Развитие медиакомпетентности будущих учителей информатики в составе методической компетентности

Трансформация системы образования приводит к ускорению темпов развития информационно-образовательной среды педагогических вузов и школ. Направления совершенствования информационно-образовательной среды предполагают её обогащение новыми цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), в том числе и на основе технологий искусственного интеллекта.

Современный учитель должен быть готов осваивать эти средства, как правило, довольно сложные, разрабатывать методики их включения в свой предмет. Например, в школьном предмете «Информатика» описанные в учебниках средства информационных технологий (ИТ) «отстают» от современных средств примерно на два года в силу длительности процедур экспертизы содержания учебника. В учебниках описываются функциональные возможности типовых средств, прошедших проверку временем, а новые возможности цифровых технологий учителю необходимо осваивать самому.

Обогащение цифровой образовательной среды (ЦОС) инструментарием технологий ИИ происходит за счёт систем ИИ, обеспечивающих педагогу возможность создавать ЦОР, не углубляясь в алгоритмическую составляющую. Инструменты на основе ИИ могут быть использованы для создания условий индивидуализации и персонализации образовательного процесса, обеспечить вариативность практических заданий для обучающихся, сократить время, необходимое для создания уникальных наглядных материалов. Варианты использования технологий ИИ в образовательном процессе описываются и анализируются в работах Елсаковой Р.З., Кузьминой Н.Н., Маркусь А.М. и др.

Наблюдения и опыт преподавания основ ИИ в рамках описываемого исследования показывают, что цифровые образовательные ресурсы, в том числе подготовленные с использованием систем ИИ, дают возможность педагогу качественно и быстро решать традиционные педагогические задачи, перечисленные в работе Козырева В. А., Радионовой Н. Ф., Тряпицыной А. П.

· создавать образовательную среду школы и использовать ее возможности;

· проектировать и осуществлять профессиональное самообразование;

· работать с информацией;

· осуществлять управление образовательным процессом и профессиональной деятельностью.

Среди современных ЦОР особое место занимают мультимедийные средства обучения, поскольку текст, графика, видео, анимация, аудио используются учителями как средства обеспечения наглядности, доступности, повышения интереса, вовлеченности обучающихся в образовательный процесс. Это отражено в ряде исследований, среди которых можно отметить работы Бернадинер М.И., Мельник И.В.

Создание таких средств предполагает достаточно высокий уровень сформированности медиакомпетентности учителя. Проведённое исследование показывает, что формирование медиакомпетентности должно осуществляться у будущих учителей информатики с первого этапа подготовки в педагогическом вузе и развиваться в течение всего периода обучения

Данное исследование базируется на понятии медиакомпетентности, приведённом А.В. Федоровым: «медиакомпетентность более точно определяет суть имеющихся у индивида умений использовать, критически анализировать, оценивать и передавать медиатексты в различных видах, формах и жанрах, анализировать сложные процессы функционирования медиа в социуме»

Для оценки сформированности медиакомпетентности студентов были использованы критерии оценки медиакомпетентности, выделенные в работах А.В. Федорова (контактный, информационный, деятельностный, мотивационный, перцептивный, интерпретационный, креативный). Результаты исследования позволили уточнить показатели каждого из критериев в соответствии со спецификой формирования медиакомпетентности будущего учителя информатики.

В исследовании была уточнена связь медиакомпетентности и компонентов методической компетентности будущих учителей информатики. Для определения понятия методической компетентности были рассмотрены результаты исследований, направленных на выявление структуры методической компетентности. В частности, был отмечен подход О.В. Тумашевой с опорой на исследования Л.В. Шкериной

Исследователи М.И. Аржакова и К.Е. Егорова

В диссертационном исследовании Н.Г. Масюковой в структуре методической компетентности на основе анализа положений ФГОС ОО и профессионального стандарта педагога выделены личностный, познавательный (когнитивный), предметно-деятельностный и аналитико-рефлексивный компоненты

Приведём выделенные структурные связи между медиакомпетентностью и методической компетентностью педагога:

