Технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы

Размещено на http://www.allbest.ru//

4

Размещено на http://www.allbest.ru//

13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (информатика)

13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы

Шмырёв Андрей Анатольевич

Тамбов 2010

Работа выполнена в Межрегиональной научно-исследовательской лаборатории «Современные технологии в образовании и бизнесе» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет».

Научный руководитель	доктор педагогических наук, профессор Ракитина Елена Александровна
Официальные оппоненты:	доктор педагогических наук, профессор Бешенков Сергей Александрович кандидат педагогических наук, доцент Солопова Надежда Константиновна
Ведущая организация	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный педагогический университет»

Защита состоится 2 июля 2010 года в 13 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.260.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО ТГТУ, с авторефератом - на официальном сайте www.tstu.ru.

Автореферат разослан 1 июня 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат педагогических наук,

профессор Л.В. Самокрутова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В современном школьном образовании на первый план выдвигается личность обучающегося, усиливается осознание ее ценности. Основная задача системы образования - помочь обучаемым раскрыть и развить те способности, которые позволили бы им максимально реализовать себя.

В теории и практике педагогики общепризнано, что высокого уровня образованности человека трудно достичь только в рамках формального образования. Базовое формальное образование нуждается в дополнительном неформальном, которое было и остается одним из определяющих факторов учета и развития склонностей, способностей и интересов человека, социальной адаптации и профессионального самоопределения, поскольку дает возможность реализовать максимально индивидуализированную траекторию обучения в силу его многообразия, разнонаправленности, вариативности.

В условиях развитого дополнительного образования обучающиеся имеют возможность выбрать то, что отвечает их потребностям. При этом наибольший эффект дополнительного образования достигается тогда, когда оно дает возможность обучающемуся реализовать себя, решая практически значимые для него задачи, находящиеся в резонансе с его опытом. Результатом может стать увлечение на всю жизнь, а часто и выбор будущей профессии.

Одной из форм дополнительного образования является внеурочная кружковая работа. В современной школе она выходит на качественно новый уровень, обусловленный возможностью интеграции учебных предметов. Информатика в этом смысле обладает огромным потенциалом, поскольку ее связи с другими учебными дисциплинами, а особенно с физикой, многообразны.

Информатизация общества влияет на то, что среди старшеклассников особо востребованы знания и умения, связанные с информационными технологиями и их техническим обеспечением. Однако образовательные стандарты и учебные программы по информатике и физике, касающиеся вопросов технического обеспечения информатизации и автоматизации, согласованы в недостаточной степени, а потому знания у обучающихся в этой области после изучения обязательных курсов фрагментарны. Преодолеть эту фрагментарность, способствовать систематизации знаний и формированию практических умений могут занятия в кружке по техническому обеспечению информационно-коммуникационных технологий и радиотехнике. Эффективность таких занятий зависит от многих факторов, решающим среди которых (в соответствии с деятельностным и компетентностным подходами в педагогике) является система целенаправленно отобранных или разработанных учебно-познавательных задач, которая призвана обеспечить единство обучения и развития, повышение мотивации изучения отдельных курсов и профессиональное самоопределение. Решение таких задач может стать «ситуацией развития личности», формирования готовности к профессиональному выбору и самореализации.

Степень проработанности проблемы. Задачный подход в теории педагогики разработан достаточно полно. Так, Г.А. Балл, Ю.М. Колягин, Е.И. Машбиц, А.Ф. Эсаулов представили задачные технологии как основу формирования логических структур. Якиманская И.С. исследовала аспект, связанный с субъектным опытом обучающегося: его содержанием, структурой, источниками приобретения, выявлением и использованием образов как особых личностных образований, раскрытием способов мышления, сложившихся в опыте познания каждого обучающегося. Монахов В.М. обращал внимание на то, что именно задачный подход позволяет создать комфортные условия для личностного развития обучающегося. Бондаревская Е.В. рассматривала задачный подход как определенную систему педагогических действий, направленных на создание культуросообразной среды обучения и обеспечивающих овладение обучающимися содержанием обучения на основе обмена смыслами, индивидуальными особенностями, способами учения и личностного развития. Сериков В.В. особое внимание обращал на трансформацию содержания обучения в целостный проект деятельности, представление проектируемой деятельности в процессуальной форме, выявление способов взаимодействия участников в команде, их функций, связей, игровых линий, мотивационное обеспечение технологии на основе создания возможностей самореализации участников, разграничение сфер целесообразной и творчески импровизационной сфер деятельности; использование материально-технических факторов, способствующих эффективности обучения. Колесникова И.А. исследовала психолого-педагогические механизмы, а именно: внутреннюю логику развития прогнозируемого качества, обеспечение индивидуально-личностной ориентации обучения, возможность импровизации наряду с алгоритмизацией, вариативность действий в условиях неопределенности.

В отечественной педагогике термин «задачный подход» рассматривается в следующих основных аспектах:

1) технология обучения решению задач («задача» рассматривается в узко методическом смысле);

2) целенаправленно сконструированная система задач как основа образовательной технологии (каждая задача в системе ориентирована на достижение универсальных и конкретных дидактических целей в рамках данной педагогической технологии).

