«Применение смарт-технологий в школьном курсе информатики»

В настоящее время понятия СМАРТ-образование и СМАРТ- технологии являются основным направлением развития мировых образовательных систем. Основным источником знаний является электронный образовательный контент, представленный в том или ином виде в сети Интернет, основными технологическими операциями являются обеспечение обратной связи учителей и учащихся, обмен знаниями между ними, автоматизация административных задач. СМАРТ-образование способно обеспечить максимально высокий уровень образования, соответствующий задачам и возможностям сегодняшнего мира, позволит молодым людям адаптироваться в условиях быстроменяющейся среды, обеспечит переход от книжного контента к активному с помощью единого общего репозитория учебных материалов при наличии интеллектуальной системы поиска. Качество учебных материалов в репозитории должно постоянно контролироваться за счет внедрения различных метрик и работать в единой связке с системами управления учебным процессом.

Таким образом цель СМАРТ-обучения заключается в том, чтобы сделать процесс обучения наиболее эффективным за счет переноса образовательного процесса в электронную среду. Именно такой подход позволит скопировать знания преподавателя и предоставить доступ к ним каждому желающему.

В СМАРТ-обучении технологии, ранее основывающиеся на информации и знаниях, трансформируются в технологии, базирующиеся на взаимодействии и обмене опытом - СМАРТ-технологии. Они превращают тяжелый труд в «умный» и вносят инновационные изменения в стратегии управления. Это означает, что обществу необходимо более творческое и открытое мышление, чтобы приоритетными ценностями были человеческие достоинства, основанные на гибкости и оригинальности.

Рассматривая состояние исследований в области СМАРТ-образования, можно отметить, что комплексное изучение многих ее аспектов фактически не проводилось. Само понятие «смарт-образование» значительно менее распространено в зарубежной и отечественной научной литературе, чем, например, понятие «электронное обучение». В большинстве исследований приводятся конкретные примеры систем и решений, относящихся к области СМАРТ-образования. Примеры внедрения различных систем в области обучения, реализующих парадигму СМАРТ-образования, приводятся в работах [40]. В некоторых из этих работ, а также в статьях [4, 7, 24, 41] и исследованиях [33] рассматривается ряд признаков, которые характерны для систем, соответствующих принципам СМАРТ-образования.

В результате анализа современной педагогической литературы и практики можно отметить необходимость решения следующих вопросов: как организовать обучение информатики, повышающее уровень усвоения учебного материала и уровень самостоятельной деятельности учащихся; каким должно быть содержание учебного материала, реализованного СМАРТ-технологиями, и по каким критериям необходимо осуществлять его отбор.

Таким образом, сложилось следующие противоречие: между большими дидактическими возможностями применения СМАРТ-технологий как средства повышения качества обучения и недостаточной разработанностью методик его осуществления в обучении школьников.

Необходимость разрешения указанных противоречий обусловливает актуальность данного исследования, а также его проблему: как следует использовать СМАРТ-технологии в образовательном процессе, чтобы повысить качество обучения в условиях традиционной школы.

Объект: процесс обучения информатике в старшей школе.

Предмет: применение СМАРТ-технологий при изучение школьного курса информатики.

Цель работы: теоретическое обоснование и методическое обеспечение школьного онлайн-курса по информатике учащихся старшей школы с применениемСМАРТ-технологий.

Гипотеза опытно-поисковой работы: применение СМАРТ-технологий при обученииинформатике учащихся способствуют повышению уровня достижений (предметных и метапредметных) учащимися.

В соответствии с проблемой, объектом, предметом, целью и гипотезой сформулируем следующие задачи опытно-поисковой работы:

1. Провести анализ проблемы в научной, педагогической,

методической литературе;

2. Раскрыть сущность, структуру, содержание понятия «СМАРТ-

технологии»;

3. Разработать онлайн-курс по информатике с применением СМАРТ- технологий;

4. Разработать методические рекомендации по реализации образовательного онлайн-курса «Информатика» в деятельности учителя и учащегося;

5. Экспериментально апробировать эффективность разработанного электронного образовательного онлайн-курса «Информатика»,

способствующего повышению уровня достижений (предметных и метапредметных) учащимися по курсу информатики.

