Введение
Актуальность настоящего исследования заключается в возрастающей потребности школ в учителях биологии новой формации, готовых работать в условиях цифровой образовательной среды. В эпоху цифровой трансформации образования, внедрения цифровых технологий, интерактивных симуляций и виртуальных биологических лабораторий важно обладать умениями интегрировать традиционные образовательные технологии и цифровые технологии и инструменты в обучение, что становится ключевым фактором успешного преподавания биологии будущими педагогами и формирования у обучающихся мотивации к предмету. Поиски путей успешной подготовки будущих педагогов всегда были первоочередными задачами, а в условиях цифровой образовательной среды педагогическая подготовка трансформировалась. В период цифровой трансформации образования, когда традиционные технологии уступают место инновационным технологиям, педагогическое образование претерпевает кардинальные изменения. Исследователи А.А. Михайлов и С.Ю. Ланина [1; 2] убеждены, что готовность студентов, будущих педагогов, эффективно использовать цифровые образовательные ресурсы является залогом высокой продуктивности их будущей профессиональной деятельности, открывая новые направления развития и самореализации в динамичном мире образования.
Цифровые технологии в обучении и профессиональной подготовке будущих учителей – студентов педагогического вуза, по мнению А.В. Тумалева, В.В. Сулимина, В.В. Шведова [3; 4], соответствуют требованиям современной системы образования и профессиональной педагогической квалификации. При этом отмечается характер ценностно-смысловой сферы студентов-педагогов, Н.О. Дементьева [5] видит решение проблемы через повышение мотивации учебной деятельности. С.В. Суматохин, Ж.Ш. Есмаханова считают необходимость формирования цифровых компетенций в смешанном формате [6].
Применение практико-ориентированного подхода в подготовке педагогов, по мнению Н.В. Бужинской, Д.М. Гребнева, Е.А. Кокшаровой, становится необходимым компонентом педагогической деятельности и заключается в повышении качества результатов освоения студентами образовательных программ, зависит от наличия опыта общения, взаимодействия студентов со всеми субъектами образовательного процесса, в том числе посредством цифровой образовательной среды [7].
При этом А.А. Ярулов вносит предложения по качественному совершенствованию процессов практико-ориентированной педагогики в высших учебных заведениях педагогического профиля [8]. Создается новая система подготовки педагогов с применением проектно-исследовательской деятельности (А.В. Теремов [9]). Поэтому в исследовании формирование методических компетенций будущего учителя биологии на педагогической практике в условиях цифровой образовательной среды, считаем ключевым аспектом подготовки квалифицированных педагогов, способных эффективно адаптироваться к быстро меняющимся реалиям современного образования.
В поисках путей цифровой трансформации образования исследователи Н.В. Бусарова [10] и М.В. Кузьменко [11] сосредотачивают внимание на реализации дистанционного обучения и применении онлайн-платформ в школьной среде. На фоне происходящих изменений в подготовке педагогов С.И. Гильманшина, В.А. Миннахметова и К.А. Гордеева [12] подчеркивают непреходящую важность формирования общепрофессиональных компетенций. В свою очередь, С.Д. Старыгина, Н.К. Нуриев и Е.Н. Кролевецкая [13; 14] акцентируют внимание на развитии профессиональных методических компетенций в цифровой образовательной среде.
В свете вышеизложенного педагогическая практика, органично интегрированная в цифровую образовательную среду партнеров-работодателей, открывает широкие возможности для моделирования образовательного процесса, выстраивания современных уроков биологии и увлекательных внеурочных занятий, что находит подтверждение в исследованиях М.Н. Мирновой [15; 16]. Тщательная отработка навыков проектирования уроков биологии с применением интерактивных ресурсов, предоставляемых цифровыми образовательными средами как партнеров-работодателей, так и вуза, позволяет эффективно использовать эти ресурсы и значительно повысить качество методической подготовки педагога-биолога, адаптируя его к реалиям современной школы и новейшим методическим подходам.