Система учебно-познавательных задач может строиться на основе различных классификаций, например по аспектным проблемам курса (И.Я. Лернер и др.), на основе интеллектуальных качеств, характерных для творческого стиля деятельности (И.Г. Ступак) и пр. С точки зрения нашего исследования интерес представляют подходы к разработке системы задач по формированию логического мышления на основе межпредметных связей (Е.Н. Коляда), по формированию и развитию творческого стиля деятельности (Н.Ю. Посталюк), на развитие способностей обучающихся при «ступенчатом» решении задач: алгоритмы-эвристика-творчество (И.Г. Ступак), на решение практико-ориентированных приложений, проблемных ситуаций и заданий (С.С. Бакулевская).

Анализ педагогических исследований показал, что при достаточной разработанности классификаций систем учебных задач вопросы, касающиеся организации деятельности обучающихся при решении практических задач, отражены в гораздо меньшей степени и практически нет современных исследований, в которых были бы предложены, обоснованы и апробированы технологии отбора и конструирования системы задач для организации эффективной деятельности обучающихся в условиях дополнительного образования по информатике, в частности, в области технического обеспечения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).

Основное противоречие, выявленное в результате анализа теории и практики организации дополнительного образования по информатике, заключается в том, что задачный подход обладает значительным потенциалом для формирования важных для обучающихся новых личностных образовательных результатов (прежде всего практически-деятельностных), но данный потенциал не реализуется в полной мере в связи с отсутствием научно обоснованной технологии отбора системы задач и ее реализации в дополнительном образовании (в частности, для кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике).

С учетом данного противоречия сформулирована проблема исследования: каким образом нужно реализовывать задачный подход в дополнительном образовании по информатике, чтобы обеспечить формирование личностно значимых для обучающихся новых образовательных результатов, возможность их самореализации и профессионального самоопределения в области технического обеспечения информационно-коммуникационных технологий.

Объект исследования - обучение школьников информационным технологиям и техническим средствам их реализации в дополнительном образовании.

Предмет исследования - технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы.

Цель исследования - разработать, научно обосновать и апробировать технологию реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике, обеспечивающую формирование личностно значимых для обучающихся в профильной школе новых образовательных результатов и способствующую профессиональной ориентации в области технического обеспечения информационно-коммуникационных технологий.

В исследовании мы исходили из гипотезы о том, что система задач для дополнительного образования по информатике, сконструированная в рамках соответствующей технологии, будет обеспечивать формирование значимых для обучающихся новых личностных образовательных результатов, способствовать их самореализации, профессиональному самоопределению и развитию творчества, если:

интересы, склонности и возможности обучаемых, как активных субъектов педагогического процесса, являются важнейшими факторами при отборе задач, выборе порядка их предъявления и сочетания теоретических и практических форм занятий;

содержание дополнительного образования отражает новые перспективные технические разработки в области ИКТ, допускающие возможность их практической реализации обучающимися (областное, городское, школьное и домашнее цифровое телевидение; межшкольная, школьная и «домашняя» локальные сети; радиолюбительские эфирные сети быстрого реагирования, цифровые возможности беспроводных технологий и т.п.);

задачи отобраны, с одной стороны, с учетом доступных ресурсов (информационно-образовательных, программно-технологических, технических, материальных); с другой - с учетом возможности создания «виртуальной лаборатории», при работе в которой могут быть приобретены вполне конкретные исследовательские и практические навыки;

наряду с основными положениями задачного подхода учитываются также ведущие идеи метода проектов как наиболее эффективного метода обучения в рамках межпредметного кружка;

важным показателем эффективности дополнительного образования по информатике является развитие технико-технологического компонента информационно-коммуникационной среды учебного заведения.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования: образование дополнительный информатика

Проанализировать интересы и склонности старшеклассников в области технического обеспечения современных ИКТ и выявить возможности дополнительного образования по информатике для удовлетворения их познавательных интересов. Определить оптимальные для научно-технического творчества обучающихся формы организации дополнительного образования по информатике.

Выявить особенности реализации задачного подхода как в общеобразовательных предметах информатики и физики, так и в рамках дополнительного образования по этим дисциплинам.

Определить совокупность образовательных целей дополнительного образования в рамках кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике и выявить программные и технические ресурсы, необходимые для удовлетворения этих целей.

Разработать и обосновать технологию реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы с учетом существующих ресурсов.

В рамках данной технологии сконструировать совокупность задач и определить тематику образовательных проектов для кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике, обеспечивающих достижение образовательных целей.

Апробировать разработанную технологию на базе кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике и по результатам апробации разработать соответствующее программно-методическое обеспечение.

В качестве методологической основы исследования использовались:

концепция системно-деятельностного подхода к организации педагогического процесса (В.П. Беспалько, В.С. Ильин, А.Н. Леонтьев и др.);

теория развития познавательных способностей, активности, умственной деятельности обучающихся (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.А. Прядехо и др.);

концепция межпредметных связей в учебно-воспитательном процессе (Я.А. Коменский, Дж. Локк, И.Г. Песталоцци, К.Д. Ушинский, М.А. Смирнова, Г.Ю. Вишневская и др.);

концепция модернизации содержания общего среднего образования (В.С. Леднев, А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, В. В. Краевский, И.Я. Лернер, Е.Н. Шиянов, Д.В. Аносов, Л.Д. Кудрявцев и др.);

концепция информатизации образования (Н.Е. Астафьева, Я.А. Ваграменко, А.Л. Денисова, С.Д. Каракозов, К.К. Колин, И.В. Роберт, Н.И. Рыжова, М.С. Чванова и др.)

