Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова

13.00.02 - Теорія та методика навчання (інформатика)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук

Теоретико-методичні основи формування інформатичних компетентностей вчителів природничих дисциплін у галузі дистанційного навчання

Смирнова-Трибульска Євгенія Миколаївна

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі інформатики в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, Міністерство освіти і науки України.

Науковий консультант:

доктор педагогічних наук, професор, академік АПН України Жалдак Мирослав Іванович, Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова, завідувач кафедри інформатики.

Офіційні опоненти:

доктор педагогічних наук, професор Морзе Наталія Вікторівна, Національний аграрний університет, проректор з навчально-наукових питань інформатизації та телекомунікаційних систем в АПК;

доктор педагогічних наук, доцент Раков Сергій Анатолійович, Український центр оцінювання якості освіти, радник директора з наукових питань;

доктор педагогічних наук, професор Триус Юрій Васильович, Європейський університет, проректор з навчально-методичної роботи.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова, 01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.О. Швець

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальність роботи визначається Державною доктриною розвитку інформаційного суспільства в XXI столітті, пов'язаною з виникненням “суспільства глобальної компетентності”, в якому змінюється як глобальна економіка, так і статус системи освіти, концептуальними принципами реформ і модернізації систем освіти, що здійснюються в багатьох європейських державах, у тому числі в Україні, а також змінами у вищій освіті, пов'язаними з приєднанням України до Болонського процесу.

Одним з пріоритетних напрямів розвитку освіти є впровадження інформаційно-комунікаційних технологій у всі ланки освітньої системи, що забезпечить подальший вплив на ефективність процесу навчання, виховання і розвитку молоді, доступність і якість освіти, підготовку молодого покоління до життєдіяльності в інформаційному суспільстві, суспільстві знань, у тому числі, завдяки формуванню у них умінь самостійно навчатися, а також відхід від принципів енциклопедизму на користь розвитку критичного підходу до навчального матеріалу і навчання в цілому, формування креативного мислення і цілісного уявлення про навколишній світ. Досягнення цих цілей на сьогоднішній день неможливе без інформатизації освіти та впровадження компетентнісно-орієнтованого підходу на всіх щаблях освіти, що впливає на цілі, зміст, методи, засоби, організаційні форми навчання, а також вимагає принципової модернізації всього науково-методичного забезпечення навчально-пізнавального процесу, відповідної підготовки вчителів в галузі інформаційно-комунікаційних технологій, впровадження інноваційних технологій навчання, які конкретизуються в нових інформаційних, педагогічних, модульних і дистанційних технологіях навчання. Перша забезпечує навчання з комп'ютерною підтримкою, друга і третя - спрямовані на його індивідуалізацію, а четверта - інтегрує всі попередні.

Однією з найважливіших освітніх проблем практично у всіх європейських державах є створення і розвиток функціональної і ефективної системи “освіти протягом всього життя” (LLL - Life Long Learning), про що говориться в деклараціях Болонського процесу, до якого в 2005 році приєдналася Україна.

Для сучасної епохи високих технологій і суспільства знань, що формується, характерні надзвичайно активні процеси старіння і, відповідно, оновлення знань. До того ж має місце дуже помітна динаміка соціальних процесів. Потрібно відзначити, що у вітчизняній освітній системі необхідність безперервної і додаткової освіти була усвідомлена достатньо давно - це відома система підвищення кваліфікації і професійної перепідготовки кадрів в колишньому СРСР, до якої пізніше додалася система отримання другої вищої освіти. В даний час вимоги до цієї системи зростають як в кількісному, так і в якісному відношенні. В кількісному, оскільки збільшується число людей, яким у професійній діяльності необхідні додаткові знання і уміння в галузі інформатики, психології, економіки, менеджменту тощо. В якісному, оскільки виникають нові галузі знань, які раніше не існували, збільшується роль галузей, заснованих на мульти-, міждисциплінарних і інтеграційних підходах. Вищі навчальні заклади багатьох європейських держав, у тому числі українські, російські, польські особливо зацікавлені в “дорослому” контингенті тих, хто навчається, якщо взяти до уваги демографічний спад, що наближається, коли кількість випускників шкіл буде меншою, ніж число місць у вищих навчальних закладах.

Процеси глобалізації всіх сфер суспільного життя, становлення інформаційної (постіндустріальної) стадії розвитку суспільства приводять до того, що реалізація безперервної освіти населення стає життєвою необхідністю. При цьому особливої ваги набувають моделі, форми і технології дистанційної освіти.

Сучасний педагогічний процес направлений на встановлення взаємозбагачуючих відносин між його учасниками, забезпечення адаптації тих, хто вчиться, до сучасних соціально-економічних умов, самореалізацію і розкриття їх творчого потенціалу. Це у свою чергу вимагає розробки освітніх технологій, переорієнтованих на широке використання сучасних засобів комунікацій для розвитку людини і її професійного становлення. При цьому в центрі уваги всіх суб'єктів педагогічного процесу знаходиться людина, яка вчиться, все більше звертається увага на необхідність розкриття її творчого і інтелектуального потенціалу, формування і розвиток її компетентностей.

Інтенсивний розвиток інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ), характерний для кінця XX - початку XXI ст., ініціює формування тенденцій інтелектуалізації всіх видів діяльності людей у всіх виробничих і невиробничих сферах, і перш за все в системі освіти. Реалізація можливостей використання інформаційно-комунікаційних технологій в освітніх цілях вимагає розробки спеціальних підходів до використання знань і технологій створення, опрацювання, зберігання, передавання відомостей і даних в сучасних соціокультурних умовах.

Перспективними тенденціями розвитку безперервної, зокрема вищої та післядипломної, освіти є її доступність, особистісна орієнтованість, педагогічно доцільне і виважене поєднання традиційних і дистанційних технологій і методичних систем навчання.

