Цифровой симулятор педагогической деятельности как средство развития профессиональных компетенций педагогов. Методические рекомендации для педагогов с

Важнейшими задачами внедрения цифрового симулятора педагогической деятельности в подготовку будущих учителей являются: повышение компетенций будущих учителей в области максимально эффективного использования новых информационных, коммуникационных и интерактивных технологий; создание и развитие универсальной ИКТнасыщенной образовательной среды; стимулирование становления новой культуры педагогического мышления, формирование базовой и предметноориентированной ИКТ-компетентности. Роль симуляторов как средств современных информационно-коммуникационных технологий можно рассматривать как необходимое условие профессионального становления обучающихсябакалавров.

Под информационной технологией в процессе подготовки учителя будем понимать совокупность методов и технических средств сбора, хранения, обработки, передачи и представления информации, развивающих их возможности по управлению педагогическими процессами.

Научные исследования последних лет трактуют понятие технологии как «систематический метод планирования, применения и оценивания процесса обучения для достижения более эффективной формы образования»; «совокупность научно обоснованных приемов и способов деятельности по конструированию образовательного процесса, направленных на реализацию учебно-воспитательных целей»; «пооперационно организованную деятельность педагога, действующего в целях достижения наиболее рациональным путем некоего педагогического стандарта на специфической методической основе». Соответственно, понятие «педагогические технологии» можно охарактеризовать как научную, описательную, действенную, диагностирующую педагогическую науку, системообразующим компонентом которой является технология учебно-воспитательного процесса. Разнообразные задачи педагогического процесса успешно решаются в условиях, предполагающих основными характеристиками педагогической технологии объективность, целесообразность, устойчивость, непротиворечивость. Согласно воззрению [8], любая педагогическая технология обязана удовлетворять главным методическим требованиям, таким, как:

•управляемость

•системность

•концептуальность

•воспроизводимость

•эффективность.

Концептуальность основана на существовании опоры на конкретную научную концепцию, включающую психологическое, дидактическое и социально-педагогическое обоснование достижения образовательных целей.

Системность преобладает, если педагогическая технология содержит все признаки системы. Требование управляемость понимается как наличие диагностического целеполагания, планирования и проектирования процесса обучения, поэтапной диагностики, варьирования средствами и методами с

21

целью устранения недостатков результата и его последующей коррекции. Инновационные педагогические технологии существуют в конкурентных условиях и должны быть эффективными по результатам и оптимальными по затратам, гарантировать достижение определенного стандарта обучения и предполагать наличие объективных критериев оценки, сравнение педагогических технологий.

Возможность внедрения цифровых симуляторов в различных вузах в процесс подготовки будущего учителя означает воспроизводимость технологии. Таким образом, понятием технологии образования следует считать «всю совокупность методов, средств и систем, которые участвуют в образовательном процессе и способствуют функционированию систем образования».

Информатизация образования предполагает использование современных цифровых симуляторов с целью совершенствования методических систем обучения. В настоящее время в образовательном процессе ФГБОУ ВО НГПУ используются различные симуляторы для интерактивного обучения – это и цифровые тренажеры, и виртуальные симуляторы педагогической деятельности. Виртуальные симуляторы педагогической деятельности – это возможность цифровой образовательной среды по-разному реагировать на любые действия пользователя в активном режиме.

Симуляторы являются непременным условием для функционирования высокоэффективной модели подготовки учителя, основной целью которой является виртуальное прохождение практической деятельности учителя до выхода на активную практику в школу. Поэтому говоря об интерактивных технологиях в образовании очень часто возникают ассоциации именно с понятием симуляции образовательного процесса, первую очередь с виртуальными тренажерами.

Цифровые симуляторы педагогической деятельности уже перестали быть чем-то новыми и необычным в образовательном процессе. Высшие медицинские учебные заведения, вузы с направлениями по подготовке пилотов, современные автошколы в последнее время неплохо оснащены компьютерами, и возможностью использования различных симуляторов.

Для возможности эффективного использования цифровых симуляторов в подготовке будущего учителя преподаватели вуза должны быть подготовлены к этому процессу и обладать соответствующими компетенциями, что делает проблему использования симуляторов в профессиональной деятельности достаточно актуальной. Вариантов использования симуляторов в образовательном процессе педагогического вуза может быть множество, соответственно и методические рекомендации по их использованию тоже должны быть.

Остановимся подробнее на методических рекомендациях по использованию цифровых симуляторов. Использование виртуальных и цифровых технологий в учебном процессе может подразумевать как использование готовых педагогических программных средств, так и создание своих собственных.

