та комунікаційного.

Теоретично обґрунтовано й експериментально перевірено технологію формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики в процесі професійної підготовки. Розроблено й апробовано навчально-методичне забезпечення технології формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя математики, що реалізовано через запровадження в навчально-виховний процес спецкурсу „Методика використання комп'ютера в математиці”, оновлення програм та навчально-методичного забезпечення навчальних курсів „Інформатика та програмування”, „Сучасні інформаційні технології” для майбутніх учителів математики, програми педагогічних практик студентів.

Ключові слова: професійна підготовка вчителя математики, інформатична компетентність, технологія формування інформатичної компетентності вчителя математики, засоби інформаційних технологій, комп'ютерні математичні системи.

Жукова В. Н. Формирование информатической ком-петентности будущего учителя математики в процессе профессиональной подготовки. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. - Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко. - Луганск, 2009.

Диссертационное исследование посвящено проблеме формирования информатической компетентности будущего учителя математики в процессе профессиональной подготовки средствами информационных технологий.

Актуальность проблемы формирования информатической компетентности будущего учителя математики определяется современ-ным информационно-технологическим развитием украинского общества, существующими тенденциями информатизации общества и образования.

Теоретический анализ разных точек зрения на проблему формирования информатической компетентности свидетельствует о том, что в современном научном дискурсе отсутствует единая точка зрения на определение сущности и структуры информатической компетентности будущего учителя математики.

Обобщение научных подходов по исследуемой проблеме дало возможность определить, что информатическая компетентность будущего учителя математики - это профессионально-личностное качество, которое основывается на знаниях, умениях, опыте в области информатики и математики, включает технический, технологический и коммуникационный компоненты и позволяет эффективно решать профессиональные педагогические задачи средствами информационных технологий в обучении учеников математике.

В исследовании критериями сформированности информатической компетентности будущего учителя математики были определены: мотивационный, когнитивный, практико-деятельностный. Эти критерии позволяют оценить уровень сформированности информатической компетентности у будущего учителя математики (высокий, достаточный, средний, низкий).

Теоретически обоснована и экспериментально проверена технология формирования информатической компетентности будущего учителя математики в процессе профессиональной подготовки, которая основывается на взаимосвязи технического, технологического, коммуникационного компонентов информатической компетентности будущего учителя математики; предусматривает поэтапную технологию ее формирования, которая включает содержательно-подготовительный, операционно-деятельностный, творческо-поисковый этапы; реализуется путем использования средств информационных технологий, в частности компьютерных математических систем.

Разработано и апробировано учебно-методическое обеспечение технологии формирования информатической компетентности будущего учителя математики, которое реализовано через внедрение в учебно-воспитательный процесс спецкурса „Методика использования компью-тера в математике”, обновление программ и учебно-методического сопровождения учебных курсов „Информатика и программирование”, „Современные информационные технологии” для будущих учителей математики, программы педагогических практик студентов.

Ключевые слова: профессиональная подготовка учителя математики, информатическая компетентность, технология форми-рования информатической компетентности учителя математики, средства информационных технологий, компьютерные математические системы.

Zhukova V. N. The formation of informatic competence of future Mathematics teacher in the process of professional training.- Manuscript.

Thesis for a Candidate Degree in Pedagogics, speciality 13.00.04 - Theory and Methodology of Professional Education. - Luhansk Taras Shevchenko National University. - Luhansk, 2009.

Dissertation deals the problem of forming the informatic competence of future Mathematics teacher in the process of professional training. The essence and structure of informatic competence of future Mathematics teacher which consists of combination of three components is defined in the research: they are technical, technological and communicative.

The technology of forming informatic competence of future Mathematics teacher in the process of professional training is theoretically proved and experimentally tested. Education support for the technology of forming informatic competence of future Mathematics teacher, which is realized by introduction in the curriculum the special course „Methodology of using computer in Mathematics”, updating the curriculum and educational support of courses „Informatics and programming”, „Modern Information Technologies” for the future Mathematics teachers, programs of pedagogical practices for students are worked out and tested.