концепция задачного подхода к организации педагогического процесса (Г.А. Балл, Т.А. Кудрявцева, Ю.Н. Кулюткин, М.М. Левина, В.Н. Соколов, Л.М. Фридман, А.Ф. Эсаулов, В.А. Якунин).

Теоретические основы исследования составили:

методические разработки теории межпредметных связей (В.Я. Стоюн, Н.Ф. Бунаков, В.И. Водолазов);

работы по теории педагогического проектирования (Н.А. Алексеев, В.С. Безрукова, В.П. Беспалько, Е.С. Заир-Бек, М.В. Кларин, И.Я. Лернер,

О.И. Ломакина, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Н.В. Молоткова, В.И. Слободчиков и др.);

основные положения и принципы проектного обучения (В.В. Гузеев, Е.А. Крюкова, Е.С. Полат, Н.К. Солопова, И.Д. Чечель и др.);

теория конструирования систем задач для развития познавательной активности обучающихся (В.М. Глушков, Г.А. Балл, O.K. Тихомиров, Л.М. Фридман и др.).

В исследовании использовались:

- теоретические методы: историко-педагогический анализ с целью выявления генезиса понятия «система задач» в педагогике; теоретический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; моделирование общей гипотезы исследования и проектирование результатов и процессов их достижения на различных этапах поисковой работы;

- эмпирические методы: анализ и обобщение передового педагогического опыта; педагогический эксперимент; наблюдение; методы педагогических измерений (анкетирование, тестирование, собеседование); анализ личного опыта работы; анализ результатов учебной деятельности (анкетирование, беседы, анализ результатов работ учащихся); описание и фиксация результатов исследования; методы математической статистики.

Опытно-экспериментальная база исследования. Исследование проводилось на базе МОУ СОШ № 7 и МОУ «Центр образования» г. Мичуринска Тамбовской области с 2000 г. по 2010 г. и охватывало обучающихся 8 - 11 классов, учителей информатики и физики.

Основные этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2000 - 2003 гг.) осуществлялся теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы, изучались состояние проблемы и особенности функционирования дополнительного образования по информатике, направленного на профориентацию старшеклассников, исследовался педагогический опыт по реализации задачного подхода в системе основного и дополнительного образования, проводился констатирующий эксперимент, что позволило определить проблему исследования и сформулировать предмет, цель, гипотезу, выбрать методологию и методы исследования.

На втором этапе (2003 - 2007 гг.) проводился формирующий эксперимент, в ходе которого проектировалась и подвергалась проверке технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в рамках межпредметного кружка; уточнялись условия, необходимые для ее применения; отбирались принципы проектирования содержания учебных материалов для дополнительного образования; формировалась система задач и экспериментально проверялись условия и особенности ее реализации в процессе работы кружка.

Третий этап (2007 - 2010 гг.) был посвящен детализации содержания основных этапов технологии; уточнению принципов реализации дополнительного образования через систему учебных задач; статистическому анализу результатов исследования; обработке исследовательских материалов; систематизации результатов исследования и их интерпретации; формулировке выводов исследования и разработке методических рекомендаций по реализации предлагаемой системы задач в работе кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике; оформлению диссертации.

Научная новизна исследования:

1. Определены педагогические факторы и условия, влияющие на результативность дополнительного образования по информатике в условиях профильной школы с позиций профессионального самоопределения и достижения обучающимися личностных образовательных результатов.

2. Конкретизирована концептуальная основа проектирования педагогической технологии применительно к реализации задачного подхода в работе кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике; определены и обоснованы состав и содержательное наполнение каждого этапа (целеполагание, ориентировка, диагностика исходного состояния, рефлексия, прогнозирование, моделирование, экстраполирующий контроль, внедрение, оценивание, коррекция).

3. Сконструирована система задач для кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике, структурированная по основным модулям содержания обучения и основным типам задач, выделенным в соответствии с положениями личностно-ориентированного и деятельностного подходов (задачи-проблемы, задачи-парадоксы, задачи-антимонии; задачи с избытком, недостатком информации, с отсутствием исходных данных; задачи на прогрессивные и регрессивные экстраполяции, на непосредственное выдвижение гипотез; задачи на обнаружение ошибок и оценку результата; задачи на усмотрение скрытых проблем и обнаружение мнимых противоречий; задачи на разработку алгоритмических и эвристических предписаний; задачи на конкретизацию постановки задачи; задачи на поиск способа решения, противоположного очевидному, на решение от конца к началу; логические задачи на определение понятий, доказательство, установление причинно-следственных связей; коммуникативно-творческие задачи на распределение обязанностей при выполнении учебного проекта и др.).

4. Произведен отбор современных педагогических программных средств и цифровых образовательных ресурсов, содержание которых соответствует целям и задачам дополнительного образования по информатике в условиях профильной школы (удовлетворение интересов, познавательных потребностей, самореализация и профессиональное самоопределение учащихся в области технического обеспечения ИКТ, применение приобретенных знаний в практической сфере ИКТ, создание общественно значимых продуктов в области технического обеспечения ИКТ, повышение интереса к информатике и радиотехнике, формирование умения обучающихся самостоятельно добывать знания и разрабатывать собственную траекторию обучения).

