Внедрение в сферу образования новых информационно-коммуникационных технологий отразилось на всех взаимосвязанных компонентах дидактической системы. В том числе способствовало модернизации системы средств обучения. С появлением компьютера – основного технического средства обучения, стали актуальными и востребованными в современной школе средства, основанные на цифровых технологиях и микропроцессорной технике. Именно эта группа средств обучения названа современной.
Для того чтобы современные средства обучения органично включались и эффективно использовались в педагогическом процессе, необходимо подготовить методически грамотного, инициативного, творческого, мобильного в этом отношении педагога, способного решать задачи общеобразовательной школы. В связи с этим особое место в системе профессиональной подготовки будущего педагога занимает подготовка его к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы.
Изучение проблемы профессиональной подготовки студентов к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы, позволило сформулировать идею исследования [5]. Она состоит в том, чтобы организовать такой педагогический процесс в педвузе, в котором подготовка будущего учителя к использованию современных средств обучения в общеобразовательной школе могла осуществляться в ходе реализации двух взаимосвязанных функций средств обучения. Одна функция средств обучения состоит в информационно-наглядной поддержке педагогического процесса, другая состоит в том, что средства обучения являются объектом изучения для студентов. Причем процесс подготовки будущего учителя необходимо осуществлять на основе целенаправленной, поэтапной, совместной деятельности его участников в течение всего периода обучения на всех видах учебных занятий, предусматривающих необходимость и возможность использования различных современных средств обучения в модельном и реальном педагогическом процессе, т.е. на основе реализации метапредметного подхода [1] к изучению студентами современных средств обучения.
Одним из путей реализации данной идеи является разработка и апробация модели профессиональной подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы. Она включает в себя проектировочный, содержательный и методический компоненты.
Предполагается, что педагогический процесс, организованный на основе разработанной модели, будет способствовать повышению эффективности подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы.
Для проверки гипотезы исследования разработаны показатели эффективности экспериментальной методики (выявлялся уровень общепедагогических знаний и умений студентов применять средства обучения в педагогической деятельности; определялся уровень творчества студентов при разработке методических и дидактических материалов к урокам; изучались мнения студентов о средствах обучения и их использовании в педагогическом процессе школы). Измерения проводились в одних и тех же группах на разных временных интервалах, что позволило выявить динамику уровня подготовки студентов к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы.
Проверка выдвинутого предположения осуществлялась в ходе педагогического эксперимента, который проводился в три этапа в течение нескольких лет на различных дисциплинах, на всех видах учебных занятий у студентов ФГБОУ ВПО «АГАО». Были определены контрольная и экспериментальная группы из числа студентов 4 курса физико-математического факультета. Контрольную группу составили 19 студентов специальности «Математика с дополнительной специальностью информатика». Они обучались согласно своему учебному плану без специально организованной преподавателями деятельности, у которых выработался определенный режим работы со студентами. Экспериментальную группу составил 21 студент специальности «Физика с дополнительной специальностью информатика». Они также обучались по дисциплинам, предусмотренным учебным планом их специальности. Отличие состоит в том, что согласно разработанной модели преподаватели различных дисциплин заранее обсудили их целеполагающую, содержательную и методическую деятельность в отношении использования на их дисциплинах возможности осуществлять работу по представлению и применению современных средств обучения будущим учителям.
На первом, констатирующем, этапе в обеих группах с помощью среза выявлялся уровень имеющихся у студентов знаний о современных средствах обучения и их использовании в педагогическом процессе. Цель среза состояла в установлении реального уровня подготовки студентов к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе. Студентам было предложено следующее задание: «Вам дали поручение подготовить сообщение на тему «Использование компьютера на уроках физики (математики), чтобы его написать, необходимо составить план. Обозначьте пункты этого плана, т.е. что и в какой последовательности вы бы рассказывали об использовании компьютера на уроках физики (математики)?». В течение десяти минут студенты письменно выполняли это задание во время занятий.
На втором, формирующем, этапе происходила апробация предложенной модели подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения в ходе осуществления специально организованной деятельности преподавателей и студентов. Реализация проектировочного компонента модели профессиональной подготовки студентов к использованию современных средств обучения включала обсуждение преподавателями всесторонних целей подготовки студентов к использованию современных средств обучения и путей их достижения для разных дисциплин, курсов. Эти цели рассматривались в терминах знаниевого, компетентностного, метапредметного подходов к обучению. Содержательный компонент реализовывался в процессе включения в учебные дисциплины преподавателей предметной и надпредметной (общеметодической) составляющих подготовки будущих учителей к использованию аппаратных средств обучения, дидактических материалов, а также формирования у них универсальных профессиональных действий, в процессе изучения студентами различных дисциплин на всех видах и этапах обучения. Методический компонент подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения в общеобразовательной школе осуществлялся в ходе организации целенаправленной, совместной, поэтапной деятельности участников процесса.
За время обучения экспериментальная группа занималась по учебному плану своей специальности, но в содержание различных дисциплин несколькими преподавателями активно включались и рассматривались вопросы использования современных средств обучения в учебно-воспитательном процессе. Преподавателями выделялось время для обсуждения приемов использования на занятиях этой группы средств обучения, анализу подвергались и применяемые на занятиях цифровые образовательные ресурсы. Контрольная группа обучалась по учебному плану своей специальности.
