Вопросы формирования компетенций у будущих учителей информатики: здоровьесберегающий аспект

Введение. Пристальное внимание государства к проблеме охраны здоровья в цифровой образовательной среде обусловлено активным, повсеместным, неконтролируемым использованием учениками, студентами информационных и коммуникационных технологий (или иначе – цифровых технологий), сопряженным с негативными проявлениями их применения [8; 9].

Многие авторы (А.Б. Каширин, В.Н. Безгрешнов, И.Ш. Мухаметзянов, A. Ellahi, M. Shahid Khalil, F. Akram, J. Wahlström и др.) солидарны в том, что массовое внедрение средств ИКТ в образовательный процесс изменяет микроклимат учебных аудиторий, доводит его до показателей офисных помещений. По мнению И.Ш. Мухаметзяно-ва, в таких аудиториях на обучающихся воздействует целый комплекс вредных и опасных факторов производственной среды [8]. Еще более 10 лет назад J. Wahlström указывал на то, что пользователи средствами ИКТ подвергаются «негативному влиянию, отсроченному на долгие годы и десятилетия» [22]. Многочисленные исследования отечественных и зарубежных авторов [8; 11–14; 18], сообщающих о негативных последствиях психолого-педагогического и медицинского характера для здоровья обучающихся в цифровой среде, свидетельствуют о неэффективности мер, реализуемых в образовательных организациях по их предотвращению и нейтрализации. Актуализируется проблема выявления новых мер, среди которых и подготовка будущих учителей информатики в области предотвращения негативных последствий использования ИКТ для здоровья обучающихся (ПНПЗО).

Целью исследования, представленного в данной статье, является разработка содержания подготовки, формирующей у будущих учителей информатики компетенции по обеспечению безопасности здоровья обучающихся в цифровой среде.

Как полагают эксперты [2; 3; 7], начинать следует с подготовки будущих учителей информатики в области ПНПЗО: разработать доступный для освоения курс подготовки, формирующий компетенции, позволяющие создавать и поддерживать средствами ИКТ условия обучения, безопасные для здоровья пользователей . Исследователи [1; 3; 8] отмечают, что именно учителя информатики в силу своей профессиональной деятельности имеют возможность отслеживать негативные проявления в процессе использования цифровых технологий, что мотивирует их к реализации программ профилактики.

Вместе с тем наблюдаются и сдерживающие факторы. По мнению И.Ш. Мухаметзяно-ва, недостаточное количество исследований в области реализации мер по здоровьесбе-режению пользователей заставляет учителей информатики опираться на свой, не всегда успешный опыт [8].

По мнению специалистов [1; 8, 10], к недостаткам следует отнести: несоблюдение учителями-разработчиками собственных электронных образовательных ресурсов (ЭОР) требований нормативных актов, регулирующих физиолого-гигиенические аспекты педагогической продукции, реализованной с использованием средств ИКТ; отсутствие учебного материала, посвященного созданию и поддержанию средствами ИКТ условий обучения, безопасных в цифровой среде и др.

В настоящее время в вузах существует практика ознакомления студентов с некоторыми аспектами области ПНПЗО. Однако одного-двух вводных теоретических занятий по информатике недостаточно, чтобы сформировать у будущего учителя компетенции, позволяющие ему обеспечивать безопасность здоровья обучающихся – пользователей средствами ИКТ [1; 2; 7]. По мнению специалистов [2; 16; 17; 20; 21], вышеупомянутая положительная практика нуждается в теоретическом обосновании, а содержание подготовки должно включать доступный для освоения учебный материал из области ПНПЗО.

Методы и организация исследования. Данное исследование базируется на теоретических исследованиях, проведенных нами в 2017–2022 гг. в Институте стратегии развития образования Российской академии образования, посвященных разработке теоретических основ подготовки бакалавров педагогических специальностей различных направлений в области ПНПЗО, в ходе которых было обосновано содержание подготовки в этой области, реализуемой в рамках элективных дисциплин по физической культуре и спорту, верифицирована модель данной системы подготовки [6]. Вместе с тем подготовка будущих учителей информатики в области ПНПЗО имеет свою специфику, раскрытию которой и посвящено представленное в данной статье исследование.