Реалізація системи дистанційного навчання в педагогічній практиці дозволить вирішити ряд проблем, які в загальному вигляді можуть бути сформульовані таким чином:

а) забезпечення доступності різноманітних ресурсів навчального призначення;

б) отримання загальної і професійної освіти в зручній, адекватній і відповідній очікуванням тих, хто вчиться, формі;

в) підвищення кваліфікації або зміна напрямку професійної діяльності;

г) інтенсифікація системи освіти;

д) розвиток творчих і інтелектуальних здібностей людини за допомогою відкритого і вільного використання всіх освітніх ресурсів і програм, у тому числі, доступних в мережі Інтернет;

е) обмін даними, комунікативна діяльність на базі загальних інтересів, перш за все освітніх і професійних;

ж) організація дозвілля, відпочинку, розвитку і ін.

Розвиток дистанційної освіти обумовлює і забезпечує створення відкритих, у тому числі міжнародних, освітніх структур різного призначення. В даний час відбувається активний розвиток сучасних наукомістких технологій з урахуванням кардинальних соціально-економічних змін в суспільстві. Змінюється парадигма освіти - від “освіти на все життя” до “освіти протягом всього життя”. В її рамках йде пошук нових форм організації процесу навчання на основі компетентнісно-орієнтованого підходу.

Водночас фундаментальною професійною освітою є вища освіта, яка набувається у вищих навчальних педагогічних закладах майбутніми вчителями. Для забезпечення ефективності існуючої системи вищої та післядипломної освіти необхідно активно спиратися на весь спектр інновацій у навчанні (майстер-класи, активні семінари, конференції, конкурси, ділові ігри, групові та індивідуальні проекти, дискусії на форумах і т.п.), а також широко використовувати дистанційні форми навчання на основі Інтернет-технологій, зокрема з метою формування у майбутніх та діючих вчителів інформатичних компетеностей і використання їх в своїй професійній діяльності.

Категорії компетентності педагога в освітній системі XXI-століття, яка змінюється, всебічно аналізували і вивчали: І.В. Вачков, І. Зелінська, І.А. Зимня, С.В. Кульневіч, Н.В. Морзе, О.В. Овчарук, Є.С. Полат, Н.С. Пряжников, Дж. Равен, С.А. Раков, Г.Б. Скок, М.М. Сисло, О.В. Співаковський, Ю.В. Триус, С. Ющик та ін.

Різноманітні аспекти впровадження інформаційно-комунікаційних технологій в процес навчання привернули увагу багатьох дослідників. Дидактичні і методичні проблеми інформатизації навчального процесу вивчалися в роботах В.Г. Болтянського, Б.П. Беспалько, А.П. Єршова, М.І. Жалдака, В.І. Клочка, О.А. Кузнєцова, Е.І. Кузнєцова, В.М. Монахова, Н.В. Морзе, Ю.А. Первіна, Є.С. Полат, В.Г. Розумовського, С.А. Ракова, І.В. Роберт, Т.А. Сергеєвої, М.М. Сисли, О.В. Співаковського, Ю.В. Триуса та ін.

Психолого-педагогічним, теоретичним і практичним аспектам використання дистанційних форм навчання присвячені роботи А.А. Андрєєва, Х. Беккера, П. Бергера, В.Ю. Бикова, В. Бланка, Р. Брауна, Д. Брителла, М.В. Вислобокової, М. Дaугіамаса, М. Кампоса, В.М. Кухаренка, Н.В. Морзе, В.В. Олійника, Є.С. Полат, Д. Риеля, О.В. Рибалко, М. Селінджера, М.Г. Сиротенка, М. Скардамальї, В.І. Солдаткіна, О.В. Співаковського, М.І. Старова, Р. Тейлора, Ю.В. Триуса, М.С. Чванової, К. Шеферда, С. Ющика та ін.

Необхідно відзначити об'єктивні на сучасному етапі процеси інтеграції основної і додаткової освіти, які мають яскраво виражену акмеологічну спрямованість впливу на людину і доводять, що без внутрішньої мотивації, стимулювання саморозвитку, суб'єкт-суб'єктних відносин неможливо здійснити реформування, модернізацію освітньої системи. Інтеграційний підхід припускає перш за все багатовимірність і єдність освіти, одночасне і рівноважне функціонування трьох його елементів: навчання, виховання, творчий розвиток людини в їх взаємозв'язку і взаємообумовленості. Одночасно важливою є орієнтація на освітній результат - активне і широке впровадження компетентнісно-орієнтованого підходу в освіті. Інтеграція знань з різних предметних галузей та формування вмінь і навичок їх ефективного цілеспрямованого практичного використання - найважливіша умова підвищення якості сучасної системи освіти та відповідь на замовлення суспільства.

Аналіз науково-педагогічних джерел і дослідження стану розробленості досліджуваних проблем, а також дослідження досвіду використання інформаційно-комунікаційних технологій вчителями різних предметів в загальноосвітніх і профільних школах в Україні, Білорусії, Росії, Польщі та інших країнах переконує в тому, що проблеми підготовки вчителів, зокрема природничих дисциплін в галузі інформаційно-комунікаційних технологій вирішені далеко не повністю. Не визначені однозначно теоретичні і методичні основи підготовки і підвищення кваліфікації різних груп педагогів до навчання в школах інформатики і використання інформаційно-комунікаційних технологій та дистанційних форм в навчально-виховному процесі при навчанні різних предметів і в професійній діяльності взагалі. Потреби удосконалення і поліпшення теоретичної і практичної підготовки вчителів до навчання інформатики і використання інформаційно-комунікаційних технологій при навчанні різних предметів, зокрема природничих, недостатній рівень розробки теоретико-методичних основ комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання, особливо дистанційних його форм, визначили вибір теми даного дослідження: “Теоретико-методичні основи формування інформатичних компетентностей вчителів природничих дисциплін у галузі дистанційного навчання”.

Аналіз теоретичних робіт вітчизняних і зарубіжних авторів, практичного досвіду реалізації дистанційного навчання на різних рівнях системи безперервної освіти доводить інноваційний характер цього виду навчання, його актуальність і перспективність. Це підтверджується результатами дослідно-експериментальної роботи, проведеної в ході даного дослідження.

