Teaching of bachelors of pedagogical education to the implementation of design and research activities in the conditions of digitalization of the school

Full Text

Постановка проблемы. Одной из стратегических целей современного образования, помимо социализации и становления аксиологической сферы обучающихся, сегодня является развитие их когнитивной сферы - формирование знаний, включая навыки проектирования своей деятельности на их основе. При этом базой ключевых для цифрового социума видов деятельности и соответствующих им цифровых компетенций становятся не столько теоретические знания, сколько фундаментальные технологические умения решать предметные и междисциплинарные задачи, используя цифровые технологии, в том числе средства и ресурсы цифровизации образования и профессиональной сферы [1-7]. Одним из возможных подходов к обновлению практики обучения в школе и профессиональной подготовки педагогов в условиях становления цифрового общества является организация проектно-исследовательской деятельности будущих педагогов на основе решения междисциплинарных задач с использованием цифровых технологий и средств цифровизации образования. Вместе с тем практика реализации подобного подхода изучена недостаточно, несмотря на то что к настоящему времени накоплен достаточно богатый опыт в области проектного обучения и использования метода проектов, например, в контексте обучения исследовательской деятельности или педагогического проектирования образовательного процесса. В качестве теоретического и эмпирического базиса данного направления можно указать работы зарубежных педагогов - основоположников метода проектов Дж. Дьюи и У. Килпатрика и современников - Дж. Митчелла, Дж. Миллса, Дж. Томаса и др.; а также отечественных педагогов, активно начавших продвигать метод проектов в образовательной практике - С.Т. Шацкого и И.М. Соловьева и современных российских ученых - Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркиной, М.В. Моисеевой, А.Е. Петрова, И.В. Роберт, Н.А. Кочетуровой, Л.В. Насонкиной, С.В. Ивановой, С.В. Пастуховой и др. Уникальность междисциплинарного подхода на основе метода проектов и его отличительных особенностей от другой практической деятельности, например, лабораторных исследований или разработки проекта как практической иллюстрации изученного материала, определяется следующими требованиями к современному проекту [8. С. 3-4]: 1) критерий центральности - проекты являются центральными по отношению к образовательной программе и, как следствие, являются учебной программой, выступая как центральная стратегия обучения; студенты знакомятся и изучают основные понятия дисциплины через проект; 2) ведущий (основополагающий) вопрос - проекты ориентированы на вопросы или проблемы, которые направляют студентов или «заставляют сталкиваться» с центральными концепциями, понятиями и принципами дисциплины; 3) конструктивность исследования - проекты должны вовлекать студентов в конструктивное (результативное) исследование (дизайн, принятие решений, поиск проблем, решение проблем, открытие или построение моделей), но обязательными условиями являются трансформация и конструирование знаний (по определению: новое понимание, новые навыки) студентов; 4) автономия - проекты в проектном обучении в значительной степени ориентированы на студентов, они не заканчиваются с заранее определенным результатом или не идут по заранее определенному пути, включают в себя бо́льшую самостоятельность, выбор и ответственность студентов, чем традиционное обучение и традиционные проекты; 5) реализм - проекты должны быть реалистичными; проектное обучение включает в себя реальные проблемы, где основное внимание уделяется подлинным (не смоделированным) проблемам или вопросам и решения могут быть реализованы. Отметим, что вопросам подготовки специалистов, в том числе и учителей, с использованием технологий проектного обучения и исследованиям его влияния на развитие востребованных навыков XXI века посвящено значительное количество работ. Выше мы указали имена отечественных и зарубежных авторов, ставших сегодня классиками по этой проблематике. Обратимся к современной зарубежной педагогической литературе в поиске новых трендов. Обзор ряда научно-методических источников позволил выявить следующие направления, в которых рассматриваются: 1) вопросы использования проектного обучения и его технологий для подготовки специалистов технических специальностей [9-11]; 2) использование технологии проектного обучения и исследование ее влияния на развитие навыков XXI века [12]; 3) результаты исследования оценки учителями проектного обучения с использованием цифровых технологий и различные аспекты трудностей его внедрения в практику [13]; 4) исследование различных аспектов проектного обучения в виртуальных средах с использованием цифровых технологий [14-16] и др. Таким образом, на наш взгляд, имеется современная эмпирическая база как отечественных педагогов-исследователей, так и зарубежных для развития существующих вариантов и построения новых авторских