Education of information and communication technology competence preparing mathematics teachers

Informacinių ir komunikacinių technologijų (IKT) įtakota ugdymo technologijų raida pakeitė visų sričių, tarp jų ir matematikos ugdymo turinį. Konstruktyvistinę mokymosi paradigmą, pagrindinius šiuolaikinius didaktinius matematikos mokymo principus – suprantamumą, sąmoningą ir aktyvų žinių perėmimą, vaizdumą, mokymo diferencijavimą, individualizavimą ir kt. – gali įgyvendinti tik atitinkamos kompetencijos matematikos mokytojai. Šalies pedagogų kompiuterinio raštingumo standarto, numatančio mokytojų gebėjimus naudoti IKT ugdymo procese, vienas iš reikalavimų yra „Žinoti pagrindinių ugdymui naudojamų kompiuterinių programų tipus, gebėti analizuoti jų privalumus ir trūkumus. Mokėti pritaikyti svarbiausias bendrosios paskirties ir mokomąsias kompiuterines programas ugdymo procese“. Šio bendro reikalavimo taikymas matematikos mokymui – tai ne tik sudėtingų matematikai taikytinų technologijų žinojimo ir įvaldymo, bet ir gebėjimų tinkamai taikyti jas matematikos mokyme reikalavimas. Informacinių technologijų (IT) ištakos yra pirmosiose skaičiavimo mašinose, kurios buvo kurtos spręsti taikomuosius matematikos uždavinius. Ir asmeninių kompiuterių (AK) pirmoji paskirtis buvo matematinių uždavinių sprendimas. Todėl matematikai skirtų šiuolaikinių technologijų yra žymiai daugiau, negu taikytinų kituose moksluose. Dar daugiau, yra programų sistemų, kuriose, atrodo, realizuota visa matematika: jos ne tik skaičiuoja, pertvarko, prastina, vaizduoja, bet ir sprendžia specifinius bene visų matematikos sričių uždavinius. Tačiau tyrimai užsienyje ir Lietuvoje rodo, kad mokytojai nepakankamai naudoja matematikai skirtas technologines priemones matematikos mokyme. Tai susiję su daugeliu faktorių – mokymo tradicijomis, mokyklos vadovų nuostatomis, technologinėmis galimybėmis, bet labiausiai – su matematikos mokytojų nuostatomis ir IKT taikymo kompetencijos stoka. Deramas matematikai taikytinų technologijų integravimas į matematikos mokymo procesą nėra elementarus. „Šiuolaikinėje matematikos didaktikoje įprasta išskirti tris svarbiausius bendruosius matematinius gebėjimus – uždavinių sprendimo, matematinio mąstymo ir matematinio komunikavimo“ (Bendrosios programos ir išsilavinimo standartai). Kiekvieno iš šių gebėjimų ugdyme technologijos gali vaidinti svarbų vaidmenį, tačiau tam būtina ne tik žinoti matematines technologines priemones, bet ir sugebėti jas naudoti reflektyviai: vertinti, stebėti, suprasti, kada kompiuteris gali padėti, o kada geriau jo nenaudoti. Matematikos mokytojui būtina pažinti daug kitų šiuolaikinių IKT dalykų ir jų taikymo aspektų. Būtina įdiegti technologijų svarbos suvokimą, bet ne mažiau svarbu išmokyti jas taikyti, kad edukacinėje praktikoje IKT taikymo parengiamiesiems darbams nereikėtų skirti per daug laiko ir jėgų. Matematikos mokytojus ruošiančios institucijos turi spręsti tris pagrindinius su IKT susijusius uždavinius: kokių matematikai tinkamų technologijų mokyti; kaip mokyti, kad išugdytume šias technologijas suprantančius ir gebančius vertinti mokytojus; kaip tinkamai taikyti technologijas matematikos mokyme. Atsakyti į šiuos klausimus reiškia suprasti, kokia turi būti matematikos mokytojo IKT kompetencija ir kaip ją ugdyti. Kaip konstatuojama išsamiame įvairias šalis apėmusiame tyrime, IKT integravimas į matematikos mokymą universitetiniame lygyje vyksta taip pat lėtai. Apibendrinamuose autorės tyrimuose nagrinėjama, kokie bendrieji ir specialieji IKT taikymo gebėjimai yra svarbiausi, kaip parengti šiuolaikinį matematikos mokytoją, nuo kurio kompetencijos priklauso naujo ugdymo turinio ir naujų mokymo metodų diegimo sėkmė. Šie tyrimai apima keletą sričių – matematiką, informatiką ir edukologiją. Jau dvylika metų, kaip autorė taiko įvairias technologines naujoves mokyme, tiria jų tinkamumą naudoti matematikos mokyme, nagrinėja įvairius matematikos mokymo taikant IKT edukacinius aspektus, technologijų įtakotą matematikos turinio ir didaktikos kaitą, su studentais – būsimais mokytojais bando naujus technologinius įrankius, nagrinėja jų privalumus ir trūkumus, dalyvauja tarptautinėse konferencijose. Autorė ieško matematikos mokymui tinkamiausių informacinių ir komunikacinių (IK) technologijų bei jų taikymo mokyme geriausių metodų. Autorės tyrimus apibendrinančioje apžvalgoje apibrėžta