Методология исследования этой новой области педагогической практики – профессиональной деятельности педагога по обеспечению безопасности здоровья обучающихся в цифровой среде базируется на: 1) аксиологическом, системном, инновационном, личностном, деятельностном, интеграционном и модульном подходах к исследованию содержания и технологий подготовки будущих учителей в области ПНПЗО; 2) методах исследования, включающих: анализ нормативных правовых документов Правительства России, регулирующих реализацию обучения с использованием средств ИКТ; анализ содержания рабочих программ по различным дисциплинам, в том числе по информатике, информационным и сквозным технологиям; анализ как собственного опыта исследований в области применения средств ИКТ образовательного назначения, диагностических комплексов в оздоровительных целях, так и аналогичных работ педагогов – исследователей, специалистов; наблюдение, анкетирование, тестирование; педагогический эксперимент, моделирование, экспертизу; обработку и обобщение результатов исследования; 3) междисциплинарных исследованиях с привлечением потенциала информатики, медицины, физиологии, психологии, физической культуры.

Применительно к будущим учителям информатики обращение к аксиологическому подходу (В.П. Зинченко, И.Ф. Исаев, В.С. Лазарев и др.) позволяет реализовать идею развития личности в контексте формирования у нее культуры здоровьесберегающего поведения в условиях обучения с использованием ИКТ (мировоззренческой системы научно-практических знаний, умений, навыков, мотивов, установок и др.). Так, осознание учителями информатики рисков для здоровья детей в информационной образовательной среде мотивирует их к воспитанию у обучающихся данной культуры, которая формируется в процессе подготовки в области ПНПЗО.

Системный подход ориентирует на определение системных характеристик процесса подготовки будущих учителей информатики в области ПНПЗО (Т.А. Бороненко, Н.В. Кузьмина, А.П. Тряпицына). В соответствии с предложенными принципами и критериями отбора содержания обучения были определены компоненты модели системы подготовки (цель, содержание , организационные формы и методы, средства), учебнометодическое и материально-техническое обеспечение с учетом условий реализации подготовки будущих учителей информатики. В рамках системы востребована разработка модуля «Здоровьесбережение» в структуре образовательной программы дисциплин по информатике, информационным или сквозным технологиям для обучающихся по программам подготовки бакалавриата «Педагогическое образование» по профилю “Учитель информатики”» .

Отбор и структурирование содержания подготовки будущих учителей информатики в области ПНПЗО реализовывались в несколько этапов.

На первом этапе, исходя из анализа работ, посвященных различным аспектам здоровьесбережения ( М.М. Безруких, Е.А. Гельтищева, В.А. Касторнова, В.Р. Кучма, Ш.К. Махмадов, И.Ш. Мухаметзянов, И.В. Роберт, M. Feuerstein, L. Burrell, K. Frazier и др.), а также на основе собственных исследований [4; 6; 15; 19] было определено новое направление в разработке содержания педагогического образования в условиях цифровой трансформации образовательных систем, а также сфера научной области ПНПЗО.

На втором этапе, в процессе формирования содержания подготовки будущих учителей, мы основывались на общих дидактических принципах (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, В.А. Сластенин и др.) отбора содержания обучения, которые были скорректированы нами адекватно особенностям современного периода цифровой трансформации отечественного образования. Сформулированы следующие принципы, намечающие общее направление отбора содержания подготовки: соответствия содержания подготовки существующим угрозам для здоровья обучающихся (в информационной образовательной среде), подвергающихся негативному воздействию средств ИКТ; фундаментальности содержания подготовки; гуманности при освоении содержания подготовки; доступности; систематичности и последовательности; реализации технологической составляющей содержания подготовки . Также были сформулированы критерии отбора содержания данной подготовки (отражения базовых положений в области ПНПЗО, преемственности, междисциплинарных связей и др.).

В условиях актуализации дистанционной, онлайн-форм организации обучения, реализуемого на базе средств ИКТ [19], одними из основных принципов и критериев отбора содержания подготовки будущих учителей информатики становятся: принцип реализации технологической составляющей содержания подготовки (обучение учителей информатики использованию технического оборудования для применения нейтрализующих средств, диагностических комплексов для оценки показателей здоровья и др.); критерий соответствия содержания материально-техническому и кадровому обеспечению (реализация подготовки на базе кабинетов, оснащенных техническим оборудованием, диагностическими комплексами, под руководством соответствующих категорий персонала) и др.

На третьем этапе учебный материал был структурирован и адаптирован для освоения студентами. В структуру содержания подготовки были включены: новые понятия («риски использования средств ИКТ в образовательном процессе», «предотвращение негативных последствий использования ИКТ для здоровья обучающихся», «способность к созданию и поддержанию средствами ИКТ условий обучения, безопасных для здоровья пользователей» и др.); группы нормативных правовых актов, регулирующих организацию рабочих мест и режима работы в кабинетах, оснащенных компьютерами и другими малогабаритными средствами, а также использование про- дукции, реализованной на базе ИКТ; характеристики типичных видов негативных последствий медицинского характера для основных систем организма пользователя, возникающих вследствие использования средств ИКТ; понятия о средствах, позволяющих нейтрализовать данные негативные последствия; описания оздоровительных комплексов целенаправленного воздействия и др.

