Методические основы проектирования цифрового симулятора педагогической деятельности

Введение. В статье представлены методические основания концепции цифрового симулятора педагогической деятельности. Его характеристики позволяют увидеть возможности моделирования педагогической деятельности с позиции реализации принципов деятельностного подхода. Цель данного исследования заключается в создании концепции и методологического инструментария – сюжетной композиции для программирования тренажера педагогической деятельности по обучению решению геометрических задач. Показано содержание одной из сюжетных линий по теме «Ортоцентр треугольника».

Материалы и методы. Современная система высшего образования готовит учителей к профессиональной деятельности в глобальном информационном обществе. Развитие информационных и цифровых технологий предполагает активное применение дистанционных форм обучения, под которыми подразумеваются образовательные технологии, реализуемые с применением информационно-телекоммуникационных сетей при опосредованном взаимодействии обучающихся и педагогов. В силу этих требований в работе рассматриваются возможности имитационного моделирования в процессе профессиональной подготовки будущих школьных учителей. В качестве методов исследования использовался педагогический эксперимент, наблюдение и моделирование, а также анализ тренажеров в системе высшего образования Российской Федерации [9, 10, 11, 14] и за рубежом [20].

Результаты исследования. Выработана концепция и адаптация математического содержания симулятора [16] к уровню профильного среднего полного общего образования. Для создания такого тренажера создан банк педагогических ситуаций и вариантов их решения, источником пополнения которого является педагогическая практика обучающихся в школе. Перспектива внедрения цифрового симулятора в том, чтобы отвечать потенциальным запросам пользователя и требованиям профессионального стандарта [19]. Концепция симулятора по обучению решению геометрических задач строится на основе теоретических основ элементарной геометрии и методов решения задач повышенной сложности по геометрии (профильный уровень, ЕГЭ, олимпиадные задачи), методики обучения геометрических задач, когнитивной психологии.

Обсуждение и заключения. В статье представлена модель симуляции действий будущего учителя математики в процессе организации решения геометрической задачи с точки зрения дидактики, психологии, методики и аксиоматики геометрии. Подготовлена методологическая и математическая основа для педагогического эксперимента по разработке цифрового симулятора и его внедрению в учебный процесс по подготовке учителей математики.

1. Антропова Г.Р., Матвеев С.Н. О некоторых методических возможностях применения компьютерной системы моделирования «Живая геометрия» // Проблемы современного педагогического образования. 2018. №61-1. С. 174-177.

2. Антропова Г.Р., Матвеев С.Н. Организация спецкурса по геометрии средствами информационных технологий (в подготовке бакалавров) // Мир науки. 2017. Т. 5, №2. URL: http://mir-nauki.com/PDF/33PDMN217.pdf (дата обращения: 12.04.2020).

3. Антропова Г.Р., Матвеев С.Н., Шакиров Р.Г. Реализация некоторых задач дифференциальной геометрии в программе Geo Gebra // Высшее образование сегодня. 2020. №6. С. 59-63. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_42840120_88091866.pdf (дата обращения: 12.04.2020).

4. Галямова Э.Х. Организация проектной и исследовательской деятельности с помощью цифровых сервисов // Проектная и исследовательская деятельность обучающихся в образовательных организациях: материалы всероссийской научно-методической конференции. Н. Новгород: НГПУ, 2020. С. 173-176.

5. Галиакберова А.А., Галямова Э.Х. Cognitive Styles in Solving Educational Tasks // Journal of History Culture and Art Research. Tarih Kültür ve Sanat Araştırmaları Dergisi. 2019. Vol. 8, no. 4. Pp. 371-381.

6. Галямова Э.Х. Методические особенности организации процесса обучения геометрии с учетом когнитивных стилей // Преподаватель XXI век. Общероссийский научный журнал о мире образования. 2019. №1, часть 1. С. 153-159.

7. Галямова Э.Х., Гареева Н.Н. Формирование методической компетентности через подготовку будущих учителей математики к диагностике образовательных результатов // Преподаватель XXI век. Общероссийский научный журнал о мире образования. 2018. №4, часть 2. С. 144-151.