Сьогодні дистанційне навчання в рамках системи безперервної освіти розглядається, як мінімум, на п'яти рівнях: середні загальноосвітні школи (гімназії, ліцеї, школи тощо), середні професійні навчальні заклади (коледжі); вищі навчальні заклади (інститути, університети, академії тощо); післявузівська освіта (Інститути післядипломної освіти, друга вища освіта); система додаткової професійної освіти (курси підвищення кваліфікації, самоосвіта).

В той же час описовий характер локальної педагогічної практики щодо реалізації дистанційного навчання і глобальна “технологізація” сфери освіти породжує суперечність між накопиченим, але несистематизованим досвідом реалізації дистанційних технологій в системі вищої та післядипломної освіти, і недостатньою розробкою теоретичних основ і комп'ютерно-орієнтованих методичних систем дистанційного навчання. Таким чином, однією з проблем дослідження є визначення комплексу організаційно-педагогічних і технологічних умов реалізації дистанційного навчання в системі вищої і післядипломної освіти. Іншою найважливішою суперечністю і проблемою для вирішення є недостатній рівень підготовки вчителів (майбутніх і вже виконуючих свої професійні обов'язки) до використання в своїй професійній діяльності інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях, і одночасно гострою необхідністю підвищити цей рівень в найкоротші терміни у зв'язку з модернізацією системи освіти, її інформатизацією і відповідно появою нових сучасних вимог щодо компетентностей вчителів у галузі ІКТ і ДН.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження проводилося у відповідності до законів України “Про освіту”, “Про вищу освіту”, “Про концепцію національної програми інформатизації”, “Про національну програму інформатизації”, “Про основні принципи розвитку інформаційного суспільства в Україні на 2007-2015 рр.”, згідно з Державною національною програмою “Освіта” (Україна XXI століття), Державною програмою “Інформаційні і комунікаційні технології в освіті і науці” на 2006-2010 рр., “Концепцією розвитку дистанційної освіти в Україні” і ін.

Тема дисертації є складовою частиною плану НДР кафедри інформатики Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова “Теоретичне обґрунтовування і розробка комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання математики і інформатики в середніх загальноосвітніх і вищих педагогічних навчальних закладах” (код державної реєстрації 0198U001678) і “Комп'ютерно-орієнтовані методичні системи навчання природничих дисциплін в середніх загальноосвітніх і вищих педагогічних навчальних закладах” (код державної реєстрації 0101U002751).

Тема затверджена на засіданні Вченої ради Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова 27 вересня 2007 року (протокол №3), та узгоджена в Раді з координації наукових досліджень в галузі педагогіки та психології в Україні при АПН України 30 жовтня 2007 року (протокол №8).

Сформульовані вище проблеми і глобальне використання інформаційно-комунікаційних технологій в різноманітних сферах діяльності людей визначили теоретико-експериментальний характер дослідження.

Мета і завдання дослідження: дослідити вітчизняний і зарубіжний досвід в галузі інформатизації освіти; визначити і теоретично обґрунтувати основні принципи, форми, методи ефективного використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання в навчальному процесі у вищих педагогічних навчальних закладах; розробити і експериментально перевірити комп'ютерно-орієнтовану методичну систему підготовки вчителів, зокрема природничих дисциплін, до використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання в своїй професійній діяльності; обґрунтувати і розробити теоретико-методологічні основи дистанційного навчання, що базуються на Інтернет-технологіях, в системі безперервної (вищої і післядипломної) освіти.

Для досягнення поставленної мети були визначені і сформульовані наступні завдання дослідження:

- провести всебічний аналіз і дослідити стан та рівень вивченості сформульованих проблем в педагогічній теорії і практиці;

- окреслити тенденції розвитку комп'ютерно-орієнтованої методичної системи підготовки вчителів до використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі і формування у них інформатичних компетентностей;

- проаналізувати стан дослідженості і розробленості концепції дистанційного навчання в теорії і практиці безперервної освіти, зокрема вищої і післядипломної;

- встановити сукупність особливостей та характеристик дистанційного навчання як однієї з перспективних форм організації педагогічного процесу на всіх рівнях системи безперервної, зокрема вищої і післядипломної, освіти;

- розробити, теоретично обґрунтувати і експериментально перевірити основні положення концепції підготовки вчителів природничих дисциплін до використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання у своїй навчально-пізнавальній і професійній діяльності та формування у них інформатичних компетентностей;

- розробити, теоретично обґрунтувати і експериментально перевірити основні компоненти комп'ютерно-орієнтованої методичної системи підготовки вчителів до використання інформаційно-комунікаційних технологій та дистанційних форм навчання в навчальному процесі;

- обґрунтувати цілі вивчення і зміст предметів “Методи комп'ютерної підтримки навчання”, “Мультимедіа в дидактиці”, “Інтернет-технології”, “Теорія і практика дистанційного навчання” і інших як необхідних на всіх педагогічних спеціальностях вищих навчальних закладів і в післядипломній освіті;

- розробити систему науково-педагогічного забезпечення підготовки і підвищення кваліфікації вчителів природничих дисциплін до використання інформаційно-комунікаційних технологій в своїй професійній діяльності і формування у них інформатичних компетентностей;

- розробити окремі компоненти методичної системи підготовки і підвищення кваліфікації вчителів різних предметів до самоосвіти та організації і проведення навчання і самонавчання в дистанційній формі;

- розробити систему принципів побудови дистанційного навчання на основі Інтернет технологій;

- спроектувати функціональну модель дистанційного навчання і експериментально перевірити її в реальній педагогічній практиці безперервної, зокрема вищої і післядипломної, освіти;

- визначити організаційно-педагогічні, програмно-технічні і технологічні умови реалізації дистанційного навчання;

- сформулювати науково-обґрунтовані висновки і педагогічні рекомендації щодо реалізації дистанційного навчання в системі вищої і післядипломної освіти.

