Роль компьютерной графики при формировании компетентности в области информационно-коммуникационных технологий у будущих учителей информатики

В настоящее время образовательная система Республики Казахстан требует модернизации с учетом современных требований, предъявляемых к результатам обучения. Решение новых образовательных задач предусматривает изменение содержания обучения на основе государственных образовательных стандартов Республики Казахстан. Изменение содержания дисциплин по специальности “Информатика” необходимо соответствующим образом отразить в модели подготовки учителя информатики. В данной работе рассматривается формирование компетентности в области информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), в частности компетентности в области компьютерной графики.

Существенной составляющей модели деятельности учителя в современном обществе является ИКТ-компетентность. С одной стороны, это обусловлено возрастанием роли средств ИКТ в образовании, с другой — использованием в образовании компетентностного подхода. Компетентностный подход, рассматриваемый как основа для оценки качества образования, лежит в основе государственных образовательных стандартов нового поколения. Под профессиональной компетентностью понимается готовность специалиста адекватно реагировать на возникающие жизненные и профессиональные задачи, умение самостоятельно и качественно решать эти задачи, а также способность оценивать результаты. ИКТ-ком-петентность является одной из базовых компетентностей современного специалиста.

Что понимается под ИКТ-компетентностью учителя? В массовом педагогическом сознании понятие ИКТ-компетентности свелось к функциональной грамотности субъектов образования, т. е. к умению пользоваться компьютером и другим современным оборудованием.

Анализ формирования ИКТ-компетентности в рамках государственной системы образования на всех ее уровнях позволяет сделать вывод, что сама по себе функциональная грамотность субъектов образования не приводит к качественным изменениям результатов деятельности системы образования. Педагогическая наука объясняет данное ограничение рядом факторов. Известно, что знания, умения и навыки, полученные в процессе освоения технической грамотности и не востребованные в реальной деятельности в течение некоторого времени, существенно уменьшаются в объеме, упрощаются, утрачивают системный характер (исчезают системные связи между отдельными элементами знаний, умений и навыков). Кроме того, для реализации технической грамотности в реальной деятельности субъект должен совершить качественный переход от умения “что-либо делать” к способности “сделать что-то до конца” — достичь поставленной цели, решить конкретную проблему или задачу, создать и использовать конкретный ИКТ-продукт. В этом аспекте техническая грамотность в сфере ИКТ начинает взаимодействовать с другими интеллектуальными, волевыми, личностными особенностями конкретного человека. С этой точки зрения знание, умение и навык в сфере ИКТ (техническая грамотность) выполняют роль “строительного материала” при формировании ИКТ-компетентности. Например, то, что учитель умеет пользоваться программами текстовых редакторов, табличных процессоров, редактором создания слайдов, вовсе не означает, что он систематически создает базы данных, презентации и другие документы, т. е. реально применяет ИКТ в профессиональной деятельности и личной жизни для решения различных задач. Тем более это не означает, что учитель формирует информационный способ жизнедеятельности учащихся. Иными словами, техническая грамотность является не содержанием, а необходимой частью ИКТ-компетентности учителя.

Таким образом, можно сделать вывод, что ИКТ-компетентность учителя — комплексное понятие, которое, с одной стороны, рассматривается как определенный способ жизнедеятельности, а с другой — в методологическом аспекте включает целенаправленное эффективное применение технических знаний и умений в реальной деятельности. ИКТ-компе-тентность учителя соответствует общему понятию компетентности, но при этом имеет специфические характеристики.

• А . А. Кузнецов и другие исследователи рассматривают ИКТ-компетентность учителя в трех основных аспектах [1]:

• —    наличие достаточного уровня функциональной грамотности в сфере ИКТ;

• —    эффективное обоснованное применение ИКТ для решения профессиональных, социальных и личностных задач;

• —    понимание ИКТ как основы новой парадигмы в образовании, направленной на развитие учащихся как субъектов информационного общества, способных к созданию знаний, умеющих оперировать массивами информации для получения нового интеллектуального и деятельностного результата.

Обращение к зарубежному опыту определения понятия ИКТ-компетентности учителей, методологии ее формирования и оценки показывает связь этого опыта с решением задачи применения учителями ИКТ в профессиональной деятельности.

Данное утверждение отражено в проекте ЮНЕСКО по формированию новой парадигмы образования, отвечающей задачам достижения различных глобальных целей и различного видения будущего. Существенной частью этого проекта является деятельность в сфере ИКТ. Основные представления о ней кратко изложены в документе “Нормы (стандарты) ЮНЕСКО по ИКТ-компетентности учителей” [2], в котором дана характеристика профес- сиональной ИКТ-компетентности учителей применительно к содержанию, формам и методам педагогической деятельности на трех возможных уровнях.

На первом уровне ИКТ-компетентности учителя (на основе технической грамотности) его профессиональная деятельность должна быть направлена на формирование и развитие технической грамотности обучающихся, причем не только на уроках информатики, но и на других уроках и во внеурочной деятельности. Помимо этого учителя должны использовать в учебном процессе средства ИКТ и ресурсы Интернета. Техническая грамотность должна быть использована ими также для повышения собственной профессиональной квалификации и личностного саморазвития.