8. Galiamova E., Kiamova A., Chernova G., Antropova G., Matveev S. Assessment Of The Professional Competence Formation With Future Teachers In A Teacher-Training University // ICERI2018 Proceedings: 11th annual International Conference of Education, Research and Innovation (12-14 November, 2018). Seville, Spain, 2018. Pp. 9640-9645. DOI: 10.21125/iceri.2018.0781.

9. Жигалова О.П., Копусь Т.Л. К вопросу об использовании симулятора в системе профессиональной подготовки учителя // Современные проблемы науки и образования. 2018. №3. С. 141. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27691 (дата обращения: 12.04.2020).

10. Клыков В.В. Интерактивные компьютерные тренажеры по математическим дисциплинам // Открытое образование. 2005. №2. С. 22-28.

11. Костин А.В., Костина Н.Н., Минкин А.В. Моделирование моделирования в обучении будущих учителей математики // Национальная академия персонала культуры и искусств Геральда. 2017. Вып. 2. С. 156-162.

12. Матлин А.О. Автоматизация процесса создания виртуальных тренажеров: автореф. дис. … канд. тех. наук: 05.13.12. Волгоград, 2012. 22 с.

13. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 18 октября 2013 г. № 544н «Об утверждении профессионального стандарта “Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель)”». URL: https://mintrud.gov.ru/docs/mintrud/orders/129 (дата обращения: 12.04.2020).

14. Соколов В.Л. Опыт использования симулятора уроков математики 1 класса в обучении бакалавров психолого-педагогического направления // Психолого-педагогические исследования. 2018. Том 10, №1. C. 127-135. DOI: https://doi.org/10.17759/psyedu.2018100112.

15. Carrington L., Kervin L., Ferry B. Enhancing the development of pre-service teacher professional identityvia an online classroom simulation // Journal of Technology and Teacher Education. 2011. No. 19. Pp. 351-368.

16. Castel Frederik. Construction d'un simulateur informatique de classe (SIC) pour la formation des enseignants // Актуальные проблемы математического образования: материалы научно-практической конференции, посвященной 25-летию факультета математики и информатики. Набережные Челны: НИСПТР, 2015. С. 164-175.

17. Chini J.J., Straub C.L., Thomas K.H. Learning from avatars: Learning assistants practice physics pedagogy in a classroom simulator // Physical Review Physics Education Research. 2016. No. 12(1). Available at: https://journals.aps.org/prper/pdf/10.1103/PhysRevPhysEducRes.12.010117 (accessed: 12.04.2020).

18. Dieker L.A., Rodriguez J.A., Lignugaris/Kraft B., Hynes M.C., Hughes C.E. The Potential of Simulated Environments in Teacher Education: Current and Future Possibilities, Teacher Education and Special Education // The Journal of the Teacher Education Division of the Council for Exceptional Children. 2014. Vol. 37(1). Pp. 21-23. DOI: https://doi.org/10.1177%2F0888406413512683.

19. Emprin F., Sabra H. Les simulateurs informatiques, ressources pour la formation des enseignants de mathématiques // Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education. 2019. Vol. 19(2). Pp. 204-216. DOI: 10.1007/s42330-019-00046-w.

20. Emprin F., Riera B. Process of creating educational uses by teachers from a 3D simulation of a house home automation to teach technology // Futschek G., Kynigos C. (eds). Proceedings of the 3rd international constructionism conference (August 19-23, 2014). Vienna, Austria, 2014.

21. Girod M., Girod G.R., Simulations and need for practice in teacher preparation // Journal of Technology and Teacher Education. 2008. Vol. 16, no. 3. Pp. 307-337.

22. Hixon E., So H.-J. Technology’s role in field experiences for preservice teacher training // Educational Technology & Society. 2009. No. 12. Pp. 294-304.

23. Manburg J., Moore R., Griffin D., Seperson M. Building reflective practice through an online diversity simulation in an undergraduate teacher education program // Contemporary Issues in Technology and Teacher Education. 2017. Vol. 17(1). Pp. 128-153.

24. Sharma M., Simulation Models for Teacher Training: Perspectives and Prospects // Journal of Education and Practice. 2015. Vol.6, no. 4.