22

Для эффективного обучения для начала необходимо познакомиться с использованием готовых разработок, изучить их разновидности, научиться проектировать занятие, позволяющее эффективно использовать возможности использования программного продукта на конкретном учебном занятии. Использование цифрового симулятора в процессе обучения дает возможность понять вариативность учебных ситуаций как преподавателю, так и студенту по сравнению с традиционным способом обучения. Преподаватель, применяя цифровой симулятор или тренажер в учебном процессе, получает возможность:

-реализовать различные методы обучения, индивидуализируя процесс овладения профессиональными компетенциями;

-значительно сократить объем излагаемого методического материала путем использования моделирования учебной ситуации;

-использовать тренажер, отрабатывая разнообразные предметные навыки и умения в необходимых количествах;

-контролировать уровень усвоения предметных и методических знаний

иумений;

-вести и обрабатывать статистические данные, с целью более точного и достоверного управления формирования компетенций;

-минимизировать количество педагогических ошибок студентов – будущих учителей;

-обеспечить более эффективную, контролируемую и управляемую самостоятельную работу обучающихся.

Обучающийся на цифровом симуляторе педагогической деятельности приобретает возможность:

-работать в оптимальном для него темпе;

-использовать тот стиль подачи учебного материала, который наиболее соответствует его подготовленности и психофизическим характеристикам;

-возвращаться к уже пройденным этапам урока, получать необходимую помощь и подсказки от программы, прерывать процесс обучения в произвольном месте с последующим продолжением с того же места;

-исследовать изменения, прогнозировать поведения виртуальных детей в различных условиях и при разных управляющих воздействиях;

-управлять аватарами (виртуальными детьми), их действиями, наблюдать результаты изменения педагогических воздействий;

-проще преодолевать барьер психоэмоционального характера, страх перед педагогической практикой, выходом в школу, к ученикам;

-отрабатывать необходимые умения и навыки до той степени подготовленности, которая необходима для проведения конкретного урока в реальном классе.

Педагогические условия внедрения цифровых симуляторов могут выступать и как содержательные характеристики методической системы, в качестве компонентов которого выступают содержание, организационные формы, средства обучения. Анализ различных исследований в области дидактики позволяет сформулировать несколько утверждений:

23

1.Условия являются составным элементом методической системы.

2.Педагогические условия отражают возможности образовательной и материально-пространственной (технической) среды и могут положительно или отрицательно воздействовать на ее функционирование.

3.В структуре педагогических условий присутствуют как внутренние, так и внешние элементы.

4.Реализация корректно выбранных педагогических условий внедрения цифровых симуляторов обеспечивает эффективность функционирования методической системы.

Следовательно, педагогические условия могут рассматриваться как компонент методической системы, который отражает возможности образовательной и материально-пространственной среды, и обеспечивает еѐ эффективное функционирование и развитие.

На основании разнообразия применения симуляторов и цифровых тренажеров попробуем разработать модель процесса обучения, которая позволила бы осуществить обучение наиболее универсально. Рассмотрим общие подходы к моделированию. Для начала рассмотрим само понятие модели, которое может быть применено во многих областях науки. Модель – это искусственно созданный объект в виде схемы, физических конструкций, знаковых форм или формул, который, будучи подобен исследуемому объекту (или явлению), отображает и воспроизводит в более простом и огрубленном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами этого объекта.

Цель моделирования обычно связана с тем, что непосредственное изучение моделируемого объекта невозможно или затруднено по каким-либо причинам физического, организационно, финансового или технического характера. Принято условно подразделять модели на три вида: физические (имеющие природу, сходную с оригиналом); вещественно-математические (их физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое описание поведения оригинала); логико-семиотические (конструируются из специальных знаков, символов и структурных схем). Между названными типами моделей нет жестких границ.

Педагогические модели в основном входят во вторую и третью группы перечисленных видов. В педагогике моделируют как содержание образования, так и учебную деятельность.

Целевой компонент описывает цели образовательного процесса, которые заключаются в повышении профессиональной компетентности будущих педагогов, повышении качества подготовки выпускников через применение цифровых тренажеров. Целевой компонент раскрывает цель и совокупность задач, обеспечивающих систематическое повышение уровня предметной и методической компетентности будущих педагогов.

Методологический компонент модели отражает принципы проектноцелевого подхода к научно-методической деятельности педагогов. Среди основных принципов перечислим: открытость, креативность, научность, системность, оперативность, вариативность взаимодействия. Для начала надо

24

определиться с содержанием обучения, что предполагает анализ учебных планов, рабочей программы дисциплины и предполагаемых на выходе компетенций.