Второй уровень ИКТ-компетентности учителя, соответствующий подходу на основе углубления знаний, включает способность умело обращаться с информацией, выстраивать последовательность решения проблемы, использовать программное обеспечение и прикладные методы, специфичные для данной дисциплины, сочетая их с методикой преподавания, основанной на индивидуальной работе с учащимися. Учителя, обладающие этим уровнем ИКТ-компетентности, систематически и целенаправленно применяют в своей деятельности средства ИКТ — “наглядные пособия в науке, средства анализа данных в математике, ситуационные игры в социальных исследованиях” и др.

С помощью средств ИКТ учителя выполняют мониторинг, сотрудничают с другими учителями и учреждениями, осуществляют собственное непрерывное образование, разрабатывают презентации для проведения учебных занятий, планы уроков с использованием ИКТ, скриншоты с учебным материалом, представленным на уроке, применяют электронные учебные пособия, тесты, электронные дидактические материалы, интернет-ресурсы и т. д.

Целью подхода, основанного на создании знаний (третий уровень ИКТ-компетентности), является подготовка трудовых ресурсов, способных постоянно участвовать в создании знаний и инноваций и получать образование в течение всей жизни. В рамках данного подхода учителя должны не только осуществлять образовательный процесс, способствующий достижению этой цели, но и участвовать в реализации школьных программ развития, также направленных на достижение указанной цели. В соответствии с этим подходом учебная программа выходит за рамки обучения школьным предметам; она направлена на выработку важнейших навыков XXI в., необходимых для создания новых знаний. Такие навыки учителей и учащихся, как реализация проблемного подхода, коммуникация, сотрудничество, экспериментирование, критическое мышление, творчество, становятся самостоятельными программными целями и предметом новых методов и средств оценки. В основе работы учителей, реализующих третий уровень ИКТ-компетентности, лежит как их собственная инновационная деятельность, так и деятельность учащихся и образовательного учреждения.

Существование современных информационно-коммуникационных технологий невозможно без компьютерной графики. Компьютерная графика как обширная область исследования и практического применения возникла в условиях быстрого развития электронновычислительных машин. Предметом ее изучения стали средства и методы автоматизации ввода, представления, обработки графических объектов в компьютере и вывода результирующей графической информации из компьютера на устройства отображения [3].

Способность компьютерной графики быть многозначной, необычной и символичной, скрывать некие смыслы за иносказательной формой имеют большую дидактическую ценность. Применение графики в учебных компьютерных системах не только позволяет увеличить скорость передачи информации и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию образного мышления. Большое образовательное и психологическое значение имеет и тот факт, что цвет графических изображений воздействует на мысли и чувства, стимулируя воображение. Глубина, тональность и насыщенность красок способны оказать глубокое воздействие на психику человека. Графика, как и другие формы искусства, основанного на принципах гармонии, обладает способностью активизировать или расслаблять человека, снимать стрессы и стимулировать разум к сознательной творческой деятельности [4]. Таким образом, использование компьютерной графики, с одной стороны, позволяет развивать творческие способности обучаемых, с другой — подвести их к расшифровке скрытого сообщения, содержащегося в любом визуальном сообщении. Компьютерная графика в сочетании со средствами мультимедиа и высокохудожественными информационными технологиями позволяет формировать особую графическую информационную среду для творческой деятельности обучающихся.

С учетом рассмотренных выше дидактических особенностей изучение компьютерной графики имеет особое значение, поскольку является уникальным средством развития таких личностных качеств обучающихся, как восприятие пространства, абстрактно-логическое и образное мышление, чувство цвета, творческое воображение, целостность восприятия, внимание, память, аккуратность в работе и др. Наряду с этим изучение компьютерной графики формирует умения перекодирования визуального образа в вербальную форму, способствует творческому самовыражению. Следует отметить, что компьютерная графика является важным средством моделирования и демонстрации законов, лежащих в основе художественного и графического творчества. При этом по характеру технологий, богатству цветовых эффектов, способам наглядного отображения объектов, взятых в пространстве, компьютерная графика не только имеет общеобразовательное значение, но и способствует профессиональноориентированному обучению. Поэтому существенной составляющей ИКТ-компетентности является компетентность в области компьютерной графики.

Компетентность учителя в области компьютерной графики понимается не только как совокупность знаний, умений и навыков в области применения компьютерной графики, но и как способность ориентироваться в современном информационном потоке графической информации, готовность к отбору адекватных программных средств компьютерной графики, к эффективному использованию в педагогической деятельности современных средств компьютерной графики.

В структуре компетентности учителя в области компьютерной графики можно выделить три взаимосвязанных компонента:

• —    владение знанием содержания компетентности в области компьютерной графики (когнитивный аспект);

• —    компетентность в области компьютерной графики в разнообразных стандартных и нестандартных ситуациях (поведенческий аспект);

• —    готовность к проявлению компетентности в области компьютерной графики (мотивационный и ценностно-смысловой аспекты).

