Моделирование подходов к обучению информатике студентов системы среднего профессионального образования путем их кластеризации на дидактические группы

DOI:

П остановка проблемы. Курсы современной информатики приобретают все большую фундаментальность, объемность по содержанию и требуют больших усилий и времени на их освоение от обучающихся. Традиционный взгляд многих обучающих информатике, как правило, носит практико-ориентированный ха рактер. Однако качество освоения курса информатики зависит от когнитивных способностей, мотивации, непрерывности и системности обучающихся. Особенно трудности в изучении информатики испытывают обучающиеся системы среднего профессионального образования. Если в вузы поступают абитуриенты с высоким средним баллом, мотивированные и способные обучаться по программам высшего образования, то в техникумы чаще поступают обучающиеся с низким уровнем подготовки, самосознанием и социальной ответственности. В этой связи средства и методы обучения учебным предметам, в частности информатике, обучающихся в системе среднего профессионального образования должны быть адаптированы под их личностные, психологофизиологические характеристики.

Проблема исследования заключалась в поиске ответа на вопросы: какими должны быть средства и методы обучения учебным предметам, в частности информатике, обучающихся системы среднего профессионального образования (СПО), способствующие повышению результативности учебного процесса? По каким критериям можно кластеризовать контингент обучающихся СПО на дидактические группы для осуществления индивидуализации и дифференциации процесса обучения информатике?

Методологию исследования составляют теоретический анализ, анонимное анкетирование с использованием ИКТ, кластерный анализ.

Обзор научной литературы. В научнопедагогической литературе на данный момент при построении образовательного процесса уделяется особое внимание системному подходу. Использование теории функциональных систем [Анохин, 1971] становится актуальным при анализе психических явлений [Ломов, 1991]. Системность стала неотъемлемой частью процесса познания и педагогического воздействия на членов общества [Афанасьев, 1980]. В центр системы при таком подходе помещается человек как творец, источник и пользователь социальной информации. В некоторых трудах авторы обращаются к системному подходу в педагогическом творчестве как к возможности реализовать последовательно педагогический потенциал с использованием методов и основ оптимизации [Бабанский, 1989; Беспалько, 2005]. При такой постановке вопроса педагогической творческой реализации приходим к философской интерпретации образовательного процесса с использованием системного подхода, который рассматри- вается в трудах отечественных ученых (И.В. Бла-уберг, И.Г. Юдин) [Блауберг, Юдин, 1973]. Также при построении образовательного процесса на основе системного подхода необходимо опираться на фундаментальные понятия этого подхода: системы и основных ее закономерностей, системных параметров и свойств; использовать специальный формальный язык системных исследований, с помощью которого формулируются основные положения [Уемов, 1978].

Разработками в области использования коллективных способов обучения занимались многие исследователи. Коллективная организационная форма учебного процесса [Архипова, 2010] дает возможность работать с обучающимися, которые имеют определенные сложности в процессе усвоения знаний. При соблюдении базовых постулатов коллективного обучения [Дьяченко, 1991] можно выбирать оптимальную форму организации учебного процесса вне зависимости от конкретных дидактических задач. Коллективные способы обучения подразумевают сотрудничество, что является одним из необходимых факторов при построении образовательного процесса трудных детей [Лийметс, 1975]. При подборе средств и методов, которые применяются в коллективном обучении, особое значение приобретают учет особенностей современного состояния дидактики [Мкртчан, 2010] и общий климат в коллективе. В данном контексте целесообразно говорить о понятии личности в контексте синергетической парадигмы [Поддубный, 2003] и рассматривать «Я» каждого обучающегося как динамическую структуру и как процесс, который подвержен постоянным изменениям. Задать правильное направление каждому «Я», принимающему участие в образовательном процессе, можно с помощью применения современных педагогических технологий, которых сегодня огромное количество [Селевко, 2005]. При правильном подборе педагогических технологий можно добиться максимального эффекта от организации коллективных форм обучения, в том числе с трудными детьми [Gustavsson, 2020]. Использование коллективных методов обучения помогает обучающимся формировать доверительные отношения

друг с другом, а также позволяет выступить в роли обучающего и обучающегося [Andrade, 2020].