5. Разработано программно-методическое обеспечение работы межпредметного кружка (совокупность обучающих программ и цифровых образовательных ресурсов, учебная программа, календарно-тематический план, контрольно-измерительные материалы, критерии оценки результатов выполнения проектов, методические указания для учителей) с позиций реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы.

Теоретическая значимость исследования:

1. Даны научные обоснования специфических особенностей дополнительного образования по информатике, определены и теоретически обоснованы принципы и условия его организации; выделены методические приемы, обеспечивающие профессиональную ориентацию и развитие познавательного интереса обучающихся к техническому обеспечению ИКТ в условиях дополнительного образования.

2. Выявлены общие элементы содержания образовательных областей «Информатика» и «Физика» (преимущественно радиотехника), допускающие межпредметную и внутрипредметную интеграцию, на основании которых определена совокупность модулей программы дополнительного образования по информатике в условиях профильной школы (системное администрирование компьютерных сетей; школьное цифровое телевидение и радио; IP-телефония; обеспечение безопасности и надежности телекоммуникаций; информационные сети нового поколения). Обосновано, что содержание всех модулей в совокупности отражает создание единой информационно-коммуникационной среды школы, при этом каждый последующий модуль расширяет содержание и виды деятельности, характерные для предыдущего.

3. Проведена типологизация педагогических программных средств (ППС), востребованных в работе кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике в рамках дополнительного образования в профильной школе, по предметному содержанию, по целевому назначению, по степени интерактивности, по целевой группе пользователей, по типу интерфейса.

Практическая значимость заключается в том, что реализация разработанной системы задач позволяет создать в условиях школы адекватную модель современного Интернета. Разработанные учебные материалы (теоретические сведения, типовые задачи и задачи поисково-творческого характера, тесты проверки знаний, задания для практических работ) для кружка информационно-технологического направления и методические рекомендации для учителя по их применению могут использоваться в дополнительном образовании, реализуемом на старших ступенях в общеобразовательных учреждениях, а также в системе повышения квалификации учителей информатики и физики.

Самостоятельную практическую значимость имеет разработанная для каждого из выделенных модулей содержания дополнительного образования по информатике тематика проектной деятельности, включающая такие проекты, как создание школьной локальной сети и настройка прокси сервера; создание и эксплуатация школьного сервера потокового радио и телевидения; разработка, наполнение и эксплуатация школьного WEB-сервера; создание межшкольной беспроводной широкополосной (Wi-Fi) сети передачи данных; организация внутришкольной IP телефонии; создание в школе коллективной радиостанции, изучение новых видов радиосвязи, в том числе цифровых.

Достоверность результатов исследования обусловлена теоретической обоснованностью базовых методологических положений исследования и практической реализацией построенной системы задач; опорой основных положений на последние достижения педагогической науки, информатики и физики; сочетанием теоретических и эмпирических методов исследования; использованием комплекса диагностических методик, адекватных цели и задачам исследования; достаточно длительным периодом опытно-экспериментальной работы по конструированию системы задач для межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике; количественным и качественным анализом результатов проведенной опытно-экспериментальной работы, характеризующихся устойчивой статистически значимой повторяемостью основных показателей; репрезентативной выборкой с учетом содержания и характера эксперимента. Общее количество участников опытно-экспериментальной работы - 135 человек.

На защиту выносятся:

Педагогические факторы и условия, влияющие на результативность дополнительного образования по информатике в условиях профильной школы.

Технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в области технического сопровождения ИКТ.

Совокупность задач для организации работы межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике в рамках профильной школы.

Программно-методическое обеспечение организации дополнительного образования по информатике в области технического сопровождения ИКТ.

Апробация результатов исследования осуществлялась через:

- пленарное выступление на Межрегиональной научно-практической конференции «Информатизация системы образования Тамбовского региона» (г. Тамбов, 2007 г.);

- выступление на VI областной научно-практической конференции «Информатизация образования в регионе» с докладом: «Компьютерные интерактивные видеолекции - важнейший стимул изучения физики» (г. Тамбов, 2006 г.);

- представленные на областных научно-практических конференциях «Современные системы и технологии обучения» программы «Классный Интернет» (г. Тамбов, 2004 г.) и «Информатизация образования в регионе» доклада «Школьный цифровой банк видеоматериалов - основа непрерывности и индивидуализации образования» (г. Тамбов, 2008 г.);

- доклад на городских педагогических чтениях «Медиацентр в образовательном пространстве города» (г. Мичуринск, 2005 г.);

- проведение курсов повышения квалификации областного уровня: «Информационные технологии в начальной школе» (2007 г.), «Социальные сервисы и сетевая культура» (2010 г.);

- мастер-классы для педагогов г. Мичуринска, связанные с компьютеризацией школьного образования;

- защиту и получение авторского свидетельства на программу дополнительного образования «Администратор локальной компьютерной сети» в

ТОГОУ ДОД «Центр развития творчества детей и юношества»;

- публикацию материалов исследования в научных, научно-методических изданиях.

Внедрение результатов исследования осуществлялось автором в 2004-2009 гг. в работе школьного кружка «Администратор локальной компьютерной сети» МОУ СОШ №7 и школьного межпредметного кружка «Друзья компьютера» в МОУ «Центр образования» г. Мичуринска Тамбовской области.