Опыт проявления компетентности в области компьютерной графики в разнообразных стандартных и нестандартных ситуациях предполагает выработку и воплощение в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности оптимальных и нестандартных педагогических решений с использованием технологий компьютерной графики. Выделение данного компонента позволяет характеризовать наличие у учителя глубоких, всесторонних знаний в области компьютерной графики и выполнять их критическую переработку и осмысление; умение перевести теоретические положения в практические действия; разработку приемов использования компьютерной графики, способность к самосовершенствова- нию и самообразованию в постоянно усложняющемся информационном пространстве. Под готовностью к проявлению компетентности в области компьютерной графики понимается совокупность внутренних и внешних движущих сил, побуждающих учителя использовать в своей профессиональной деятельности современные средства компьютерной графики.

Формирование у студентов высшего педагогического образования ИКТ-компетентности (в частности, компетентности в области компьютерной графики) происходит при изучении следующих курсов: “Информатика и информационные технологии”, “Программирование” (базовый компонент) и “Компьютерная графика” (элективный курс) [5]. При этом можно выделить три основных этапа. В рамках курса “Информатика и информационные технологии” студенты знакомятся со следующими понятиями в области компьютерной графики: история компьютерной графики; основные понятия компьютерной графики: разрешения экрана, принтера, изображения; цвет и модели цвета, понятие формата; виды компьютерной графики: растровая и векторная графика; соотношение между растровой и векторной графикой; понятие о фрактальной графике. Основная цель первого этапа — систематизация имеющихся знаний студентов по теоретическим основам компьютерной графики, расширение и углубление их.

Второй этап — формирование ИКТ-компетентности в области компьютерной графики — осуществляется в процессе изучения курса “Программирование”. На этом этапе у студентов формируется понимание геометрической основы компьютерной графики, углубляется понятие о фрактальной графике. С использованием графических средств языка программирования студенты могут выполнить проектные работы, посвященные фрактальной графике.

Формирование ИКТ-компетентности в области компьютерной графики происходит на третьем этапе в процессе изучения элективного курса “Компьютерная графика”.

Целью преподавания дисциплины “Компьютерная графика” является формирование представлений о теории и практике создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, основ инженерной графики и анимации. В связи с этим необходимо:

• —    вооружить студента основными средствами и практическими приемами работы с профессиональными графическими редакторами;

• —    развить и углубить общие представления о компьютерной графике, графических редакторах.

Основными задачами преподавания дисциплины “Компьютерная графика” являются:

• —    формирование представлений о теоретических основах компьютерной графики;

• —    знакомство с основными принципами и методами работы алгоритмов компьютерной графики;

• —    изучение популярных графических программ и издательских систем;

• —    приобретение навыков подготовки изображений к публикации, в том числе в электронном виде;

• —    овладение основами компьютерного дизайна;

• —    знакомство с различными сферами применения методов и средств компьютерной графики в современном обществе.

В результате изучения дисциплины “Компьютерная графика” студент должен уметь:

• —    настраивать пользовательский интерфейс;

• —    грамотно формулировать задачу по использованию графики и строить ее концептуальную и прикладную модели;

• —    рационально выбирать средства программной реализации полученных моделей;

• —    оптимально использовать возможности вычислительной техники, программного обеспечения и математического аппарата при решении прикладных задач интерактивной компьютерной графики;

• —    создавать многослойные изображения, упорядочивать объекты;

• —    работать с инструментами для рисования, вырезания контуров изображения, выделения и редактирования отдельных участков изображения;

• —    использовать инструменты для работы с текстом;

• —    использовать фильтры, спецэффекты;

• —    совмещать изображения, работать с текстурами;

• —    использовать простые приемы ретуши сканированных изображений (цвет и модели цвета, цветовые каналы, выделение области, слои, тоновая и цветовая коррекция).

На данном этапе у студентов формируется понимание возможностей современных средств векторной графики и анимации, они осуществляют активную деятельность по выполнению самостоятельных творческих заданий в векторном графическом редакторе. В качестве самостоятельных творческих работ обучаемым можно предлагать проекты, которые хранятся в электронном портфолио студентов, например “Модель кабинета современного учителя информатики”, “В мире вычислительной техники”, «Методический уголок “Информатика” » и др. Эти работы находят применение как при изучении последующих курсов, так и в будущей профессиональной деятельности студентов.

Данная методика формирования у будущего учителя компетентности в области компьютерной графики предполагает развитие знаний и умений не только использования современных программных средств компьютерной графики в будущей профессиональной деятельности, но и оценивания их эффективности применительно к конкретным ситуациям. При этом у учителя развивается способность определять роль и место конкретных информационных технологий в методической системе преподавания своего учебного предмета, что приводит к повышению эффективности и успешности всего образовательного процесса.