Для подготовки будущих учителей информатики в области ПНПЗО весьма важными представляются следующие условия ее организации:

• 1.    Приоритет в освоении учебного материала, посвященного реализации возможностей использования средств ИКТ образовательного назначения в оздоровительных целях: диагностическим комплексам для оценки показателей функционального состояния, программы которых в условиях занятия по информатике устанавливаются на компьютер студента; приборам оздоровительного назначения, функционирующим на базе средств ИКТ (переключение режимов работы и др.).

• 2.    Следование примерным стандартам по обустройству и функционированию кабинета информатики – кабинета здоровья, который оснащается различным техническим оборудованием и диагностическими комплексами, что позволяет проводить занятия с использованием оздоровительного комплекса оперативной нейтрализации негативных последствий, а также тестирования [4].

Курс получает название «Здоровьесбережение», поскольку включает учебный материал из области ПНПЗО, практическое освоение которого не лимитировано материально-техническим оснащением кабинета информатики.

Результаты исследования. На основе анализа работ в области развития методических систем обучения, отбора содержания обучения, принципов информационной подготовки студентов, выявленного содержания и структуры модульной организации программ по информатике и ИКТ определено, что цель модуля «Здоровьесбереже-ние» заключается в том, чтобы способствовать развитию у студентов профессиональных компетенций, позволяющих им создавать и поддерживать средствами ИКТ условия обучения, безопасные для здоровья пользователей.

Опираясь на принципы и критерии отбора содержания подготовки будущих учителей информатики в области ПНПЗО, ее структуру, а также учитывая условия ее организации, определено, что в содержание модуля «Здоровьесбережение» включены следующие три раздела.

Раздел 1. Теоретические основы курса. Негативные проявления использования ИКТ.

«Тема 1. “Теоретические основы курса”» содержит следующие вопросы: цель, предмет, задачи, понятийный аппарат этой предметной области; группы нормативных правовых актов, регулирующие организацию рабочих мест и режима работы в кабинетах, оснащенных компьютерами и другими малогабаритными средствами, а также использование продукции, реализованной на базе ИКТ.

«Тема 2. “Негативные проявления использования ИКТ”» раскрывает: характеристики типичных видов негативных последствий медицинского характера для основных систем организма пользователя (общее и локальное напряжение мышц шеи, туловища, верхних конечностей, искривление позвоночника, синдром «запястного канала»; изменение артериального давления, частоты сердечных сокращений, работоспособности; снижение остроты зрения, синдром «сухого глаза», зрительное переутомление; нервноэмоциональное напряжение, головная боль, апатия, стресс, депрессия и др.).

При изучении этого раздела предусмотрены лекционные занятия (4 часа), семинары (2 часа), самостоятельная работа (2 часа). По итогам освоения этого раздела у студента формируются следующие компетенции: знание теоретических основ по предотвращению негативных последствий использования средств ИКТ для здоровья обучающих- ся; умения по оцениванию негативного воздействия средств ИКТ на организм в условиях образовательной деятельности; навыки по выявлению негативных медицинских и психолого-педагогических последствий для здоровья.

Раздел 2. Меры по предотвращению негативных последствий для здоровья обучающихся. Характеристики нейтрализующих средств.

В «Теме 3. “ Меры по предотвращению негативных последствий для здоровья обучающихся”» отражены следующие вопросы: меры, реализуемые в образовательных организациях в области ПНПЗО; меры, реализуемые на базе кабинета информатики.

«Тема 4. “Характеристики нейтрализующих средств”» освещает следующие вопросы: понятия о нейтрализующих средствах (средства интенсивного восстановления, физической культуры, гигиенические и естественные универсальные средства); методические подходы к включению этих средств в составы различных оздоровительных комплексов; инструкции по эксплуатации технического оборудования, приборов. При изучении этого раздела предусмотрены лекционные занятия (4 часа), семинары (2 часа), практические занятия (4 часа), самостоятельная работа (2 часа).