Практические рекомендации, выработанные на основе результатов данного исследования, используются в процессе преподавания основ системного администрирования в дополнительном образовании по информатике в школах г. Мичуринска. Методика конструирования системы для кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике включена в программу семинаров Учебно-методического и информационного центра г. Мичуринска.

Основные положения и результаты исследования отражены в 11 опубликованных работах общим объемом 19,31 печ. л., из них авторских 19,11 печ. л.,

в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК, 3 статьи объемом 2,11 печ. л.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников, приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В первой главе «Дополнительное образование по информатике как средство подготовки выпускников школы к выбору профессии и социальной адаптации: теоретические и методические аспекты» раскрыта роль внеурочной работы в профессиональной ориентации и социальной адаптации старшеклассников. Особое внимание обращено на роль дополнительного образования по информатике в создании единой образовательной среды учебного заведения и особенности организации межпредметных кружков, а также проанализированы программные средства учебного назначения как инструмента организации учебно-познавательной и проектной деятельности обучающихся в условиях профильной школы.

Многие педагоги-исследователи отмечают, что современная школа для обеспечения нового качества образования должна построить принципиально иную функциональную модель своей деятельности, базирующуюся на принципе полноты образования и широкого использования возможностей дополнительного образования. Мы согласны с мнением Н.В. Клёновой, что только в этих условиях школа сможет преодолеть интеллектуальный перекос в развитии учащихся и создать основу для их успешной адаптации в обществе.

Необходимость в дополнительном образовании подтверждается многочисленными исследованиями, которые показывают, что только треть обучающихся полностью удовлетворены качеством знаний, получаемых на уроках. Из этого следует, что формальное обязательное образование нуждается в расширении дополнительного внеурочного образования, которое было и остается одним из определяющих факторов развития склонностей, способностей и интересов обучающихся, их социальных и профессиональных самоопределений. У обучающихся, прошедших через дополнительное образование, больше возможностей самореализоваться, приобрести практически значимый опыт, утвердиться в выборе будущей профессии или убедиться, что данная сфера деятельности не соответствует его запросам.

Современное дополнительное образование обучающихся представлено целым рядом направлений, охватывающим все стороны многогранного развития личности. Исследования, проведенные нами в ряде школ Тамбовской области, показали, что в число наиболее востребованных направлений дополнительного образования входят кружки, факультативы, элективные курсы, связанные с расширенным изучением информатики и ИКТ. Несмотря на сложность предмета, около 15% обучающихся (каждый шестой) выбирают это направление. Примечателен тот факт, что больше половины опрошенных респондентов (57%) хотели бы сделать что-то для школы, хотели бы улучшить её материально-техническое положение.

Основными формами организации внеклассной и внешкольной работы по ИКТ являются:

индивидуальная работа обучающихся;

групповая (занятия в кружках, клубах и других объединениях по интересам);

массовая (тематические вечера, лектории и кинолектории, встречи с новаторами производства, научными и инженерно-техническими работниками, экскурсии, олимпиады, конкурсы, соревнования и др.).

Опыт показывает, что наиболее эффективной внеклассной формой работы по ИКТ является кружковая работа. В последнее время в связи с широкой интеграцией наук и быстрым развитием технологий наиболее актуальны межпредметные кружки, которые способствуют повышению эффективности политехнической и практической направленности обучения.

Углубленное изучение ИКТ подразумевает достаточно обширные знания по физике, в частности, радиотехнике. Без понимания особенностей физических процессов в области передачи, хранения, обработки информации трудно понять принципы работы коммуникационного оборудования. Телекоммуникационные сети передачи данных в последнее время прочно вошли в информационную структуру не только мегаполисов, но и малых городов и посёлков. Однако, в отличие от мегаполисов, в которых есть специализированные сервисные центры, в малых городах и посёлках настройку «домашних» компьютерных сетей зачастую производят сами пользователи, опираясь на свои знания и опыт. Школьная учебная программа «Основы информатики и ИКТ» только знакомит обучающихся с теоретическими основами функционирования сетей передачи данных, но не предполагает формирование практических навыков. Школьный курс физики включает основы теории связи, но не знакомит обучающихся с методами расчета характеристик каналов связи (витая пара, коаксиальный кабель и т.п.), спутниковых и Wi-Fi антенн и другого необходимого оборудования. Устранить эти пробелы призвано дополнительное образование по информатике, реализуемое, в частности, в форме межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике, дополняющего школьную программу в практической сфере применения информационных технологий. Занятия в кружке позволяют обучающимся реализовать различные идеи, начиная от локального WEB сервера до потокового радио и телевидения, как в школе, так и дома. В работе кружка естественно реализуются межпредметные связи, которые выполняют только им присущую функцию - обобщение и углубление знаний и на этой основе формирование целостного мировоззрения и личностно значимого практического опыта.

В диссертации подробно проанализированы образовательные стандарты по информатике и физике, выявлены общие элементы содержания данных общеобразовательных курсов с целью формирования содержания учебной программы кружка и отбора необходимого теоретического материала.

Анализ позволил выделить следующие модули:

1. Системное администрирование компьютерных сетей.

2. Компьютер и ИКТ - основа современной жизни.