Цифровая образовательная среда учебных заведений позволяет использовать широкий арсенал цифровых инструментов: от онлайн-платформ и виртуальных лабораторий до электронных журналов, интерактивных симуляций и мультимедийных материалов, что убедительно доказывается исследованиями O.L. Shepelyuk [17]. Умелое применение этих инструментов позволяет студентам создавать не просто уроки биологии, а путешествия в мир знаний, пробуждающие интерес и стимулирующие познавательную активность. Таким образом, формируется возможность для реализации практико-ориентированной методической подготовки будущего педагога, готового к будущей профессиональной деятельности в современной школе.
Цель исследования – проверить эффективность методической подготовки студентов-биологов на педагогической практике в условиях цифровой образовательной среды.
Материалы и методы исследования
В исследовании применялись методы анализа и синтеза, систематизации и сравнения, логического анализа, а также проведен онлайн-опрос студентов по формированию методических компетенций в цифровой образовательной среде. Обработка данных опроса проводилась с использованием Google Docs, Microsoft Excel. Исследование проводилось в период с сентября 2024 г. по апрель 2025 г. в период прохождения педагогической практики студентами-биологами (25 чел.) и студентами-педагогами четвертого курса (25 чел.) Южного федерального университета, Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского.
Результаты исследования и их обсуждение
В подготовку педагогов включаются все направления подготовки – как студенты классического направления подготовки, так и педагогического. Разница заключается в объеме и структуре содержания методических дисциплин и практик в пользу педагогов, разработанной концепции методической подготовки с выстроенной траекторией развития методической компетентности будущего учителя биологии, выстроенных уровней и этапов формирования методической компетентности студентов педагогов.
Студенты-биологи получают методические знания в пределах факультативной дисциплины методики преподавания биологии на третьем курсе и педагогической практики на четвертом курсе, на первых курсах изучают педагогику и психологию, в данный период усиливаются предметные и исследовательские компетенции. Педагоги-биологи обладают более содержательной психолого-педагогической подготовкой с разнообразием практик и широким спектром методических компетенций, ориентированной на будущую педагогическую деятельность. Траектории развития методической подготовки разные, в связи с разной направленностью образовательных программ подготовки и целью подготовки (биолог-исследователь и педагог). В исследовании стояла задача понять, готовы ли студенты классической и педагогической подготовки биологов к педагогической деятельности в образовательных учреждениях, как методические компетенции осваиваются и с какими проблемами они сталкиваются на педагогической практике.
Южный федеральный университет предоставляет уникальную площадку для изучения и совершенствования методики предметной подготовки будущего педагога-биолога, объединяя студентов. В практику включены образовательные учреждения Ростова-на-Дону и центр дистанционного обучения Ростовской санаторной школы-интерната № 28, образовательные учреждения дополнительного образования школьников.
В рамках педагогической практики в условиях цифровой образовательной среды будущие педагоги-биологи осваивают методические компетенции, моделируют уроки биологии в разных формах, как в онлайн-формате, так и традиционно, очно с использованием ресурсов цифровой образовательной среды школы, создают видеоуроки и организуют дистанционное обучение. Они учатся применять цифровые инструменты для оценки знаний и мониторинга достижений обучающихся, а также для организации совместной работы и коммуникации с ними.
Особое внимание уделяется развитию критического мышления педагога и умению анализировать эффективность используемых традиционных и цифровых инструментов. Будущие педагоги должны быть способны оценивать педагогический потенциал ресурсов, предоставленных для подготовки к урокам, адаптировать их к конкретным образовательным задачам и разрабатывать собственные материалы (как в традиционном, так и цифровом формате), соответствующие требованиям учебной программы и потребностям обучающихся.
Таким образом, формирование методических компетенций будущего педагога-биолога в условиях предметной цифровой образовательной среды на педагогической практике представляет собой комплексный процесс, направленный на подготовку специалистов, способных эффективно использовать современные образовательные технологии в разных форматах, направленных на повышение качества обучения и развития интереса к биологии школьников. Центральным и главным в цифровой предметной образовательной среде, предназначенной для подготовки будущего педагога, является модуль «Методика обучения биологии», объединяющий содержание методической подготовки, выстраивается траектория развития методической компетентности в процессе обучения в вузе, выстраиваются этапы и уровни освоения методических компетенций. Эта предметная среда подготовки будущего педагога становится важным связующим звеном, в ее содержание включены образовательные программы методических дисциплин и практик с ресурсным обеспечением и оценочными средствами.
