Вариативная модель учебного курса в условиях дополнительного профессионального образования

Профессиональная деятельность современного учителя связана с непрерывно разрабатываемыми цифровыми технологиями, возникновением новых компьютерных инструментов информатизации учебного процесса. Развитие профессиональных навыков учителя информатики дополнительно связано с обновлением используемых программных средств, повышением уровня требований к формируемым навыкам учащихся. Учитель информатики как никто другой должен руководствоваться принципами непрерывного обучения, а система дополнительного профессионального образования педагогических работников должна обладать определенной спецификой, постоянно обновляя и модернизируя учебные курсы для слушателей. Контент курсов повышения квалификации по классическим учебным предметам (математика, физика, химия и т. д.) редко включает изменение содержания учебного материала, чаще всего предлагаются новые методики обучения предмету, способы цифровизации учебной информации. Но для учителя информатики курсы дополнительного образования должны обновляться ежегодно, начиная от содержания преподаваемой учебной дисциплины, методами, формами повышения квалификации и заканчивая инновационными цифровыми дидактическими технологиями. Однако такая глобальная перестройка учебных курсов не должна задействовать много ресурсов, предлагаемые курсы должны быть гибкими и легко модифицируемыми, адаптируемыми под текущие изменения образовательной системы. Поэтому проблему исследования можно сформулировать следующим образом: какова должна быть модель учебного курса в системе повышения квалификации учителей информатики в условиях информатизации образования? Модель курса должна быть такова, чтобы была возможность максимально использовать дидактические возможности постоянно развивающихся и обновляющихся цифровых технологий.

Основными задачами исследования в этом случае являются: выявление набора цифровых технологий, позволяющих поддерживать модернизацию учебных курсов; разработка модели учебного курса в системе повышения квалификации кадров, позволяющей своевременно обновлять содержание, используя цифровые технологии; определение критериев вариативности содержания учебного курса с учетом имеющихся навыков у слушателей.

В научной литературе предлагается достаточно много различных моделей организации адаптивного обучения. Однако основная часть этих исследований направлена на построение индивидуальных траекторий обучения, адаптацию педагогических воздействий, форм и методов изложения учебного материала. Модель учебных курсов в системе дополнительного образования учителей информатики должна, прежде всего, адаптироваться к постоянным изменениям контента, требуемым от педагога умениям и навыкам, соответствию текущему уровню развития IT-технологий.

Цель исследования. Актуальность исследования определяется необходимостью проектирования и выявлением эффективности применения в системе дополнительного обучения учителей информатики вариативной модели учебного курса, позволяющей модернизировать содержание курса за счет адаптации к текущим изменениям программ дополнительного обра- зования; изменять формы и методы повышения квалификации кадров; гибко внедрять современные цифровые технологии.

Обзор литературы

В системе дополнительного педагогического образования рассматриваются различные методы и формы обучения. Так, исследователи А. И. Архипова [1-2] и С. С. Грушевский [4; 5] раскрывают особенности компьютерной дидактики в рамках дополнительной педагогической подготовки по программам информатизации образования, указывают в своих работах на необходимость создания новых учебнометодических систем, развития цифровых образовательных технологий и обновления цифровой образовательной среды. В частности, авторы выделяют преимущества компьютерных дидактических ресурсов цифровой среды Кубанского государственного университета, одним из которых является доступность и простота обновления данных ресурсов путем использования Веб-технологий.

Е. Г. Хрисанова, А. А. Кириллов, К. В. Раев [6; 7] характеризуют цифровую среду как неотъемлемую часть современной образовательной системы, которая позволяет учащимся непрерывно получать знания вне зависимости от своего местоположения с использованием дистанционных технологий и сети Интернет. В своих работах авторы опираются в том числе на педагогический опыт Китайской Народной Республики, рассматривают массовое применение онлайн-курсов в качестве фактора развития цифровой образовательной среды, затрагивают проблемы адаптивности учебных курсов.