3. Школьное цифровое телевидение и радио.

4. Обеспечение безопасности и надежности телекоммуникаций.

5. Информационные сети нового поколения.

Содержание каждого модуля представлено в диссертации. Совокупность модулей выбиралась таким образом, чтобы в них были отражены все основные проблемы и процедуры создания единой информационно-коммуникационной среды школы (школьной компьютерной сети, цифрового школьного телевидения, IP-телефонии и т.п.). Структура и порядок изучения модулей отражают логику «от простого к сложному», так что каждый последующий модуль расширяет содержание и виды деятельности, характерные для предыдущего модуля.

Занятия в межпредметном кружке технической направленности целесообразно основывать на активном творческом обучении, что достигается, в частности, при активном использование метода проектов, понимаемого нами вслед за Н.В. Матяшиным, как «система обучения, ориентированная на творческую самореализацию личности учащегося путем развития его интеллектуальных и физических возможностей, волевых качеств и творческих способностей в процессе создания под контролем учителя новых технологий и услуг, обладающих субъективной или объективной новизной и имеющих практическую значимость». В первой главе подробно описано применение метода проектов для организации занятий межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике. Конкретизированы, применительно к целям и содержанию обучения, дидактические требования к учебным проектам (В.Д. Симоненко), стадии проектного процесса (Ю.Л. Хотунев, В.Д. Симоненко), требования к учителю, организующему учебно-проектную деятельность (С.Б. Гнездина), рассмотрена возможность применения методов технического творчества в учебно-проектной деятельности обучаемых.

С учетом специфики деятельности кружка важным компонентом выступают педагогические программные средства (ППС), с помощью которых можно моделировать объекты, проводить эксперименты, получать необходимую справочную информацию, оценивать уровень знаний обучающихся. Прикладные программы, предназначенные для организации и поддержки учебного диалога пользователя с компьютером, в кружковой работе обеспечивают индивидуализацию и дифференциацию процесса обучения, высвобождение учебного времени за счет выполнения на компьютере трудоемких вычислительных работ и деятельности, связанной с числовым анализом, создание и использование справочных баз данных. К наиболее сильным сторонам компьютерных форм обучения в кружке по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике относятся: возможность моделирования, проектирования и исследования различных процессов; возможность организации устойчивой обратной связи с обучаемым; быстрота доступа к необходимой информации; высокая степень самостоятельности и активности обучаемого.

Для руководителя кружка важно ориентироваться в основных программных средствах, а также знать, для каких дидактических целей они могут использоваться. Проанализировав назначение, особенности интерфейса, возможность использования в учебном процессе большого количества программ, размещенных в Интернет в открытом доступе, касающихся различных аспектов разработки и функционирования компьютерных сетей и ИКТ, были отобраны те из них, которые соответствуют содержанию обучения в кружке и уровню развития обучаемых. Отобранные программы были распределены по основным типам в соответствии типологизацией ППС, предложенной Т.А. Сергеевой и Л.Ю. Невуевой Сергеева Т.А., Невуева Т.А. Рекомендации по проектированию педагогических программных средств - М.: НИИ ШОТСО АПН СССР, 1990. - 50 с.. Данная типологизация использовалась в дальнейшем как основа при формировании программно-методического обеспечения работы кружка.

Следуя этическим и правовым нормам информационной деятельности человека, на кружковых занятиях целесообразно использовать бесплатное программное обеспечение (на основе GNU GPL лицензии). Опыт построения кружковых занятий приводит к выводу, что с методической точки зрения ПО на основе GNU GPL лицензии предпочтительнее коммерческого. Это объясняется тем, что по характеру взаимодействия с обучаемыми бесплатное ПО проявляет явный «диктат», т.е. любая неточность при инсталяции и настройке приводит к неработоспособности программы, что является огромным «полигоном» для построения цикла учебных задач.

В диссертации обоснованы основные требования к ППС, используемым на занятиях кружка: многоуровневость, многовариантность, дружественный интерфейс, максимальное использование возможностей компьютера (графика, анимация, звук, гипертекстовые технологии и другие компоненты мультимедийных технологий) и ряд других. Анализ программно-педагогических средств показал, что нет «готового списка» ППС для кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике, поэтому были отобраны программные средства, адекватные целям дополнительного образования по информатике, и скомпонованы в соответствии с их типом и дидактическим назначением.

Во второй главе «Проектирование системы задач для организации дополнительного образования старшеклассников в условиях межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике» рассмотрены теоретические и методические подходы к данной проблеме. Определено содержание основных этапов технологии реализации задачного подхода в работе межпредметного кружка, описаны особенности конструирования системы задач, проведена их типологизация в соответствии с учебными модулями содержания. Раскрыто содержание основных умений и опыта, приобретаемых обучающимися на занятиях межпредметного кружка. Описана сконструированная система задач.

В диссертации проанализированы подходы различных авторов к выделению основных этапов проектирования педагогических технологий. Наиболее близкой с точки зрения цели исследования и личностно-деятельностной парадигмы для нас оказалась позиция Н.А. Алексеева Алексеев Н.А. Педагогические основы проектирования личностно ориентированного обучения: дис. … д-ра пед. наук. - Екатеринбург, 1997.. На основе его концептуальной схемы была разработана технология реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в условиях профильной школы.