Траектория выстраивания методических компетенций в процессе их изучения строится с усложнением и постепенным их развитием. Создан методический кабинет биологии как важный ресурс предметных и методических компетенций и изучение опыта инновационной педагогической деятельности студентов. Сформирован каталог образовательных ресурсов вуза и школ, дающий возможность студенту расширить свои возможности в использовании ресурсов и получении нужной информации при подготовке к педагогической деятельности.
Эффективность реализации методической подготовки студентов на педагогической практике требует создания поддерживающей образовательной среды, включающей в себя как теоретическую подготовку, так и сопровождение методистом вуза и школьным коллективом. Для успешного формирования методических компетенций в области цифровых технологий необходимо осуществить практическую и теоретическую подготовку до начала педагогической практики и в период ее проведения. С этой целью на самой практике выделяются часы на практическую подготовку студентов на базе образовательных учреждений. В этом случае включается активно методическое объединение учителей биологии, каждому студенту назначается школьный наставник, сопровождающий его весь период практики.
Кроме того, педагогическая практика в условиях цифровой образовательной среды способствует развитию у педагогов навыков работы в команде и организации проектной и исследовательской деятельности. Они учатся сотрудничать с другими педагогами-предметниками, методистами и специалистами в области информационных технологий организовывать интеграцию и осуществлять межпредметные связи, а также вовлекать школьников в совместные проекты с использованием цифровых инструментов (например, создавать веб-квесты, виртуальные экскурсии, интерактивные викторины и виртуальные путешествия).
В процессе педагогической практики в школе будущие учителя биологии осваивают целый спектр методических компетенций, необходимых для эффективного преподавания биологии. Важнейшей является компетенция в планировании учебного процесса. Студенты учатся разрабатывать тематические планы, учитывая требования образовательных стандартов, возрастные особенности обучающихся и специфику учебного материала, используют платформу для создания рабочей программы учителя. Они овладевают навыками формулировки целей и задач разных типов уроков биологии, подбора адекватных методов и приемов обучения.
Не менее значима методическая компетенция в организации учебной деятельности. Будущие учителя биологии учатся эффективно управлять временем на уроке, создавать благоприятную образовательную среду, мотивировать обучающихся к активному участию в образовательном процессе. Они осваивают различные формы работы: фронтальную, групповую, индивидуальную, а также методы активизации познавательной деятельности, такие как проблемное обучение, исследовательская работа и проектная деятельность со школьниками.
Важной методической компетенцией является умение использовать разнообразные образовательные ресурсы. Будущие учителя учатся работать с учебниками, дидактическими материалами, электронными образовательными ресурсами, а также создавать собственные наглядные пособия и раздаточные материалы. Они осваивают экспериментально-методические навыки организации работы с лабораторным оборудованием и проведения практических работ.
Существенное значение имеет методическая компетенция в оценивании результатов обучения. Будущие учителя биологии используют готовые критерии и учатся разрабатывать критерии оценки знаний, умений и навыков обучающихся, использовать различные формы контроля: устный опрос, письменные работы, тестовые задания, проектные работы. При этом используют как традиционные формы оценки, так и цифровые. Они овладевают навыками анализа результатов обучения и корректировки учебного процесса на основе полученных, учатся использовать ресурсы цифровой образовательной среды школы (электронный журнал, электронные таблицы мониторинга достижений обучающихся, школьный сайт).
Важным в условиях работы в цифровой образовательной среде является формирование цифровых методических компетенций – комплекс знаний, умений и навыков, позволяющих педагогу эффективно использовать цифровые инструменты и интегрировать цифровые технологии в образовательный процесс для достижения оптимальных результатов обучения школьников биологии. Это не просто владение компьютером или интерактивной доской, а глубокое понимание возможностей цифровых инструментов и их адаптация к конкретным педагогическим задачам.
Важным аспектом является способность выбирать и адаптировать цифровые ресурсы и инструменты в соответствии с образовательными целями, потребностями обучающихся и особенностями учебного предмета биологии. Студент осваивает ресурсы цифровой образовательной среды, учится оценивать их качество, определять их соответствие образовательным стандартам и создавать собственные цифровые образовательные материалы. В этом ему помогают методист вуза и курирующий учитель биологии в школе.
