Актуальность проекта: В соответствии с обновленным содержанием образования, в стране, в содержании учебников географии для школы, широко рассмотрены вопросы обучения цифровых геоинформационных технологий и их методы. Однако методика их практического применения еще не разработана. В учебниках географии обновленного содержания не указаны инструкции по выполнению практических работ, выполняемых с применением геоинформационных технологий, это оставлено в компетенции учителя. Однако, незнание многими учителями источников цифровых геоинформационных технологий и ресурсов, низкая цифровая грамотность или отсутствие навыков использования геоинформационных ресурсов в образовании – отрицательно сказывается на полноценном усвоении учащимися знаний в соответствии с образовательной программой. Поэтому, в целях решения этих проблем, мы предлагаем заявку на научный проект по теме: «Разработка методических основ применения цифровых геоинформационных технологий в преподавании географии обновленного содержания (на примере старших классов)».
Цель проекта – повышение цифровой грамотности учителей и учащихся путем разработки электронного учебного пособия и географического атласа и инструкций для геоинформационного образования в преподавании школьной географии обновленного содержания и разработки методических основ применения цифровых геоинформационных технологий на основе этих разработок.
Предлагаемый исследовательский проект будет реализовано в «Научно-методическом центре географии и экологии» при Институте естествознания и географии КазНПУ имени Абая. Центр оснащен материально-техническими средствами, необходимыми для реализации научного проекта.
В ходе осуществления исследовательской работы будут широко применяться общенаучные (анализ, синтез, индуктивные и дедуктивные методы познания, моделирование, сравнение и др.) и конкретно-предметные (геоинформационные, картографические, сравнительно-географические, географическое описание, анкетирование, наблюдение, беседа, проектирование и др.) методы исследования.
Исследовательская группа, реализующая проект, состоит из молодых ученых с большим опытом выполнения научно-исследовательских работ. Среди них 3 PhD, 3 PhD докторанта, 1 магистр и предусмотрены 2 вакантных места. Большая часть молодых ученых обладает профессиональными навыками по разработке учебно-методических пособий и использованию в исследовательских работах широкого спектра ГИС-программ (MapInfo, ArcGIS, ENVI, ILWIS, QGIS).
В ходе реализации проекта впервые в Казахстане будут разработаны электронное учебное пособие и географический атлас, а также инструкции для геоинформационного образования старших классов, основанные на лучших практиках и анализе передовых мировых геоинформационных технологий и ресурсов. Настоящие учебно-методические пособия будут направлены на приобретение навыков использования следующих видов геоинформационных технологий:
- ГИС-программное обеспечение (ГИС-программы, веб-ГИС, мобильные ГИС-приложения);
- ГИС-серверы;
- Картографические сервисы;
- Геопорталы.
После подготовки учебно-методических материалов впервые в стране будет разработана система курсов повышения квалификации учителей, состоящая из 2-х этапов (базовый уровень), направленных на обучение навыкам их применения; будет разработана ее программы. В сельских школах будут организованы мастер-классы, направленные на обучение и получение геоинформационных знаний с использованием данных учебных пособий. Кроме того, будет разработан пакет видеолекций для обучения использованию геоинформационных технологий и ресурсов в географическом образовании, который будет размещен на платформу YouTube с целью обеспечения доступности для всех пользователей. Благодаря этим работам будут впервые разработаны методические основы применения цифровых геоинформационных технологий.
По завершению проектной работы планируется коммерциализация разработанного в результате исследования электронного учебного пособия, инструкций, электронного географического атласа через ТОО Издательство «Мектеп».
С помощью данного проекта будут разработаны учебно-методические основы применения цифровых геоинформационных технологий в обучении и будет полностью решена проблема освоения географических знаний в соответствии с целями обучения в типовых учебных программах. Разработанная методика позволит учителям проводить исследования в рамках двух конструктивистских методов (обучение на основе спроса (IBL) и проблемное обучение (PBL). Это, наряду с развитием исследовательских компетенций и повышением цифровой грамотности учителей, способствует формированию информационной культуры и приобщению к научно-исследовательской работе путем передачи геоинформационных знаний учащимся.
Ожидаемые результаты:
На основе результатов, полученных в ходе реализации цели и задач исследования проекта, планируется разработать и опубликовать следующие работы:
— публикация 2 научных статей в научных изданиях, рецензируемых по научному направлению проекта, индексируемых на базе Science Citation Index Expanded Web of Science и (или) имеющих процент по CiteScore на базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти);
— публикация 3 (трех) статей в рецензируемом отечественном издании, рекомендованном КОКСОН;
— результаты проекта будут апробированы на международных научных конференциях и будут опубликованы 2 статьи или тезис в сборниках трудов конференции;
— будет разработано цифровое электронное учебное пособие для старших классов, направленное на освоение геоинформационных технологий и ресурсов;
— путем создания серии тематических карт будет разработан электронный географический атлас;
— будут разработаны инструкции по выполнению заданий по географии в старших классах;
— на учебное пособие будет получено авторское свидетельство.
