Формирование цифровых компетенций у будущих учителей в рамках их методической подготовки

Эффективное формирование у будущих учителей цифровых компетенций, указанных в проекте профессионального стандарта «Педагог (педагогическая деятельность в сфере начального общего, основного общего, среднего общего образования) (учитель)» и включающих требования к владению и использованию цифровых технологий и инструментов, представляет собой актуальную проблему для научного сообщества.

Уровень достаточной квалификации школьных педагогических работников (учителей) подразумевает осуществление ими профессиональной деятельности в рамках реализации программ начального (основного, среднего) общего образования на основе типовых схем и шаблонов. Причем для присвоения классификации необходимо подтвердить успешное прохождение промежуточной аттестации не менее чем за три года обучения по программе высшего образования по специальностям и направлениям подготовки «Образование и педагогические науки» ¹ . Новый авторский учебный модуль «Проектирование цифровых образовательных ресурсов», введенный в дисциплину «Методика обучения математике», призван актуализировать цифровые компетенции педагогов.

Усвоение электронной культуры преподавателем математики чрезвычайно значимо, так как является залогом приобретения учащимися цифровых компетенций (Кузенков, Захарова, 2021).

П.В. Нюхтилин, С.А. Деева рассматривают информационную культуру будущих учителей математики и информатики в процессе обучения их конструированию учебно-информационных ресурсов (Нюхтилин, Деева, 2016).

Отмечается, что для будущих учителей эффективными и продуктивными заданиями, вызывающими большой интерес и связанными с использованием информационных технологий, являются: проектирование, создание собственных цифровых образовательных ресурсов, а также изучение возможностей их применения в образовательном процессе (Бычкова, 2021).

Пандемия, которая потрясла весь мир, ускорила цифровизацию образования и заставила школы перейти к дистанционному обучению, научиться организовывать урочную и внеурочную деятельность с использованием платформ для онлайн-обучения. Выпускники направления подготовки «Образование и педагогические науки» должны теперь не только знать содержание национального проекта «Образование», но и иметь такие качества, которые необходимы им для успешной работы в условиях цифровой образовательной среды: гибкость мышления, мобильность, стрессоустойчивость, креативность. Вопрос о способах развития подобных качеств у молодых учителей постоянно обсуждается как специалистами высшей школы, так и работодателями.

Чтобы будущий педагог смог успешно трудиться в современной образовательной среде, он должен уметь активно использовать различные цифровые платформы. Для этого в вузах студенты изучают дисциплины, связанные с использованием электронных и интернет-технологий (Анисимова и др., 2021).

Привлечение цифровых ресурсов в учебный процесс позволяет повысить качество осваиваемого материала и усилить образовательные эффекты. Кроме того, их применение позволяет реализовывать дифференцированный подход к обучению учащихся с разным уровнем подготовки, поскольку создает условия для самостоятельной учебной деятельности в индивидуальном темпе с использованием оптимального для конкретного обучающегося способа восприятия информации ² .

Практикующие учителя утверждают, что применение информационно-коммуникационных технологий позволяет им эффективно организовывать практико-ориентированную деятельность обучающихся. Она основывается на реальных и виртуальных экспериментах, коллективных формах работы, которые дают возможность педагогу не только изучать со школьниками сумму фактов и концепций определенной предметной области, но и развивать у них способность мыслить, рассуждать и действовать в качестве исследователей и проектировщиков данной предметной области (Штрошер, Докучаева, 2019).

Использование современных цифровых и электронных образовательных ресурсов на уроках математики является способом развития межпредметных связей, навыков самостоятельной работы учащихся на уроке, формирования компьютерной грамотности, информационной культуры, творческого стиля деятельности учащихся, а также реализации индивидуального, личностно-ориентированного подхода в образовании.

Для обогащения студентов новыми актуальными компетенциями следует применять инновационные методы подготовки, в числе которых проектирование образовательных видеоматериалов по предметам для дальнейшего применения их в учебном процессе.

Помочь в этом отношении призван авторский обучающий модуль «Проектирование цифровых образовательных ресурсов», реализуемый в рамках дисциплины «Методика обучения математике» (табл. 1).

Таблица 1 – Структура и тематический план модуля «Проектирование цифровых образовательных ресурсов»

Разделы дисциплины/модуля	Виды и часы контактной работы, их трудоемкость (в часах)			5 g H о s <0 О
	s s Ф	ф s * Ф S 8 5 X to <*> Q. e	ф 3 a. 3 P 5 О
Тема 1. Коллекции цифровых образовательных ресурсов по математике	2	6	0	8
Тема 2. Проектирование цифровых образовательных ресурсов по математике	2	6	0	8
Тема 3. Методика использования цифровых образовательных ресурсов в урочной и внеурочной деятельности по математике	0	6	0	6
Итого: 44 ч.	4	18	0	22

В течение 2020–2022 гг. в Елабужском институте Казанского федерального университета была проведена апробация модуля. Организовано исследование, в рамках которого оценивалась эффективность внедрения данного инновационного инструмента в учебный процесс подготовки будущих учителей математики и физики.

Выборку составили обучающиеся отделения математики и естественных наук Елабужского института Казанского федерального университета (ЕИ КФУ) одной группы очной формы обучения. Методами исследования выступили анкетирование и оценка продуктов творческой деятельности респондентов. Студенты подвергались опросу до и после изучения ими модуля «Проектирование цифровых образовательных ресурсов (ЦОР)». В ходе первичного и контрольного анкетирования им было предложено оценить свой уровень владения цифровыми компетенциями, предусмотренными программой модуля, и определить их соответствие требованиям стандарта «Педагог (педагогическая деятельность в сфере начального общего, основного общего, среднего общего образования) (учитель)». Анализировались:

• 1.    Умение проводить анализ и отбор ЦОР.