Основные этапы технологии и их содержание:

1. Целеполагание. Основная цель - разработать систему задач и соответствующее программно-методическое обеспечение работы межпредметного кружка, способствующие удовлетворению интересов, познавательных потребностей и самореализации обучающихся в области технического обеспечения ИКТ.

2. Ориентировка. На этом этапе раскрывается система педагогических факторов и условий, влияющих на разработку системы задач.

3. Диагностика исходного состояния. На данном этапе проводится фиксация и анализ технических и программных ресурсов школы для реализации межпредметных проектов по информатике и физике; выявляется мотивация обучающихся, их практические потребности в области технического обеспечения ИКТ; проводится отбор и конструирование задач, отражающих современное состояние технического обеспечения ИКТ и потребности обучающихся в этой области.

4. Рефлексия. Этап необходим для анализа существующих подходов к типологизации учебных задач, отбора совокупности практических задач из области технического обеспечения ИКТ, доступных для решения старшеклассниками и вызывающих их интерес, определения совокупности необходимых теоретических знаний.

5. Прогнозирование - этап формирования содержания учебного материала для межпредметного кружка; формирования и обоснования системы задач; структурирования отобранных материалов по разделам программы.

6. Моделирование.

7. Экстраполирующий контроль.

Структура 6 и 7 этапов, как наиболее важных с точки зрения нашего исследования, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Фрагмент технологии реализации задачного подхода в работе кружка

по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике

8. Внедрение - реализация сконструированной системы задач и учебных проектов в работе кружка.

9. Оценивание. Суть данного этапа - подведение итогов кружковой работы в форме защиты результатов выполнения проектов и демонстрации общественно значимых продуктов, полученных в ходе проектной деятельности участников кружка, а также оценка личностных образовательных результатов в форме анкетирования участников кружка, их родителей и учителей.

10. Коррекция. На данном этапе уточняются формулировки отдельных задач, тематика проектов и перечень необходимых технических и дидактических средств для успешной дальнейшей работы кружка. Совместно с каждым кружковцем вырабатывается долгосрочная стратегия формирования его личной образовательной траектории.

К числу факторов и условий, влияющих на результативность дополнительного образования по информатике в условиях профильной школы, нами отнесены:

совокупность мотивов и стимулов старшеклассников по достижению социально и практически значимых результатов в области технического обеспечения ИКТ;

установленные и прогнозируемые потребности в знаниях, умениях и практических навыках по техническому обеспечению ИКТ;

наличие точек пересечения, объективных взаимосвязей и взаимодействия учебной деятельности, кружковой работы и практических интересов обучающихся в области ИКТ и радиотехники;

исходный уровень образованности обучающихся по информатике и физике;

условия и границы применимости задачного подхода в дополнительном образовании;

технологичность учебно-методического сопровождения решения задач и проектной деятельности по техническому сопровождению ИКТ и радиотехнике;

разработанность механизма построения индивидуальных образовательных программ обучающихся в рамках кружковой работы;

возможности использования современных компьютерных и информационных технологий образования и сетевых информационных ресурсов в дополнительном образовании;

широкие возможности кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике в плане создания и развития компьютерной информационной инфраструктуры в школе;

поддержка со стороны родителей и друзей увлечений, связанных с ИКТ;

возможности использования технического потенциала школьных и домашних компьютерных систем.

Основным компонентом и результатом данной технологии является система задач. В диссертации подробно рассмотрены основные теоретические и методологические положения задачного подхода, в частности, подробно проанализированы подходы к классификации и типологизации учебных задач и особенности их конструирования.

В работах по дидактике задачи классифицируют по: определенности

условий, характеру требований, степени проблемности, методам решения, уровню сложности, механизмам решения.

С точки зрения организации работы межпредметного кружка технической направленности из возможных подходов к типологизации учебных задач целесообразно выбрать ту, которая в наибольшей степени соответствует методологии деятельностного и личностно-ориентированного подходов. Это обусловлено, с одной стороны, тем, что эффективной работа кружка может быть, только если деятельность участников имеет ярко выраженную практическую направленность и позволяет им реализовать свои потребности. С другой стороны, задачи должны быть разноплановыми, отражать различные способы деятельности (интеллектуальной и практической), что позволит подготовить обучающихся к самостоятельной постановке задач, принятию решений по их реализации в своей практической деятельности и, в конечном итоге, к выбору личной образовательной траектории.

Исходя из вышесказанного, за основу конструирования системы задач для кружка была выбрана типологизация, предложенная В.И. Андреевым Андреев В.И. Педагогика: учебный курс для творческого саморазвития. Центр инновационных технологий. - Казань, 2006. - 606 c. , в соответствии с критерием «создаваемой проблемной ситуации, отражающей противоречия между целью и условиями педагогического явления и доступными учебно-познавательными средствами»:

задачи с ярко выраженными противоречиями: задачи-проблемы, задачи-парадоксы, задачи-антимонии;

задачи с некорректно представленной информацией: с избытком, недостатком информации, с отсутствием исходных данных;

задачи на прогнозирование: прогрессивные и регрессивные экстраполяции, на непосредственное выдвижение гипотез;

коммуникативно-творческие задачи: распределение обязанностей при выполнении учебного проекта;

задачи на рецензирование: обнаружение ошибок, оценка результата;

задачи на усмотрение противоречий и формулировку проблемы: скрытые проблемы, конструирование задачных ситуаций, обнаружение мнимых противоречий;

задачи на разработку алгоритмических и эвристических предписаний: разработка алгоритма, технологии; выявление наиболее эффективных эвристических предписаний, правил;

задачи на конкретизацию постановки задачи: уточнение цели, условий, требований и ограничений;

задачи-«оборотни»: поиск способа решения, который противоположен наиболее очевидному; рассмотрение способа решения от конца к началу;

логические задачи: на определение понятий, на доказательство, на установление причинно-следственных связей;

задачи на управление: планирование деятельности, выбор способа деятельности, нормирование времени деятельности, выбор процедуры контроля деятельности, оценка результата деятельности.