интерпретаций методики по указанной проблематике для успешного овладения технологией проектно-исследовательской деятельности и методом проектов современными студентами, например бакалаврами педагогического образования - будущими учителями предметниками. Согласно ФГОС ВО подготовки бакалавров, обучающихся по направлениям 44.03.01 Педагогическое образование (http://fgosvo.ru/uploadfiles/FGOS%20VO%203++/Bak/440301_B_3_16032018.pdf) и 44.03.05 Педагогическое образование с двумя профилями подготовки (http://fgosvo.ru/uploadfiles/FGOS%20VO %203++/Bak/440305_B_3_16032018.pdf), одним из видов деятельности будущего учителя является проектно-исследовательская деятельность [17]. Таким образом, цель описываемого исследования - выявление условий и технологий организации междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности бакалавров педагогического образования в процессе их профессиональной подготовки в вузе. Методы исследования. В рамках данной статьи нами предлагается два варианта организации обучения проектно-исследовательской деятельности бакалавров педагогического образования на основе междисциплинарного взаимодействия будущих учителей в условиях их профессиональной подготовки в вузе: 1) непосредственное участие в проектной группе будущего педагога в ходе выполнения междисциплинарного проекта; 2) самостоятельная разработка будущим педагогом учебного исследовательского проекта для школьников. Отметим, что необходимым условием реализации обоих вариантов является состав участников проектной группы - два студента, один из которых обучается по профилю «Информатика», а второй - по любому педагогическому профилю. В наших последующих работах будут рассмотрены иные варианты участия в проектной группе для выполнения исследовательской деятельности. Результаты и обсуждение. В процессе исследования апробированы два описанных выше варианта организации междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности студентов в рамках реализации их профессиональной подготовки в вузе. Первый вариант предполагает работу студента в проекте в качестве участника группы (как минимум из двух человек). Эта работа начинается с проектной работы научных руководителей, которые должны заранее продумать и обсудить не только тематику междисциплинарного проекта, но и предположить примерный результат работы студентов. Проектная деятельность участников, будущих учителя-предметника и учителя информатики, может строиться по схеме, которая описывает план и порядок взаимодействия участников проектной команды в процессе проектно-исследовательской деятельности при решении междисциплинарной задачи. Схема взаимодействия участников междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности The scheme of interaction of participants in interdisciplinary design and research activities Приведем примерные типовые темы для междисциплинарных студенческих исследовательских проектов, в том числе и в области педагогического проектирования: 1. Создание трехмерных моделей (по учебным предметам). 2. Разработка программного обеспечения для обработки результатов экспериментов. 3. Разработка электронных открытых конспектов для предметных уроков. 4. Разработка онлайн-уроков по учебным предметам. 5. Проектирование и создание электронных учебных курсов по учебным предметам. 6. Создание цифровых образовательных ресурсов по отдельным темам учебных предметов и др. Примером реализации данного подхода к осуществлению междисциплинарного взаимодействия в контексте учебно-исследовательского проекта студентами бакалавриата по направлению подготовки «Педагогическое образование» (разные профили) стали научно-исследовательские, курсовые и выпускные квалификационные работы или дисциплины по выбору. Так, например, в Петрозаводском государственном университете для профилей «Математика» и «Информатика» курс по выбору «Организация проектно-исследовательской деятельности»; для профилей «Начальное образование» и «Информатика», «Математика» и «Информатика» курс по выбору «Проектирование и разработка образовательных мультимедийных ресурсов»; в Мурманском арктическом государственном университете для профилей «Информатика» и «Физика» курс по выбору «Компьютерное моделирование физических процессов»; для профилей «Информатика» и «Биология» в рамках научно-исследовательской работы по теме «Создание трехмерных моделей по курсу биологии»; для профилей «Математика» и «Информатика» в рамках курсовой работы по теме «Создание цифровых образовательных ресурсов по отдельным темам школьной математики» и др. В качестве примера остановимся на проекте по теме «Методика использования графических онлайн-сервисов при решении геометрических задач координатным методом в старших классах», выполняемого бакалаврами профилей «Математика» и «Информатика». Указанный проект был реализован согласно предложенной нами схеме междисциплинарного взаимодействия бакалавров - будущих учителя-предметника (учителя математики) и учителя информатики (рисунок) - на четвертом курсе обучения. В результате междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности студентами в роли: - «Информатик» - реализованы возможности информационных технологий в проведении компьютерного эксперимента с целью самостоятельного получения нового знания о геометрическом объекте на основе изучения компьютерной модели, что делает эти технологии в процессе обучения одним из инструментов познания; - «Предметник» - обоснована необходимость предлагать обучающимся в учебном процессе интересные задачи, решаемые различными способами, тем самым повышать интерес у школьников к изучению геометрии, показывая все разнообразие и красоту математических методов, убеждая учащихся, что геометрия интересная и увлекательная наука. В результате подобной междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности студентами созданы учебно-методические материалы в компьютерной программе GeoGebra и на онлайн-сервисе Gliffy, предназначенные как для использования на учебных занятиях по геометрии, так и во внеурочной деятельности и позволяющие обогатить учебный процесс современными средствами передачи знаний и демонстрации учебной информации, а также предложена методика их использования в образовательном процессе. Обратимся к описанию второго варианта организации междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности будущих педагогов, в основе которого самостоятельное выполнение проекта под руководством преподавателя вуза, и будущий педагог охватывает и выполняет один, а не в группе, все этапы учебного исследовательского проекта для школьников. Данный вариант реализуется нами в условиях профессиональной подготовки бакалавров педагогического образования в вузе - будущих учителей предметников - в рамках дисциплины по выбору или в рамках курса «ИКТ в образовании», рекомендованного в свое время образовательным стандартом. На наш взгляд, содержание данного курса можно рассматривать как один из вариантов развития существующей методики использования информационно-коммуникационных технологий и проектного обучения Е.С. Полат [18] в условиях цифровизации образования. Также отметим, что прототипом этой методики можно считать программу Intel «Обучение для будущего» [19], используемую в России с начала 2000-х годов. Предлагаемое нами содержание обучения обновлено за счет внедрения технологии педагогического проектирования, элементов междисциплинарного подхода к решению образовательных задач (организационно-методических и содержательных предметных), технологии взаимодействия между участниками проекта, использования актуальных для сегодняшнего времени цифровых технологий и средств цифровизации учебного процесса. Само содержание обучения имеет модульную структуру и предполагает изучение следующего учебного материала. Модуль 1. Планирование учебного исследовательского проекта по предмету. Главный модуль, определяющий всю дальнейшую работу студентов. В ходе его освоения им необходимо: выбрать тему проекта; определить возрастную группу учащихся; форму реализации; сформулировать цель и задачи; сформулировать главный вопрос - проблему - проекта, над решением которого будут работать школьники; спланировать учебные вопросы, которые должны будут изучить учащиеся; определить длительность проекта; разработать общий план проведения проекта; продумать примерные планы работы проблемных групп. Освоение методики планирования проектов студенты выполняют в паре. Для оформления отчетной документации по защите модуля они осуществляют совместную работу над документом, используя сервис «Google Документы». Модуль 2. Подготовка информационных ресурсов проекта. В рамках данного модуля студенты знакомятся с нормативными документами, определяющими правила использования различных ресурсов, расположенных в сети Интернет, и правилами оформления библиографических ссылок, в том числе и на интернет-ресурсы; находят тематические ресурсы, необходимые им для реализации проекта. Выполнение данной работы студенты осуществляют с использованием сервисов Google: «Документы», «Закладки» и «Диск». Модуль 3. Организация работы групп учащихся. Осваивая данный модуль, студенты меняют роль организатора проекта на участника и создают примерные информационные продукты (буклеты, презентации, видео, сайты и т. п.), используя которые учащиеся смогут публично представить результаты исследовательской работы. Для выполнения этой работы студенты вправе использовать не только сервисы системы Google, но и другие сетевые сервисы и веб-приложения, которые они вправе самостоятельно найти в сети Интернет. Модуль 4. Разработка дидактических материалов учебного исследовательского проекта. В рамках данного модуля студенты создают те дидактические материалы, которые будут необходимы им для реализации проекта. Это может быть разработка тестовых и игровых заданий для викторин, конкурсов и т. п., например с использованием сервисов LearningApps, Umaigra, StudyStack, SuperTeacherTools, ClassTools и др., применение которых они запланировали на начальном этапе планирования проекта. Модуль 5. Разработка методических