План: I. Информатика в наше время. 1. Быстро развивающаяся наука – информатика. 2. Школьный курс информатики. 3. Применение человеком компьютера как инструмента. II. Основные проблемы информатики в школе. 1. Кризис в развитии информатики. 2. Проблемы компьютеризации обучения. III. Содержание компьютерного обучения. I. В наше время повсеместного распространения электронных вычислительных машин (ЭВМ) человеческие знания о природе информации приобретают общекультурную ценность.
Этим объясняется интерес исследователей и практиков всего мира к относительно молодой и быстро развивающейся научной дисциплине - информатике. На сегодняшний день информатика выделилась в фундаментальную науку об информационно - логических моделях, и она не может быть сведена к другим наукам, даже к математике, очень близкой по изучаемым вопросам.Объектом изучения информатики являются структура информации и методы ее обработки.
Появились различия между информатикой как наукой с собственной предметной областью и информационными технологиями. В последние годы школьный курс "Основы информатики и вычислительной техники" вышел на качественно новый этап своего развития. Более-менее унифицировался набор школьной вычислительной техники.Самое главное то, что изменился взгляд на то, что понималось под компьютерной грамотностью. Десять лет назад, в начале внедрения информатики в школы, под компьютерной грамотностью понималось умение программировать.
Сейчас уже практически всеми осознано, что школьная информатика не должна быть курсом программирования.Большая часть пользователей современных персональных компьютеров (ПК) не программирует и не нуждается в этом. Сегодня созданы обширные программные средства компьютерных информационных технологий (КИТ), позволяющих работать с ЭВМ непрограммирующему пользователю. Поэтому минимальным уровнем компьютерной грамотности является овладение средствами компьютерных информационных технологий.
Однако ошибочно было бы ориентировать курс основы информатики и вычислительной техники только на практическое освоение работы с текстовыми редакторами, электронными таблицами, базами данных и пр. Тогда информатика быстро бы потеряла значение как самостоятельная учебная дисциплина.Изучение основы информатики и вычислительной техники в школе должно преследовать две цели: общеобразовательную и прагматическую.
Общеобразовательная цель заключается в освоении учащимся фундаментальных понятий современной информатики. Прагматическая - в получении практических навыков с аппаратными и программными средствами современных ЭВМ. Курс школьной информатики содержательно и методически должен быть построен так, чтобы обе задачи - общеобразовательная и прагматическая - решались параллельно.Информатика как образовательная дисциплина быстро развивается. Если 3 - 4 года назад базовый курс информатики состоял из изучения основ алгоритмизации и программирования, основ устройства и применения вычислительной техники, то сегодня целью курс информатики в школе является повышение эффективности применения человеком компьютера как инструмента.
Компьютерная грамотность определяется не только умением программировать, а, в основном, умением использовать готовые программные продукты, рассчитанные на пользовательский уровень. Эта тенденция появилась благодаря широкому рассмотрению "мягких" продуктов, ориентированных на неподготовленных пользователей.
Разработка таких программно - информационных средств является весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, компьютерных дизайнеров, программистов. Однако она окупает себя благодаря тому, что доступ к компьютеру сегодня может получить практически каждый человек даже без специальной подготовки.II. В последние 3-4 года в развитии информатики как учебной дисциплины наблюдается кризис, вызванный тем, что: - задача 1-го этапа введения школьного предмета информатика в основном выполнена; - все школьники знакомятся с основными компьютерными понятиями и элементами программирования.
Пока решалась эта задача, передний край научной и практической информатики ушел далеко вперед, и стало неясно, в каком направлении двигаться дальше; - исчерпаны возможности учителей информатики, как правило, либо не являющимися профессиональными педагогами, либо не являющимися профессиональными информатиками и прошедшими лишь краткосрочную подготовку в институте усовершенствования учителей; - отсутствуют взвешенные, реалистичные учебники; - из-за различия условий для преподавания информатики в различных школах (разнообразия типов средств вычислительной техники) и появившейся у школ относительной свободы в выборе профилей классов, учебных планов и образовательных программ появился значительный разброс в содержании обучения информатики.
В высших учебных заведениях подготовка по информатике, как правило, не претерпела существенных изменений и имеет ориентацию на вычислительные приложения ЭВМ, не учитывает ведущуюся уже 10 лет подготовку школьников по информатике.
В существенной степени проявилось и изменение парадигмы исследований в области информационных технологий и их приложении на практике.В начальный период своего существования школьная информатика питалась в основном идеями из практики использования информационных технологий в научных исследованиях, технической кибернетике, схемотехнике СБИС, АСУ и САПР. В связи с кризисом финансирования научных учреждений и исследований, фактической остановкой наукоемких производств и их перепрофилированием общая научная ориентация курса информатики утратила актуальность.
Значительно снизилась исходная мотивация школьников к изучению научно-ориентированных предметов и успеваемость по ним. Явно проявляется социальный запрос, направленный на бизнес-ориентированные применения информационных технологий, пользовательские навыки использования персональных компьютеров для подготовки и печати документов, бухгалтерских расчетов и т.д. Однако, большинство общеобразовательных учебных заведений не готово к реализации этого запроса в силу отсутствия соответствующей учебной вычислительной техники и недостаточной подготовке учителей информатики.
Серьезной проблемой учебной информатики является технологический крен в определении стратегии развития этой дисциплины.