Цифровые методические компетенции также предполагают умение организовывать интерактивные уроки биологии с использованием различных цифровых платформ, онлайн-сервисов и мультимедийных средств. Это включает в себя создание увлекательных и мотивирующих интерактивных упражнений и заданий, организацию совместной работы обучающихся в онлайн-среде и эффективное взаимодействие с ними при помощи цифровых каналов коммуникации (Skype, Яндекс-телемост, Ватсап, ВК, электронная почта и др.).
Вопрос о готовности студентов к педагогической деятельности всегда волновал классические вузы. Поднимается вопрос и сейчас, в качестве дополнительной образовательной подготовки для студентов классического направления подготовки. И как факт в вузе рассматривается такая методическая подготовка в качестве факультатива, который выбирают не все студенты. Значит, не все освоят методические компетенции, и пойдут работать педагогами в школы. Среди студентов-биологов выявлены студенты, занимающиеся репетиторством со школьниками (10 %), станут ли они учителями, это вопрос, зато работают в научных лабораториях (55 %). А вот студенты-педагоги трудоустраиваются начиная с четвертого (30 %), пятого (50 %) курсов учителями биологии в школах, репетиторами в онлайн-школах (10 %), в педагогической магистратуре трудоустроены 80 % – в сфере образования, от учителей биологии школ до методистов отделов образования и образовательных организаций. Однако это хороший шанс расширить свою область профессиональной деятельности и возможности трудоустройства.
Оценка освоения методических компетенций на педагогической практике заключалась в проверке трех блоков методических компетенций в сравнении студентов-биологов и студентов-педагогов: проектирование, моделирование и организация учебного процесса, оценка и рефлексия, использование ресурсов и самоанализ деятельности, выявление недостатков в практических навыках.
Оценка первого блока компетенций осуществлялась через проверку наличия уверенности в составлении календарно-тематического плана и плана конспекта урока. Так, большая часть педагогов (45,8 %) демонстрирует уверенность в составлении планов, такая же часть биологов (45,8 %) нуждается в помощи. Значительная группа (8,3 %) не смогла справиться самостоятельно. Это указывает на необходимость дополнительной поддержки и обучения в области планирования учебного процесса. При этом 9,5 % не смогли составить план самостоятельно, что отражает потенциальную разницу в психолого-педагогической и методической подготовке и наличии собственного опыта. Следовательно, необходимы дополнительные инструменты для повышения методической и педагогической компетентности. При выборе приемов и методов обучения большая часть педагогов (37,5 %) не испытывает трудностей, но значительная часть (50 %) сталкивается с небольшими затруднениями. Незначительная часть (4,2 %) испытывает серьезные сложности в подборе методов и средств, адаптированных к возрасту и уровню подготовки школьников. Требуется работа по совершенствованию методических компетенций. Наблюдаются недостаточная уверенность в составлении планов уроков биологии: у обеих групп наблюдается значительная потребность в методической поддержке и консультации. У классических биологов более выраженные трудности в выборе методов обучения, чем у педагогов. И как факт наблюдаем существующий разрыв в методической подготовке между группами. Следовательно, необходимо более детальное изучение разницы в профилях содержания психолого-педагогических и методических дисциплин. Возникает необходимость поддержки обеих групп студентов через проведение консультаций и усиление методической подготовки, направленные на решение выявленных проблем.
Классические биологи (59,3 %) испытывают трудности (от незначительных до существенных). Это существенно больше, чем у педагогов, и указывает на необходимость углубленной методической подготовки. Анализ данных показывает разницу в восприятии дифференцированного подхода педагогами и биологами. Большинство педагогов (82,8 %) отметили, что способны адаптировать учебный материал к потребностям обучающихся, либо с незначительными трудностями, либо легко. Незначительная часть педагогов (8,3 %) не применяла дифференцированный подход, что свидетельствует о необходимости работы по его популяризации и внедрению. Еще 8,3 % пытались адаптировать, но не всегда успешно. Это указывает на необходимость дополнительной поддержки и обучения в области дифференцированного обучения для этой категории студентов.