- деятельностный компонент методической компетентности педагога тесно связан с когнитивным, содержательным, информационным контактным компонентами, которые входят в состав медиакомпетентности, поскольку регулярное создание и использование в своей деятельности мультимедийных ресурсов подразумевает частые контакты и личную заинтересованность в работе с подобными формами информации, понимание их роли и значимости для внедрения в образовательный процесс;

- личностный компонент методической компетентности связан с мотивационным и креативным компонентами медиакомпетентности, когда педагог готов к постоянному развитию и усовершенствованию своих знаний и умений в данном направлении, к поиску новых форм и подходов к их внедрению в образовательный процесс, к освоению новых технологий создания ЦОР, в том числе с использованием технологий искусственного интеллекта;

- результативно-оценочный и аналитико-рефлексивный компоненты методической компетентности связаны с уровнем сформированности перцептивного и интерпретационного компонентов медиакомпетентности, поскольку в них заложены готовность педагога к анализу содержания ЦОР и планированию результатов их использования, комплексной критической оценке качества мультимедийных ЦОР и эффектам от их внедрения в образовательный процесс.

Проведённый анализ научных публикаций, длительный педагогический эксперимент (более 10 лет) позволили сформулировать проблему данного исследования, которая заключается в поиске путей развития медиакомпетентности студентов – будущих учителей информатики. Цель исследования: выявить условия развития медиакомпетентности обучающихся во взаимосвязи с развитием методической компетентности и разработать соответствующую методику обучения.

В ходе исследования применялся системный подход для выявления взаимосвязи развития медиакомпетентности и методической компетентности будущих учителей информатики в процессе подготовки в педагогическом вузе. Компетентностный подход был положен в основу выявления структуры медиакомпетентности учителя информатики. Это позволило уточнить признаки каждого компонента медиакомпетентности с учётом профессиональных задач учителя, представленных в нормативных документах. Были использованы методы: наблюдения, анкетирования, опросы студентов. В ходе экспериментального этапа исследования осуществлялось обучение студентов с выделением контрольной и экспериментальной групп. Проводилась экспертная оценка разработанных учебных и методических материалов.

Ведущей задачей проведенного исследования являлось определение взаимосвязи развития медиакомпетентности с методической компетентностью учителя информатики. В рамках исследования развития медиакомпетентности учителя в составе методической компетентности за основу было взято общее понятие методической компетентности учителя информатики, рассматриваемого как «интегративное свойство личности учителя, определяющее его готовность и способность эффективно решать методические задачи в процессе реализации целей обучения, связанных с образованием, воспитанием и развитием учащихся»

Анализ приведённых выше исследований позволил пересмотреть и уточнить систему оценивания сформированности медиакомпетентности будущих учителей информатики в контексте развития методической компетентности педагога. Сопоставление уровня развития медиакомпетентности было проведено посредством оценки мультимедийных образовательных ресурсов, разработанных студентами на занятиях и в процессе самостоятельной работы.

В результате анализа состава методической компетентности учителя и составляющих её компонентов (процессуально-деятельностного, содержательно-целевого и результативно-оценочного), был сделан вывод об их взаимосвязи с компонентами медиакомпетентности: информационно-деятельностным, перцептивным, интерпретационным, контактным, мотивационным, креативным. Отметим, что эта взаимосвязь не всегда однозначна, как связь «один к одному», и зависит от этапа обучения.

В рамках исследования была разработана методика непрерывного обучения будущих учителей информатики созданию цифровых образовательных ресурсов

1 этап – формирование базовых представлений о принципах разработки электронных мультимедийных ресурсов и возможностях использования различных сетевых инструментов для их создания и редактирования;

2 этап – применение знаний и умений в проектной и исследовательской деятельности;

3 этап – применение знаний, умений и навыков создания мультимедийных образовательных ресурсов в методической деятельности.

В конце первого курса обучения студенты демонстрируют достаточно высокий уровень умений, проявляющихся при оценке контактного и мотивационного критериев. Студенты демонстрируют перенос умения использовать разные сервисы для создания мультимедийного контента, в том числе с применением технологий ИИ. Преимущественно на репродуктивном уровне: выполняют задания по инструкции и самостоятельно разрабатывают инструкции для средств ИТ, аналогичных рассмотренным на занятиях. При этом формируется важное для учителя информатики умение создавать инструкции для освоения новых средств ИТ и точно выполнять задания в соответствии с инструкцией.

