Информатика и образование №2’2022

Описание

Журнал «Информатика и образование» №2’2021

Том 37 № 2 Апрель 2022 года
Содержание номера

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Уваров А. Ю.

ЦИФРОВОЕ ОБНОВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ: НА ПУТИ К «ИДЕАЛЬНОЙ ШКОЛЕ»

Цифровое обновление школы рассматривается как начавшийся несколько десятилетий назад и продолжающийся сегодня процесс изменений в работе школы (цели обучения, образовательная среда, учебный процесс, управление образовательной организацией и образовательной системой) в развивающейся цифровой среде. Показано, что образовательные организации движутся по пути цифрового обновления разными темпами и находятся на разных этапах этого процесса. Этапы цифрового обновления (компьютеризация, ранняя и поздняя информатизация, цифровая трансформация) — это группы состояний, в которых находятся отдельные школы. На каждом из этих этапов в школьных сообществах складываются разные представления о возможном или желаемом будущем, что отражается на подготовке и реализации ими программ своего развития. Предлагается учитывать различия между школами при разработке рекомендаций с описанием модели «идеальной школы», готовить несколько вариантов описания моделей, которые отвечают особенностям развития школы на соответствующем этапе.

Ключевые слова: «идеальная школа», компьютеризация, информатизация, цифровая трансформация, цифровое обновление, умная школа.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Григорьев С. Г., Вострокнутов И. Е., Родионов М. А., Акимова И. В., Воробьев М. В.

ИНТЕГРАЦИЯ ОСНОВНОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ В ЦЕНТРАХ ЦИФРОВОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ

На сегодняшний день актуальна проблема интеграции основного и дополнительного информационно-технологического образования. Особое значение интеграция приобретает в рамках школьной информатики, на которую существенное влияние оказывает цифровизация современного общества. Среди направлений цифровизации можно выделить расширение сети учреждений дополнительного образования, оснащаемых современным цифровым оборудованием для обучения детей навыкам работы с ним, обеспечение условий для освоения новых цифровых профессий, развитие основных цифровых компетенций и т. д. Современная школьная информатика имеет ряд недостатков, что определяет необходимость реформирования ее содержания и форм его представления. Такое реформирование предполагает целенаправленную интеграцию базового и дополнительного информационно-технологического образования, позволяющую существенно обогатить его образовательный и развивающий потенциал. При этом необходимо учитывать следующие условия: реализацию доступа к современным технике и технологиям; преемственность и системность построения программ и методик базового и дополнительного образования; реализацию конвергентных решений в рамках содержательно-методического обеспечения школьных дисциплин; симбиоз технологий и программ этих дисциплин.
Одним из вариантов интеграции основного и дополнительного школьного образования является разработка методического обеспечения по программам основного и дополнительного образования для центров цифрового образования детей «IT-куб», центров образования «Точка роста», детских технопарков «Кванториум» на базе общеобразовательных организаций. В соответствии с идеологией проектов рассмотренные образовательные направления («Программирование на Python», «Мобильная разработка», «VR/AR-разработка», «Программирование роботов», «Системное администрирование», «Кибергигиена и большие данные», «Основы программирования на Java», «Основы алгоритмики и логики» и др.) были ориентированы на поддержку наиболее актуальных и востребованных компетенций детей в сфере информационных технологий, обеспечивая возможность интегрированных решений как в рамках собственно информационно-технологического образования, так и вне этих рамок.

Ключевые слова: интеграция информационно-технологического образования, цифровизация образования, школьная информатика, IT-куб.

Назаров Д. М., Ковтун Д. Б.

SAP ANALYTICS CLOUD: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ СЕРВИС ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ

В условиях цифровых изменений, происходящих в мире, возникает необходимость использования сквозного компетентностного подхода при реализации Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО 3++). Использование эффективных инструментальных средств интеллектуального анализа данных как инструмента понимания процессов цифровой трансформации становится особенно актуальным. Процесс цифровой трансформации образования служит одним из важнейших компонентов цифровизации экономики, что является причиной необходимости изучения основ интеллектуального анализа данных, как важнейшего элемента образовательной парадигмы современного этапа в образовании. Актуальна методика обучения технологии «интеллектуального поиска» в SAP Analytics Cloud, которая разделена на несколько этапов, каждый из которых направлен на формирование конкретных профессиональных компетенций и их закрепление. В статье предложена ситуационная задача, которая позволяет сформировать необходимые компетенции в рамках направления «Бизнес-информатика». Также предложены два кейса для закрепления полученных компетенций через самостоятельную работу. Формат описания методики представлен в виде традиционной технологии «KeybyKey» (клавиша за клавишей), широко применяемой в получении профессиональных компетенций в сфере информационных технологий.

Ключевые слова: образовательный стандарт, профессиональный стандарт, образовательная программа, открытые данные, машинное обучение.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫ

Васева Е. С., Бужинская Н. В.

