Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

Введение

С 2025 г. преподаватели кафедры информационных технологий и электронного обучения РГПУ им. А.И. Герцена реализуют программу повышения квалификации «Актуальные вопросы обучения информатике в образовательной организации общего образования». В рамках данной публикации рассматриваются результаты проектно-аналитического исследования, сфокусированного на разработке и практической реализации методики формирования содержания программы дополнительного профессионального образования для учителей информатики. Актуальность исследования определяется изменением нормативного поля российского образования, усилением внимания к технологической независимости и профориентационному минимуму, быстрым распространением искусственного интеллекта (ИИ) в образовательной практике и целесообразностью его адаптивного использования [1–3].

Цель исследования – разработать и теоретически обосновать содержание и методику преподавания программы повышения квалификации учителей информатики, направленные на совершенствование их предметных компетенций с учетом выявленных профессиональных дефицитов, актуальности задач профориентационной и региональной направленности, а также контролируемого использования искусственного интеллекта в школьной практике.

Материал и методы исследования

Программы дополнительного образования ориентированы на повышение профессионального мастерства учителей с целью подготовки выпускников с высоким уровнем образовательных результатов. Для этого их разработка и методика реализации должны базироваться на академическом опыте преподавателей педагогических университетов и исследовательском опыте работы учителей. Это обеспечивает подготовку специалистов,востребованных в быстро меняющейся образовательной среде.Кафедрой информационных технологий и электронного обучения в период с 2025 по 2026 г. было проведено комплексное трехэтапное исследование. В нем приняли участие преподаватели информатики РГПУ им. А.И. Герцена, осуществляющие подготовку будущих учителей информатики и учителя информатики Северо-Западного региона Российской Федерации, которым Министерством просвещения было рекомендовано пройти повышение квалификации в рамках федерального проекта «Передовые образовательные организации». Суммарно 257 респондентов на трех этапах исследования в период с 2025 по 2026 г. Были использованы следующие методы исследования: анализ нормативных документов и педагогических научных работ по рассматриваемой проблеме, анкетирование, синтез, сравнение, обобщение, методы математической статистики.

Результаты исследования и их обсуждение

Современные программы повышения квалификации должны одновременно решать несколько задач:

- формировать готовность учителей к преподаванию предмета на уровне, соответствующем современной концепции образования и профориентационной направленности содержания образования;

- повышать качество подготовки обучающихся, в том числе за счет обоснованного и дидактически выверенного использования современных цифровых инструментов, включая инструменты искусственного интеллекта;

- помогать преодолевать профессиональные затруднения, связанные с изменением роли учителя, высоким уровнем изменчивости форм, технологий, средств обучения, акцентом на региональный компонент и STEAM-образование [4, с. 237–239; 5, с. 23–25].

В связи с этим содержание продуктивной и адаптированной к потребностям учителей программы повышения квалификации должно строиться не на абстрактном перечислении модулей и тем, а на моделировании реальных, конкретных и актуальных профессиональных ситуаций для учителя.

С целью разработки программы, отражающей реальные запросы учителей информатики и тенденции в ее преподавании, авторами статьи проведено трехэтапное исследование. На первом этапе учителям информатики Северо-Западного региона (158 чел.) было предложено ответить на следующие вопросы (проводился онлайн-опрос):

1. Какие темы из области информатики для вас наиболее интересны с точки зрения профессионального развития?

2. Какие темы из области информатики вызывают у вас затруднения для преподавания?

3. С какими профессиональными трудностями вы сталкиваетесь при преподавании информатики?

4. Актуальны ли для вас темы, связанные с проектной, исследовательской и профориентационной деятельностью на уроках информатики?

5. Какие современные цифровые технологии представляют для вас методический интерес как эффективное средство обучения?

6. Интересуют ли вас вопросы использования искусственного интеллекта как дидактического инструмента для преподавания информатики?

7. Являются ли для вас актуальными вопросы реализации регионального компонента при изучении информатики?

На основе анализа мнений целевой аудитории были выделены приоритетные вопросы для их последующего включения в содержание программы повышения квалификации:

1. Решение задач ЕГЭ (уровень С).

2. Использование российского программного обеспечения при проведении ЕГЭ.

3. Игрофикация на уроках информатики.

4. Сквозные технологии, включая искусственный интеллект.

