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.
Разработанная система задач прошла практическую апробацию в учебном процессе СОШ № 7, МОУ «Центр образования» г. Мичуринска Тамбовской области, на мастер-классах для учителей по проблеме создания информационно-коммуникационной среды учебного заведения на основе WEB технологий, на семинарах учителей по использованию современных инновационных технологий на уроках физики и информатики, на мастер-классах городского педагогического объединения учителей информатики по администрированию школьной локальной сети и использованию в школе Интернет.
Организация работы кружка по техническому обеспечению ИКТ и радиотехнике осуществлялась в соответствии с этапами разработанной технологии. Реализация системы задач проходила в основном на этапах моделирования, экстраполирующего контроля и внедрения.
Основное внимание было уделено разработке программы дополнительного образования «Администратор локальной компьютерной сети». В программе представлено содержание теоретического материала, требования к знаниям и умениям участников кружка, содержание и задания к лабораторному практикуму, тематика проектов, перечень программно-педагогических средств и дидактических материалов, необходимых для реализации проектов.
Система занятий была построена следующим образом.
Формулируется проблемная ситуация (например, «В школе нет сервера, который нужен для различных сервисов локальной сети. Можно ли использовать один из имеющихся компьютеров?»). Далее на теоретической части занятий обучающиеся знакомятся с основными понятиями и терминами, которые необходимы для успешной самостоятельной работы с цифровыми образовательными ресурсами, специально отобранными, оформленными и размещенными в локальной сети. На практической части занятий обучающимся предлагается система задач, последовательное выполнение которых позволяет разрешить проблемную ситуацию. Затем им предлагается выбрать наиболее интересный способ решения проблемы, выбрать тему проекта и сформировать рабочую группу. Этот проект (исследовательский по сути) выполнялся обучающимися на последующих занятиях с активным использованием ППС, ЦОР, ресурсов Интернета (примеры конкретных занятий описаны в диссертации).
Весь необходимый руководителю кружка материал (практический и теоретический) для проведения занятий собран на DVD диске. С помощью WEB сервера «Apache» цифровые образовательные ресурсы (ЦОР) доступны в локальной сети, что способствует организации самостоятельной работы обучающихся (рис. 2). Всего доступно более 1 Гб ЦОР - 89 научных образовательных материалов, 79 педагогических программных средств и 6 видеофильмов.
Оценка приобретенных теоретических знаний осуществлялась в ходе тестирования (использовалась программная оболочка Ассистент II, версия 1.2). Тестовые задания разрабатывались таким образом, чтобы проверить те знания, которые должны были получить обучаемые при решении предложенных им задач. Результаты выходного контроля стабильно превосходят планируемые показатели по большинству изучаемых тем.
Оценка приобретенного практического опыта проводилась в ходе публичного обсуждения результатов проектной деятельности. Лучшие проекты являлись основой для развития и совершенствования информационно-коммуникационной среды учебного заведения (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 Wi-Fi сети передачи данных; организация внутришкольной IP телефонии; создание в школе коллективной радиостанции, изучение новых видов радиосвязи, в том числе цифровых).
Оценка разработанной технологии и системы задач с позиций достижения целей развития, самореализации и профессионального самоопределения обучающихся в условиях дополнительного образования по информатике осуществлялась по итогам каждого учебного года. В частности, проводилось анкетирование кружковцев и их родителей. Все респонденты отмечали высокую эффективность кружковых занятий, полезность приобретенных знаний и опыта для использования компьютерной техники. Большинство (69%) опрошенных родителей отметили, что полученные на дополнительных занятиях знания старшеклассники используют для настройки своего домашнего компьютера на оптимальную производительность; 84% респондентов подтвердили, что участники дополнительных занятий используют полученные знания для создания и поддержания в работоспособном состоянии локальные сети в квартире, подъезде или в многоквартирном доме. Полезным для старшеклассников дополнительное образование по информатике в рамках межпредметного кружка считают 90% родителей.