Более сложная картина у биологов: большая часть студентов (76,1 %) отметили адаптацию, в большей степени с трудностями, чем у педагогов. Более высокий процент успехов: 19 % отметили «отлично», что указывает на наличие успешных практик в этой группе. Следует обратить внимание на развитие данной компетенции поскольку 4,8 % не применяли дифференцированный подход, 19 % отметили «удовлетворительно с попытками», что указывает на необходимость совершенствования навыков адаптации и предоставления дополнительной методической поддержки для более успешной реализации дифференцированного подхода.
Обе исследуемые группы студентов педагогов и биологов демонстрируют понимание и готовность использовать дифференцированный подход. Однако педагоги проявили более высокую степень освоения и применения этого подхода и с меньшими трудностями. Классические биологи отметили хорошие результаты, но с более заметными трудностями и, соответственно, нуждаются в большей методической поддержке для совершенствования навыков адаптации. Необходимо более подробно исследовать причины, по которым не все педагоги и биологи применяют дифференцированный подход, и определить пути решения этих проблем.
Второй блок методических компетенций «Оценка и рефлексия» оценивал навыки разработки контрольно-измерительных материалов (тесты, контрольные работы, практические задания). Педагоги проявили самостоятельность и большую уверенность в составлении (45,8 %) в отличие от классических биологов (38,1 %),с небольшой корректировкой и помощью со стороны учителя биологии справились 37,5 % педагогов и 42,9 % биологов, и не совсем уверенно справились 8,3 % педагогов, а биологов – 14,5 %. При этом не смогли разработать самостоятельно материалы 4,3 % педагогов, 8,3 % биологов. Наблюдаются интересные результаты: педагоги продемонстрировали более высокую самостоятельность в разработке контрольно-измерительных материалов. Разница, хотя и не колоссальная, указывает, однако, на потенциальное превосходство педагогов в данном аспекте. Результаты свидетельствуют о том, что педагоги обладают потенциально более высоким уровнем самостоятельности в разработке контрольно-измерительных материалов. Однако для повышения уровня уверенности и самостоятельности в их создании требуются дополнительные методические рекомендации и, возможно, более глубокое изучение соответствующих методик. Обе исследуемые группы нуждаются в дополнительной поддержке в этом аспекте, особенно при корректировке и получении методической помощи.
Не вызвало затруднений использование критериев оценивания у 45,8 % педагогов и 19 % биологов; не совсем уверенных педагогов и биологов по 8,3 %; а вот совершенно не уверенных педагогов 4,3 %, биологов 8,8 %. Анализируя данные о затруднениях педагогов и биологов при использовании критериев оценивания, заметили, что значительная часть педагогов (45,8 %) успешно справляется с поставленной задачей. Однако существенная доля (4,3 % педагогов и 8,8 % биологов) испытывает значительные затруднения, что свидетельствует о потенциальной потребности в дополнительной методической поддержке и обучении и помощи со стороны методиста. Биологи демонстрируют существенно меньшую уверенность в использовании критериев, чем педагоги. Следовательно, необходимо выяснить, какие именно критерии вызывают затруднения и в чем конкретно нуждаются педагоги и биологи. Это поможет более эффективно разрабатывать содержание рабочих программ дисциплин, выстраивать систему методической подготовки и оказать методическую поддержку в процессе обучения.
В третьем блоке методических компетенций проверялось использование ресурсов цифровой образовательной среды, при этом биологи были теоретически сильнее и использовали содержание лекций и методических пособий преподавателей вуза, материалы при подготовке к семинарам, цифровыми ресурсами не пользовались, в отличие от педагогов, однако их недостаток заключался в отсутствии учета возрастных особенностей обучающихся и сложности подачи материала и терминологии, отсюда возникало непонимание школьниками учебного материала. Чаще биологи не следовали структуре урока и не соблюдали время, иногда урок превращался в лекцию, на это обратили внимание учителя биологии в школе. Педагоги свободно пользовались видеоресурсами для изучения сложных тем, использовали оборудование школ и цифровые образовательные ресурсы. Наиболее полезными биологи считают оснащение кабинета биологии пособиями и оборудованием (14,3 %) и помощь учителя наставника (14,7 %). А вот педагоги отметили оборудование кабинета биологии (16,7 %), помощь и ресурсы учителя биологии (12,5 %), использование цифровых образовательных ресурсов (25,7 %).