Методологической и методической основами исследования являются:

- теория деятельности (С.Л. Рубинштейн, JI.C. Выготский, А.Н. Леонтьев);

- работы в области индивидуализации обучения (Е.С. Заир-Бек, П.В. Зуев, Г.К. Селевко, И.С. Якиманская и др.);

- научные труды по теоретическим и методологическим основам развития и становления СМАРТ-образования и СМАРТ-технологий (И.В. Полат, В.П. Тихомиров и др.);

- теоретические и методические основы использования информационных технологий в качестве средства обучения информатике (Н.С. Анисимова, JI. Боревский, В.А. Далингер, Н.И. Зильберберг, С.А. Кругликов, Э.И. Кузнецов, И.В. Роберт, Г.Н. Скобелев, Е.В. Скрыльникова, Е.К. Хеннер и др.).

Методы исследования. Теоретические методы, изучение и анализ педагогической, научно-методической литературы по исследуемой проблеме; изучение и анализ теории практики обучения; моделирование, конструирование; анализ федеральных государственных образовательных стандартов, программ, учебников, учебных пособий и методических материалов. Эмпирические методы: педагогическое наблюдение,

анкетирование, беседа, тестирование; педагогический эксперимент и его анализ, количественные и качественные методы обработки результатов исследования и их интерпретация.

Новизна работы заключается в том, что в рамках выпускной квалификационной работы создан онлайн-курс по информатике с применением СМАРТ-технологий.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том, что:

- выявлены преимущества и недостатки использования СМАРТ- технологий;выявлены методические рекомендации обучения информатике посредством использования СМАРТ-технологий;

- разработанные методические аспекты обучения информатике 10 класса с использованием СМАРТ-технологий на примере подготовки учащихся общеобразовательных учреждений позволяет повысить уровень предметных и метапредметных достижений учащимися в процессе информатики.

Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе экспериментальной работы в МАОУ «СОШ №17» городского округа город Стерлитамак. Материалы выпускной квалификационной работы докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах кафедры программирования и вычислительной математики БГПУ им.М.Акмуллы, опубликованы статьи в журнале ВАК «Перспективы науки», на портале «Инфоурок».

Структура выпускной квалификационной работы состоит из введения, двух глав, заключения, литературы и приложения.

В контексте развития SMART-технологий в российских реалиях принята Государственная программа РФ в 2012 году «Информационное общество (2011-2020)», а в 2013 году «Стратегия развития отрасли информационных технологий в РФ на 2014-2020 годы и на перспективу до 2025 года». Затем Федеральный закон «Об образовании в РФ» (ред. от 07.05.2013) обозначил сетевую форму реализации образовательных программ, применение электронного и дистанционного образовательных технологий [18].

Рассматривая состояние исследований в области СМАРТ-образования, можно отметить, что комплексное изучение многих ее аспектов фактически не проводилось. Само понятие «СМАРТ-образование» значительно менее распространено в зарубежной и отечественной научной литературе, чем, например, понятие «электронное обучение». В большинстве исследований приводятся конкретные примеры систем и решений, относящихся к области СМАРТ-образования. Примеры внедрения различных систем в области обучения, реализующих парадигму СМАРТ-образования, приводятся в работах [40]. В некоторых из этих работ, а также в статьях [42]и исследованиях [33]рассматривается ряд признаков, которые характерны для систем, соответствующих принципам СМАРТ-образования.

Термин «СМАРТ-технологии» приобрел популярность сравнительно недавно, однако сам термин известен в научном сообществе в течение последних 40 лет. Изначально термин, появившийся в области аэрокосмических исследований, был заимствован другими отраслями науки. Дискурс-анализ показывает, что понятие «СМАРТ» применительно к таким категориям как структура, технологии и материалы является вполне устоявшимся.

Впервые концепция СМАРТ-структуры упоминалась в контексте аэрокосмических технологий, создание которой подкреплялось тремя тенденциями: переходом на новые материалы, использованием новых свойств материалов, достижением в области электроники и информационных технологий [42]. Основная функция СМАРТ-структур заключается в реагировании на окружающую среду и изменения в ней прогнозируемым (определенным) образом посредством датчиков, сигналов, коммуникаций и других интегрированных в нее элементов. СМАРТ-структуры способны не только поддерживать или противостоять механическим нагрузкам, но также могут уменьшить вибрацию, смягчить акустический шум, следить за целостностью самой структуры во время работы и в течение срока действия, а также изменять форму элементов структуры или механические свойства под действием внешних раздражителей.