Об'єкт дослідження: навчальний процес у вищих педагогічних навчальних закладах та закладах післядипломної освіти в умовах широкого і систематичного використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях.

Предмет дослідження: принципи, основні напрями, форми, методи і моделі використання інформаційно-комунікаційних технологій у вищих педагогічних навчальних закладах та закладах післядипломної освіти, підготовка педагогів до використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях, в своїй професійній діяльності.

Методи дослідження. Теоретичною основою дослідження є діалектико-матеріалістичний метод пізнання, педагогічна теорія розвиваючого навчання (В.В. Давидов, З.І. Калмикова, Д.Б. Ельконін і ін.), основний принцип психології про єдність свідомості і діяльності (Л.С. Виготський, А.Н. Леонтьєв, С.Л. Рубінштейн і ін.), теорія “сфери актуального” і “сфери найближчого розвитку” (Л.С. Виготський, А.Н. Леонтьєв, А.Р. Лурія і ін.), теорія орієнтувальної основи розумових дій (Л.С. Виготський, П.Я. Гальперін, Н.Ф. Тализіна і ін.), теорія діяльнісного навчання (П.Я. Гальперін, Л.С. Виготський, В.В. Давидов, А. Дістервег, Д.Б. Ельконін, С. Криговська, А.Н. Леонтьєв, Н.Ф. Тализіна і ін.), принципи отримання різноманітних показників інтелектуального розвитку залежно від змісту і умов навчання (В.В. Давидов, Л.В. Занков, Д.Б. Ельконін і ін.), когнітивна теорія (Л.С. Виготський, Ж. Піаже і ін.), ідеї соціального конструктивізму (Л.С. Виготський, Дж. Дьюї, Дж. Брунер, Ж. Піаже, С. Пейперт і ін.); теорія формування понять (Д.М. Богоявленський, О.М. Кабанова-Меллєр, Н.О. Менчинська, І.П. Павлов, С.Л. Рубінштейн, І.М. Сеченов і ін.), праці педагогів, психологів, в яких розглядаються проблеми освіти, її роль в розвитку людини, яка навчається (Ю.К. Бабанський, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперін, Б.С. Гершунський, В.В. Давидов, М.А. Данілов, М.В. Кларін, В.В. Краєвський, В.С. Лєдньов, І.Я. Лернер, Є.С. Полат і ін.); праці в галузі розвитку концепцій і структури вищої професійної освіти на основі компетентнісного підходу (А.Н. Афанасьєв, О.М. Гончарова, Е.Ф. Зеєр, І.А. Зимня, В.Г. Кінелєв, С.В. Кульневич, В.С. Лєдньов, О.І. Пометун, С.А. Раков, Ю.В. Триус і ін.); праці в галузі теорії і практики підготовки педагогічних кадрів (І.Ф. Ісаєв, А.І. Міщенко, Г.О. Михалін, В.А. Сластьонін, О.В. Співаковський, Є.М. Шиянов та ін.); дослідження в галузі інформатизації освіти (В.Ю. Биков, А.П. Єршов, М.І. Жалдак, В.Г. Кінелєв, К.К. Колін, О.А. Кузнєцов, А.Ю. Кравцова, Н.В. Морзе, Є.С. Полат, С.А. Раков, І.В. Роберт, О.В. Співаковський, А.Ю. Уваров, Ю.В. Триус та ін.); праці в галузі теорії і практики підготовки педагогічних кадрів, дослідження в галузі інформатизації освіти, праці, в яких розкриваються основні напрямки підготовки педагогічних кадрів в галузі інформатизації навчального процесу (М.І. Жалдак, Е.І. Кузнєцов, Т.А. Лавіна, М.П. Лапчик, А.В. Могильов, Н.В. Морзе, Є.С. Полат, Н.В. Сафронова, М.М. Сисло, С. Ющик та ін.); дослідження в галузі методології і методики навчання інформатики (С.А. Бешенков, О.Г. Гейн, А.П. Єршов, М.І. Жалдак, О.А. Кузнєцов, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, Н.В. Морзе, О.А. Ракитіна, А.Л. Семенов, М.М. Сисло, О.В. Співаковський, М.Д. Угрінович, С. Ющик та ін.), основні концептуальні положення теорії пізнання і теорії навчання; основні принципи системного і синергетичного підходів до пізнання фактів, явищ, педагогічних процесів; концептуальні основи системного підходу до підготовки фахівців, зокрема педагогічних кадрів; постулати, що містяться в документах з питань інформатизації різних сфер суспільного життя і реформування системи освіти в Україні та інших державах, зокрема Національній доктрині розвитку освіти в Україні в XXI столітті, Законі України “Про освіту”, “Про вищу освіту”, Державній національній програмі “Освіта” (Україна XXI століття); концептуальні засади розвитку педагогічної освіти в Україні і її інтеграції в європейський освітній простір; галузеві стандарті вищої освіти, інші нормативні документи, в яких враховується вітчизняний і зарубіжний досвід підготовки майбутніх і діючих вчителів, зокрема міжнародні стандарти, професійні педагогічні кваліфікації, компетентності тощо.