Содержательный компонент представляет модули основной образовательной программы тех дисциплин, которые осуществляют подготовку к профессионально-педагогической деятельности с применением цифровых симуляторов.

Организационный компонент освоения модулей основной образовательной программы с применением цифровых симуляторов в профессионально-педагогической деятельности ставит перед собой цель развития системного мышления, исследовательских, проективных, методических и предметных умений.

Для достижения цели используются соответствующие методы (кейстехнологии, метод проектов), средства (цифровые симуляторы и тренажеры) и формы (аудиторная, внеаудиторная, индивидуальная, групповая). Усвоение знаний и способов деятельности на цифровых симуляторах происходит на трех уровнях: осознанного восприятия и запоминания; применения знаний и способов деятельности по образцу или в сходной ситуации; творческого применения. Иногда встречается подход, при котором усвоение знаний происходит на первых двух уровнях, что бывает связано с неправильным выбором методов обучения. Метод обучения – это способ организации познавательной деятельности учащихся; способ деятельности преподавателя и обучающихся, направленный на овладение обучающимися знаниями, умениями и навыками, на развитие профессиональных качеств.

При выборе методов обучения, применяемые в виртуальном классе, необходимо учитывать цели, содержание, средства обучения, а также возрастные, индивидуальные и личностные особенности обучаемых, которые уже заранее определены сюжетом симулятора. Традиционной считается классификация [12]:

1.Методы формирования сознания личности: рассказ, объяснение, разъяснение, лекция, инструктаж, диспут, доклад, пример;

2.Методы организации деятельности и формирования опыта поведения (упражнение): упражнение, приучение, педагогическое требование;

3.Методы стимулирования поведения и деятельности (мотивация): соревнование, поощрение, наказание.

По степени развития самостоятельности в познавательной деятельности учащихся выделяются:

- объяснительно-иллюстративный метод, в котором ученик усваивает готовые знания, сообщенные ему в самой различной форме;

- эвристический метод, в котором совершаются частичносамостоятельные открытия, при направляющей роли учителя;

- исследовательский метод, который организуется как экспериментальная работа.

Эффективность использования методов обучения в виртуальном классе достигается при определенном сочетании их с содержанием и средствами

25

обучения. Средства обучения – непременный компонент виртуальной среды, а также важнейший элемент учебно-материальной базы симуляции образовательного процесса. Средства обучения могут быть встроенными в сюжет симулятора или предполагать их симуляцию пользователем. Виртуальные средства представляют собой аналог материально-технических составляющих процесса обучения. Средства обучения оказывают на качество построения урока с виртуальными обучающимися разностороннее влияние: возбуждение интереса и внимания, осуществление симуляции практических действий, усвоение новых цифровых инструментов.

С точки зрения дидактики форме обучения дается такое определение: «форма обучения – это внешняя сторона структуры учебного процесса, отображающая внутреннее содержание и взаимодействие всех его компонентов». Большая часть симуляторов содержат в качестве модели сюжет традиционной формы урока. Пользователь цифрового тренажера или симулятора ставится в условие выбора этапов урока или структурных элементов. Несмотря на разнообразие вариативности исходящего сценария виртуального урока, он в любом случае будет проходить в рамках основной формы обучения с включенной целью контроля.

Компонент контроля включает в себя виды контроля, которые могут быть осуществлены в процессе обучения на симуляторе: входной, текущий, итоговый контроль. Первым этапом работы на симуляторе, после прохождения инструктажа и описания виртуальной среды, в сюжет симулятора может быть заложен входной контроль по предметным знаниям и умениям пользователя. В этом случае будущий учитель должен продемонстрировать владение определенными предметными знаниями, которые ему будут нужны в процессе проектирования виртуального урока.

Положительная оценка действий пользователя на этапе входного контроля может повлиять на способ или условие захода в виртуальный класс. При этом пользователь может видеть свои результаты или имеет возможность ознакомиться с готовым решением. Сумма баллов пользователя складывается из баллов за работу на входном этапе, в процессе проектирования урока и оценки за подведение итогов работы на симуляторе. Если в результате прохождения симулятора оценка неудовлетворительная, педагог может провести со студентом индивидуальную работу по анализу деятельности на каждом этапе симулятора.