5. Варианты профориентационных уроков информатики и внеклассных мероприятий.

6. Искусственный интеллект как дидактический инструмент.

7. Региональный компонент и STEAM-подход в преподавании информатики.

С целью разработки востребованной, эффективной и адаптивной образовательной программы повышения квалификации была проведения экспертиза мнений учителей способом парного сравнения (второй этап исследования). Группам экспертов (по 12 в каждой группе), в которую входили преподаватели информатики педагогического университета (группа 1) и учителя информатики со стажем работы не менее 10 лет (группа 2) было предложено расставить по рангам выделенные вопросы.

Анализ результатов экспертизы сопровождался определением степени согласованности мнений двух групп экспертов. Для этого использовался коэффициент конкордации. По его величине была определена степень согласованности мнений экспертов. Коэффициент вычисляется по формуле

, (1)

где S – сумма квадратов отклонений суммы рангов, полученных каждым испытуемым, от средней суммы рангов;

m – число экспертов;

n – число объектов изучения.

В результате вычислений получили коэффициент конкордации W = 0,85, что говорит о сильной согласованности мнений экспертов.

С учетом полученных результатов разработана программа повышения квалификации, содержание которой строится вокруг реальных предпочтений и затруднений учителей-практиков. Программа адаптирована не только к запросам целевой аудитории, но и к тенденциям современного образования, реализуемого в условиях изменчивой цифровой образовательной среды [6–8]. Методическими основаниями программы являются ее проблемная ориентированность, инструментальная вариативность, профориентационная направленность, региональная обусловленность, интеграция искусственного интеллекта как предмета изучения и инструмента для решения методических задач. Содержание программы представлено следующими темами:

- Российское и свободное программное обеспечение при подготовке и проведении ГИА.

- Эффективные методы решения экзаменационных заданий базового уровня.

- Методика решения задач на практическое программирование и анализ данных.

Профессиональные пробы «IT-профессии – 2025/2026».

- Проект «под ключ» Виртуальный музей.

- Игрофикация на профориентационных уроках информатики.

- Сквозные технологии в школьном курсе информатики.

- Digital-краеведение.

В процессе реализации программы корректировалось содержание тем, глубина и темп их изложения. Включались для изучения новые теоретические вопросы и практические задания, актуальные для конкретной группы слушателей, соответствующие их интересам и профессиональным дефицитам. Использовались различные цифровые инструменты, ориентированные на конкретную рассматриваемую профессиональную или методическую задачу, варьировались формы изложения материала и технологические способы его подачи.

Такой адаптивный подход к обучению обеспечил достижение образовательных целей программы и способствовал реальному профессиональному росту слушателей, а не формальному прохождению курса. Идея адаптивности согласуется с принципами адресности и персонификации, что в целом характерно для современных программ дополнительного образования. Особую значимость адаптивность приобретает при проектировании программ именно для учителей информатики поскольку свою профессиональную деятельность они осуществляют в быстро меняющейся предметной области, требующей постоянного обновления содержания учебного материала, цифровых инструментов и способов их дидактически обоснованного использования. Кроме того, авторский коллектив учитывал, что слушатели программ повышения квалификации различаются по стажу работы, предметным дефицитам, опыту работы с цифровыми инструментами, условиям школы, в которой работают, и по степени развитости цифровой образовательной среды в ней. Это было дополнительным стимулом для использования именно адаптивной методики.

Практическая реализация идей адаптивности была организована за счет активного использования современных цифровых технологий и методов адаптации. Слушателям было предложено использовать специально разработанный электронный учебный курс на платформе Moodle, который содержал адаптивные по содержанию и форме представления учебные материалы (видеоконтент, микроконтент с описанием разноуровневых по сложности и глубине адаптивных алгоритмов работы с различными цифровыми технологиями в зависимости от степени подготовленности и цифровых предпочтений слушателя). В курс интегрированы: 1) разработанный авторами интеллектуальный помощник в виде чат-бота, который обеспечивает возможность получать быстрые ответы на возникающие вопросы и создает условия для активного взаимодействия между слушателями и технологиями, обеспечивая индивидуальный подход; 2) авторская адаптивная система тестирования (разработана на основе интеграционной платформы Albata, GigaChat API, OpenAI API, а также с использованием сервисов Yandex Формы и Yandex Почта), которая не только оценивает уровень подготовленности и текущего усвоения материалов слушателями, но и дает рекомендации по построению дальнейшего маршрута изучения материалов [9]. В процессе работы со слушателями осуществлялась постоянная обратная связь, организованная с использованием мессенджера Max. Слушателям предлагалось выполнять различные по уровню, используемым цифровым инструментам и их личным профессиональным предпочтениям практические задания.