РАЗВИТИЕ ЦИФРОВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖВУЗОВСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

Основной задачей происходящих и планируемых изменений в сфере образования является формирование цифровой компетентности у участников образовательного процесса и в первую очередь у учителей. Создать условия для понимания потенциала использования цифровых технологий в образовательном процессе, приобретения практического опыта их применения в ситуациях, близких к профессиональной деятельности, и, как следствие, формирование цифровых компетенций у будущего учителя возможно уже в период обучения в вузе. Важной задачей является выявление дидактических возможностей развития цифровых компетенций будущих учителей при вовлечении их в процесс организации межвузовских мероприятий. Предложена модель организации межвузовского мероприятия, подразумевающая четыре взаимосвязанных этапа: целеполагающего, организационного, деятельностного и оценочного. Для каждого этапа определена цифровая среда сопровождения, а также формируемые у студента цифровые компетенции. Реализация предложенной модели обсуждается на примере проекта «Организация и проведение международного конкурса компьютерной графики». Сделаны выводы, что вовлечение студентов в процесс организации межвузовского мероприятия позволяет создать условия для формирования таких цифровых компетенций, как цифровая грамотность, коммуникативная грамотность, создание цифрового контента, цифровая безопасность, цифровая компетентность.

Ключевые слова: цифровая компетенция, проектная деятельность, межвузовское мероприятие, цифровая грамотность, коммуникативная грамотность, создание цифрового контента, цифровая безопасность, цифровая компетентность.

Зубрилин А. А.

ЕДИНЫЙ ПОДХОД К ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ В РАКУРСЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ

На сегодняшний день важным и значимым направлением в образовании является унификация подготовки педагогических кадров в вузе. Немаловажным представляется опыт разработки кафедрой информатики и вычислительной техники Мордовского государственного педагогического университета им. М. Е. Евсевьева рабочих программ учебных дисциплин в рамках проекта «Ядро высшего педагогического образования» по предметно-методическому модулю (профиль «Информатика»). Обосновывается набор учебных дисциплин, который должен быть освоен студентами, обучающимися по программам бакалавриата направления подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование» (с двумя профилями подготовки). Определяется назначение каждой из представленных в наборе учебных дисциплин, раскрывается их специфика с точки зрения изучаемого содержания и овладения цифровыми компетенциями. Показывается, какие цифровые компетенции и какими инструментами можно сформировать на каждой из дисциплин. Дается описание некоторых из цифровых компетенций. В частности, при работе с электронными текстами, решении прикладных задач на компьютере, создании цифрового контента, проведении исследований с использованием табличных процессоров и языков программирования, организации проектной деятельности, подготовке к школьным олимпиадам по информатике. Делается вывод, что предложенный набор учебных дисциплин позволит полноценно подготовить студента к профессиональной деятельности учителя информатики, включая техническую, технологическую, методическую составляющие.

Ключевые слова: подготовка учителя информатики, ядро высшего педагогического образования, рабочие программы, обучение, цифровые компетенции.

Розов К. В.

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ГОТОВНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ К ПРИМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

В статье представлены разработанные автором организационно-педагогические условия подготовки будущих учителей информатики к применению современных технологий искусственного интеллекта. Их реализация позволила модернизировать процесс освоения студентами технологий искусственного интеллекта через изменение содержания учебной дисциплины, направленное на формирование навыков и представлений будущего учителя информатики в области искусственного интеллекта, обеспечение включения в учебный процесс построения индивидуальных траекторий обучения. Приведены критерии и оценочно-диагностический инструментарий для определения уровня профессиональной готовности. Представлены основные результаты опытно-экспериментальной работы по апробации организационно-педагогических условий через реализацию авторского экспериментального практико-ориентированного курса «Технологии искусственного интеллекта», внедренного в образовательный процесс Новосибирского государственного педагогического университета. В эксперименте участвовали 127 студентов бакалавриата 3-го и 4-го курсов направлений 44.03.01 «Педагогическое образование» и 44.03.05 «Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки)», профилей: «Информатика и информационно-коммуникационные технологии», «Информатика и информационно-коммуникационные технологии и Экономическое образование», «Математика и Информатика», «Физика и Информатика». Эксперимент проводился с 2018 по 2021 год (четыре учебных года) и показал эффективность использования выделенных организационно-педагогических условий для профессиональной подготовки будущих учителей информатики к применению технологий искусственного интеллекта. Результаты исследования могут представлять интерес для преподавателей вузов, осуществляющих профессиональную подготовку студентов непрофильных специальностей в области искусственного интеллекта, и исследователей, изучающих вопросы профессиональной подготовки педагогов к применению технологий искусственного интеллекта в образовании.

Ключевые слова: профессиональная подготовка, искусственный интеллект, технологии искусственного интеллекта, учитель информатики, высокие технологии, Python.

