Готовность будущих учителей к работе в технопарке универсальных педагогических компетенций

В статье рассмотрена проблема готовности будущих учителей к работе в технопарке универсальных педагогических компетенций. Проанализирован профессиональный стандарт педагога, ФГОС ВО и выделены требования к деятельности учителя физики, организующего образовательный процесс в условиях технопарка. В статье анализируется значимость и готовность будущих учителей организовывать учебный процесс при обучении физике средствами технопарка. Описываются полученные результаты проведения опытно-экспериментальной работы на базе технопарка универсальных педагогических компетенций ЮУрГГПУ среди студентов бакалавриата по направлению подготовки «Педагогическое образование», профиль «Физика. Математика» и «Технология. Дополнительное образование», при введении практико-ориентированных заданий. В результате анализа итогов работы в условиях технопарка выделены трудности, даны рекомендации и делается общий вывод о готовности работы в технопарке и об уровне развития универсальных педагогических компетенций у студентов педагогического вуза — будущих учителей.

Введение

Технопарк универсальных педагогических компетенций — это образовательное пространство, которое оснащено высокотехнологичным оборудованием от лучших российских и мировых производителей. На базе ФГБОУ ВО «ЮУрГГПУ» г. Челябинска создан технопарк универсальных педагогических компетенций, в котором имеются следующие лаборатории: «Аналитическая химия», «Робототехнические системы и виртуальная реальность», «Генетика. Оптика. Физиология», «Фундаментальная физика», «Рентгенография», «Альтернативная энергетика».

В условиях цифровизации требуется пересмотр подхода к обучению в школе, а следовательно, и к подготовке будущего учителя для его дальнейшей профессиональной деятельности, учитель должен уметь пользоваться современным оборудованием и быть готовым внедрять его в учебный процесс.

Теоретико-методологической основой исследования проблемы являются:

• обзор опыта и перспективы развития технопарков (Е.А. Булгаков [Булгакова, 2021], М.С. Оборин [Оборин, 2022] и др.);
• готовность будущих учителей (Е.В. Коротаева [Коротаева, 2023], С.П. Санина [Санина, 2023], А.С. Шубина [Шубина, 2022] и др.);
• подготовка будущих учителей в условиях технопарка (Н.Н. Божко [Божко, 2022], С.П. Злобина [Злобина, 2022], Т.И. Кондаурова [Кондаурова, 2022], Т.В. Ледовская [Ледовская, 2022], О.Н. Филатова [Филатова, 2022], С.О. Фоминых [Фоминых, 2023; Фоминых, 2023а] и др.);
• детские технопарки в обучении школьников (В.В. Крехалев [Крехалев, 2022], А.Ю. Милинский [Милинский, 2022], Е.Н. Сорокина [Сорокина, 2019], Н.Н. Новикова [Новикова, 2020], М.А. Якунчев [Якунчев, 2022] и др.);
• обучение физике средствами технопарка (В.Е. Евдокимова [Евдокимова, 2022], М.Ю. Санина [Санина, 2022] и др.).

Готовность к работе в технопарке универсальных педагогических компетенций у учителей начинает формироваться в процессе освоения методических и специальных дисциплин при обучении в педагогическом вузе и продолжается в рамках самообразования и на курсах повышения квалификации.

А готов ли на самом деле студент бакалавриата по направлению подготовки «Педагогическое образование» к работе в технопарке универсальных педагогических компетенций? Для ответа на этот вопрос мы провели исследование. На основе анализа публикаций по данной проблематике [Коротаева, 2023; Санина, 2023; Шубина, 2022] определились с дефинициями «готовность», «готовность к педагогической деятельности» и выделили компоненты, лежащие в основе данной готовности:

• ценностно-ориентационная (система отношений к различным аспектам профессионально-педагогической деятельности;
• эмоционально-волевая (эмоциональная сфера личности, способность к сопереживанию, ответственность, волевые качества);
• когнитивная (теоретические знания, необходимые для осуществления профессиональной деятельности);
• действенно-практическая (умения и навыки, необходимые для осуществления профессиональной деятельности) [Редько, 2010].

