Подготовка бакалавров педагогического образования к реализации проектно-исследовательской деятельности в условиях цифровизации школы

Полный текст

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.

Об авторах

Сергей Дмитриевич Каракозов

Московский педагогический государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sd.karakozov@mpgu.su
ORCID iD: 0000-0001-8151-8108

доктор педагогических наук, профессор, директор, Институт математики и информатики

Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1

Наталья Ивановна Рыжова

Российская академия образования

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

доктор педагогических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, лаборатория математического общего образования и информатики, Институт стратегии развития образования

Российская Федерация, 105062, Москва, ул. Макаренко, д. 5/16

Наталья Юрьевна Королева

Мурманский арктический государственный университет

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

кандидат педагогических наук, доцент, кафедра математики, физики и информационных технологий

Российская Федерация, 183000, Мурманск, ул. Капитана Егорова, д. 15

Елена Валерьевна Филимонова

Петрозаводский государственный университет

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

андидат педагогических наук, доцент, кафедра теории и методики обучения математике и информационно-коммуникационным технологиям в образовании

Российская Федерация, 185910, Петрозаводск, пр-кт Ленина, д. 33

Список литературы