В Набережночелнинском государственном педагогическом университете существует положение о рейтинговой системе, которое хорошо подходит для осуществления итогового контроля. Согласно положению, главное функциональное назначение рейтинговой системы управления учебной деятельностью студентов состоит в том, что она позволяет ранжировать студентов по успешности обучения. Именно установление рейтинга студента (т. е. занимаемого им по успешности обучения места) способствует его самостоятельности и активности при освоении учебных программ и, в конечном счете, улучшению качества его профессиональной подготовки. Вместе с тем, это действенное средство управления учебным

26

процессом. Успешное прохождение студентом цифрового симулятора в форме итогового контроля по дисциплине в критериях оценивания уровня овладения профессиональными компетенциями должно занимать ведущую позицию.

Для эффективного овладения студентами профессиональных (в том числе и универсальными) компетенциями, в частности в области педагогических технологий, необходимо создать соответствующие педагогические условия, которые складываются из нескольких компонентов. Во-первых, это условия организационно-педагогические, то есть позволяющие непосредственно организовать процесс обучения. Сюда входит основная образовательная программа, в том числе, учебный план и рабочие программы, способствующие организации учебного процесса и учебно-методическая документация, регламентированного содержания.

Ко второй группе относятся психолого-педагогические условия. В первую очередь, это интерес и мотивация обучающихся. Повышению мотивации способствует разработка урока и ее моделирование в ходе занятия на интересующую студентов тему, разработка методических рекомендаций по освоению реальных учебных тем по предметной области, что позволяет развить профессиональную компетентность и повысить заинтересованность.

Реализация сценария урока в виде ролевой игры в группе так же способствует более высокому качеству работы на симуляторе и повышению мотивации. Комплекс педагогических условий, обеспечивающий эффективность применения цифровых симуляторов в подготовке будущего учителя, заключается в: мотивации вузовских преподавателей к использованию цифровых тренажеров и симуляторов в учебном процессе; наличии у преподавателя достаточных компетенций в соответствующей области; организации процесса использования виртуальной среды; достаточной компьютерной грамотности обучающихся; наличии программной среды.

Проектирование занятия с использованием цифрового симулятора имеет свои особенности и включает в себя ряд этапов:

1.Определение темы, целей и типа занятия.

2.Определение задач, решение которых способствует достижению

3.Разработка структуры занятия.

4.Определение этапов занятия, на которых можно будет использовать работу студентов на симуляторе.

5.Отбор наиболее эффективного способа захода в программу симулятора с учетом технических особенностей и резервов компьютерного обеспечения. Определение целесообразности применения цифрового симулятора в сравнении с традиционными средствами. Довольно распространенной ошибкой является применения цифровых технологий ради самих технологий, излишнее увлечение симуляцией образовательного процесса, что приводит к отвлечению разнообразными образами аватаров и

27

снижению внимания. Использование нескольких симуляторов на одном занятии также следует избегать.

6.Оценка возможной длительности работы студента на симуляторе по времени.

7.Составление опорного плана (макета) занятия.

8.Подготовка сценария урока. При его подготовке используется опорный план урока, иллюстративные материалы, объединенные средствами программного обеспечения симулятора. Обычно большинство программных средств позволяют интегрировать и уже имеющиеся разработки, например, программу GeoGebra или ее аналог «Живая геометрия», но некоторые возможности программы тяжело интегрируются с программой симулятора.

На лекционных занятиях чаще всего применяется линейный сценарий – материал представлен структурировано от начала до конца. При этом нет необходимости каждый этап занятия сопровождать демонстрацией симулятора, можно использовать и скрины экрана в качестве изображений, и демонстрационные варианты, и демонстрацию видео-инструкции.

При других формах занятий – практических, лабораторных, самостоятельной работы студентов – возможны иные сценарии: нелинейная структура представления программных приложений. Обычно этот вид сценария представлен средствами виртуального конструктора. При работе с виртуальным конструктором студент может выйти на нужный раздел, воспользоваться подсказками, управлять последовательностью изучения обучающей программой, встроенной в симулятор или образовательный сценарий. Модели урока, построенные в соответствии с этим сценарием, дают возможность структурировать последовательность выполнения учебных задач, практиковаться в принятии нестандартных педагогических решений. В процессе прохождения симулятора студент выступает не просто пользователем, а автором собственной стратегии изучения учебного материала.

Таким образом, приѐмы и методы применения компьютерных технологий в подготовке будущего учителя являются до сих пор предметом различных исследований, но уже очевидно, что применение симуляторов и тренажеров в процессе образования направлено на совершенствование уже существующих обучающих технологий путем совершенствования традиционных технологий обучения через преобладание деятельностных подходов и аналитических методов работы.