Оценивание сформированности медиакомпетентности по итогам первого этапа обучения осуществлялось с использованием заданий по созданию мультимедийных ЦОР, связанных с увлечениями студентов вне образовательной программы и включающих рассказ о своём опыте преподавания. При выполнении таких заданий закладывается основа развития всех компонентов медиакомпетентности будущего учителя информатики.

В таблице 1 приведены компоненты медиакомпетентности для оценки её развития в составе методической компетентности будущих учителей информатики.

В процессе исследования было организовано обучение студентов бакалавриата (будущих учителей информатики) созданию мультимедийных ЦОР в следующих дисциплинах: «Введение в информатику», «Практикум по решению предметных задач», «Информационная культура личности», учебных практиках (предметно-содержательной и проектно-технологической). В целях развития медиакомпетентности студентов были сконструированы задания для самостоятельной работы разного уровня когнитивной сложности. Содержательно задания были ориентированы на развитие нескольких компонентов медиакомпетентности.

Такой подход позволил студентам на занятиях по методике обучения информатике (третий год обучения) самостоятельно создавать мультимедийные ЦОР в соответствии со следующим планом:

· выбор фрагмента содержания школьного предмета «Информатика»;

· создание подробного сценария, включающего диалоги персонажей;

· выбор мультимедийного средства ИТ для реализации ЦОР;

· реализация мультимедийного ЦОР;

· представление ЦОР группе и обсуждение.

Приведём примеры заданий для самостоятельной работы, содержание которых предполагает использование средств ИТ, ориентированных на обработку мультимедийной информации. Отметим, что все задания, описываемые ниже, направлены на развитие информационно-деятельностного и контактного компонентов медиакомпетентности. При этом способствуют развитию ещё одного или двух других компонентов (см.таб.1). В совокупности это делает возможным развитие медиакомпетентности в целом.

Обработка изображений и создание ЦОР «Я и моя учебная группа» является первым заданием в начале знакомства с мультимедийной информацией, поскольку многие студенты уже имеют опыт использования разнообразных графических редакторов. В рамках задания студенты изучают принципы работы со слоями, базовые инструменты для ретуши фотографий и изображений, наложение текста, создание многослойных коллажей из нескольких картинок. Студенты учатся обрабатывать изображения, предложенные преподавателем, при этом подробная инструкция пошагово иллюстрирует процесс обработки только нескольких изображений: остальную часть набора картинок обучающиеся должны проанализировать и обработать самостоятельно. У 85% обучающихся репродуктивная составляющая задания не вызывает затруднений, однако при переходе к самостоятельной части задания у 95% студентов появляются трудности с принятием решения, что именно необходимо изменить в изображении, как можно его усовершенствовать, как разместить изображения на коллаже и т.д. Только 5-10% обучающихся самостоятельно создают сложные многослойные коллажи с большим количеством графических элементов, созданных без использования шаблонов. Данное задание направлено на развитие мотивационного и креативного компонентов медиакомпетентности, поскольку в процессе его выполнения студенты видят, что переход от ограниченного набора инструментов из инструкции даёт возможность создавать более уникальные, сложные ЦОР и воплотить их оригинальный замысел.

Обработка текста для создания мультимедийного ЦОР «Электронная книга» предусматривается при знакомстве с различными текстовыми форматами с использованием сетевых сервисов, в том числе с привлечением ИИ. Студентам предоставляется готовый текст, структуру которого нужно определить и оформить как электронный интерактивный документ, включающий элементы навигации, анимационные эффекты (перелистывание страниц), использование лупы (увеличить или уменьшить изображения в тексте) и др. С этой задачей справляются 90% студентов, возникающие трудности оперативно решаются в процессе обсуждения в группе. Данное задание ориентировано на развитие интерпретационного компонента медиакомпетентности, поскольку требует от студентов аналитических навыков, готовности оценить исходный текст, определить, как можно сделать документ интерактивным и наглядным.