Для досягнення мети дослідження, розв'язування поставлених задач використовувався комплекс взаємно доповнюючих методів досліджень: аналіз і синтез наукової літератури за темою дослідження (розділ 1, розділ 2); вивчення директивних, нормативних і програмно-методичних документів у сфері освіти (розділ 1, 1.1, 1.5, розділ 2), абстрагування, класифікація, систематизація теоретичних і емпіричних даних, порівняльний аналіз узагальнення, екстраполяція, моделювання, проектування систем і процесів (розділ 3); емпіричні методи дослідження - спостереження, анкетування, інтерв'ю, опитування, тестування, самооцінювання, експертне оцінювання, дослідження і аналіз педагогічної діяльності вчителів (розділ 2, 2.7, розділ 4, 4.3., 4.11.); вивчення актуального досвіду функціонування систем безперервної освіти, зокрема вищої і післядипломної, особливості навчання дорослих і використання дистанційного навчання, спостереження, анкетування (2.5, 2.6); контент-аналіз, рейтинг, Інтернет-пошук, анкетування, евристичні бесіди, аналіз і порівняльна характеристика доступних систем СLMS підтримки організації і проведення дистанційного навчання і CMS - систем для управління змістом, висновок про вибір найбільш адекватних для проведення дослідження систем дистанційного навчання MOODLE, Nuke PHP Apache і Joomla! (розділ 4, 4.4., 4.5.); педагогічний експеримент, ретроспективний аналіз особистого педагогічного досвіду, що стосується моделювання систем навчання і впровадження дистанційного навчання (розділ 3, 3.1., 3.2., 3.3., 3.4.); цілеспрямований педагогічний експеримент з метою апробації запропонованої комп'ютерно-орієнтованої методичної системи, робота у вищих навчальних закладах, на курсах підвищення кваліфікації і післядипломній освіті вчителів різних, зокрема природничих, дисциплін, проведення навчання в дистанційній формі, яка основана на Інтернет-технологіях (розділ 4); статистичні методи - кількісний і якісний аналіз експериментальних даних, графічний аналіз одержаних результатів, критеріальний аналіз інформатичних компетентностей майбутніх і діючих вчителів (розділ 4, 4.11, додатки).

Дослідження проводилося в 1997-2007 рр. і було поділене на три етапи.

На аналітико-констатуючому етапі (1997-2002 рр.) була розроблена програма дослідження, що включала визначення вихідних теоретичних позицій, цілі експериментальної роботи і визначення задач, конкретизацію об'єкту і предмету дослідження, виділення етапів і визначення термінів роботи, формування експериментальних груп, прогнозування очікуваних результатів експерименту, можливих негативних явищ і шляхів їх усунення. Була проаналізована філософська, педагогічна, психологічна література, у тому числі з інформатики і інформаційних технологій; досвід навчання інформатики та використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі, досвід підготовки вчителів інформатики і вчителів інших природничих дисциплін до використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі; проводилися заняття з інформатичних предметів в післядипломній освіті, на курсах підвищення кваліфікації вчителів на стаціонарних і заочних інформатичних і неінформатичних педагогічних напрямах, розроблялися, перевірялися і удосконалювалися програми навчання; з'ясовувалися історія, досвід і сучасні вітчизняні і зарубіжні приклади використання дистанційних форм навчання в підготовці педагогічних кадрів; проводився теоретичний аналіз вітчизняної психолого-педагогічної і методичної літератури для визначення ступеня вивченості і розробленості проблеми; вивчався і узагальнювався стан проблеми в системі вищої педагогічної освіти і в системі підвищення кваліфікації вчителів; здійснювалися спостереження за процесом навчання майбутніх вчителів використовувати інформаційно-комунікаційні технології в їх майбутній професійній діяльності. В результаті була виявлена актуальність дослідження і сформульована його гіпотеза. Була встановлена необхідність разом з даною проблемою проаналізувати тенденції змін в системі вищої і післядипломної освіти, що відбуваються під впливом впровадження в навчальний процес сучасних інформаційно-комунікаційних технологій, в умовах зміни парадигми на основі компетентнісно-орієнтованого підходу, а також відповідний зарубіжний досвід

На цьому етапі були визначені об'єкт, предмет, мета, задачі і гіпотези дослідження; були розроблені концептуальні принципи підготовки педагогічних кадрів до використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі, у тому числі з використанням дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях.

На пошуковому етапі (2003-2005 рр.) була розроблена методологія дослідження, програма підготовки вчителів інформатики, математики на стаціонарних (денних) і заочних курсах вищих педагогічних навчальних закладів до використання комп'ютерно-орієнтованих систем навчання, зокрема дистанційних форм навчання та програми підвищення кваліфікації вчителів в післядипломній освіті з метою формування у них інформатичних компетентностей; розроблені методичні матеріали, що стосуються використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі, у тому числі в галузі дистанційних форм навчання. Був проведений діагностичний експеримент з метою дослідження стану готовності вчителів до використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі, а також дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях; розроблена методика формуючого експерименту.

На формуючому, узагальнюючому етапі (2005-2007 рр.) була здійснена перевірка робочих гіпотез, концептуальних принципів дослідження; проаналізовані і систематизовані одержані в процесі експериментального дослідження емпіричні дані; розроблені і сформульовані теоретичні узагальнення; сформульовані загальні висновки; визначені наукові, педагогічні і інформаційні інновації; визначені теоретична і практична значущість одержаних результатів. Основні результати дослідження представлені в публікаціях автора та узагальнені в науковій монографії.

Наукова новизна одержаних результатів. Головним результатом дослідження є обґрунтування комп'ютерно-орієнтованої теоретико-методичної системи підготовки майбутніх вчителів природничих дисциплін у вищих педагогічних навчальних закладах та діючих вчителів в системі безперервної, зокрема післядипломної, освіти в галузі ІКТ та дистанційного навчання.