В области учебной мотивации также написано огромное количество работ, в которых изложено множество способов развития познавательной активности у обучающихся [Абульхано-ва, 1999; Бим-Бад, 2019; Викулина, Казначеева, 2006; Гусева, 2006; Груздев, 1949]. Многие авторы считают познавательную активность необходимым условием при подготовке специалистов любого уровня [Казначеева1, 2007], важно учитывать и то, что познавательная активность служит показателем конкурентоспособности специалиста [Лаврентьев2, 2012; Lee, Porfeli, Hirschi, 2016]. Также исследователи говорят о важности создания определенных психолого-педагогических условий применения особых приемов повышения уровня учебной мотивации [Найн, 2014; Прихожан, 2003]. Психолого-педагогические условия в сочетании с грамотно подобранными приемами способны создавать установку на деятельность [Узнадзе, 2004; Шамова, 1982]. Так как установка служит первичным свойством организма, она способна полностью определить структуру дальнейшей деятельности обучающегося. Уже на уровне формирования установки и происходит активизация познавательной активности обучающегося [Щукина, 1984]. Некоторые ученые даже говорят об активации познавательной активности через физические упражнения [Gaydarov, 2020].

В области непосредственно методики преподавания информатики следует выделить идеи, касающиеся образовательных возможностей информационных технологий [Кузнецов и др., 2005], которые реализуются через использование программных средств с учетом психологических аспектов информатизации образовательной системы. Современные ученые придерживаются информационного подхода в обучении и разрабатывают методические комплексы и системы организации учебного процесса на основе кластера дисциплин [Пак, 2011]. В учебниках для студентов педагогических вузов по методике преподавания информатики можно обнаружить, наряду с изложением общих вопросов теории и методики обучения информатике, конкретные методические рекомендации по постановке базового и профильных курсов информатики [Лапчик, Семакин, Хеннер, 2007].

Преимущества использования геймификации в образовательном процессе достаточно подробно рассматриваются в статьях зарубежных авторов [Gerodetti, Nixon, 2019; Lindberg, Naxer, 2021]. Исследователи считают, что геймификация образовательного процесса является эффективным средством повышения учебной мотивации и познавательной активности [Hartt, et al., 2020]. Существуют исследователи, которые относятся к геймификации образовательного процесса с долей критики. В своих трудах они акцентируют внимание на том, что влияние данного нововведения пока изучено недостаточно, чего нельзя сказать о традиционных игровых практиках, но тем не менее продолжают гейми-фицировать образовательный процесс и фиксировать данные исследования [Hosseini, Hartt, Mostafapour, 2019; Hosseini, Perweiler, 2019].

Работы, посвященные обучению студентов системы среднего профессионального образования информатике, не дают однозначного понимания о том, как необходимо обучать студентов, чтобы учесть их индивидуальные и групповые особенности [Асауленко, 2017; Маркелова, 2016]. Также нет однозначного ответа на вопрос, на какие кластеры необходимо разделить студентов системы среднего профессионального образования для того, чтобы организовать процесс обучения максимально эффективно?

Результаты исследования. На основании возрастной периодизации и актуальных для каждого возраста вопросов были выявлены сферы развития и интересы личности в данный возрастной период. Была предпринята попытка понять, на каком месте у обучающихся находятся учеба (куда включили использование знаний ИКТ), личные отношения, собственное здоровье, отношения в семье и материальная составляющая обучающегося, которая тоже имеет прямое влияние на личность и все последующие сферы деятельности молодого и полного сил человека.

К личности обучающегося были отнесены вопросы, которые касаются непосредственно процесса становления личности обучающегося в детский период и по настоящее время, были выявлены его реакции на те или иные ситуации и определены стимулы, способные побудить его к активным действиям.

Что касается здоровья обучающегося, то были выбраны вопросы о его хронических заболеваниях, режиме труда и отдыха, привычек, наносящих вред здоровью, причастность и отношение к употреблению токсичных веществ.

Относительно материального благополучия были избраны вопросы, призванные выяснить размеры долговых обязательств, оснащенность предметами первой необходимости, примерный состав семьи, обеспеченность предметами материального быта чуть выше среднего уровня.

Относительно социального окружения предпринята попытка выяснить, как у него скла дываются отношения с младшими, сверстниками и старшими. Сколько времени он находится в семье, как взаимодействует с друзьями и как у него складываются отношения с преподавателями в образовательной организации.

Относительно образовательной среды была предпринята попытка выяснить условия, в которых респондент осуществляет свою образовательную деятельность. Читают ли в семье, любят ли бумажные книги, есть ли в доме, где проживает семья, библиотека или хотя бы пара книг. Также пытались выяснить, какими знаниями владеет респондент относительно информационной культуры, и наличие интереса к развитию науки и техники.

Исходя из разделения вопросов на блоки, можно достаточно четко отследить социальный портрет практически каждого обучающегося.