Создание ЦОР «Голос доброго учителя» предполагает обработку звука. Студентам необходимо записать фрагмент собственного голоса (зачитать отрывок из книги или учебника, прочитать стихотворение, записать речь для подкаста и т.п.) определённой длительности с помощью любого доступного устройства (диктофона, смартфона и т.п.). Для целей развития медиакомпетентности в составе методической компетентности целесообразно научить студентов изменять длительность и настраивать громкость, менять тембр и скорость речи (воспроизведения), очищать от посторонних шумов, соединять несколько фрагментов последовательно, осуществлять сведение аудио фрагментов (накладывать аудио дорожки). Такое задание в силу интегративного характера деятельности выполняют полностью самостоятельно 40% обучающихся, поскольку необходима точность выполнения действий по предложенной в задании инструкции, коррекции работы, освоение более сложных компьютерных инструментов.

Следует отметить, что будущему учителю информатики важно приобретение соответствующих навыков, поскольку использование готовых звуковых (речевых/музыкальных) фрагментов может не соответствовать целям и задачам урока. Наш опрос показал, что современные средства ИИ могут быть использованы для такой деятельности, но результат не удовлетворяет 80% респондентов (синтезируемый голос может звучать механически, при произношении тех или иных слов искажаются интонации и ударения и т.п.). После обработки результат значительно улучшается и может быть использован на уроке. Данное задание нацелено на развитие креативного компонента медиакомпетентности, поскольку студентам дана возможность самостоятельно выбрать фрагмент на аудио записи, какие инструменты обработки звука применять и какие аудио эффекты добавлять.

Задание по созданию анимационного ЦОР «Оживший предмет» способствует развитию методической компетентности студентов, поскольку позволяет повысить мотивацию изучения учебного материала в игровой форме. При первом знакомстве с темой анимации студенты учатся анимировать процесс движения выбранного ими предмета или персонажа для освоения принципов покадровой анимации. Для освоения принципов анимации по ключевым кадрам студентам предлагается разработать более сложный анимационный ЦОР. Например, в основу сюжета анимации студентам предлагалось:

· представить объяснение решения задачи по информатике в шуточной форме;

· представить сложный фрагмент учебного материала в форме диалога учителя и ученика;

· моделирование межпредметной задачи или ситуации из реальной жизни.

При выполнении таких заданий студентам необходимо создавать движущиеся объекты с помощью покадровой анимации, придумывать и создавать персонажей и сцены с помощью сервисов анимации по ключевым кадрам, добавлять текстовые фрагменты в анимационные кадры и др. Эти задания представляют сложность для большинства студентов. Наблюдения показали, что 30% обучающихся создают интересные анимационные сюжеты, при этом проявляя высокий уровень креативного компонента медиакомпетентности. Отметим, что 70% студентов затрудняются предложить идею и разработать сценарий анимационного ролика, 30% студентов испытывают трудности с реализацией методической идеи. Большинству студентов требуется консультация преподавателя на первом этапе создания анимации, только после этого они могут создавать анимацию по разработанным инструкциям или самостоятельно. Выполнение задания осуществляется по этапам: формулировка идеи анимационного ЦОР, разработка сценария и персонажей, самостоятельный выбор сцен, действий, форм предметов и т.д. Это способствует развитию креативного, мотивационного и перцептивного компонентов медиакомпетентности.

Задание по монтажу видео на тему «Компьютер и его составляющие» с использованием готовых видео фрагментов 80% студентов выполняют без затруднений. Многие студенты уже имеют опыт монтажа видео с помощью различных мобильных приложений. Однако, при выполнении задания на персональных компьютерах испытывают затруднения ввиду отличающихся интерфейсов программных средств. Отметим, что при выполнении задания по созданию сценария к собственному обучающему видеоролику 70% студентов испытывают трудности и выполнение задания занимает значительное время. При оценивании задания выявляется уровень развития перцептивного компонента медиакомпетентности.

