5. Показано влияние технологических особенностей тестирующих оболочек (возможность использования многоуровневых тестов, автоматической записи результатов в базу данных, активного изменения набора тестовых заданий и др.) при создании тестовых заданий в рамках системы управления качеством образования.
6. Разработана компьютерная технология проведения мониторинга образовательного процесса, позволяющая собирать, систематизировать, обобщать, сохранять полученные результаты и извлекать из них максимум необходимой информации в процессе компьютерного тестирования для диагностики элементов профессиональной компетенции будущего учителя физики.
Теоретическая значимость исследования определяется дальнейшим развитием вопросов контроля знаний и умений в процессе обучения физике на основе использования современных информационных технологий; нахождением педагогических условий диагностики профессиональных компетенций студентов средствами информационных технологий (осуществление обратной связи «преподаватель-студент» с учетом их потребностей и специфики вуза; обеспечением готовности студентов к систематическим контрольным мероприятиям и необходимой коррекции педагогического процесса); определением основных принципов (последовательность учета и взаимодействия изменяющихся характеристик учащегося, внесения необходимых поправок по видам и количеству разнообразных компьютерных тестов, анализа и обобщения полученных результатов) осуществления мониторинга процесса обучения физике на основе внедрения компьютерного тестирования и рейтинговой системы; выявлением влияния указанных идей на формирование методологической культуры учителей физики.
Практическую значимость исследования имеют:
- возможности использования основных положений и результатов диссертационного исследования при координации деятельности различных учебных подразделений для обеспечения необходимого уровня качества образования, преподавателями при проведении мониторинга знаний и умений студентов в процессе обучения физике, а также студентами на педагогической практике и в будущей профессиональной деятельности;
- возможности применения разработанной методики диагностики профессиональных компетенций у обучаемых с использованием информационных технологий в практике обучения физике студентов других специальностей, учащихся средних школ, на курсах повышения квалификации;
- банк тестовых заданий по физике для диагностики элементов профессиональных компетенций будущих учителей и для контроля знаний и умений учащихся 7-11 классов средней школы;
Достоверность научных положений и выводов обеспечена соблюдением основных требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического эксперимента, обоснованностью исходных методологических положений, воспроизводимостью экспериментальных результатов, репрезентативностью выборки количества участников педагогического эксперимента; комплексным использованием разнообразных методов математической статистики.
Апробация и внедрение результатов исследования.
Основные положения и предварительные результаты исследования докладывались и одобрены на конференциях по соответствующей проблематике, в их числе: научно-практическая конференция «Профильное обучение по физике в старших классах общеобразовательных учреждений: проблемы, пути решения» (Коломна, 2006), двенадцатая всероссийская научно-практическая конференция «Учебный физический эксперимент: актуальные проблемы, современные решения» (Глазов, 2007), всероссийская научно-практическая конференция «Новации и традиции в преподавании физики: от школы до вуза» (Тула, 2007), международная научно-практическая конференция «Проблемы развивающего обучения физике в условиях предметной информационно-образовательной среды. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы» (Москва, 2007), международная научно-методическая конференция, посвященная 105-летию со дня рождения А.В. Перышкина «Единство традиций и инноваций в системе непрерывного естественно-математического образования» (Рязань, 2007), международная научно-практическая конференция «Внедрение европейских стандартов и рекомендаций для систем гарантии качества образования» (Москва, 2008), международная научно-практическая конференция «Проблемы контроля и оценки качества образования по физике» (Москва, 2008), седьмая международная научно-практическая конференция «Психодидактика высшего и среднего образования» (Барнаул, 2008), научно-практическая конференция «ИКТ в подготовке учителя технологии и учителя физики» (Коломна, 2007, 2008).
На защиту выносится:
1. Методика диагностики профессиональных компетенций будущих учителей физики на основе разработанного инструментария (системного мониторинга, рейтинговой системы, компьютерного тестирования), обеспечивающая их эффективное формирование в процессе обучения.
2. Мониторинг процесса обучения физике в рамках управления качеством образовательного учреждения, как система целеполагающих, контролирующих и диагностических мероприятий, включающих сбор, обработку, анализ данных с возможностью внесения необходимых изменений и выявления основных тенденций в подготовке будущих педагогов.
3. Банк компьютерных тестовых заданий диагностирующих теоретические знания, экспериментальные умения, умения решать физические задачи, умения комплектовать кабинет физики, умения руководить исследовательской работой и техническим творчеством учащихся, способствующих эффективному формированию профессиональных компетенций учителя физики.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения и библиографического списка, включающего в себя 180 наименований. Основной тест диссертации изложен на 184 стр., включает 12 таблиц, 46 рисунков и диаграмм.
2. Основное содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены объект и предмет, сформулированы цель, гипотеза и задачи исследования, показаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатов работы, представлены методы исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приводятся данные об апробации и внедрении результатов диссертационной работы.
В первой главе «Проблема становления профессиональной компетентности будущего учителя физики» проведен анализ теоретических исследований, посвященных проблеме обеспечения качества образования, проанализировано состояние качества подготовки учителей физики, уточнено содержание и специфика профессиональной компетентности будущего учителя физики, раскрыта сущность компетентностного подхода при подготовке учителя физики, уточнены универсальные и профессиональные компетенции необходимые преподавателю физики.