Методология

Анализ профессионального стандарта педагога, требований ФГОС ВО по направлению подготовки «Педагогическое образование», фундаментального ядра образования, ФГОС СОО, а также публикаций по работе в технопарке и способности будущих учителей физики к осуществлению своей профессиональной деятельности при организации учебного процесса в условиях технопарка показал, какими знаниями и умениями должны владеть студенты:

1. знать особенности работы технопарка при обучении физике (специфика, цели, требования к содержанию образования, методические приемы);
2. осуществлять отбор учебного материала для достижения метапредметных результатов в условиях технопарка;
3. описывать экспериментальную установку, уметь настраивать ее;
4. готовить методическое обеспечение по работе с современным оборудованием технопарка;
5. подбирать и конструировать задачи разного типа, учитывая специфику оборудования технопарка;
6. формировать у обучающихся умение извлекать информацию из текста, умение применять новую информацию из текста для объяснения процессов и решения учебно-практических задач, формулировать выводы на основе данных из текста, устанавливать причинно-следственные связи, преобразовывать информацию из текста в график или схему и обратно. Понимать, что эти умения имеют свои особенности, которые обусловлены системообразующей функцией и выделением новых операций в структуре деятельности в условиях работы технопарка. Обучающийся должен уметь:

• владеть основами работы с современным оборудованием технопарка;
• быть готовым к планированию и проведению учебных занятий в условиях технопарка;
• применять современные технические средства обучения и образовательные технологии;
• использовать информационно-коммуникационные технологии, электронные образовательные и информационные ресурсы для работы в технопарке;
• быть способным взаимодействовать с участниками образовательных отношений в рамках реализации образовательных программ в условиях технопарка;
• знать особенности методики формирования экспериментальных умений в условиях технопарка;
• уметь формировать у обучающихся структуру деятельности по работе с цифровой лабораторией на практических занятиях по физике;
• уметь формировать у обучающихся умение (самостоятельно) работать с различными интернет-источниками при обучении физике;
• критически оценивать полученные экспериментальные данные;
• готовить описание лабораторных работ с учетом индивидуальных особенностей обучающихся;
• определять уровень сформированности экспериментальных умений каждого обучающегося при обучении физике в условиях технопарка;

1. формировать у обучающихся экспериментальные умения при работе с современным оборудованием в условиях технопарка;
2. формировать у обучающихся универсальные учебные действия, необходимые для работы с современным оборудованием в условиях технопарка.

Мы организовываем профессиональную подготовку и развитие у будущих учителей — средствами технопарка — универсальных педагогических компетенций следующим образом:

• адаптация первокурсников происходит в рамках дисциплин «Учебная практика», «Элементарная физика», где они повторяют и закрепляют школьный учебный материал;
• оснащение кабинетов технопарка затрагивается на дисциплине «Школьный физический кабинет» (4 курс);
• студенты работают методически, готовя описание лабораторных работ и рекомендации по их использованию. При этом они используют знания, полученные при изучении дисциплины «Методика обучения» или на методических дисциплинах профильной направленности (3–5 курс);
• проводят лабораторные работы в течение всего обучения по курсу «Общая и экспериментальная физика»;
• будущие учителя физики и дополнительного образования в рамках дисциплины «Электрорадиотехника» знакомятся с современным оборудованием технопарка.

В процессе работы в технопарке универсальных педагогических компетенций (лаборатория «Фундаментальная физика») студенты выполняют следующие задания.

Задание 1. Работа с установками технопарка.

При проведении практических работ в условиях технопарка мы предлагаем студентам следующий план.

1. Теоретическая часть. Познакомьтесь с установкой, опишите ее по плану.

План изучения приборов

1. Назначение прибора.
2. Принцип действия прибора (какое явление или закон положен в основу работы прибора).
3. Схема устройства прибора (его основные части, их назначение).
4. Правила пользования прибором.
5. Область применения прибора.

1. Практическая часть. Описание эксперимента, результаты, выводы.

III. Предложите практическую работу и задание к данной установке для школьников (решения, ответы, критерии оценивания).

Задание 2. Планирование учебной работы в условиях технопарка универсальных педагогических компетенций.

1. Представьте перечень нормативно-правовых документов, регламентирующих технопарк универсальных педагогических компетенций.
2. Составьте глоссарий следующих определений (с ссылками на источник информации):

• технопарк;
• универсальные педагогические компетенции;
• педагогический технопарк;
• кванториум.

III. Подготовьте обзор основных публикаций по теме «Технопарк универсальных педагогических компетенций», представленных в системе eLIBRARY.RU.

1. Соберите подборку вебинаров по теме «Технопарк универсальных педагогических компетенций».
2. Выделите трудности в работе с технопарком и пути их решения. Подготовьте рекомендации для учителя физики в условиях технопарка.

Задание 3. Итоговая аттестация.

На итоговой аттестации предполагается выполнение творческого задания, например, составить конспект урока, внеурочного занятия (викторины, квеста, лабораторного занятия и др.) по физике с использованием средств технопарка универсальных педагогических компетенций.

Результаты

Для определения готовности будущих учителей к работе в технопарке универсальных педагогических компетенций в рамках нашего исследования, проводимого на базе ЮУрГГПУ, мы провели анкетирование студентов бакалавриата по направлению подготовки «Педагогическое образование», профиль «Физика. Математика» и «Технология. Дополнительное образование». Анализ результатов анкетирования представлен в табл. 1.