Адаптивные учебные курсы исследовали такие авторы, как В. А. Шершнева, Т. О. Кочеткова [9], Ю. В. Вайнштейн [10]. В частности, авторы рассматривают адаптивную обучающую систему в качестве средства обеспечения персонализированного адаптивного обучения в цифровой среде. Ю. В. Вайнштейн предлагает концепцию персонализированного адаптивного обучения, в ядро которой включена интеграция общедидактических, личностно-направленных и технологически-обеспечивающих педагогических принципов.

Н. С. Силкина и Л. Б. Соколинский приводят широкое исследование адаптивных моделей электронных учебных курсов, в каждой модели подробно рассматривают структуру и способы предоставления образовательного контента [11], Е. А. Гусева и А. В. Хорева [12] характеризуют адаптивные модели учебных курсов как неотъемлемую часть цифровой образовательной среды. В своих исследованиях авторы анализируют варианты реализации технологий обучения, для которых определены адаптивные модели, в частности, отмечают, что адаптивные модели обучения имеют большой потенциал и перспективы развития.

В своих исследованиях многие авторы указывают на необходимость создания цифровых учебных курсов, обладающих свойством подстраиваться под учащегося. В. А. Лохвицкий и В. В. Растроса [14] отмечают что учебные курсы должны отвечать требованиям современного образования и иметь возможность встраивания в цифровые системы организаций, подчеркивают важность использования цифровых технологий в адаптивных учебных курсах в контексте их развития и обновления.

Обобщая исследования, можно сделать вывод о необходимости создания гибкой модели учебного курса в системе профессионального дополнительного образования, позволяющей модернизировать содержание, формы и методы, использовать возможности инновационных цифровых дидактических технологий и учитывать имеющиеся профессиональные навыки слушателей.

Методология (материалы и методы)

Информатизация образования должна способствовать не только процессу подготовки качественных учебных материалов, но и поддерживать организацию учебного процесса, выполнять качественную трансформацию учебных курсов, в том числе в системе повышения квалификации кадров. Особенно эффективно можно реализовать эту задачу при работе с учителями информатики, так как большинство из них владеют на достаточно высоком уровне различными IT-технологиями и способны создавать собственные цифровые ресурсы. Возникающее противоречие между имеющимися цифровыми и алгоритмическими навыками у слушателей и неиспользование их в полной мере при решении педагогических задач необходимо нивелировать в разрабатываемой вариативной модели учебного курса.

Основным постулатом, на котором базируется методология построения модели учебного курса, является то, что цифровые технологии способны обеспечить варьирование компонентов учебных курсов, адаптацию их к изменяющемуся контенту курсов и уровню владения необходимыми навыками у слушателей.

На первом этапе исследования определим набор цифровых технологий и соответствующие им области применения в педагогике (табл. 1).

Соответствие педагогических задач и цифровых технологий

Таблица 1

Педагогическая задача	Цифровая технология
Подготовка учебных материалов	Текстовый редактор, электронные таблицы, системы подготовки презентаций, инструменты создания мультимедиа, графические редакторы и аудиоредакторы
Поиск новой учебной информации	Поисковые системы, веб-краулеры, сервисы выявления тематик научных текстов, видеохостинги, научные электронные библиотеки, базы знаний
Хранение и передача учащимся цифровых учебных материалов	Облачные хранилища, электронная почта, распределенные системы, сервисы автоматической рассылки заданий для самостоятельной работы, системы хранения и трансляции лекций
Обеспечение обратной связи	Сервисы совместного редактирования, электронные онлайн-доски и маркеры, системы для организации видеоконференций и дистанционной связи, образовательные онлайн-платформы
Формирование наборов учебных задач	Рекомендательные системы, искусственный интеллект, системы управления обучением, онлайн-платформы для создания учебных материалов
Организация контроля знаний	Цифровые опросники и викторины, электронные журналы, онлайн-платформы для создания тестов, системы автоматической проверки знаний
Распределение разноуровневых заданий	Адаптивные платформы обучения, нейронные сети, онлайн-платформы для коллаборативной работы, интерактивные платформы для обучения

Рис. 1. Концентрическая вариативная модель учебного курса в системе повышения квалификации учителей информатики

