Составными компонентами умения творческой деятельности являются: наличие объекта, на который направлено действие; знание объекта действия (его состава и состояния в данный момент); наличие задания и понимание его сущности; знание способов действия; перенос действия в новые ситуации. Научное отражение творческой деятельности БУИ должно быть представлено взаимосвязанным единством знаний в области системного анализа, математического моделирования и соответствующими им умениями. Поэтому в соответствии с этапами процесса обучения выделяем три основные группы умений творческой деятельности:
прогностические умения (умение корректно формулировать цели и задачи творческого задания, осуществлять структуризацию и алгоритмизацию нестандартных задач, осуществлять «перенос» знаний в другую предметную область или на другой объект исследования);
исполнительские умения (умение применить инструментальные средства информатики для редукции исходной задачи, умение реализовать на практике созданную модель процесса, представленного в творческой задаче, умение наглядно представлять решение творческой задачи, умение «защищать» методику и результаты решения творческого задания);
аналитические умения (умение работать с научной литературой, умение формализовать модель процесса в рамках конкретной математической схемы, умение контролировать и критически оценивать свои действия при решении творческих задач, обобщать и систематизировать полученные результаты, умение выявлять закономерности, подобие и аналогии в изучаемых явлениях).
В структуре деятельности студента по овладению умениями творческой деятельности могут быть выделены следующие взаимосвязанные компоненты: осознание профессиональной и личностной значимости задачи овладения умениями творческой деятельности; целевая установка на овладение конкретными умениями; актуализация базовых знаний, которые лежат в основе формируемых умений; раскрытие содержания каждого умения как определенной совокупности действий и операций, его составляющих, и способов выполнения действий; организация практической деятельности и упражнений по овладению умениями; контроль за уровнем сформированности умений, учет и оценка хода и результатов деятельности.
В соответствии с выявленными особенностями умений творческой деятельности БУИ выделены следующие приоритетные задачи по формированию у студентов:
1) умения применять метод информационного моделирования;
2) умения использовать компьютер для автоматизированного решения модельных творческих задач;
3) дидактические и методические приемы, позволяющие самостоятельно повышать квалификацию в области математического моделирования и использования программных средств и информационных технологий.
Изучение структуры, содержания и особенностей умений творческой деятельности позволило построить формальную модель процесса их формирования у будущего учителя информатики. Этот процесс может быть представлен в виде стохастической динамической системы, элементами которой выступают образовательные ситуации.
Важным компонентом процесса формирования умений творческой деятельности будущего учителя информатики является контрольно-регулировочный компонент, который предполагает, что контроль со стороны преподавателя за процессом формирования у студентов умений творческой деятельности и самоконтроль обучаемого за правильностью выполнения заданий происходят одновременно.
Оценочно-результативный компонент предполагает оценку преподавателем и самооценку обучаемым достигнутых в процессе формирования умений творческой деятельности, установление их соответствия поставленным задачам, выявление причин обнаруженных отклонений, проектирование новых задач, учитывающих необходимость восполнения пробелов.
Все компоненты модели формирования умений творческой деятельности БУИ взаимосвязаны и целостны. При формировании умений творческой деятельности каждый компонент модели в отдельности играет определенную роль, но только все компоненты в совокупности обеспечивают итоговый результат [5, 103].
Процесс формирования умений творческой деятельности студентов представлен в виде трёх этапов.
На первом этапе студенты осваивают базовые теоретические знания и практические умения при решении наиболее типичных задач, при этом формируется положительная мотивация к учебной деятельности и непосредственно к изучаемому предмету. На данном этапе студенты приобретают умения репродуктивной деятельности. Несмотря на то, что репродукция предполагает схематизм, стереотипность действий, а, следовательно, и догматизм, она – необходимое условие творческой деятельности. Именно на репродуктивном уровне формируются необходимые умения и навыки, а сама деятельность обеспечивается имеющимися наличными знаниями.
На этапе формирования репродуктивных умений каждый студент, кроме контрольных, лабораторных работ, должен самостоятельно выполнять работы в качестве домашних заданий. Каждая такая работа должна предполагать несколько вариантов ее выполнения, учитывающих индивидуальные способности обучающихся к усвоению учебного материала [7, 113].
Основная задача второго этапа – формирование у студентов умений нормативной творческой деятельности. Ведущее место занимают приемы и методы, направленные на развитие творческих способностей обучающихся.
На третьем этапе учебный процесс строится таким образом, чтобы студенты могли активно приобретать умения собственно творческой деятельности в результате выполнения многовариантных творческих заданий с элементами научного поиска. В нашем случае для этого в учебный процесс предложено ввести курс «Методы математического моделирования динамических систем».
Максимальная продуктивность в решении модельных задач достигается при создании условий, способствующих высокому уровню организации и последовательности совместной поисковой познавательной деятельности. Возникающие проблемные ситуации преодолеваются студентом в процессе активного поиска и синтеза новых знаний, а также при использовании новационных способов действий. Наиболее продуктивен этот процесс в совместной деятельности преподавателя и обучаемого [6, 190].
Создание хорошо организованной микросистемы «учитель - объект изучения - обучаемый», как показали наши исследования, является важным позитивным фактором при формировании умений творческой деятельности будущих учителей информатики. Особенности взаимодействия двух субъектов создают особую образовательную среду и требуют от обучаемого в подобной ситуации, с одной стороны, перехода от нормативного к аналитическому типу мышления, и одновременно, с другой, - принуждают его овладеть ассоциативно-синтетическим строго целенаправленным построением маршрута достижения творческих умений. Процесс решения модельных задач ориентирован на выработку алгоритмизации самого процесса решения. Поэтому одновременно с поиском рационального решения осуществляется и структуризация имеющихся у обучаемого знаний и их целенаправленное пополнение. При освоении программы указанного выше курса предусматривается привлечение студентов к выполнению различных творческих заданий, к научно-исследовательской работе, к подготовке научных публикаций, разработке и защите творческих проектов.
В результате исследований установлено, что одним из способов эффективного формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики является использование предложенной методики обучения, основанной на выполнении многовариантных творческих заданий, связанных с построением и анализом математических моделей сложных систем в различных предметных областях: в технике, экономике и др.
По результатам теоретических и прикладных исследований предлагается для студентов четвёртого-пятого курсов ввести учебный курс (по выбору) «Методы математического моделирования динамических систем». Главная задача курса - создание благоприятной развивающей среды для углубления теоретических знаний студентов по наиболее важным темам базовой дисциплины «Компьютерное моделирование» и развитие соответствующих умений в области формализации и компьютерного решения нестандартных прикладных задач. С использованием данных теоретических и экспериментальных исследований установлено, что введение указанного курса будет способствовать не только углублению базовых знаний в области прикладной информатики, но также может рассматриваться в качестве эффективного средства для систематизации профессиональных знаний и умений, стимулировать процесс выявления и развития творческих способностей БУИ. В интересах постановки новой дисциплины выделены основные группы и определены формы творческих заданий студентам, а также сформулированы методические рекомендации по оптимизации базовых компонентов учебно-методического комплекса, поддерживающего предложенный автором механизм формирования умений творческой деятельности у студентов старших курсов педагогического университета [4, 177].