Введение
В настоящее время в Российской Федерации особое внимание уделяется укреплению технологического суверенитета. Под технологическим суверенитетом понимается наличие в стране собственных сквозных технологий, разработок, обеспечивающих устойчивое развитие государства и общества в целом. Несомненно, обеспечение технологического суверенитета возможно только при развитии научно-технического комплекса страны, внедрении в производство наукоемких технологий, подготовке специалистов, способных обеспечить технологическое лидерство страны [1].
В трудах Г.Л. Тульчинского, Т.Н. Носкова, К.И. Корчак, В.В. Красильникова, В.С. Тоискина отмечается, что необходимы кардинальные изменения в подготовке будущего специалиста с учетом нового взгляда на процесс цифровой трансформации образовательной системы [2–4]. В.С. Басюк, М.В. Антонова, П.В. Замкин подчеркивают что формирование современных профессиональных компетенций студентов вуза возможно при условии организации практико-ориентированной деятельности [5; 6]. В условиях реализации технологического просвещения (естественно-научное направление) большая и ответственная роль отводится будущим педагогам, имеющим профессиональные компетенции и владеющим современным цифровым оборудованием, инновационными методами и приемами обучения, которые в будущем смогут обеспечить подготовку кадров для обеспечения технологического лидерства страны [7–9]. Практико-ориентированная предметно-методическая подготовка студентов вуза может стать моделью подготовки будущих учителей биологии/географии.
Базой для развития педагогических компетенций будущих учителей в стенах Шадринского государственного педагогического университета стал Технопарк универсальных педагогических компетенций им. Е.Л. Талалая. Цифровая экосистема технопарка вуза способствует развитию практико-ориентированных профессиональных компетенций будущих учителей и школьников [10–12].
Цель исследования – моделирование предметно-методической подготовки учителей биологии и географии в условиях реализации технологического просвещения на базе Технопарка универсальных педагогических компетенций им. Е.Л. Талалая.
Материалы и методы исследования
Проведен анализ федеральных нормативных и методических документов по организации высшего образования, научно-методических материалов по вопросам преподавания учебного предмета «География», «Биология»; анализ и обобщение методов, средств, применяемых в работе технопарка; для получения новых знаний об изучаемом объекте использовался общенаучный метод – моделирование.
Результаты исследования и их обсуждение
В научных исследованиях использование метода моделирования довольно распространено. В работе О.В. Пустовойтовой, Н.А. Шепиловой, Л.В. Курзаевой, В.А. Замиралова за основу модели выстраивания образовательного процесса предлагали взять трудовые функции, изложенные в профессиональном стандарте педагога [13]. О.В. Галустян, Цзинвэй Чжан, С.С. Гамисония, Е.В. Яковлев, Н.О. Яковлева, анализируя использование моделирования в педагогике, отмечают, что создаваемая модель дает возможность спрогнозировать развитие изучаемого процесса или явления в виде сценария вероятного решения рассматриваемой в исследовании проблематики. Исследователи включают в педагогические модели целевой блок, содержательный блок, технологический и результативный блоки [14; 15]. Использование обозначенных блоков позволяет рассмотреть организацию педагогического процесса на разных уровнях, оценить взаимосвязь и спроектировать перспективы, цели и средства развития и видоизменения педагогических процессов.
Рассмотрим модель предметно-методической подготовки учителей биологии и географии в условиях реализации технологического просвещения на базе Технопарка универсальных педагогических компетенций (рисунок).
Рассматриваемая модель реализуется на базе вуза с целью формирования готовности будущих учителей биологии и географии к реализации содержания предметной области «Биология», «География» в средней школе в условиях технологического просвещения. В целевом блоке модели учтены и сформулированы следующие педагогические условия: включение цифровой среды вуза (в том числе цифровой среды технопарка) на каждом этапе подготовки будущего учителя биологии и географии; подвижность и мобильность цифровой образовательной среды вуза с возможностью перестраиваемости и дополнения новым видами и формами самостоятельной практико-ориентированной работы.