Опираясь на анализ основных направлений обеспечения качества высшего образования, можно констатировать, что в современных условиях главными в оценке эффективности образовательной деятельности вузов становятся результаты образования: профессионально компетентные выпускники, становление которых происходит, в том числе, за счет их самообразования. Центр тяжести смещается с самого процесса обучения (учебные программы, академическая успеваемость студентов) на компетентностный подход с выраженной ориентацией на профессиональную и личностную подготовленность и, в первую очередь, к трудоустройству выпускников. В этих условиях механизмы обеспечения качества образования становятся центральной составляющей управления образовательной системой. Отмечено, что вступление России в Болонский процесс потребует создания инструментария для оценки степени сформированности компетенций выпускников.
Рассмотрение и анализ представленных в научной литературе подходов к определению понятий «компетентность» (А.Г. Бермус, Н.В. Кузьмина, А.В. Хуторской, М.А.Чошанов, А.И. Щербаков и др.), «компетенция» (З.А. Агеева, А.С. Белкин, В.Н. Вершинин, О.А. Добрынина, Т.А. Кривченко и др.) дали возможность утверждать, что компетенции человек получает в процессе образования, а компетентность достигается в результате профессионального и личностного самосовершенствования. Под компетенциями будущего учителя физики мы понимаем обладание знаниями, владение умениями, личностные качества и способность их применения для успешной профессиональной деятельности (рис.1). Показано, что компетенция всегда проявляется в деятельности; невозможно выявить и диагностировать непроявленную компетенцию; профессиональная компетентность учителя физики проявляется при решении им профессиональных задач, и ее природа такова, что она может проявляться исключительно в единстве с ценностями человека при условии личностной заинтересованности в данном виде деятельности.
Уточняя содержание и специфику профессиональной компетентности специалиста, отмечено, что в процессе его становления должны быть сформированы личностные, социально значимые и профессионально важные качества, а профессиональная компетентность представляться набором универсальных и профессиональных компетенций, необходимых для практической деятельности. С учетом вида профессиональной деятельности будущего учителя физики к универсальным компетенциям мы относим: общекультурную, учебно-познавательную, ценностно-смысловую, конструктивную, информационную, коммуникативную, социально-трудовую, компетенции в области диагностики, компетенции личностного самосовершенствования. К профессиональным компетенциям мы относим: теоретические знания, экспериментальные умения, умения решать физические задачи, умения комплектования кабинета физики, умения формировать экспериментальные навыки у учащихся, умение обучать учащихся решению физических задач, умение руководить техническим творчеством учащихся.
Показано, что качественная диагностика профессиональных компетенций специалиста становится неотъемлемой частью обучения физике. Именно она позволяет судить о результативности и эффективности обучения, о качестве образования. Без проверки или самопроверки усвоенных знаний, добытых умений и навыков невозможно однозначно сказать о степени сформированности у студента профессиональных компетенций. Для того, чтобы педагогически целесообразно и методически правильно проводить диагностику компетенций, необходимо хорошо знать и учитывать функции контроля знаний и умений. Исходя из этого, в первой главе диссертации рассмотрены контролирующая, обучающая, воспитывающая, развивающая, ориентирующая, прогностическая, диагностическая функции контроля знаний по физике для учета их особенностей при разработке методики диагностики профессиональных компетенций.
Вторая глава «Методика диагностики профессиональных компетенций будущих учителей физики» посвящена разработке методики диагностики и мониторинга знаний и умений учащихся на основе современных информационных технологий. Ее особенность заключается в том, что она позволяет диагностировать не только усвоения элементов знаний, но и, в равной мере, осуществлять проверку овладения умениями.
Анализ возможностей информационных технологий при контроле знаний и умений учащихся по физике определил перспективы их использования при разработке методики контроля знаний и умений будущих учителей физики. С помощью данных средств осуществляется сбор информации, ее фильтрация, кодирование, запоминание, хранение в памяти, извлечение, обработка, передача и предъявление в удобном виде, что способствует расширению возможностей при контроле знаний по физике. Учитывая, что проблема разработки методики контроля знаний и умений будущих учителей физики на основе использования современных информационных технологий не может быть решена без всестороннего анализа существующего опыта, нами проанализированы виды контроля, традиционные и современные методы и формы, на предмет возможности диагностики профессиональных компетенций (рис. 2). Отмечены преимущества и недостатки каждой формы контроля и определены перспективы их дальнейшего использования. Сделан вывод: в условиях изменяющейся парадигмы образования для диагностики профессиональных компетенций оправдано использование компьютерного тестирования. Показано, что тот или иной элемент профессиональной компетенции можно диагностировать как традиционными, так и современными методами, а компьютерное тестирование призвано не полностью заменить традиционные формы контроля знаний и умений по физике, а качественно их дополнить.
Проанализированы наиболее распространенные программные продукты - тестирующие комплексы, - показаны их широкие возможности при создании банка тестовых заданий. Отмечено, что их возможности колеблются от простейших, позволяющих проводить только тестирование и сохранять его результаты, а затем предоставлять их преподавателю, до достаточно сложных, снабженных различными средствами анализа результатов обучения, оформления отчетов по различным критериям, установки параметров вопросов (например, коэффициент сложности), параметров тестов (например, ограничение времени тестирования), разграничение прав доступа и др. Некоторые тестирующие программы могут использоваться дистанционно. Различаются системы и по типам вопросов: чаще всего имеется возможность создавать только одновариантные вопросы. Более сложные системы позволяют использовать несколько типов вопросов: многовариантные, открытые, на установление правильной последовательности, на нахождение соответствия. Немаловажное значение имеет стоимость такого продукта.