На этом этапе со слушателями курсов повышения квалификации на базе Института развития образования Краснодарского края был проведен опрос с целью определения уровня владения современными информационными технологиями и уровня готовности учителей к разработке собственных цифровых ресурсов. Выявлялся перечень информационнокоммуникационных технологий и уровень владения ими, набор языков программирования, уровень разработки собственных цифровых ресурсов (веб-ресурсы, компьютерные тесты, элементы компьютерной дидактики по методике А. И. Архиповой [1]). Результаты опроса показали, что большинство учителей применяет в собственной педагогической практике различные средства цифровизации учебной информации, облачные технологии для хранения и обмена данными. Однако при решении таких педагогических задач, как контроль знаний и организация процесса обучения, не используются новейшие технологии: рекомендательные системы, QR-коды, нейронные сети и т. д. Учителя высказали интерес к ознакомлению с этими технологиями и способами применения их в педагогической практике.

Таким образом, можно сделать вывод, что учителя информатики, в целом, готовы разра- батывать собственные цифровые ресурсы или использовать готовые, осваивать новые информационные технологии и внедрять их в подготовку учебного процесса.

На следующем этапе исследования предложена концентрическая вариативная модель учебного курса в системе повышения квалификации учителей информатики (рис. 1).

Основу модели составляет ядро , включающее целеполагание учебного курса и базовое содержание: перечень тем и разделов курса.

Первой оболочкой ядра является расширение контента . Сюда относятся различные добавления или изменения основного содержания. В связи с постоянно развивающимися IT-технологиями меняется содержание, как школьного курса информатики, так и различных курсов в системе дополнительного образования кадров. Перечень целей и задач курсов чаще всего остается неизменным, а вот содержание модифицируется, используя новые цифровые технологии, увеличивая сложность решаемых задач. Основой целеполагания является формирование и развитие компетенций учителя информатики в области современных цифровых технологий.

Следующая оболочка методическая. Здесь определяется метод обучения, а чаще комбина- ция методов: проблемный, исследовательский, проектный, кейс-метод. Формы обучения варьируются в зависимости от содержания и длительности курса: лекция, лабораторный практикум, дистанционный лабораторный практикум, круглый стол, индивидуальное или групповое проектирование.

Внешняя оболочка модели — технологическая . Здесь выбираются цифровые технологии, которые, с одной стороны, используются для обучения слушателей, с другой стороны, являются собственно контентом изучения. Эта оболочка обладает двумя направлениями реализации вариативности курса.

При записи на учебный курс слушатели проходят анкетирование, результатом которого является определение перечня цифровых технологий и языков программирования, которыми владеет респондент, и уровня соответствующих навыков. Эти данные позволяют выделить группы слушателей, обладающих близким уровнем владения IT-технологиями. В дальнейшем учебный материал курса и практические задания назначаются в соответствии с начальными навыками. Педагог системы повышения квалификации кадров формирует учебный курс ступенями: для слушателей со слабой начальной подготовкой и для слушателей с уверенной базой. Таких ступеней, в зависимости от конкретного содержания, может быть несколько. Слушатель с низким начальным уровнем, прослушав учебный курс, может получить учебную информацию по следующей ступени и пройти учебный курс самостоятельно на более высоком уровне. Эта вариативность модели учебного курса отражает адаптацию по уровню сложности учебного материала.

Второе направление вариативности модели связано с применением различных цифровых технологий при изучении учебного материала. Одна и та же педагогическая задача может решаться с привлечением различных технологий [15]. Например, задача назначения учебных задач обучаемым [13]. Для ее решения можно использовать: электронные таблицы Libre Calc (традиционный подход), разработку макросов в электронных таблицах, использование облачных электронных таблиц, которые организуют доступ обучаемого к заданию без дополнительных технологий передачи данных, QR-коды, которые компактно могут передать задание обучаемому. Варьирование различных цифровых технологий на базе одного учебного курса могут создать несколько вариаций: цель курса одна, а цифровое решение различно. Более того, если речь идет о назначении учебного задания, то можно обучать слушателей соответствующей технологии и применять ее же для распределения заданий текущего курса. Так учителя информатики смогут оценить эффективность технологии с позиции обучаемого. На рисунке 2 приведены основные направления вариативности использования цифровых технологий. Вариативная модель учебного курса в системе повышения квалификации кадров способна упорядочить различные методы и приемы, используемые преподавателями курсов, расширить перечень курсов и своевременно внедрять в контент и организацию занятий новейшие цифровые технологии.