Рассмотрим, что ценят педагоги при подготовке к уроку: оборудование кабинетов (46,7 %), необходимость на практических занятиях использовать демонстрационные эксперименты, реальные и виртуальные. Педагоги видят прямую связь между удобством оснащения кабинета биологии, качеством процесса обучения и системой оценивания. Ценят возможность обсуждения опыта, обмена практиками, использование современных образовательных технологии и ресурсов цифровой образовательной среды.
В отличие от педагогов, биологи больше используют готовые пособия и оборудование кабинета биологии (14,3 %), лекции преподавателей вуза (25 %). Это можно объяснить спецификой самого предмета биологии, где визуализация, практические работы, эксперименты и демонстрация материалов играют важную роль в формировании представлений об изучаемом объекте. Возможно, именно в биологии особенно важно наличие наглядных пособий и специализированного оборудования для проведения опытов и экспериментов и успешного применения критериев оценивания. Помощью учителя-наставника пользовались 14,7 %. Вероятно, студентам-биологам важно освоить подготовку к уроку под руководством опытного учителя-наставника или методиста.
Разница в выборе обусловлена спецификой школьного предмета биологии, в котором больше практических и лабораторных работ и опытов, много визуализации и проведения демонстраций, что требует определенного типа ресурсов. Биологи больше используют реальный эксперимент и опыты. Педагоги, работающие с более широким кругом ресурсов, могут чаще опираться на общий опыт работы с цифровыми технологиями.
Разные стили обучения наблюдаются у студентов, которые легко используют ресурсы цифровой образовательной среды и ими пользуются в процессе обучения в вузе и на всех практиках. Оценка освоения методических компетенций среди студентов-педагогов и студентов-биологов выявила значительные различия в их уверенности и уровне самостоятельности в планировании, конструировании планов уроков биологии, оценке знаний и использовании ресурсов цифровой образовательной среды вуза и ресурсов партнеров.
Педагоги продемонстрировали более высокие результаты в проектировании учебного процесса и дифференцированном подходе, тогда как классические биологи сталкивались с большими трудностями и нуждались в методической поддержке. В разработке контрольно-измерительных материалов также наблюдалось преимущество педагогов, что указывает на их потенциальное превосходство в этой области. В целом результаты подчеркивают необходимость дополнительной психолого-педагогической и методической подготовки для классических биологов, особенно связанных с адаптацией учебного материала и эффективным использованием образовательных технологий и ресурсов цифровой образовательной среды.
Заключение
Эффективность методической подготовки студентов-педагогов по сравнению с классическими биологами на педагогической практике в условиях цифровой образовательной среды подтверждается более высокими результатами педагогов в освоении методических компетенций в проектировании учебного процесса, оценке знаний и использовании ресурсов цифровой образовательной среды. Учебные траектории профессионального развития, выстроенные для педагогов, способствуют лучшему и более глубокому освоению методических компетенций, что позволяет им уверенно применять дифференцированный подход и разрабатывать контрольно-измерительные материалы, выбирать методы, приемы, средства и технологии обучения. В то время как классические биологи сталкиваются с большими трудностями в методике преподавания биологии, им необходима дополнительная методическая поддержка для улучшения их навыков: использовании ресурсов цифровой образовательной среды, адаптации содержания учебного предмета к потребностям и интересам школьников, с учетом их индивидуальных и возрастных особенностей.
В заключение важно отметить, что педагоги показывают более высокую практическую подготовку и уверенность в овладении методическими компетенциями, в то время как классические биологи обладают сильными теоретическими знаниями, но сталкиваются с трудностями в практической реализации их на практике и адаптации к процессу обучения школьников. Обе группы студентов требуют оказания им методической поддержки и помощи в использовании дополнительных ресурсов для повышения готовности к методической деятельности и эффективности их педагогической деятельности.
Библиографическая ссылка
Мирнова М.Н. ФОРМИРОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ БИОЛОГИИ НА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ // Современные наукоемкие технологии. 2025. № 5. С. 208-215;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=40412 (дата обращения: 12.06.2025).
DOI: https://doi.org/10.17513/snt.40412