Вперше:

- розроблені, теоретично обґрунтовані і експериментально перевірені основні положення концепції формування інформатичних компетентностей вчителів природничих дисциплін стосовно використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання в своїй професійній діяльності;

- розроблені, теоретично обґрунтовані і експериментально перевірені основні компоненти комп'ютерно-орієнтованої методичної системи підготовки вчителів до використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі;

- обґрунтовані цілі навчання і зміст предметів “Методи комп'ютерної підтримки навчання”, “Мультимедіа в дидактиці”, “Інтернет-технології”, “Теорія і практика дистанційного навчання” і ін. як необхідних на всіх педагогічних спеціальностях у вищих навчальних закладах і в післядипломній освіті;

- виділені і досліджені основи комп'ютерно-орієнтованої методичної системи формування інформатичних компетентностей вчителів, яка включає:

1) психолого-педагогічні основи підготовки вчителів,

2) організаційно-методичне забезпечення навчання,

3) розкриття соціального замовлення системи освіти у вигляді вимог до підготовки вчителя,

4) забезпечення процесу навчання засобами інформатизації,

5) інформатичну, методичну і технічну підтримку навчально-пізнавальної діяльності майбутніх і діючих вчителів при широкому використанні дистанційних форм навчання, заснованих на Інтернет-технологіях,

6) відповідні компоненти інформатичних компетентностей, у тому числі в галузі дистанційного навчання;

- визначені і охарактеризовані організаційні форми, моделі дистанційного навчання та типи дистанційних курсів (гібридна (комбінована), кейс-технології, віртуальна школа (університет), мережні курси, Інтернет-курси, консультативні курси, курси-форуми і ін.);

- розроблена система науково-педагогічного забезпечення підготовки і підвищення кваліфікації вчителів до використання ІКТ в своїй професійній діяльності і формування у них інформатичних компетентностей;

- розроблені і впроваджені окремі компоненти комп'ютерно-орієнтованої методичної системи підготовки і підвищення кваліфікації вчителів природничих дисциплін в дистанційній формі на основі Інтернет-технологій;

- розроблена концепція регіонального освітньо-інформаційного середовища та регіональної інформаційно-методичної системи в вигляді платформи дистанційного навчання та освітнього порталу;

удосконалено:

- компоненти моделі побудови дисциплін фундаментального ядра, зокрема зміст теоретичного матеріалу, що використовується при навчанні програмних дисциплін в вищих педагогічних навчальних закладах;

- підхід до формування інформатичних компетентностей вчителів, у тому числі в галузі дистанційного навчання;

- теоретичну модель системи формування інформатичних компетентностей вчителів в безперервній освіті (вища школа, післядипломна освіта);

дістало подальший розвиток:

- положення про систематичне оновлення змісту, методів і організаційних форм процесу підготовки майбутніх вчителів, зокрема природничих дисциплін, в умовах інформаційного суспільства і зміни освітньої парадигми.

Практичне значення одержаних результатів дисертаційного дослідження полягає у наступному:

- визначені основні напрями розвитку комп'ютерно-орієнтованих методичних систем навчання різних предметів в умовах подальшого вдосконалення структури вищої освіти, що відрізняються від існуючих методичних систем наявністю елементів технологічного характеру, використанням елементів дистанційних форм навчання і базуються на педагогічно доцільній інтеграції традиційних і інноваційних педагогічних технологій, широкому використанні інформаційно-комунікаційних технологій;

- підготовлений навчальний план спеціалізації “Вчитель математики і інформатики” спеціальності “Математика” та післядипломної освіти “Інформатика та інформаційно-комунікаційні технології в школі”; отримані результати дослідження дозволяють здійснити нову структуру побудови процесу інформатичної підготовки майбутніх і діючих вчителів;

- обґрунтовані цілі вивчення і зміст предметів “Методи комп'ютерної підтримки навчання”, “Мультимедіа в дидактиці”, “Інтернет-технології”, “Теорія і практика дистанційного навчання” та інших, як необхідних і доцільних для реалізації на всіх педагогічних спеціальностях вищих навчальних закладів і в післядипломній освіті;

- досліджений інноваційний підхід до навчання на педагогічних спеціальностях у вищих навчальних закладах з виділенням мети навчання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій на базі формування нової моделі вчителя;

- розроблена система інноваційних методів навчання в процесі формування інформатичних компетентностей вчителів, відповідна рівню розвитку сучасних інформаційних і педагогічних технологій навчання;

- розроблені теоретичні і практичні основи підготовки вчителів до використання різноманітних інформатичних засобів і інструментів, у тому числі програмного забезпечення Open Source, поширюваного і доступного на основі ліцензії GNU/GPL, для підготовки і розробки освітніх мультимедійних матеріалів, дистанційних курсів;

- запропоновано, впроваджено та перевірено на практиці ряд методів для піднесення якості і ефективності процесу формування інформатичних компетентностей вчителів, зокрема, метод проектів, навчання у співробітництві, зміна ролей учень-вчитель, “занурення у середовище” та інші;

- розроблено і ефективно використовується регіональне дистанційне інформаційно-освітнє середовище та концепція регіональної інформаційно-методичної системи у вигляді платформи дистанційного навчання і освітнього порталу, що базуються на системі підтримки дистанційного навчання CLMS MOODLE і системі управління змістом CMS Joomla!;

- розроблена і ефективно використовується факультетська платформа дистанційного навчання з метою підготовки майбутніх вчителів в галузі дистанційного навчання та освітній портал, що базуються на системах підтримки дистанційного навчання CLMS MOODLE і системі управління змістом CMS NukePHP Apache;

- розроблені методичні матеріали і навчальні посібники для студентів вищих педагогічних навчальних закладів та діючих вчителів, що стосуються формування у них інформатичних компетентностей, зокрема, в галузі дистанційного навчання, в тому числі посібник з грифом Міністерства освіти і науки України;

- розроблені і доступні біля 30 дистанційних курсів з інформатики і інших предметів для підготовки майбутніх і діючих вчителів в галузі інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційного навчання, а також курси для студентів, учнів середніх шкіл, які розроблені автором дослідження та вчителями, котрі були підготовлені за авторською методикою;

- підготовлений і успішно проведений перший міський (в м. Херсон) конкурс “Дистанційний вчитель року”, метою якого було виявлення вчителів-новаторів і піднесення мотивації педагогів для подальшої інноваційної діяльності, зокрема, широкого використання Інтернет-технологій і дистанційних форм навчання. Його результати та висновки учасників конкурсу свідчать про затребуваність дистанційних форм навчання серед вчителів і учнів і позитивний досвід впровадження і використання такої форми навчання;

- узагальнюючою теоретичною працею, що стосується інформатичної підготовки вчителів, є монографія “Основи формування інформатичних компетентностей вчителів у галузі дистанційного навчання”.