Дополнительным аргументом в пользу адаптивной методики является быстрое развитие искусственного интеллекта, который уже сейчас стал частью образовательной реальности [10– 12]. Инструменты и технологии искусственного интеллекта создают технологические условия для реализации идей адаптивности в преподавании. Согласно внутренней логике программы освоение слушателями актуального предметного содержания, наполняющего темы учебного плана, должно сопровождаться развитием их компетенций в части обоснованной интеграции искусственного интеллекта в образовательный процесс. Программа ориентирована на подготовку учителей к осмысленному и методически эффективному использованию ИИ на конкретных примерах, которые они в дальнейшем смогут встроить в учебную ситуацию [13]. Актуальность и методическая целесообразность этого дополнительно подтверждается введением профильного направления «искусственный интеллект» в углубленный курс информатики для российских школьников с 1 сентября 2026 г. Данное обстоятельство безусловно потребует организации новых курсов повышения квалификации по вопросам методики преподавания искусственного интеллекта.

В связи с этим авторы предусмотрели два направления освоения слушателями ИИ в учебном процессе. Первое – в рамках темы «Сквозные технологии в школьном курсе информатики». Слушателям предлагается освоить базовые понятия современного искусственного интеллекта (нейросети как модели, выявляющие закономерности в данных; генеративный искусственный интеллект и его практическое предназначение), основы промпт-инжиниринга, включая принципы постановки задач для модели и разбор типовых учебных промптов на генерацию, перефразирование, обобщение, открытые и закрытые вопросы [14– 16]. А также разбор примеров промптов, актуальных для профессиональной деятельности учителя информатики.

Второе направление ориентировано на демонстрацию методических аспектов применения искусственного интеллекта в процессе изучения слушателями заявленных тем программы повышения квалификации. Преподаватели программы стремятся показать на конкретных примерах, что успешное применение ИИ в учебных целях возможно только в случае его подчинения поставленным образовательным целям и использования в качестве эффективного инструмента для решения определенной методической задачи. Рассмотрение всех тем программы сопровождалось интеграцией искусственного интеллекта для решения сформулированных методических задач. В результате анализа установлено, что наиболее продуктивным является использование искусственного интеллекта в тех разделах программы, которые требуют вариативности и быстрого отклика на индивидуальные затруднения педагога. В полной мере это относится к таким темам, как «Эффективные методы решения экзаменационных заданий базового уровня» и «Методика решения задач на практическое программирование и анализ данных» [17]. Их включение в программу обусловлено двумя причинами. Первая – это наличие затруднений при сдаче ЕГЭ, вторая – результат диагностики профессиональных затруднений учителей информатики. Методическая ценность предложенного авторами программы варианта изложения тем заключается в том, что на конкретном материале демонстрируется развитие операционального мышления учителя: показывается выбор метода решения, подробно описывается аргументация решения, объясняются типичные ошибки и причины их появления. На основании этого предлагается вариант построения микрообучения для школьников по изучаемым вопросам. В качестве помощника для решения этих методических вопросов слушателям демонстрируются возможные варианты использования искусственного интеллекта по данным темам:

1. Вариант 1. ИИ – помощник в создании микроконтента GigaChat предлагается использовать: 1) для создания чернового варианта сценария трех-четырехминутного скринкаста на заданную тему; 2) написания нескольких формулировок объяснения к предложенному варианту решения задачи или его фрагменту; 3) генерации вопросов для самопроверки; 4) генерации фрагментов кода [18; 19]. В данном случае предлагается использовать искусственный интеллект в качестве дидактического инструмента для создания учебных заготовок. Задача учителя – это фактологическая и методическая проверка разработанных материалов.