Латышева Л. П., Скорнякова А. Ю., Черемных Е. Л., Лаптева Т. Д., Мельникова Е. В.

ФОРМИРОВАНИЕ ИКТ-КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ МАТЕМАТИКИ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТОХАСТИКЕ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Включение в вузовскую подготовку специалиста педагогической сферы авторского курса по изучению функциональных возможностей Электронной пермской образовательной системы (ЭПОС) способствует развитию умения работать в цифровой среде в основном и дополнительном образовании. Преподавание обозначенного курса ориентировано на использование технологий, связанных с реализацией образовательного инжиниринга, в настоящее время вышедшего за рамки технических специальностей и распространившегося на сферу подготовки специалистов в области педагогического дизайна, проектирования образовательных программ и траекторий. Особое внимание в данном курсе уделяется формированию ИКТ-компетенций будущих учителей при разработке цифровых продуктов в процессе изучения профильных дисциплин и курсов по выбору, в частности, таких как «Теория вероятностей и математическая статистика», «Электронная пермская образовательная система», реализуемых на основе применения компетентностно-ориентированного, проектного и инжинирингового подходов. Демонстрируется возможность аккумуляции последних в работе студенческих проектных мастерских в кластере Библиотеки ЭПОС. Результатом деятельности таких мастерских предполагается востребованный в реальной практике обучения и имеющий перспективы дальнейшего использования студентом уже в роли учителя после окончания вуза цифровой образовательный продукт (ЦОП): сценарий урока, электронный тест или другой учебный контент. Формируются специальные задания для студентов, нацеленные на формирование и диагностику ИКТ-компетентности будущих учителей математики в Пермском педагогическом университете. Как правило, выполнение задания включает в себя следующие этапы: разработку аннотации, создание паспорта и предметного содержания ЦОП, организацию апробации, представление презентации, защиту и публикацию разработанных материалов в ЭПОС. Приведено описание диагностики ИКТ-компетентности будущего учителя математики по трем ее компонентам: общепользовательскому, общепедагогическому и предметно-педагогическому.

Ключевые слова: педагогическое образование, цифровая трансформация образования, учитель математики, ИКТ-компетентность, проектная деятельность, инжиниринг.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

Fomin S. A.

REU PROGRAM AS A STUDENT-CENTERED, PROJECT-BASED ENVIRONMENT FOR TEACHING MATH IN CALIFORNIA STATE UNIVERSITY, CHICO

(На англ. языке)

Фомин С. А.

ПРОГРАММА REU КАК ОРИЕНТИРОВАННАЯ НА СТУДЕНТОВ ПРОЕКТНАЯ СРЕДА ДЛЯ ПРЕПОДАВАНИЯ МАТЕМАТИКИ В УНИВЕРСИТЕТЕ ШТАТА КАЛИФОРНИЯ В ЧИКО

В течение последних нескольких лет начиная с 2004 года Университет штата Калифорния в Чико (California State University, Chico — CSUC) становился площадкой для осуществления программы «Исследовательский опыт для студентов и преподавателей» (Research Experiences for Undergraduates and Teachers — REUT) по математике, финансируемой Национальным научным фондом США (the National Science Foundation — NSF). Программа предназначена для учителей средних школ, проявляющих интерес к математике и математическому образованию, и студентов, закончивших первый год обучения с курсовой работой, соответствующей исследовательскому проекту. Благодаря программе REUT ее участники вовлекаются в исследования, результаты которых могут быть в дальнейшем опубликованы в научных изданиях, и получают опыт исследовательской деятельности, который расширяет их представление и о математике как дисциплине, и об исследовании (математическом или ином) как захватывающем процессе. В обозначенный период большая группа студентов бакалавриата из различных университетов США и учителей математики средних школ участвовала в многочисленных исследовательских проектах в области теоретической и прикладной математики, математического образования и статистики. Работая над исследовательскими проектами, участники изучали как фундаментальные математические понятия, так и возможности применения современных информационных технологий и вычислительных систем для решения различных математических задач. Участие в программе дает учителям и студентам исследовательский опыт, который повышает их компетенции, необходимые для построения карьеры в любой из наук, одновременно добавляя глубину и широту их познаниям в области математики. Глубина исходит прежде всего от участия в исследовательской группе, работающей над проблемой, результаты изучения которой в дальнейшем потенциально могут быть опубликованы, а широта добавляется за счет деятельности, объединяющей все исследовательские группы, за счет взаимодействия преподавателей и студентов без отрыва от их основной деятельности (работы или учебы), а также за счет синергетических мероприятий, таких как еженедельные исследовательские доклады. Математическая деятельность дополняется общественной деятельностью, способствующей созданию продуктивной и комфортной исследовательской среды.

Ключевые слова: Университет штата Калифорния в Чико, программа Research Experiences for Undergraduates, программа REU, программа Research Experiences for Undergraduates and Teachers, программа REUT, Национальный научный фонд США, NSF.