На основании проведенного исследования были выявлены особенности контингента системы среднего профессионального образования, для наглядности выявленные проблемы были представлены в систематизированном виде, по блокам и в форме таблицы.

Особенности, выявленные в процессе исследования контингента обучающихся по блокам Features identified during the study of the student contingent by blocks

1-й блок	2-й блок	3-й блок	4-й блок	5-й блок
Личность обучающегося	Здоровье обучающегося	Материальная обеспеченность обучающегося	Социальное окружение обучающегося	Образовательная среда обучающегося
1	2	3	4	5
Агрессия Тревожность Суицидальные мысли Отсутствие увлечений Низкий уровень самооценки Отсутствие вовлеченности в семейный быт Неумение занимать и развлекать себя самостоятельно Лживость	Отсутствие организации питания в образовательной организации Отсутствие стоматологического кабинета в образовательной организации и отсутствие просветительской работы относительно гигиены полости рта и профилактикистоматологических заболеваний	Отсутствие необходимого количества сменных комплектов одежды (это следует интерпретировать как отсутствие необходимых гигиенических навыков, или как недостаточную обеспеченность?) Наличие долговых обязательств по кредитам и ипотекам практически у половины семей опрошенных	У обучающихся отсутствуют ежедневные ритуалы общения с семьей Родители обучающихся регулярно употребляют алкоголь, как следствие, обучающиеся делают то же самое Обучающиеся разобщены с братьями или сестрами	Обучающиеся проводят с гаджетами огромное количество времени Обучающиеся относятся к обучению с применением ДОТ положительно, но не имеют подписки не в одной электронной библиотеке Обучающиеся в своей системе ценностей не ставят в приоретет получение знаний

Окончание табл.

1	2	3	4	5
	Употребление энергетических напитков обучающимися Употреблениеалко-голя обучающимися Недостаток сна у обучающихся Отсутствие специальных условий для обучающихся с медицинскими противопоказаниями Опасения вызывает психическое здоровье обучающихся Обучающиеся регулярно испытывают стресс	Отсутствие опыта посещения других стран (также проблема спротиворе-чием внутри)	Обучающиеся имеют проблемы во взаимоотношениях с родителями Обучающиеся испытывают на себе гендерный перекос в сторону обилия женщин и дефицита мужчин в семьях Обучающиеся постоянно слышат бранную речь Большинство обучающихся проживают и воспитываются в неполных семьях У половины обучающихся отсутствуют всякие возимоотно-шения с преподавателями, что может стать признаком дезадаптации	Обучающиеся не читают ни бумажных, ни электронных книг Обучающиеся не имеют познавательного интереса к среде, в которой находятся Не осознают ценности знаний в области ИКТ и, как следствие, имеют низкий уровеньмоти-вации к изучению информатики Не имеют представления о том, что такое информационная культура Имеют низкий уровень цифровых компетенций У обучающихся полностью отсутствует представление о том, что такое цифровизация современного общества

Заключение. Исходя из результатов исследования, представляется возможным разделить контингент обучающихся на три класса по трем критериям: учебным, когнитивным и социальным. Первый класс обучающихся состоит из студентов с низким уровнем учебной мотивации, невысоким уровнем когнитивных способностей и с пониженным уровнем социальной ответственности. Во второй класс обучающихся входят студенты, имеющие средний уровень учебной мотивации, когнитивных способностей и социальной ответственности. В третий класс обучающихся целесообразно включить студентов с высоким уровнем учебной мотивации, когнитивных способностей и социальной ответственности.

Для первой группы обучающихся целесообразно применять коллективные игровые методики обучения, натурно-образные средства обучения, техники развития когнитивных способностей и элементы геймификации типа «Гордость», «Слабое звено» и другие.

Для студентов второй группы более разумно использовать учебный мультимедиа-контент, ментальные карты, техники геймификации типа «Достижение», «Похвальная грамота» и другие.

К сожалению, третья группа студентов является малочисленной, к ней следует применять индивидуализированные способы и средства обучения с акцентом на самостоятельной познавательной учебной деятельности. Для них важно использовать элементы геймификации, позволяющие стать лидерами для групповой работы со студентами первой и второй групп.

Таким образом, выявленные особенности контингента обучающихся и кластеризация их на группы позволяют применить способы дифференцированного обучения и определяют дальнейшие перспективы разработки методики преподавания информатики, которая наиболее адекватно сможет удовлетворить их предпочтения, учесть образовательные возможности и социальные условия жизни.