Впровадження наукових результатів дослідження здійснювалося в процесі проектування навчальних програм, методичних рекомендацій, дидактичних матеріалів, дистанційних курсів і проведенні теоретичних і практичних занять з курсів “Методика навчання інформатики”, “Методи комп'ютерної підтримки навчання”, “Мультимедіа в дидактиці”, “Інтернет-технології”, “Теорія і практика дистанційного навчання” та інших в Херсонському державному університеті (довідка №01-10/1387 від 30.10.2007), Херсонському економічно-правовому інституті (довідка №130 від 30.10.2007), Шльонському університеті, Південноукраїнському регіональному інституті післядипломної освіти педагогічних кадрів в м. Херсоні (довідка №01-7/440 від 27.11.2006, довідка №01-23/438 від 25.10.2007); проведенні майстер-класів у Національному педагогічному університеті ім. М.П. Драгоманова, підготовці вчителів до використання ІКТ і ДН в Херсонському Академічному ліцеї при ХДУ (довідка №157/1 від 22.10.2007), в проведенні курсів в галузі дистанційного навчання для вчителів м. Херсона за організаційною підтримкою Управління освіти м. Херсон (довідка №1260/01-18 від 07.12.2006, довідка №681/01-18 від 22.06.2007), в процесі наукового керівництва магістерськими роботами, координування регіональним проектом Платформа дистанційного навчання і освітній портал м. Херсона, та факультетським проектом “Ерудит” на основі систем MOODLE та PHP-Nuke Apachе, інститутською та факультетською платформами дистанційного навчання, в процесі публікації науково-методичних матеріалів: статей, посібників, книг, монографії, опрацювання дистанційних курсів.

Результати дослідження впроваджені в систему вищої і безперервної освіти в Херсонській області, м. Києві, Шльонському воєводстві (Польща), що підтверджується довідками, посвідченнями, відгуками і листами підтримки.

Особистий внесок здобувача в отриманні наукових результатів підтверджується: самостійною розробкою теоретичних та методичних аспектів досліджуваної проблеми; виявленням на основі системного аналізу компонентів комп'ютерно-орієнтованої методичної системи формування інформатичних компетентностей майбутніх та діючих вчителів природничих дисциплін та взаємозв'язків між ними; розробці основних компонент системи підготовки вчителів до використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційного навчання в своїй професійній діяльності; підготовкою посібників, науково-методичних рекомендацій щодо моделювання процесу дистанційного навчання і використання функціональної моделі самокерованого навчання в установах системи безперервної, зокрема вищої і післядипломної освіти; підготовці дистанційних курсів, які успішно використовуються в гібридній формі навчання та самоосвіті вчителів з метою формування інформатичних компетентностей. Крім того, матеріали і висновки, опубліковані за наслідками дисертаційного дослідження, можуть бути використані працівниками освітніх установ при складанні навчальних програм, старшокласниками і студентами в розвитку своєї соціально-професійної орієнтації, в системі підготовки та підвищення кваліфікації фахівців, які мають будь-який рівень сформованості інформатичних компетентностей.

Пропонована методика підготовки вчителів в галузі дистанційного навчання в даний час успішно реалізується в Херсонському державному університеті, Південноукраїнському регіональному інституті післядипломної освіти педагогічних кадрів в м. Херсоні з використанням ресурсів платформи дистанційного навчання м. Херсона та авторського програмно-методичного комплексу, в Шльонському університеті на базі платформи дистанційного навчання факультету етнології і наук про освіту, у ряді шкіл м. Херсона (Академічний ліцей при ХДУ, Ліцей журналістики, бізнесу і правознавства, в Гімназії №3, загальноосвітня середня школа №52 та ін.). Розроблений пакет сценаріїв програмно-педагогічних засобів для функціональної підтримки дітей із спеціальними потребами, пакет мультимедійних програмних засобів для проведення профілактичної і превентивної роботи “Наркотичні дилеми”.

Апробація результатів дослідження. Основні положення і результати дослідження доповідалися і обговорювалися протягом 1997-2007 рр. на науково-практичних семінарах, науково-методичних симпозіумах і наукових конференціях, присвячених проблемам інформатизації освіти і використання інформаційно-комунікаційних технологій і дистанційних форм навчання в навчальному процесі і професійній діяльності вчителя, у тому числі: Міжнародній науковій конференції „Сучасні тенденції розвитку природничо-математичної освіти”, Херсонський державний університет, 11-14 вересня 2002, XVIII науковій конференції „Інформатика в школі”, Торуньський університет ім. М. Коперніка, м. Торунь, 18-21 вересня 2002, II Міжнародній науково-практичній конференції “Інформатизація освіти в Україні: стан, проблеми, перспективи”, Херсонський державний університет, 3-5 вересня 2003, XIX науковій конференції „Інформатика в школі”, м. Щецин, 10-13 вересня 2003, VII науковій конференції “Інформатична підготовка вчителів”, Педагогічна Академія, Краків, 24-25 жовтня 2003, Міжнародній науковій конференції “Інформатика в управлінні вищою освітою України”, Херсонський державний університет, 28-29 серпня 2003, XX науковій конференції „Інформатика в школі”, Вроцлавський університет, м. Вроцлав, 6-9 вересня 2004, VIIІ науковій конференції “Інформатична підготовка вчителів”, Педагогічна Академія, м. Краків, 21-22 жовтня 2004, Другій Міжнародній науково-методичній конференції “Нові освітні технології у вищому навчальному закладі”, м. Єкатеринбург, 25-26 листопада 2004, XVI Міжнародній науково-практичній конференції “Використання нових технологій в освіті” м. Москва-Троїцьк, 28-29 червня 2005, III Міжнародній науковій конференції “Інформатизація освіти в Україні: стан, сучасність, перспективи” Херсонський державний університет, 8-9 вересня 2005, 7-й Загальноросійській дистанційній науково-практичній конференції “Інновації в освіті” м. Москва, 25 серпня - 10 вересня 2005, XVII науково-методичному симпозіумі “Комп'ютер в освіті”, Педагогічна Академія, м. Краків, 23-24 вересня 2005, VIIІ науковій конференції “Інформатична підготовка вчителів”, Педагогічна Академія, м. Краків, 26-28 квітня 2006, Науковій конференції “Освітнє середовище як методична проблема”, Херсонський державний університет, 14-15 вересня 2006, Міжнародній науковій конференції з дистанційного навчання DLW-2006, Шльонський університет, м. Катовіце-Сосновець, 23-24 листопада 2006, Міжнародній науково-практичній конференції “Нові інформаційні технології в освіті, НІТО-2007”, м. Єкатеринбург, 26-28 лютого 2007, 2000-2007 рр., Республіканському семінарі з проблем інформатизації освіти, що проводиться щомісяця при кафедрі інформатики Національного педагогічного університету ім. М.П. Драгоманова і багато інших (всього більше 40 наукових конференцій, симпозіумів, семінарів тощо). Матеріали і результати дослідження обговорювалися на засіданнях і семінарах кафедри інформатики Національного педагогічного університету ім. М.П. Драгоманова, кафедри економічної кібернетики Херсонського економічно-правового інституту, кафедри інформатичної освіти Шльонського університету, кафедри інформатики Херсонського державного університету, кафедри математики і інформатики Південноукраїнського регіонального інституту післядипломної освіти педагогічних кадрів в м. Херсоні, а також апробовані шляхом публікацій.