2. Вариант 2. ИИ – инструмент генерации альтернативных и адаптивных вариантов объяснения одной и той же темы. Например, задачи ЕГЭ по логике можно объяснить разными способами: используя таблицу истинности, применяя анализ условий и исключение невозможных вариантов, используя электронную таблицу или организуя перебор на языке Python. Искусственному интеллекту можно поручить создание текстов объяснений для учеников разного уровня подготовки: «для сильного ученика», «для ученика со средним уровнем подготовки», «в формате короткой инструкции».

3. Вариант 3. ИИ – инструмент обнаружения и анализа ошибок. С этой целью целесообразно обратиться к платформе Яндекс Учебника для подготовки к ЕГЭ по информатике, в которую встроен ИИ-помощник. Он фиксирует ошибки в коде и подсвечивает их. Предлагает вариант решения и видеоразборы. Методическая ценность ресурса в том, что он показывает путь решения задачи, а не просто выдачу готового ответа.

4. Вариант 4. ИИ – инструмент генерации вариантов заданий для самостоятельного решения и тренировки (в том числе разного уровня сложности), а также вопросов для самопроверки. По запросу учителя ИИ может создать ряд заданий-заготовок аналогичного содержания или задания с другим контекстом. В этой ситуации задача учителя – это валидация созданных заданий.

Авторы рассматривают искусственный интеллект как педагогический ресурс обеспечения адаптивности. Его эффективность определяется не фактом его использования, а степенью включенности в целостную дидактическую систему повышения квалификации учителя информатики. В то же время необходимо учитывать условия, при которых использование ИИ методически целесообразно [20; 21]. При выявлении этих условий (третий этап исследования) и степени их значимости учитывалось мнение слушателей программы повышения квалификации (это было одно из практических заданий, которое выполняли слушатели). Им было предложено проранжировать следующие варианты условий:

- искусственный интеллект должен подчиняться конкретным образовательным целям;

- учебные материалы, разработанные искусственным интеллектом, анализируются и утверждаются педагогом;

- разработанные искусственным интеллектом материалы проходят обязательную верификацию;

- обязательное указание тех фрагментов учебных материалов, которые были разработаны с использованием искусственного интеллекта;

- качественное создание промптов с использованием существующих техник;

- соблюдение этической и правовой осторожности при использовании искусственного интеллекта;

- искусственный интеллект должен быть адаптированным к особенностям обучающихся, педагогов.

Две группы слушателей (общее количество опрашиваемых – 75 чел.) оценили степень значимости условий педагогически эффективного использования ИИ. В итоге были получены две последовательности рангов. С использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена определена степень согласованности точек зрения опрашиваемых групп слушателей. Коэффициент Спирмена вычислялся по формуле

, (2)

где – квадраты разности рангов,

n – число наблюдений.

Его значение, равное 0,85, показывает, что точки зрения двух групп слушателей существенно коррелируют друг с другом. Оценка значимости коэффициента корреляции выполнена с использованием статистики Стьюдента на уровне значимости α = 0,05.

Обобщая авторскую точку зрения и мнения учителей, освоивших программу повышения квалификации, следует отметить, что для эффективного применения ИИ важно понимать, какие именно задачи ему следует доверить, а какие лучше оставить за человеком, а также уметь взаимодействовать с ИИ-инструментами.

Заключение

Проведенное исследование подтвердило необходимость разработки программ повышения квалификации учителей информатики на основе принципа адаптации. А именно: 1) адаптивного содержания программы, учитывающей профессиональные дефициты учителей и динамичность самого преподаваемого предмета – информатики; 2) адаптивной методики, ориентированной на многовариантность групп слушателей с точки зрения уровня их подготовки, готовности быстро осваивать современные цифровые технологии и инструменты искусственного интеллекта, умения видеть их образовательный потенциал. Были выявлены актуальные темы для изучения и предложены адаптивные варианты их изложения, в том числе с интеграцией инструментов искусственного интеллекта. Для принятия обоснованных решений по этим вопросам авторы использовали статистический анализ. Он позволил выявить высокий уровень согласованности мнений учителей разных регионов с точки зрения профессиональных дефицитов учителей информатики и условий эффективности использования искусственного интеллекта для решения образовательных задач. Успешное освоение программы, безусловно, будет способствовать дальнейшему развитию профессиональных компетенций учителей информатики, освоению ими новых практик применения искусственного интеллекта в образовании. А также пониманию того, что искусственный интеллект меняет роли участников образовательного процесса