Предполагаемые издания для публикации результатов проекта:
- Journal of Science Education and Technology. CiteScore: 4.3. Процентиль: 90% https://www.springer.com/journal/10956;
- Вестник Казахского национального педагогического университета имени Абая. Серия «Педагогические науки» https://bulletin-pedagogy.kaznpu.kz;
- Журнал «Педагогика и психология» Казахского национального педагогического университета имени Абая – республиканское научно-методическое издание. https://journal-pedpsy.kaznpu.kz;
- Вестник Казахского национального университета имени аль-Фараби. Серия «Педагогические науки» https://bulletin-pedagogic-sc.kaznu.kz/index.php/1-ped;
- Материалы научно-практической конференции в КазНПУ им. Абая;
- Апробация на Международной педагогической конференции в Чехии и публикация текста доклада в сборнике.
Распространение результатов работ среди потенциальных пользователей, сообщества ученых и широкой общественности. Серия видеолекций мастер-классов, снятых в рамках проекта, будет доступна всем пользователям через платформу YouTube. Планируется распространять информацию о ходе и результатах проекта через средства массовой информации и социальные сети, представлять результаты исследований на научных семинарах и конференциях различного уровня.
К области применения и целевым потребителям каждого из ожидаемых результатов проекта относятся все учреждения среднего образования страны (школа, колледж, лицей), а также ВУЗы, готовящие будущих учителей географии.
Влияние ожидаемых результатов проекта на развитие основных научных направлений и смежных отраслей науки и технологий. Работы проекта будут способствовать развитию геоинформационных технологий и сферы «геоинформационного образования» в стране и расширению области применения геоинформационных технологий и ресурсов.
Применение и возможность коммерциализации полученных научных результатов. После завершения проектной работы планируется коммерциализация разработанного в результате исследования электронного учебного пособия, инструкций, электронного географического атласа через ТОО Издательство «Мектеп». Также, после завершения проекта, планируется организация курсов повышения квалификации, подготовленных в ходе реализации проекта, на платной основе.
Социальный, научно-технический, и (или) иной эффект результатов проекта с обоснованием. Разработанная в результате реализации проекта методика позволяет учителям проводить исследования в рамках двух конструктивистских методов (обучение на основе спроса (IBL) и проблемное обучение (PBL). Это, наряду с развитием исследовательских компетенций и повышением цифровой грамотности учителей, способствует формированию информационной культуры и приобщению к научно-исследовательской работе путем передачи геоинформационных знаний учащимся.
Другие прямые и косвенные результаты проекта. В ходе реализации проекта будут разработаны электронные учебно-методические работы, направленные на формирование навыков применения геоинформационных технологий и ресурсов, и показаны пути их использования. Методологические основы применения цифровых геоинформационных технологий будут разработаны впервые в нашей стране.
Состав Исследовательской группы проекта состоит из молодых ученых в возрасте до 35 лет.
Научный руководитель проекта-Усенов Нурбол Ергешович, PhD, главный научный сотрудник, старший преподаватель Института естествознания и географии Казахского национального педагогического университета имени Абая. Направление научных исследований: методика применения педагогических технологий, проблемы применения инновационных технологий в географическом образовании. Прошла научную стажировку в Поморской академии Республики Польша (г. Слупск) на тему:» методические основы обучения социально-экономическим закономерностям и понятиям». Опубликовано более 20 публикаций, в том числе 2 статьи в базе данных Scopus и 3 статьи в журналах из списка комитета по обеспечению качества в образовании и науке. Автор 1 учебного пособия для обучающихся школ и колледжей, студентов вузов. Индекс Хирша (h) в базе данных Scopus равен 1. (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?origin=resultslist&authorId=57221727221&zone=). Задачи при выполнении проекта: анализирует цели обучения и долгосрочные планы в типовых учебных программах по географии для 9-10 и 10-11 классов, разрабатывает электронное учебное пособие и географический атлас и руководит проектом. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель — Лайсханов Шахислам Узакбаевич, PhD, главный научный сотрудник, постдокторант Казахского национального педагогического университета имени Абая. Квалифицированный специалист по картографированию ландшафтов, владеет несколькими ГИС-программами, такими как Arcgis, Ilwis и MapInfo, и навыками использования данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в исследованиях. Направления научных исследований: использование ГИС технологий в образовании, картографирование ландшафтов, агроландшафтные исследования. В 2015-2017 годах был ответственным исполнителем 2 отечественных научных проектов. Руководитель 2 отечественных проектов на 2021-2023 годы. А при выполнении предложенного проекта будет совмещаться консультирование. Прошла научную стажировку в зарубежных университетах и научных институтах, таких как Лейпцигский университет (Германия) и почвенный институт им.