На третьем, контрольном, этапе выявлялся итоговый уровень знаний студентов в области использования современных средств обучения в учебно-воспитательном процессе, и проводилась проверка эффективности применяемой методики обучения студентов. Срез, как и на констатирующем этапе, проводился в виде подобного первому задания: «Вам дали поручение подготовить сообщение на тему «Использование интерактивной доски на уроках физики (математики), чтобы его написать, необходимо составить план. Обозначьте пункты этого плана, т.е. что, и в какой последовательности вы бы рассказывали об использовании компьютера на уроках физики (математики)?». В течение 10 минут студенты письменно выполняли это задание во время занятий.
Для оценки срезовой работы в начале и в конце эксперимента было составлено суммированное описание современного средства обучения. Эта сумма определялась из структурных элементов, выделенных студентами, и элементов, добавленных преподавателем. Весовые коэффициенты для названных групп заданий определялись согласно мнению группы экспертов, в качестве которых выступали преподаватели физико-математического факультета.
Обработка результатов констатирующего и контрольного этапов эксперимента проводилась с применением статистических методов обработки экспериментального материала следующим образом. Для контрольной и экспериментальной групп были определены индивидуальные и средние групповые коэффициенты полноты выполнения среза [4].
Индивидуальный коэффициент полноты выполнения работы Кi рассчитывался так: 
, где Ni – количество баллов, набранных i–м студентом при выполнении среза; Nmax – максимально возможное количество баллов за выполнение среза (Nmax= 19).
Средний коэффициент полноты выполнения среза Кср определялся с помощью формулы: 
, где; Кi – индивидуальные коэффициенты полноты выполнения среза; n – число студентов, выполнявших работу.
Средние значения коэффициентов до и после экспериментальной работы оказались следующими: для контрольной группы kср1=0,17 и kср2=0,19, для экспериментальной группы kср1=0,16 и kср2=0,31.
Затем с помощью критерия Стьюдента сравнивались полученные результаты для двух выборок до и после эксперимента. До проведения исследования для экспериментальной и контрольной групп (табличное значение коэффициента Стьюдента tmаб=2,71, а экспериментальное значение – tэ=0,280) статистически значимой разницы не оказалось. Это позволяет сделать вывод о том, что на период начала эксперимента результаты, полученные студенческими группами, отличаются незначительно. Сравнение экспериментального (tэ=2,862) и табличного (tmаб=2,71) значений коэффициента Стьюдента после экспериментальной работы показало, что tэ > tmаб, следовательно, на уровне значимости 0,01 существует статистически значимая разница. На рис. 1 приведены результаты среза, проводившегося в экспериментальной группе четвертого курса физико-математического факультета.
На рис. 2 приведены результаты среза, проводившегося в контрольной группе четвертого курса физико-математического факультета.
На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что применение разработанной модели способствует повышению эффективности подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения в педагогическом процессе общеобразовательной школы.
При определении уровня творческих умений студентов в использовании средств обучения применялись критерии, составленные на основе анализа литературных источников [2, 4] по применению средств обучения. Исходя из анализа сделанных видеозаписей, на которых 20 студентов представляли свои уроки или их фрагменты, следует, что уровень выполнения студентами задания творческого характера достаточно высокий.
С целью выяснения мнения студентов о значимости видов средств обучения для учебного процесса и их собственного отношения к ним студентам-физикам предлагалось задание для ранжирования системы средств обучения (слово учителя, демонстрационный эксперимент, лабораторный эксперимент, мультимедийный проектор, компьютер, задачи по физике, интерактивная доска). На рис. 3 представлены результаты ранжирования студентами системы средств обучения.
Выяснилось, что демонстрационный эксперимент и компьютер для студентов имеют одинаковую значимость для учебного процесса, но следует заметить, что ранги всех средств обучения находятся в диапазоне от 4,6 до 5,5. Это позволяет заключить, что, по мнению студентов, для учебного процесса важно использовать в комплексе перечисленные средства обучения.
С целью выяснения отношений студентов к организации учебно-воспитательного процесса с использованием различных средств обучения студентам предлагалось проранжировать разработанные и предложенные преподавателем 12 моделей уроков, в которых четко были выделены средства обучения, деятельность учителя и учащихся по их использованию. Каждую модель преподаватель детально описывал для более четкого представления студентами организации урока. 21 студенту в течение небольшого промежутка времени (7–10 минут) необходимо было расставить ранги напротив каждой модели урока.
Приведенные результаты показывают, что наибольшее значение ранга в 10-ти балльной шкале принадлежит модели урока, в которой предполагалось комплексное использование средств обучения (демонстрационный эксперимент, интерактивная доска в различных вариантах и времени использования, компьютер).
На рис. 4 представлены результаты оценки студентами моделей уроков, на которых используются разнообразные средства обучения.
Данные, полученные в ходе экспериментальной работы, показали, что организация педагогического процесса подготовки будущего учителя к использованию современных средств обучения должна основываться на принципах метапредметного подхода и осуществляться в ходе целенаправленной, поэтапной, совместной деятельности всех его участников в течение всего периода обучения на разных дисциплинах, что приводит к повышению эффективности подготовки студентов для решения задач современной школы и формирует положительное отношение к внедрению новых средств обучения в учебно-воспитательный процесс.
Рецензенты:
Шаповалов А.А., д.п.н., профессор кафедры физики и методики обучения физике ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная педагогическая академия», г. Барнаул.
Старовиков М.И., д.п.н., профессор кафедры физики и информатики ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина», г. Бийск.