Публікації. Основні положення і найважливіші результати дисертаційного дослідження опубліковані автором самостійно і у співавторстві в 68 роботах загальним об'ємом 289 друк. арк., серед яких особисто автору належить 195 друк. арк., у тому числі 1 монографія (55 друк. арк.), 14 посібників для студентів та вчителів (167 друк. арк.), 5 з яких без співавторів (98 друк. арк.), 47 статей у провідних фахових вітчизняних та закордонних наукових виданнях, 7 публікацій в матеріалах і тезах конференцій.

Основний зміст роботи

У Вступі обґрунтовано актуальність і ступінь наукової дослідженості і розробленості обраної проблематики і теми дисертації, визначено й мету і завдання, об'єкт і предмет дослідження; методичні і методологічні основи дослідження, методи дослідження, окреслено етапи та експериментальну базу дослідження; розкрито наукову новизну, теоретичне і практичне значення одержаних результатів, апробацію та впровадження результатів дослідження; висвітлено зв'язок роботи з науковими програмами й планами, охарактеризовано особистий внесок здобувача, публікації за темою дисертації, вказані обсяг і структура дисертації.

У першому розділі “Тенденції розвитку системи освіти при переході до суспільства знань” розкрито сутність інформатизації освіти та значення сучасних інформаційних технологій в освіті при переході до суспільства знань; основні етапи формування суспільства знань та їх характеристики, визначено, що в Україні, як і в інших європейських країнах, поділяють думку про те, що інформаційне суспільство, суспільство знань - це відкрита для всіх і направлена на суспільний прогрес система взаємостосунків між людьми, яка забезпечує на основі широкого використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій вільний і необмежений доступ кожної людини до колективно напрацьованих інформаційних ресурсів, надає можливості доступу до них, примноження, розповсюдження і використання з метою суспільного прогресу і особистого розвитку. Відкрита освіта розглядається як реалізація можливості раціонального поєднання різних освітніх програм, технологій і форм навчання для досягнення максимальної ефективності освітнього процесу.

Підкреслено і обґрунтовано значення ІКТ в суспільстві знань. Розглянуті деякі тенденції розвитку системи освіти при переході до інформаційного суспільства. Проаналізовані основні напрями освітньої політики зарубіжних країн в галузі використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі.

Виділені роль і місце відкритої освіти в суспільстві знань. Проаналізовані основні напрямки модернізації системи освіти на основі інформатизації. Укрупнено інформатизацію освіти можна представити як єдність трьох основних складових:

1) Технічна і комунікаційна достатність. Освітні установи повинні бути оснащені комп'ютерним устаткуванням, а також стійкими каналами приймання і передавання електронних повідомлень і даних.

2) Сучасні електронні освітні ресурси, зміст, інформаційно-освітні середовища;

3) Кваліфіковані користувачі. В освіті це в першу чергу педагоги і ті, хто навчається.

Визначено вплив інформаційно-комунікаційних технологій на діяльність тих, хто навчається, та тенденції змін в професійній діяльності вчителя в умовах широкого використання ІКТ в навчальному процесі. Підкреслено, що в даний час практично у всіх країнах відбувається перегляд політики в галузі підготовки і підвищення кваліфікації вчителів. Основне завдання - навчити вчителів розуміти, як конкретні технології інтегруються в існуючу систему освіти і як можна поліпшити освітній процес за рахунок використання в ньому сучасних інформаційно-комунікаційних технологій поряд з традиційними методичними системами навчання.

Підкреслено, що в науці і освіті виникли нові явища під назвою “наука без меж” і “освіта без меж”, що функціонують у формі так званих віртуальних лабораторій і віртуальних або дистанційних університетів, і відповідно розробка програмного забезпечення Open Source, що розповсюджується на основі ліцензії GNU/GPL. Найбільш наочними прикладами можуть бути: операційна система Linux, системи управління змістом CMS Mambo, Joomla!, Nuke PHP Apache і ін., системи підтримки дистанційного навчання CLMS: MOODLE, Dokeos, Claroline, ATutor і ін., проект “Гуттенберг”, що полягає в “конвертації” книжкових текстів в електронну форму з метою їх доступності в Інтернеті і в перспективі створення всесвітньої цифрової бібліотеки, популярна всесвітня відкрита енциклопедія Вікіпедія і ін. Одним з найважливіших спостережуваних явищ і сучасних тенденцій, що активно розвиваються, є розподілена добровільна діяльність учених, скерована на створення нового соціального капіталу і суспільне виробництво інформаційних ресурсів.