В диссертации представлена система задач, структурированная по всем модулям содержания обучения в соответствии с данной типологизацией. Приведем примеры задач по одному из модулей «Школьное цифровое телевидение и радио»:

1. Задача-проблема. Школьное радио и телевидение решено организовать с помощью TV тюнера. Объясните недальновидность такого решения и предложите свой вариант школьного радио и телевидения.

2. Задача с недостаточной исходной информацией. Вещание необходимых для школьного учебного процесса образовательных программ («Знание», СГА ТВ и СГУ ТВ) происходит с двух ближайших спутников (ЯМАЛ 201,

90° в.д. и Intelsat-15, 85.2° в.д.). Оцените возможность приёма программ на один DVB приемник.

3. Задача на прогнозирование. Учителя планируют создать банк образовательных видеопрограмм. Школьный сервер имеет 200 ГБ свободного дискового пространства. Сколько видеоуроков можно сохранить на сервере? Через какое время необходимо доукомплектовать сервер дополнительным жестким диском?

4. Задача на оптимизацию. Цифровое вещание предусматривает различные системы кодирования потока. Выберите и обоснуйте наиболее оптимальные кодеки для кодирования школьного цифрового потока.

5. Задача на рецензирование. Конфигурационный файл программы SkyCast содержит неточности. Укажите возможные влияния данного конфигурационного файла на корректную работы системы цифрового телевидения.

6. Задача на усмотрение противоречия. Для проверки эффективности работы школьного радио и телевидения необходимо отслеживать активность пользователей.

Предложите программу, контролирующую время доступа к образовательному каналу и объем скачанной информации.

7. Задача на разработку алгоритмических предписаний. Напишите алгоритм действий пользователей по организации записи образовательной программы, ее обработки и загрузки обработанного материала в соответствующую директорию школьного сервера.

8. Задача на переформулировку. Дирекции школы понравились возможности школьного телевидения, поэтому решено увеличить число каналов образовательного телевидения. Оцените число максимально возможных образовательных видео каналов с учетом возможностей сервера и локальной сети.

9. Задача на инверсию. В сети находится компьютер с устаревшей сетевой платой, которая блокирует мультикастовый цифровой поток. Предложите варианты решения данной проблемы и выберите наиболее оптимальный.

10. Задача на логические выводы. Периодически не работает сегмент школьной сети. Выясните причину неработоспособности сегмента и укажите способ её устранения.

11. Задача на планирование деятельности. Требуется создать потоковое цифровое радио и телевидение для вашего многоквартирного дома. Спланируйте ваши действия и укажите примерные сроки реализации заказа.

Анализ различных схем конструирования позволил выделить способы конструирования задач: конструирование задач, аналогичных данной; обобщение задачи; конкретизация задачи; конструирование задачи, обратной данной; варьирование; переформулировка задачи. Данные способы использовались при разработке задач, предназначенных специально для кружковой работы.

В теории задачного подхода доказано, что даже самые «хорошие» задачи не смогут полностью реализовать свой дидактический потенциал, если они разрознены, бессистемны. Именно система, а не простая совокупность задач, позволяет полностью «раскрыться» каждой из них и обеспечить достижение образовательных целей. При конструировании системы задач учитывались следующие свойства (М.Е. Бершадский, В.В. Гузеев Бершадский М. Е., Гузеев В.В. Дидактические и психологические основания образовательной технологии. - М.: Центр «Педагогический поиск», 2003. - 256 с.): 1) полнота; 2) ключевая задача; 3) связность; 4) возрастание трудности в каждом уровне; 5) целевая ориентация; 6) целевая достаточность 7) психологическая комфортность; 8) практическая направленность.

Чтобы система задач «работала» на развитие и самореализацию каждого участника кружка, была построена матрица смежности «Тип задач - формируемые личностные результаты», где представлены наиболее действенные типы задач для формирования фактологических и методических знаний, умения выбирать и реализовывать метод решения, обосновывать выбор аппаратных и программных средств, формирования опыта оценочной, практической и творческой деятельности, опыта коллективной работы и рефлексии. Данная матрица использовалась при разработке программы дополнительно образования в рамках межпредметного кружка.

В третьей главе «Апробация технологии реализации задачного подхода в дополнительном образовании по информатике в рамках межпредметного кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике в профильной школе» описаны процесс и результаты опытно-экспериментальной работы. Представлено программно-методическое обеспечение работы межпредметного кружка. Проведен анализ результатов исследовательской и учебно-познавательной деятельности обучающихся в условиях дополнительного образования по информатике.