Выбор научно-теоретических подходов определил принципы для моделирования содержательного блока модели. Принцип связи теории с практикой обеспечивает погружение будущих педагогов в технологическую среду и решение на базе технопарка профессиональных практико-ориентированных задач. Принцип целостности обеспечивает возможность осуществлять предметно-методическую подготовку во все содержательные компоненты профессионального образования. Опора на принцип индивидуализации предполагает рассматривать будущего учителя биологии и географии как субъекта, который обладает определенными профессиональными компетенциями и собственным опытом, имеет возможность формировать готовность к осуществлению профессиональной деятельности по индивидуальному образовательному маршруту.
Модель предметно-методической подготовки будущих учителей в условиях реализации технологического просвещения (естественно-научное направление) на базе Технопарка универсальных педагогических компетенций Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования
Анализ учебных планов ядра высшего педагогического образования показал, что в содержании отдельных модулей учебного плана уже заложены возможности использования технологической среды технопарка. К примеру, в модуле учебно-исследовательской и проектной деятельности, в коммуникативно-цифровом модуле при реализации дисциплины «Технологии цифрового образования»; в содержании учебных и производственных практик (решение практико-ориентированных кейсов, ситуационных задач, разработка и выполнение учебных проектов различного уровня) и т.д. Более подробно остановимся на содержании дисциплин предметно-методического модуля и учебных и производственных практик профиля подготовки «Биология» и «География».
На базе технопарка проводятся практические занятия по технологии и методике обучения биологии/географии по такой тематике:
1. Интегративность, междисциплинарность, практико-ориентированность, содержательной части школьной биологии/географии.
2. Кабинет биологии/географии как часть информационно-образовательной среды школы.
3. Передовой опыт по оснащению и использованию современного оборудования кабинета биологии/географии.
4. Использование цифровых образовательных ресурсов как источника биологической/географической информации.
5. Педагогическое проектирование обучения с использованием цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии/географии.
6. Педагогическое проектирование авторских цифровых образовательных ресурсов по биологии/географии.
7. Современные педагогические технологии организации познавательной деятельности обучающихся по биологии/географии.
8. Формирование картографической грамотности на уроках географии.
9. Формирование представлений о научном методе познания в биологии/географии.
Опыт проведения показал, что выполнение практических работ по готовым описаниям не способствует развитию профессиональных компетенций будущих учителей биологии и географии. Однако организация обучающихся для самостоятельного поиска теоретической информации, определение цели и задач исследования, ее планирование, отбор необходимого оборудования для выполнения практико-ориентированных кейсов, ситуационных задач, учебных проектов одновременно способствует подготовке студента к будущему руководству, в том числе и руководству проектными исследованиями на базе школ. В качестве примера можно привести задание, которое выполняется при изучении системы формирования и развития цифровой картографической грамотности у обучающихся в рамках школьной географии. Студентам предлагается отобрать необходимое цифровое оборудование и программы технопарка с целью демонстрации различных методов исследования в географии к уроку по теме «Традиционные и новые методы исследований в географии. Источники географической информации» (10 класс), а также подобрать картографические произведения и сформулировать к ним не менее трех заданий, направленных на «понимание», «знание» и «чтение» этих картографических произведений, указать критерии оценивания этих заданий.
При изучении цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии/географии обучающимся предлагается задание по разработке практических заданий по выявлению погодных условий, способствующих накоплению вредных примесей в атмосфере. Необходимо сформулировать цель работы, подобрать цифровое оборудование технопарка, а также предложить не менее пяти заданий, направленных на использование мультидатчика, разработать критерии оценивания подготовленных заданий. На защиту работ выносятся кроме основных результатов и задания, связанные с использованием изученного материала в жизненных ситуациях и деятельности человека; задания, связанные с вкладом отечественных биологов/географов (и специалистов в области естественных наук), последними достижениями в области естественных наук; вопросы и задания повышенного школьного и олимпиадного уровня, функциональной грамотности и т.д.