В. В. Докучаева (Россия) по цифровой обработке космических снимков в программе ILWIS 3.8. Опубликовано более 50 научных публикаций, в том числе 4 статьи в базе данных Scopus и 12 статей в журналах из списка комитета по обеспечению качества в образовании и науке. Автор 2 учебных пособий для вузов и 1 авторского свидетельства. Индекс Хирша (h) в базе данных Scopus равен 2 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56983077100). задачи при выполнении проекта: выявляет прикладные основы передовых геоинформационных технологий и трудов путем их обзора и разрабатывает пакет геоинформационных технологий и ресурсов и консультирует по методологическим основам проведения исследовательских работ. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель — Алиаскаров Думан Тохтарович, PhD, ведущий научный сотрудник, старший преподаватель Института естествознания и географии Казахского национального педагогического университета имени Абая. Направление научных исследований: использование ГИС-технологий в образовании, составление тематических учебных карт, моделирование процессов урбанизации. Индекс Хирша равен 1 в Scopus ДБ (h-index=1). Разработчик цифровых карт выполнил 2 проекта по грантовому финансированию МОН РК и 3 проекта КазНПУ. Автор более 30 публикаций, в том числе 1 статьи в базе данных Scopus, 1 монографии, 2 учебных пособий. Обязанности при выполнении проекта: разрабатывает тематические карты и электронный географический атлас, организует и проводит курсы повышения квалификации и мастер-классы. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель — Абикбаев Абан Рахимкельдиевич, магистр, научный сотрудник, докторант 2 курса образовательной программы «8d01515 — География » Казахского национального педагогического университета имени Абая. Тема диссертационной работы: «методика использования геоинформационных систем в учебном процессе при профессиональной подготовке студентов», т. е. диссертационная исследовательская работа полностью соответствует направлению исследования проекта. Круг научных исследований: инновационные технологии в образовании, применение ГИС технологий в обучении географии и др. Автор более 20 научных публикаций. Задачи при выполнении проекта: составляет инструкции по применению цифровых геоинформационных технологий и ресурсов при выполнении заданий, содержащихся в учебниках географии, разрабатывает систему курсов повышения квалификации, разрабатывает программы. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель — Мырзалы Назира Бердигуловна, магистр, научный сотрудник, докторант 2 курса образовательной программы «8d01515 — География » Казахского национального педагогического университета имени Абая. Направление научных исследований: методика преподавания географии в условиях обновленного содержания образования. В материалах международных научных конференций опубликовано более 10 статей, в журналах списка комитета по обеспечению качества образования и науки-2 статьи. Обязанности при выполнении проекта: разрабатывает в ходе проекта электронное учебное пособие и географический атлас, разрабатывает программы курсов повышения квалификации. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель — Исаков Ерлан Дуйсенбекович, магистр, научный сотрудник, докторант 2 курса образовательной программы «8d01515 — География » Казахского национального педагогического университета имени Абая. Одним из направлений научного исследования является: изучение возможностей компьютерных систем. В журналах списка комитета по обеспечению качества образования и науки опубликовано 4 статьи. Автор 1 методического пособия для вуза и 1 авторского свидетельства. Задача выполнения проекта: в ходе проекта разработать электронное учебное пособие и географический атлас, создать коллекцию видеолекций мастер-классов и разместить их на платформе YouTube. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель-Кульмуханов Дамира Рустемовна — бакалавр экологии, младший научный сотрудник, старший лаборант ОО “География, окружающая среда и сфера услуг” Института естествознания и географии Казахского национального педагогического университета имени Абая. Направления научных исследований: методика преподавания географии, инновационные технологии в географии. В материалах международных научных конференций опубликовано более 5 статей, в журналах списка комитета по обеспечению качества образования и науки-1 статья. Обязанности при выполнении проекта: разрабатывает в ходе проекта электронное учебное пособие и географический атлас и занимается ведением документации проекта. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель-вакансия, научный сотрудник-выполнение проекта обязанности: обзор научных трудов по теме исследования, разработка пакета геоинформационных технологий и ресурсов, проведение курсов повышения квалификации и мастер-классов. Постоянно работает над проектом, 50%.
Исполнитель-вакансия, младший научный сотрудник-обязанности при выполнении проекта: составляет инструкции по применению цифровых геоинформационных технологий и ресурсов при выполнении заданий и разрабатывает тематические карты и электронный атлас. Постоянно работает над проектом, 50%.
Обязанности при выполнении проекта: постоянно работает над проектом, 50%.
Срок занятости всех исполнителей проекта: 2022-2024 годы.
Кроме того, все члены исследовательской группы являются молодыми учеными (до 35 лет), и большая часть из них имеет большой опыт работы в масштабных ГИС-программах: (MapInfo, ArcGIS, ENVI, ILWIS, QGIS, SuperMap).