Задание по созданию ЦОР «Обучающий инфографический плакат» направлено на развитие у обучающихся способности представить текстовую и числовую информацию с помощью наглядных образов так, чтобы она была понятна школьникам. В процессе разработки инфографических плакатов студенты учатся структурировать информацию, осваивают основы композиции при размещении объектов на цифровом холсте плаката. Наблюдения показали, что 75% обучающихся не испытывают затруднений при выполнении такого задания и быстро осваивают сервисы, предоставляющие библиотеки шаблонов, клипартов, иконок для создания инфографических ЦОР. Для выполнения задания студентам необходимо уделить внимание анализу содержания той информации, которую им необходимо визуализировать и трансформировать в наглядную форму, оценить выразительность и доступность для понимания широкой аудиторией выбранных ими визуальных объектов. При оценивании задания выявляется уровень развития интерпретационного компонента медиакомпетентности.

Для объединения в целостный проект всех изученных технологий создания мультимедийных образовательных ресурсов обучающиеся могут выбрать любой доступный инструмент: создать сайт или мультимедийную презентацию, интерактивный плакат, обучающее видео или др. Основное требование при выборе инструмента для реализации проекта – возможность добавлять все изученные типы мультимедийной информации. При выполнении задания по инструкции 80% обучающихся проявляют интерес к возможностям выбранного сервиса и добавляют собственные визуальные эффекты, самостоятельно выбирают шаблоны презентаций и сайтов из встроенных библиотек, а также дополняют своими уникальными элементами внешнего оформления.

Промежуточная оценка сформированности медиакомпетентности в составе методической компетентности осуществлялась по результатам выполнения студентами проектных заданий, предполагающих создание цифровых образовательных ресурсов в учебном модуле «Цифровая образовательная среда». Студентами были разработаны ЦОР по темам «Что такое информация?», «Информационный объем и его вычисление», «Алгоритмы и исполнители», «Текстовые редакторы и их функции» и др.

В рамках учебного модуля «Учебно-исследовательская и проектная деятельность» во время прохождения учебной практики (проектно-технологическая) перед студентами ставилась задача разработать практико-ориентированные проекты с опорой на различные информационные и цифровые технологии. Для выполнения проектов студенты самостоятельно выбирали изученные ранее инструменты для создания и обработки мультимедийной информации, демонстрируя свою готовность применять полученные знания и навыки для решения профессиональных задач учителя. В рамках практики были представлены проекты с использованием 3d-моделирования «Проектирование и разработка сувенирного светильника «Свет мысли К.Д. Ушинского», проект «Создание виртуального тура по корпусам университета», «Создание виртуальной галереи Педагогического Технопарка «Кванториум» им. К. Д. Ушинского и Мастерской Технологического образования с использованием технологии съемки 360», «Разработка интерактивного познавательного веб-квеста для первокурсников об истории университета» и др.

Опыт показал, что аналогичные проекты в дальнейшем могут быть реализованы в университете: для привлечения абитуриентов, усовершенствования внутривузовской среды, сохранения и популяризации истории и традиций университета и др.

Экспериментальное исследование по оценке медиакомпетентности студентов во взаимосвязи с методической компетентностью будущих учителей информатики проводилось авторами в течение десяти лет. В исследовании принимали участие студенты первых, вторых и третьих курсов РГПУ им. А.И. Герцена, г. Санкт-Петербурга, обучавшихся по направлению педагогического образования, профиль «Информатика и информационные технологии в образовании», всего 120 человек.

Регулярное ежегодное анкетирование студентов первого курса выявило, что студенты 1 курса имеют недостаточные знания о возможностях использования ЦОР и технологий их создания в образовании, в частности в обучении информатике.

В ходе эксперимента был проведён опрос экспертов (преподавателей), работающих со студентами, участвующих в эксперименте. Экспертам было предложено проанализировать учебно-методические материалы, качество разработанных студентами ЦОР и высказать суждение об их влиянии на развитие медиакомпетентности студентов во взаимосвязи с методической компетентностью.