Анализируя данные анкетирования будущих учителей, мы пришли к выводу о том, что информации по методике обучения физики в условиях технопарка универсальных педагогических компетенций недостаточно. Методическое обеспечение есть на сайте производителя оборудования технопарка [PHYWE [Электронный ресурс]], что требует особенных навыков — знания иностранного языка и, следовательно, доработки. Студенты осознают, что школьники не справятся с имеющимися текстами лабораторных работ и установками, поэтому считают целесообразным разработать методическое пособие для работы с технопарком для школьников.

В результате работы в условиях технопарка студенты отметили трудности:

• недостаточное затемнение кабинета. Некоторые установки требуют проведения экспериментов в темном помещении, что может быть решено путем установки черных экранов на окна, но в технопарке установлены широкие вертикальные жалюзи белого цвета, которые пропускают много света, что негативно сказывается на измерениях;
• неточные описания к лабораторным работам, предложенные производителем оборудования, что требует определенной доработки. Необходимо провести лабораторные работы несколько раз или рассмотреть каждый элемент установки отдельно с целью установить его параметры;
• необходимо пространство. В данном технопарке большинство установок стоит по периметру кабинета, что делает их расположение слишком близким, а это, в свою очередь, делает затруднительным одновременную работу обучающихся на соседних установках;
• необходимость разбираться в настройке оборудования и корректировать снятие показаний эксперимента при возникновении вопросов.

Табл. 1. Анализ ответов респондентов на вопросы анкеты

При разработке методического обеспечения для технопарка студенты испытывали следующие затруднения:

• определять недостающие сведения для разрешения предлагаемой дидактической ситуации (будущие учителя дополнительного образования — 64%, будущие учителя физики — 58%);
• проявлять творческий подход к ее разрешению (будущие учителя дополнительного образования — 58%, будущие учителя физики — 32%);
• применять знания о Федеральном государственном образовательном стандарте основного и среднего образования по физике, спецификации и кодификаторе ВПР, ОГЭ и ЕГЭ по физике (будущие учителя дополнительного образования — 58%, будущие учителя физики — 29%);
• применять знания о деятельности учителя по проектированию и организации учебных занятий и внеурочной деятельности по физике, что свидетельствует о необходимости осуществления целенаправленной работы по развитию профессиональных умений будущих учителей физики (будущие учителя дополнительного образования — 59%, будущие учителя физики — 29%).

Заключение

Беседа с обучающимися привела к пониманию необходимости создания рекомендаций по работе с технопарком универсальных педагогических компетенций.

• При работе в технопарке следует внимательно работать с установкой и обращать внимание на описание. Если возникают определенные трудности, то необходимо подойти к лаборанту и попросить помощи или обратиться к преподавателю.
• Следует заранее познакомиться с подобными лабораторными работами, чтобы знать предполагаемые результаты и ход работы.
• Необходимо анализировать свою работу, выделять плюсы и минусы работы в технопарке и особенности выполнения конкретных лабораторных работ, чтобы оперировать этой информацией при защите, обсуждении выполнения работы.
• Необходимо учитывать, что на выполнение некоторых работ необходимо больше времени, чем один академический час.
• Обязательно нужно соблюдать технику безопасности, так как многие работы имеют свои особенности (работа со стеклянными колбами, с нагревающимися элементами, работа с электричеством, а также работа с ртутью).
• Необходимо скорректировать описания лабораторных работ с подробным объяснением настройки экспериментальных установок и пошаговой инструкцией работы с ними (в этом может помочь сайт производителя с описанием на иностранном языке, разработки преподавателей, а также собственный опыт).

Таким образом, работа в технопарке универсальных педагогических компетенций позволяет:

• повысить уровень мотивации к естественно-научным дисциплинам;
• расширять кругозор обучающихся;
• развивать навыки работы с современным оборудованием;
• развивать навыки работы с литературой для подготовки теоретического материала;
• формировать профессиональные компетенции;
• работать над описанием лабораторных работ, описывать экспериментальную установку, уметь настраивать ее;
• критически оценивать полученные экспериментальные данные;
• разрабатывать задания для школьников (что в дальнейшем пригодится в профессиональной деятельности);
• формировать готовность использовать знания в области физики для решения профессиональных задач и применять их в дальнейшей профессиональной деятельности.