2.3.Опыт использования цифровых технологий и цифровых образовательных ресурсов в практике учителей

(материалы участников VII Всероссийского конкурса методических разработок «Я реализую ФГОС» в номинации «Цифровой урок»)

На VII Всероссийский конкурс методических разработок «Я реализую ФГОС» в номинации «Цифровой урок» были представлены авторские

28

разработки учителей из общеобразовательных организаций с использованием современных цифровых технологий и цифровых образовательных ресурсов:

-онлайн-школ: «Российская электронная школа», «Московское электронное образование», «Учи.ру», «ЯКласс» и др.;

-образовательных моделей: BYOD, Перевернутый класс и др.;

-платформ для дистанционного обучения: Moodle, Google Classroom, i-

Spring Online и др.;

-сервисов WEB 2.0: Kahoot.it, Quizizz.com, Plickers.com, GeoGebra, MyTestX, Learningapps.org и др.

Эксперты проводили оценку материалов участников по основным критериям:

1.целесообразность использования цифровых платформ, образовательных моделей, сервисов и т. п. для достижения образовательных результатов;

2.соблюдение требований СанПиН;

3.адекватность возрастным возможностям обучающимся;

4.результативность опыта использования цифровых ресурсов.

Вданном разделе представлены уроки участников конкурса, в большей степени соответствующие требованиям.

Врезультате работы экспертной группы были выделены следующие методические разработки уроков.

Гильмутдинова Ляйсира Рамилевна, учитель начальных классов МАОУ «СОШ № 34 с УИОП» города Набережные Челны

Конспект урока окружающего мира в 3 классе Тема: «Семейный бюджет».

Цель: формирование умений составлять смету расходов.

Планируемые результаты:

Предметные: называть, из чего складывается семейный бюджет; определять свои потребности и составлять смету расходов на эти потребности.

Метапредметные:

-работа с текстом: находить в тексте конкретные сведения, заданные

вявном виде; понимать информацию, представленную в виде таблицы;

-формирование ИКТ-компетентности обучающихся: пользоваться основными средствами телекоммуникации; участвовать в коллективной коммуникативной деятельности в информационной образовательной среде, фиксировать ход и результаты общения на экране.

Материально-техническое обеспечение урока:

-цифровая платформа Zoom (https://zoom.us/, целесообразность данной платформы заключается в проведении онлайн-урока с классом, демонстрации на экран иллюстраций и использования группового чата для обмена информации);

-образовательный портал Учи.ру (https://uchi.ru/, даѐт возможность

29

проверить урвоень освоения знаний обучающихся по теме урока, использовать групповой чат для обмена информации);

-образовательный канал YouTube (https://www.youtube.com/, включает видеоуроки для объяснения темы урока).

Ход урока.

I. Организационный этап (1 минута)

-Здравствуйте ребята!

-Поприветствуйте друг друга.

-Все смогли открыть личный кабинет на сайте Учи.ру?

II. Постановка цели (1 минута)

-Тема нашего урока сегодня «Семейный бюджет».

-Из чего складывается семейный бюджет? Напишите в чате свой вариант ответа.

-Сегодня мы с вами постараемся ответить на этот вопрос.

-А также вы научитесь определять свои потребности и составлять смету расходов на эти потребности.

III. Изучения нового материала (18 минут) 1. Просмотр видеоурока (7 минут)

Ссылка на урок https://www.youtube.com/watch?v=qxZ0mKM1_60, время 5

минут 17 секунд.

-Теперь на ваших экранах появится видеоурок.

-Внимательно посмотрите видео. После просмотра вам нужно будет ответить на

следующие вопросы:

1.Из чего же складываются доход семьи?

2.На что семья расходует деньги?

3.Какие расходы остаются ежемесячными?

4.На чѐм можно сэкономить?

Демонстрация видеоурока на экране в программе – Zoom. После просмотра видеоурока ученики отвечают на вопросы.

2. Гимнастика для глаз (1 минута)

- Сделаем упражнения, которые помогут отдохнуть нашим глазкам:

1.Плотно закройте глаза и с силой зажмурьтесь на несколько секунд. Откройте глаза и не моргайте 5 секунд.

2.Круговые движения глазами: по часовой стрелке и в противоположном направлении.

3.Составление сметы расходов (10 минут)

-В общий чат я отправила документ с информацией бюджета семьи Ивановых (Приложение 1), внимательно прочитайте.

Ученики читают текст 1 минуту.

-Из чего будет состоять бюджет семьи?

-Бюджет будет состоять из доходов и расходов. При этом важно, чтобы доходы превышали расходы, иначе семья Ивановых будет вынуждена брать деньги в долг.

-Используя полученную информацию, заполните таблицу (приложение

1).

30