Экспертами было отмечено, что студенты, участвующие в данном исследовании, создают более сложные, структурированные и наглядные ЦОР по сравнению со студентами других групп, не включённых в эксперимент. Посредством своих ЦОР студенты демонстрируют более глубокое понимание принципов визуализации и преобразования текстовой информации (например, из учебников или других методических материалов) в другие мультимедийные формы информации, что делает их проекты более универсальными и доступными для восприятия для разных категорий обучающихся, различающихся степенью заинтересованности в изучении предмета, готовностью воспринимать учебный материал и т.п. В течение последних двух лет в экспериментальных группах обучающимся было предложено использовать возможности генеративных нейросетей для изучения их возможностей при создании наглядных ЦОР. Анализ работ и наблюдение за ходом создания подобных ЦОР показал, что студенты экспериментальных групп используют нейросети для достижения результата более высокого уровня с пониманием преимуществ и ограничений такого инструмента.

Анализ полученных данных показал, что развитие медиакомпетентности взаимосвязано с развитием всех компонентов методической компетентности, таких как процессуально-деятельностный, содержательно-целевой и результативно-оценочный. В набольшей степени сформированные умения обработки информации разных типов оказывают влияние на информационно-технологический компонент.

С 2021 по 2024 учебный год в ходе обучения студентов проводился анализ процесса развития медиакомпетентности студентов и оценивались компоненты медиакомпетентности, на основе результатов, полученных при выполнении заданий студентами (таблица 2). С учетом, того что методическая компетентность у студентов сформирована на продуктивном и творческом уровнях.

Отметим, что задачи, требующие умений анализировать, оценивать данные, создавать программный продукт вызывают у студентов на первоначальном этапе обучения значительные трудности. На заключительном этапе обучения с применением разработанной методики большинство студентов хорошо справляются с решением таких задач.

Анализ результатов проведенного исследования показывает, что студенты на начальном этапе обучения испытывают затруднения при выполнении заданий, требующих навыков анализа и оценки мультимедийных ЦОР, а также при проектировании нового уникального ЦОР. В процессе прохождения всех описанных этапов развития медиакомпетентности и методической компетентности выполнение подобных заданий занимает у обучающихся на 40% меньше времени, а качество созданных ЦОР достигает более высокого уровня, чем у обучающихся, не участвовавших в экспериментальном обучении.

Было установлено, что создание графических объектов по образцу с использованием инструкции не вызывает затруднений у 85% обучающихся. При этом создать оригинальные графические объекты готовы 5-10%. Тем не менее, большинство студентов (70%) достаточно уверенно осваивают аналогичные средства обработки графики, адекватно оценивают результаты создания графических объектов с помощью ИИ и формулируют достаточно полный запрос (prompt) в соответствии с заданием. Умеют оценивать возможности и ограничения средств ИИ для создания графических объектов и готовы разработать методические рекомендации по их использованию на уроке информатики.

Анализ проектов, выполненных студентами за всё время проведения эксперимента, показывает более высокое качество иллюстративного материала таких проектов и более высокую степень готовности студентов совершенствовать свою медиакомпетентность. Также исследование показывает, что уровень развития медиакомпетентности влияет на выполнение заданий по методике обучения информатики, в том числе курсовых работ и выпускных квалификационных работ.

Анализ выполненных ЦОР на протяжении многолетнего обучения будущих учителей информатики показывает, что по критериям интерпретационному и творческому 20% студентов достигают высоко уровня. Творчество проявлялось в выборе инструмента и сюжета ЦОР, выборе фрагмента содержания ЦОР, в качестве исполнения, уровне мультимедийности ЦОР (уместность и количество использования информационных объектов разных типов).

Для того чтобы студенты, будущие учителя информатики, могли интегрировать цифровые технологии в свою практику, им необходимо понимание того, какие технологии существуют и какими функциональными возможностями они обладают. Также им необходимы компетенции, которые позволят производить поиск, осуществлять критический анализ, оценку большого количества информационных ресурсов, существующих в разных формах (традиционной, мультимедийной, цифровой), редактировать и создавать собственные мультимедийные образовательные ресурсы, используя современные цифровые технологии.

Результаты экспериментального обучения в течение 10 лет показывают, что предложенный подход не только способствует развитию медиакомпетентности в составе методической компетентности, но и позволяет студенту проявить личностное качества: эмпатию к будущим обучающимся, открытость, расширить круг интересов, повысить уровень развития художественного вкуса.