Результаты. Вариативная модель учебного курса апробирована в Институте развития образования Краснодарского края при разработке учебного курса «Современные подходы к преподаванию предмета информатика и ИКТ в условиях реализации ФГОС ООО и СОО с учетом компьютерного формата». Этот курс читается ежегодно для учителей информатики края в рамках повышения квалификации и работе с учителями школ, показавших низкие результаты ЕГЭ по информатике и ИКТ.

Однако каждый год содержание КИМ ЕГЭ по информатике и ИКТ меняется, причем некоторые задания полностью заменяются. В этом случае в качестве ядра удобно рассматривать наборы базовых алгоритмов и схем (например, перевод чисел в различные системы счисления, выделение цифры в числе, обработка массивов, работа со строками в языке программирования, обработка данных в электронных таблицах), а первой оболочкой становятся особенности заданий КИМ текущего года.

Таким образом, содержание ядра остается неизменным, необходимо лишь разработать контент первой оболочки, соответствующий изменениям КИМ текущего года. Более того, наличие ядра позволяет сохранить преемственность учебных материалов, большинство заданий модифицируются постепенно, и ознакомление с заданиями прошлых лет всегда полезно.

Электронные онлайн-доски

Организация видеоконсультаций

Облачные цифровые сервисы

Онлайн конструкторы тестов

Yandex Forms

Образовательные онлайн-платформы

Контентная фильтрация

Фасетные тесты Регулярные выражения

Рекомендательные системы Нейронные сети

Запросы к ChatGPT Релевантность поисковых запросов

Поиск информации на GitHub

Электронные таблицы

Макросы в таблицах и текстовых редакторах Облачные технологии

QR-коды

Рис. 2. Основные направления вариативности использования цифровых технологий

Направления вариативности использования цифровых технологий

Методическая оболочка учебного курса «Современные подходы к преподаванию предмета информатика и ИКТ в условиях реализации ФГОС ООО и СОО с учетом компьютерного формата» варьируется в зависимости от целей курса. Для учителей школ, показавших низкие результаты, основной упор делается на индивидуальные занятия, разбор сложных заданий ЕГЭ. Если учебный курс является обзорным, демонстрирующим изменения КИМ текущего года, то преимущественной формой занятий являются групповые занятия и круглые столы, на которых учителя обсуждают наиболее эффективные решения, предлагают свои подходы и учебные задания. Такая форма учебного курса не только позволяет получить новые навыки учителям края, но и осуществить обмен опытом преподавания предмета.

Технологическая оболочка учебного курса «Современные подходы к преподаванию предмета информатика и ИКТ в условиях реализации ФГОС ООО и СОО с учетом компьютерного формата» включает различные цифровые технологии: автоматизированное построение наборов учебных заданий на основе фасетных тестов, метод контентной фильтрации для дифференцированного подбора уровня заданий, веб-ресурсы, эмулирующие проведение компьютерной формы ЕГЭ. На семинарах молодые ученые Кубанского государственного университета факультета компьютерных технологий и прикладной математики знакомят учителей информатики края с собственными разработками в области цифровой педагогики.

После проведения учебного курса «Современные подходы к преподаванию предмета информатика и ИКТ в условиях реализации ФГОС ООО и СОО с учетом компьютерного формата» был рассчитан коэффициент значимости по методике Н. В. Кузьминой. Эта методика позволяет определить значимость профессии, нами она применена для определения значимости приобретенных навыков в рамках учебных курсов, построенных на вариативной модели. Респонденты (учителя края и методисты Института развития образования) отмечали наиболее значимые факторы из таблицы 2.