• 2.    Умение проектировать авторские ЦОР.

• 3.    Умение использовать в образовательном процессе цифровое учебное и коммуникационное оборудование образовательной организации.

• 4.    Умение вести документацию в электронном формате.

• 5.    Владение методами проведения урочных и внеурочных занятий с использованием ЦОР.

• 6.    Владение методами цифровой коммуникации с участниками образовательного процесса на основе норм информационной безопасности и защиты персональных данных.

• 7.    Готовность применять ЦОР и цифровые технологии в учебно-воспитательном процессе.

• 8.    Готовность осуществлять индивидуальный подход к обучению в рамках цифровой образовательной среды, внедрения дистанционных технологий и методов электронного взаимодействия педагога с детьми, в том числе имеющими ОВЗ.

На предмет установления эффективности процесса апробации также проверялись отчеты участников исследования по двум практикам. Первую из них они проходили на четвертом курсе с 08.02.21 по 21.03.21. Вторую – на пятом, с 15.11.21 по 28.12.21. Все отчеты студентов по ним были проанализированы в плане включения цифровых технологий обучения в конспекты проведенных урочных и внеурочных мероприятий по математике. При этом оценивались:

• –    умение разрабатывать и адаптировать цифровые ресурсы по математике, учитывая возраст детей;

• –    умение применять цифровые технологии в процессе обучения математике;

• –    умение внедрять средства цифровой коммуникации в урочную и внеурочную деятельность по математике.

Представим наглядно некоторые результаты проведенной работы по апробации модуля (рис. 1–2).

■ входное анкетирование    ■ промежуточное анкетирование

Рисунок 1 – Результаты анкетирования

Из рисунка 1 видим, что у студентов произошел рост уровня владения цифровыми компетенциями.

■ 2.1 Умение проектировать авторские ЦОР ■ 2.2 Умение проектировать авторские ЦОР

Рисунок 2 – Умение проектировать авторские ЦОР

Данные рисунка 2 свидетельствуют о том, что большинство респондентов до освоения дополнительной программы владели цифровыми компетенциями на слабом или среднем уровне. Это связано с тем, что на первых курсах студенты лишь актуализируют и обогащают свой математический потенциал. Умение преподавать свой предмет с применением цифровых технологий они приобретают на старших курсах в процессе изучения дисциплины «Методика обучения математике» и во время прохождения педагогических практик в школе.

После реализации модуля «Проектирование цифровых образовательных ресурсов» анкетирование показало улучшение показателей будущих учителей. Это также подтвердили итоги практики и отзывы руководителей студенческих групп – школьных преподавателей математики. Сами участники исследования заметили, что внедрение цифровых технологий в процесс подготовки способствовало усилению у них мотивации к обучению и улучшению понимания математики.

Результативность представленного модуля подтвердило и участие освоивших его студентов в VI Всероссийском конкурсе обучающих видеороликов «Математика и физика в фокусе» ¹ , организованном в институте прикладной информатики, математики и физики Армавирского государственного педагогического университета весной 2022 г. Основная цель мероприятия – поощрение творческой активности школьников и студентов, стимулирование интереса обучающихся к математике и физике. Под руководством преподавателей кафедры математики и прикладной информатики Елабужского института Казанского федерального университета (ЕИ КФУ) в конкурсе приняли участие студенты 2–4 курсов педагогических направлений подготовки.

В целом на суд комиссии были представлены 89 работ. Темы подбирались с учетом представления их с помощью математических компьютерных средств; учитывался опыт авторов статьи по проектированию новых компетенций, касающихся владения основными математическими компьютерными инструментами по визуализации данных, установления зависимостей, взаимосвязей; описания процессов, геометрических объектов (Святина, 2017; Anisimova, Ganeeva, 2017).

Студенты 2–4 курсов Елабужского института Казанского федерального университета представили видеоролики по следующим темам: «Применение среды GeoGebra при решении уравнений и систем уравнений с параметрами», «Методы нахождения расстояния между скрещивающимися прямыми», «Комбинаторные методы обработки информации», «Решение тригонометрических уравнений ЕГЭ по математике», «Решение практико-ориентированных задач по теме “Длина окружности и площадь круга”», – и получили не только призовые места, но и огромный опыт в проектировании и демонстрации обучающих видеоматериалов, который пригодится им в будущем в профессиональной деятельности.

Подобного рода конкурсы позволяют раскрыть творческий потенциал молодых учителей. Обучающиеся, пройдя через все этапы проектирования видеороликов под грамотным руководством преподавателей, совершенствуют профессиональные компетенции учителя.

Таким образом, результативность разработанного авторами модуля «Проектирование цифровых образовательных ресурсов» в рамках дисциплины «Методика обучения математике» подтверждена в ходе его апробации будущими учителями. Внедрение в образовательный процесс указанного модуля позволило студентам успешно спроектировать и реализовать обучающий видеоконтент для школьников. Данный опыт может быть успешно внедрен в систему высшего образования в разных странах, а также учтен при подготовке будущих учителей разных профилей.

Следует отметить, что модуль «Проектирование цифровых образовательных ресурсов» может быть также внедрен в программы повышения квалификации учителей, а также после расширения и доработки включен в программы магистратуры направления 44.04.01 Педагогическое образование, профиль «Цифровое образование».