Технологический блок модели предметно-методической подготовки учителей биологии и географии на базе технопарка включает все разнообразие форм, методов и средств обучения. Опыт организации образовательных событий разнообразной тематики на базе технопарка показал, что выбор форм и методов взаимодействия в среде технопарка также ведет к достижению поставленной цели. Мастер-классы, профессиональное общение, тренинги и битвы с искусственным интеллектом, интенсивы, деловые имитационные игры, профессиональные пробы, технологические проекты и другие формы организации позволяют задействовать цифровой потенциал технопарка, а использование разнообразных методов (лабораторные и практические работы, выполнение заданий на формирование функциональной грамотности, практико-ориентированные исследования, демонстрационные опыты и эксперименты и т.д.) изменяет уровень овладения цифровым оборудованием от ознакомительного до исследовательского. На младших курсах студенты – активные участники мероприятий естественно-научной направленности, волонтеры и сопровождающие образовательных событий, олимпиад, конкурсов. На втором, третьем курсах студенты под руководством преподавателя разрабатывают мероприятия естественно-научного содержания, участвуют в разработке и проведении образовательных мероприятий по программам дополнительного образования, профессиональных проб на базе вуза. Студенты старших курсов привлекаются уже как самостоятельные инициаторы и организаторы тематических образовательных событий естественно-научной направленности для обучающихся школ (мастер-классы, профильные уроки, конкурсы проектов, экспериментариумы, тематические лаборатории и т.д.).
Результативный блок модели основывается на комплексе критериев (мотивационный, личностный и когнитивный), которые диагностируются на разных уровнях. К примеру, у обучающихся на высоком уровне сформированности критериев будут преобладать внутренние устойчивые профессиональные мотивы, положительное отношение и понимание современного содержания учебно-профессиональной деятельности. Такие обучающиеся постоянно развивают личностные качества, занимаются самовоспитанием; демонстрируют продвинутый уровень знаний предметов, владеют содержанием практической деятельности, а также занимается профессиональным самообразованием. Такие студенты востребованы и на рынке труда.
Заключение
Предложенная модель предметно-методической подготовки, реализуемая в условиях технологического просвещения (естественно-научное направление) на базе Технопарка универсальных педагогических компетенций, включает четыре основных блока: целевой, содержательный, технологический и результативный. Каждый блок модели является ее неотъемлемой частью, обеспечивает ее целостность и отражает реальную ситуацию.
Наполняемость блоков модели напрямую зависит от подвижности и мобильности образовательной среды вуза (в том числе и цифровой образовательной среды Технопарка), способности перестраиваться, в том числе и профессорско-преподавательскому составу, при выполнении наиболее актуальных задач, возникающих перед государством и обществом. Именно это определяет качество подготовки будущего педагога в условиях технологического просвещения, его готовность использовать полученные уникальные профессиональные умения для при выполнении профессиональных задач.
Опираясь на вышеизложенное, следует выделить профессиональные компетенции, которые будут формироваться у будущих учителей биологии и географии при реализации такой модели. Перечислим некоторые. К примеру, учитель биологии/географии будет способен понимать принципы работы современных информационных технологий, так как при выполнении практических работ по предметно-методическому модулю обучающийся изучает, отбирает и использует современные информационные технологии в условиях технопарка; будущий учитель биологии/географии будет способен формировать развивающую среду для достижения образовательных результатов по биологии и географии, так как при выполнении заданий по методике биологии/географии использовал методы интеграции исследовательской, проектной деятельности с использованием цифровой среды технопарка. Будущий учитель биологии/географии будет способен осуществлять планирование содержания и структуры занятия на учебной и производственной практике, в соответствии с его целями, особенностями учебного материала, средствами обучения, так как в процесс выполнения была проработана структура урока и технологическая карта урока наполнена качественными учебными заданиями, составленными с учетом тенденций в области естественных наук.