По каждому фактору таблицы рассчитан коэффициент значимости (КЗ), значение которого варьируется от -1 до +1, по формуле:

КЗ = [ (р+) — (р-) ] /V, где V — число опрошенных, (р+) — число отметивших фактор в столбце «А», (р-) — число отметивших фактор в столбце «Б».

Все коэффициенты значимости получили значения выше 0,8. Причем была установлена зависимость: чем выше начальный уровень владения цифровыми технологиями у учителей, тем выше их мотивация к изучению нового и, как следствие, развитие и приобретение новых цифровых навыков.

Обсуждение

Предложенная вариативная модель учебного курса позволяет легко трансформировать его, обновляя как содержание, так и набор используемых цифровых технологий. Причем, с одной стороны, цифровые технологии применяются для изложения учебного материала и организации курса, с другой стороны, демонстрируется способ их использования для решения педагогических задач в учебном процессе.

Теоретическая значимость исследования состоит в выявлении дидактических свойств совре- менных цифровых технологий, их различных вариаций при решении педагогических задач.

Дальнейшим продолжением исследования может быть определение отдельных групп цифровых технологий, решающих близкие задачи, анализ их эффективности; расширение вариативной модели с использованием технологий разработки учителями собственных дидактических ресурсов.

Практическая значимость исследования представлена вариативными моделями конкретных учебных курсов для учителей информатики в системе повышения квалификации кадров Краснодарского края.

Заключение

Использование предложенной вариативной модели учебного курса за счет комбинирования различных цифровых технологий, в том числе дидактических, позволяет модифицировать имеющиеся учебные курсы в системе дополнительного образования учителей информатики как по контенту, формам и методам, так и по используемым цифровым технологиям, обеспечивая своевременное соответствие текущим стандартам образования и современным IT-технологиям.

Таблица 2

Факторы, определяющие коэффициент значимости

№ п/п	А	Б
1.	Получена новая ученая информация	Новая информация не дана в рамках курса
2.	Приобретены новые цифровые навыки	Новые цифровые навыки не приобретены
3.	Известные ранее цифровые технологии применены для решения новой задачи	Не получено нового применения известных цифровых технологий
4.	Расширены собственные знания в области программирования	Собственные знания в области программирования не расширены
5.	Изучен опыт коллег преподавания дисциплины	Опыт коллег преподавания дисциплины не изучен
6.	Найдены более эффективные способы решения известных заданий	Не найдены более эффективные способы решения известных заданий
7.	Рассмотрены способы решения новых учебных заданий	Не рассмотрены способы решения новых учебных заданий
8.	Изучен ряд способов, решающих один и тот же тип заданий	Не изучен ряд способов, решающих один и тот же тип заданий
9.	Учебный курс логично распределен по времени	Учебный курс очень затянут по времени
10.	Учебный материал дается последовательно	Учебный материал дается не последовательно
11.	Практические задания соответствуют изложенному теоретическому материалу	Практические задания не соответствуют изло женному теоретическому материалу
12.	Практические задания соответствуют уровню навыков слушателей	Практические задания не соответствуют уровню навыков слушателей

Вариативность технологической оболочки позволяет при появлении новых IT-технологий внедрять их в существующую структуру учебного курса, причем, с одной стороны, эти технологии способствуют эффективному изложению учебного материала, с другой стороны, сами являются контентом курса, представляют собой новые цифровые инструменты, предлагаемые слушателям для использования в собственной педагогической практике.

Выделенный набор цифровых технологий может быть использован учителями информатики для решения широкого спектра педагогических задач. Апробация курса «Современные подходы к преподаванию предмета информатика и ИКТ в условиях реализации ФГОС ООО и СОО с учетом компьютерного формата», построенного на основе вариативной модели, показала, что учебный курс легко настраивается в соответствии с имеющимися IT-навыками слушателей, развивает сформированные ранее цифровые компетенции.

На основании сказанного можно сделать вывод о том, что применение вариативной модели учебного курса в системе дополнительного образования обладает потенциалом повышения качества педагогической деятельности.