1. Божко Н. Н., Шубина А. С. Опыт включения преподавателей педагогического университета в реализацию сетевых научно-образовательных проектов с использованием ресурсов технопарка // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. 2022. № 10 (173). С. 56–64.
2. Булгакова Е., Петрова Л., Шульгинова О. Технопарк в учебно-образовательных объектах [Электронный ресурс] // Проект Байкал. 2021. Том 18. № 69. С. 146–149. doi:10.51461/projectbaikal.69.1866
3. Евдокимова В.Е., Устинова Н.Н. Организация экскурсий по физике в технопарк универсальных педагогических компетенций [Электронный ресурс] // Современные наукоемкие технологии. 2022. № 12-2. С. 312–317. doi:10.17513/snt.39478
4. Злобина С.П. Учебные занятия в технопарке Шадринского государственного педагогического университета // Перспективы науки. 2022. № 6 (153). С. 97–99.
5. Кондаурова Т.И., Фетисова Н.Е. Особенности подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности в условиях технопарка университета [Электронный ресурс] // Вестник Омского государственного педагогического университета. Гуманитарные исследования. 2022. № 4 (37). С. 196–199. doi:10.36809/2309-9380-2022-37-196-199
6. Коротаева Е.В., Андрюнина А.С. Формирование готовности у будущих педагогов к интерактивному взаимодействию в образовательной деятельности [Электронный ресурс] // Вестник практической психологии образования. 2023. Том 20. № 1. С. 38–45. doi:10.17759/bppe.2023200104
7. Крехалев В. В. Проблемы организации деятельности детских технопарков в условиях цифровой образовательной среды: на примере технопарка «Северный Кванториум» // Наукосфера. 2022. № 2-2. С. 85–88.
8. Ледовская Т.В., Солынин Н.Э. Формирование универсальных педагогических компетенций средствами современных технопарков (на примере социальных УПК) [Электронный ресурс] // Преподаватель XXI век. 2022. № 4-1. С. 75–87. doi:10.31862/2073-9613-2022-4-75-87
9. Милинский А.Ю. Межфакультетский технопарк универсальных педагогических компетенций как средство профессиональной ориентации школьников на педагогические профессии [Электронный ресурс] // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2022. № 4 (206). С. 247–251. doi:10.34835/issn.2308-1961.2022.4.p247-251
10. Новикова Н.Н., Кузнецова Т.А., Конов А.Б. Технопарк «Кванториум» как площадка для развития регулятивных и коммуникативных учебных действий учащихся // Школа и производство. 2020. № 4. С. 3–12.
11. Оборин М.С. Опыт и перспективы развития технопарков в регионах России [Электронный ресурс] // Вестник Забайкальского государственного университета. 2022. Том 28. № 2. С. 92–100. doi:10.21209/2227-9245-2022-28-2-92-100
12. Редько Л.Л., Шумакова А.В., Веселова В.Г. Проектирование интегративного образовательного пространства педагогического вуза: Монография. Ставрополь: Издательство СТПИ, 2010. 282 с.
13. Санина М.Ю., Ларина Т.В., Федосова А.Р. Использование технопарков универсальных педагогических компетенций и педагогического «Кванториума» при обучении химии и физике в ВГПУ [Электронный ресурс] // Известия Воронежского государственного педагогического университета. 2022. № 4 (297). С. 83–88. doi:10.47438/2309-7078_2022_4_83
14. Санина С.П. Формирование профессиональной готовности студентов к организации совместной учебной деятельности младших школьников [Электронный ресурс] // Вестник практической психологии образования. 2023. Том 20. № 1. С. 27–37. doi:10.17759/bppe.2023200103
15. Сорокина Е.Н., Просвирнин А.В. Сопровождение профессионального самоопределения обучающихся в детских технопарках // Научный вестник НГГТИ. 2019. № 1. С. 23–28.
16. Филатова О.Н., Барабашкина Е.В., Трифанова А.А. Педагогический технопарк «Кванториум» как площадка для формирования цифровых компетенций [Электронный ресурс] // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота: психолого-педагогические науки. 2022. № 4 (62). С. 170–173. doi:10.46845/2071-5331-2022-4-62-170-173
17. Фоминых С.О. Некоторые аспекты организации научно-исследовательской деятельности будущих учителей физики [Электронный ресурс] // Вестник Марийского государственного университета. 2023. Том 17. № 2 (50). С. 228–234. doi:10.30914/2072-6783-2023-17-2-228-234
18. Фоминых С.О. Особенности организации проектной деятельности будущих учителей физики в условиях Технопарка [Электронный ресурс] // Казанский педагогический журнал. 2023. № 1 (156). С. 76–82. doi:10.51379/KPJ.2023.158.1.007
19. Шубина А.С. Формирование готовности будущих педагогов-психологов к профессиональной деятельности в цифровой среде на базе технопарка универсальных педагогических компетенций // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. 2022. № 7 (170). С. 44–50.
20. Якунчев М.А., Семенова Н.Г., Кемешева А.А., Шорина К.О. Возможности детского технопарка «Кванториум» для практико-ориентированного обучения школьников [Электронный ресурс] // Современные наукоемкие технологии. 2022. № 11. С. 233–238. doi:10.17513/snt.39427
21. PHYWE [Электронный ресурс]. URL: https://www.phywe.com/ru/ (дата обращения: 24.03.2023).