Понятие СМАРТ-структуры включает такое понятие как СМАРТ- материалы [44]. Отмечается, что «СМАРТ-материалы» могут проявлять свойство «СМАРТ» только во взаимодействии с внешней средой системы. СМАРТ-материалы характеризуются способностью автоматически распознавать изменения во внешней среде и реагировать на них заданным действием.

Анализ определений и отличительных особенностей выделенных элементов «СМАРТ-структура», «СМАРТ-технологии», «СМАРТ- материалы» позволяет выделить их общее свойство «СМАРТ».

Дадим определение. СМАРТ- это свойство системы или процесса, которое проявляется во взаимодействии с окружающей средой, и наделяет систему и\или процесс способностью к:

- незамедлительному реагированию на изменения во внешней среде;

- адаптации к трансформирующимся условиям;

- самостоятельному развитию и самоконтролю;

- эффективному достижению результата [36].

Ключевым в свойстве «СМАРТ» является способность

взаимодействовать с окружающей средой. Данное свойство имеет самостоятельное значение и может быть применимо к таким категориям как город, университет, обучение, общество и многим другим. 40 лет назад, когда это свойство было выделено, уровень развития технологий не позволял добиться рассматриваемого свойства в большинстве систем или процессов. Однако современные достижения в области ИКТ позволяют выстраивать сверхсложные системы, такие как СМАРТ-город. [6]

Таким образом, создание методики обучения на основе СМАРТ- технологий является актуальными востребованным направлением работы.

К основным результатам исследования можно отнести следующие:

1. Анализ литературы показал, что методике преподавания информатики и вопросами применения ИКТ в обучении посвящено много работ. Тем не менее, методические аспекты обучения информатики с использованием СМАРТ-технологий мало изучены.Не было предложено комплексного исследования обучения информатики с применением образовательных СМАРТ-технологий.

2. Под СМАРТ-технологиями в образовании понимаются технологии, которые базируются на объединении технических ,педагогических ресурсов для осуществления обучения в интерактивной образовательной среде с помощью специально разработанного контента. К ним относятся такие платформы как:IBMLotusWorkplaceCollaborativeLe arning(LWCL); OracleLearningManagement; WebTutor; LMSeLearningServer.

3. Разработан образовательный онлайн-курс дистанционного обучения по информатике ,реализуемый системой управления обучением LMS. Электронный образовательный курс соответствует государственным стандартам, имеет необходимые материалы для изучения темы. В курсе имеются общий раздел, отдельно темы по данной дисциплине, разделитогового тестирования исправочный раздел.

4. Разработана методика обучения информатике, с применением образовательного онлайн-курса «Информатика». Образовательный онлайн- курс на уроке дает более глубокого запоминания учебного материала через образное восприятие, усиление его эмоционального воздействия, обеспечение «погружения» в предметный контекст. Разработаны несколько видов урока с применением образовательного онлайн- курса :урок, построенный на основе индивидуальной работы ученика с применением онлайн-курса «Информатика»; лабораторно- практические занятия с использованием материалов онлайн- курса «Информатика» на основе самостоятельной работы обучающихся; урок на основе групповой работы; «Диагональная схема» урока в классе с несколькими компьютерами.

5. Результаты опытно-Экспериментальной работы подтвердили, что реализация методики использования образовательного онлайн- курса в обучении информатике помогает поддерживать и повышать уровень достижений (предметных и метапредметных) учащимися в обучении информатике. Проведенный педагогический эксперимент подтвердил достоверность теоретических положений и эффективность предлагаемой методики обучения информатике учащихся с применением СМАРТ- технологий.

5. Бастрон Д. Отчет о Международном форуме «Мир на пути к обществу» МЭСИ,09.11.2012г.; [Эл.ресурс] URL:http://es.sli**share.net/ssusere58270/smart-15095998 (дата обращения: 15.09.2018).

+ еще 42 источника