материалов учебного исследовательского проекта. Данный модуль предполагает освоение студентами методики оценивания информационных продуктов, в которых учащиеся представляют результаты своей исследовательской деятельности: разрабатывают критерии оценивания (содержательные и технологические) и описывают их показатели. Оформление критериев оценивания выполняется студентами совместно в электронных таблицах системы Google. Модуль 6. Подготовка и защита учебного исследовательского проекта. Для публичной защиты разработанного проекта студенты могут использовать различные презентационные средства, например презентации, созданные совместно, в паре на сервисе «Презентации» системы Google или на методической страничке учителя на сайте, созданном обучающимися, если он планировался. Публичная защита разработанного проекта предполагает его обсуждение всеми студентами группы, причем с применением методики «белых» и «черных» оппонентов. Заключение. Подытоживая сказанное, укажем, что описанная методика плодотворно используется в образовательной практике профессиональной подготовки педагогов при подготовке учителей не только информатики и математики, но и физики, биологии, иностранных языков [5; 20-25]. Развитие методических идей, предложенных в данной статье и способствующих развитию профессиональной подготовки и компетентности в области проектно-исследовательской деятельности бакалавров педагогического образования - будущих учителей, мы видим в обогащении образовательной практики профессиональной подготовки учителя в вузе за счет использования: 1) методологии педагогического проектирования, предложенного и разработанного в контексте разных аспектов образовательного процесса отечественными учеными-педагогами И.А. Колесниковой, А.К. Марковой, О.Г. Прикотом, А.П. Тряпицыной, Н.Ф. Радионовой, В.Е. Радионовым, Е.С. Заир-Бек и другими, которая плодотворно используется в контексте некоторых аспектов профессиональной педагогической подготовки студентов - будущих учителей; 2) одной из трех образовательных стратегий, предполагающих внедрение технологий проектного обучения в учебный процесс, предложенных в зарубежной практике инженерного образования [26] посредством: a) дополнения или изменения направленности учебного курса или изучаемого предмета на более активное обучение в рамках существующих курсов или предметов; б) интеграции необходимых навыков и компетенций обучаемых (например, управление проектами и сотрудничество) и их внедрение в существующие курсы, тем самым развивая их содержание (на наш взгляд, здесь необходимо учитывать обязательно и междисциплинарную основу некоторых навыков, компетенций и взаимодействия между участниками проекта); в) переосмысления роли образования или университета в обществе и, как следствие, изменение или развитие всей учебной программы в направлении большей гибкости относительно современных тенденций развития общества. Таким образом, проектно-исследовательская деятельность имеет большое значение не только для развития образовательной практики в условиях ее цифровизации, но и активизирует сферу когнитивных способностей обучаемого, которая, в свою очередь, по мнению ряда психологов, является основой для развития значительной части других способностей человека. В систематическом формировании проектно-исследовательской деятельности при обучении предмету или в рамках профессиональной подготовки современного специалиста происходит расширение когнитивной сферы человека и «пространства его мышления» за счет решения предметных задач и междисциплинарного взаимодействия в группе при реализации конкретного проекта.

About the authors

Sergei D. Karakozov

Moscow Pedagogical State University

Author for correspondence.
Email: sd.karakozov@mpgu.su
ORCID iD: 0000-0001-8151-8108

Doctor of Pedagogical Sciences, Full Professor, Director, Institute of Mathematics and Computer Science

1 Malaya Pirogovskaya St, Moscow, 119991, Russian Federation

Natalia I. Ryzhova

Russian Academy of Education

Email: nata-rizhova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5868-8157

Doctor of Pedagogical Sciences, Full Professor, leading researcher, Laboratory of Mathematical General Education and Computer Science, Institute for Strategy of Education Development

5/16 Makarenko St, Moscow, 105062, Russian Federation

Natalia Y. Koroleva

Murmansk Arctic State University

Email: koroleva.nu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2232-8632

Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Department of Mathematics, Physics and Information Technology

15 Kapitana Yegorova St, Murmansk, 183000, Russian Federation

Elena V. Filimonova

Petrozavodsk State University

Email: filimonova.ev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3145-828X

Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Department of Theory and Methods of Teaching Mathematics and Information and Communication Technologies in Education

33 Lenina St, Petrozavodsk, 185910, Russian Federation

References

Supplementary files