matematikos mokytojo informacinėje visuomenėje IKT taikymo kompetencija, suformuluoti ir sprendžiami šios kompetencijos ugdymo rengiant matematikos mokytojus uždaviniai.The survey summarizes investigations of the author on the technological tools and their educational features applicable to mathematics. The purpose of the investigations is enhancement of the technological and educational competence of mathematics teachers. The main problems of the investigation are: characterization of the main technological tools applicable in mathematics at the university level, description which abilities, knowledge, and skills of application in teaching comprise the technological and educational ICT competence of a contemporary mathematician. Development of educational technologies, influenced by information and communication technologies (ICT), has changed the content of all spheres of education, and the content of mathematical education among them. A constructivist paradigm of learning, the main didactic principles of mathematics teaching: understanding, conscious and active acquiring of knowledge, visualization, differentiation and individualization of learning, etc., can realize only mathematics teachers of the adequate competence. The Standard of Computer Literacy of educators in Lithuania provides abilities of teachers to apply ICT in educational process. One of the requirements is “To know the main types of computer programmes useful for education, to have the ability to analyze their merits and demerits, to apply them in the educational process”. The application of the general requirement in teaching mathematics means not only the knowledge and mastering of complex information technologies applicable to mathematics, but also skills to apply them in teaching mathematics as well. The first purpose of personal computers (PC) was solving of mathematical problems. That is why there exist more contemporary technologies devoted to mathematics than to other sciences. In addition, there are systems of programmes that realize almost all mathematics: they not only calculate, transform, simplify, describe, visualize, but also solve specific problems in all the spheres of mathematics. Nevertheless, the investigations abroad and in Lithuania show that teachers do not use technological tools in a proper way in teaching mathematics. It is due to some factors: teaching traditions, attitude of authorities, technological abilities, but most of all, by the competence of mathematics teachers. And it is especially slow the integration of technologies to teaching mathematics at the university level. A proper integration of technological tools to the process of the teaching mathematics is not elementary. “It is usual to accentuate three main general mathematical abilities: problem solving, mathematical thinking and mathematical communication”. Technologies can enhance the education level of these abilities, but a teacher must not only know technological tools, but also manage to use them reflectively: to evaluate, observe, and understand when a computer can help and when it is better not to use it. The institutions that educate mathematics teachers have to solve three problems connected with ICT: which technologies to teach, how to teach them and how to apply them in teaching mathematics. Answering these questions means understanding what the ICT competence of a contemporary mathematician consists of and how to educate it. The paper investigates which main ICT application abilities describe the competence of a contemporary mathematician and how to educate a highly technologically skilled mathematics teacher. The earlier investigations of the author are used for drawing summary conclusions. The purpose of the investigations is enhancement of the technological and educational competence and the object is the content of technological and educational competence in educating mathematics teachers. The main problems of the investigation are: characterization of the main technological tools applicable in mathematics at the university level; description which abilities, knowledge, and skills of application in teaching comprise the technological and educational ICT competence of a contemporary mathematician; developing the methods of education of ICT competence of mathematics teachers.Švietimo akademijaVytauto Didžiojo universiteta