Содержание практических занятий посвящено освоению методов (или ознакомлению с ними) применения различных нейтрализующих средств с использованием приборов и устройств, оздоровительных средств физической культуры в кабинете информатики – кабинете здоровья. Среди них: аэрогидроионотерапия с применением приборов – ионизаторов воздуха; биорезонансная офтальмоцветотерапия с применением аппарата психоэмоциональной коррекции и очков-тренажеров со светодиодами; саморегуляция эмоциональных состояний (аутотренинг) с применением комплекта для его проведения; позиционирование с использованием лечебно-реабилитационного стула; вибрационный массаж с применением кресел для вибрационного массажа, массажных стульев; биомеханическая мышечная стимуляция с использованием стимуляторов биомеханических, тренажера для кистей рук; очистка и увлажнение воздуха с использованием приборов и др.

По итогам изучения этого раздела будущий учитель информатики будет: знать о мерах, реализуемых в вузах, школах, колледжах для предотвращения негативных последствий использования средств ИКТ для здоровья обучающихся; уметь применять нейтрализующие средства с использованием технического оборудования, приборов, а также оздоровительные комплексы адекватно выявленному заболеванию; приобретет опыт самостоятельного проведения практических занятий с использованием нейтрализующих средств, в том числе на базе кабинета информатики.

Раздел 3. Самоконтроль здоровья на основе диагностических комплексов и систем. Электронный дневник самоконтроля.

«Тема 5. “Самоконтроль здоровья на основе диагностических комплексов и систем”» содержит следующие вопросы: способы самоконтроля на основе тестирований и мониторинга показателей ФЭС; инструкции по эксплуатации диагностических комплексов и систем.

«Тема 6. “Электронный дневник самоконтроля”» раскрывает: способы самооценки и самоконтроля субъективных и объективных показателей ФЭС, в том числе с использованием электронного дневника самоконтроля. При изучении этого раздела предусмотрены лекционные занятия (4 часа), семинары (2 часа), практические занятия (4 часа), самостоятельная работа (2 часа).

Содержание практических занятий посвящено освоению способов (или ознакомлению с ними) тестирования показателей функционального состояния обучающихся с использованием диагностических систем «Ритмы сердца», «Пульсар», «Олимп» и др. Осваиваются способы измерения показателей массы и длины тела, частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД), необходимых для начала ра- боты диагностической системы «Ритмы сердца», а также проводимые с ее использованием тесты «время задержки дыхания», «с углубленным дыханием», «с физической нагрузкой», «проба Руфью» (способы оценки объективных показателей функционального состояния). Осваиваются: способы оценки субъективных показателей эмоционального (психофизиологического) состояния (самочувствия, сна, аппетита, настроения, болевых ощущений); методика субъективной оценки физического самочувствия, активности, настроения; методические рекомендации по ведению электронного дневника самоконтроля.

Компетенции, формируемые при изучении этого раздела позволят студенту узнать об особенностях самоконтроля и самооценки показателей функционального и эмоционального состояния и способах их реализации; применять способы самоконтроля и самооценки показателей функционального состояния, состояния здоровья с использованием диагностических комплексов и систем; приобрести навыки реализации способов самоконтроля и самооценки показателей функционального и эмоционального состояния с применением электронного дневника самоконтроля.

Изучение модуля «Здоровьесбережение» заканчивается проведением контрольных мероприятий в виде опроса, тестирования или собеседования со студентами (2 часа), а также экспертной оценки действий, осуществляемых студентами по применению нейтрализующих средств с использованием технического оборудования, приборов, диагностических комплексов (2 часа). Всего количество часов, отведенное на изучение вопросов в области ПНПЗО, составляет: аудиторные занятия – 26 часов; самостоятельная работа – 6 часов; контрольные занятия – 4 часа. Всего – 36 академических часа.

Выводы. В данной статье предложены принципы и критерии отбора, структурирования содержания подготовки, позволяющей развивать у будущих учителей информатики компетенции по обеспечению безопасности здоровья в цифровой образовательной среде, определены условия ее организации. Представлено содержание модуля «Здоро-вьесбережение», включающего учебный материал, преимущественно связанный с применением средств ИКТ образовательного назначения в оздоровительных целях. В качестве практических рекомендаций по освоению данного модуля можно предложить следующие:

• 1.    В качестве учебно-методического обеспечения подготовки предлагается использовать электронный медиакурс (для студентов) для освоения и проверки теоретических знаний и умений в области ПНПЗО [4]; методическое пособие для преподавателей вузов, в котором приведены лекции, семинары, практикумы и методические рекомендации, позволяющие реализовать дистанционные и онлайн-формы организации обучения [5].

• 2.    При обучении студентов использованию приборов оздоровительного назначения, диагностических комплексов и систем в рамках проведения практических занятий преподаватели опираются на инструкции по их эксплуатации [4; 5].