Неосознанная ориентация многих специалистов на примат средств обучения перед его целями, то есть на аппаратное и программное обеспечение обучения заставляет задавать вопросы типа отпадает ли надобность в обучении информатике по мере совершенствования интерфейсов программ, легкости и удобства их освоения? [Уваров А. Информатика в школе: вчера, сегодня, завтра //Информатика и образование, 1990, №4, с. 3]. При такой постановке вопроса происходит подмена задачи формирования информационной деятельности в условиях информационной среды простым знакомством с программными средствами.
Распространенной ошибкой при обосновании целей обучения информатике является отрыв учебного предмета от общественной практики, выпячивание его уникальности [Информатику необходимо сохранить //Информатика и образование, 1990, №5, с. 3]. Компьютер является не просто техническим устройством, он предполагает соответствующее программное обеспече¬ние. Решение указанной задачи связано с преодолением трудностей, обусловленных тем, что одну часть задачи — конструирование и производство ЭВМ — выполняет ин¬женер, а другую — педагог, который должен найти разум¬ное дидактическое обоснование логики работы вычисли¬тельной машины и логики развертывания живой челове¬ческой деятельности учения.
В настоящее время после¬днее приносится пока что в жертву логике машинной; ведь для того чтобы успешно работать с компьютером, нужно, как отмечают сторонники всеобщей компьюте¬ризации, обладать алгоритмическим мышлением.
Другая трудность состоит в том, что средство явля¬ется лишь одним из равноправных компонентов дидак¬тической системы наряду с другими ее звеньями: целя¬ми, содержанием, формами, методами, деятельностью педагога и деятельностью учащегося. Все эти звенья вза¬имосвязаны, и изменение в одном из них обусловливает изменения во всех других.Как новое содержание требу¬ет новых форм его организации, так и новое средство предполагает переориентацию всех других компонентов дидактической системы.
Поэтому установка в школьном классе или вузовской аудитории вычислительной машины или дисплея есть не окончание компьютеризации, а ее начало — начало системной перестройки всей техноло¬гии обучения. Преобразуется прежде всего деятельность субъектов образования - учителя и ученика, преподавателя и сту¬дента.Им приходится строить принципиально новые от¬ношения, осваивать новые формы деятельности в связи с изменением средств учебной работы и специфической перестройкой ее содержания.
И именно в этом, а не в овладении компьютерной грамотностью учителями и уче¬никами или насыщенности классов обучающей техникой, состоит основная трудность компьютеризации образова¬ния. Выделяются три основные формы, в которых может использоваться компьютер при выполнении им обучаю¬щих функций: а) машина как тренажер; б) машина как репетитор, выполняющий определенные функции за преподавателя, причем машина может выполнять их лучше, чем человек; в) машина как устройство, моде¬лирующее определенные предметные ситуации (имита¬ционное моделирование). Возможности компьютера широ¬ко используются и в такой неспецифической по отноше¬нию к обучению функции, как проведение громоздких вычислений или в режиме калькулятора.
Тренировочные системы наиболее целесообразно при¬менять для выработки и закрепления умений и навы¬ков. Здесь используются программы контрольно-трени¬ровочного типа: шаг за шагом учащийся получает дози¬рованную информацию, которая наводит на правильный ответ при последующем предъявлении задания.
Такие программы можно отнести к типу, присущему традици¬онному программированному обучению. Задача учаще¬гося состоит в том, чтобы воспринимать команды и отве¬чать на них, повторять и заучивать препарированный для целей такого обучения готовый материал. При исполь¬зовании в таком режиме компьютера отмечается интел¬лектуальная пассивность учащихся.Отличие репетиторских систем определяется тем, что при четком определении целей, задач и содержания обу¬чения используются управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося. "Для обу¬чающих систем такой обмен информацией получил название диалога" Таким образом, репетиторские системы предусматривают своего рода диалог обучающегося с ЭВМ в реальном масштабе времени.
Обратная связь осуществ¬ляется не только при контроле, но и в процессе усвоения знаний, что дает учащемуся объективные данные о ходе этого процесса.По сути дела репетиторские системы ос¬нованы на той же идеологии программированного обуче¬ния (разветвленные программы), но усиленного возмож¬ностями диалога с ЭВМ. Нужно подчеркнуть отличие такого "диалога" от диалога как способа общения между людьми. Диалог — это развитие темы, позиции, точки зрения совместными усилиями двух и более человек.
Траектория этого совме¬стного обмена мыслями задается теми смыслами, кото¬рые порождаются в ходе самого диалога.Очевидно, что "диалог" с машиной таковым принци¬пиально не является.
В машинной программе заранее задаются те ветви программы, по которым движется про¬цесс, инициированный пользователем ЭВМ. Если уча¬щийся попадет не на ту ветвь, машина выдаст "реплику" о том, что он попал не туда, куда предусмотрено логикой программы, и что нужно, следовательно, повторить по¬пытку или начать с другого хода. Принципиально то же самое происходит, когда мы неправильно набираем номер телефона, и абонент отвечает: "Ошиблись номером" либо просто бросает трубку.
Кстати, по этой же причине ин¬дивидуализация обучения реализуется лишь постольку, поскольку в машине заложена разветвленная программа. По идее должно быть наоборот: ввиду уникальности каж¬дого человека в обучающей машине должны возникать индивидуальные программы. Но это не в возможностях компьютера, во всяком случае в настоящее время.Конечно, программист поступает правильно, предус¬матривая систему реплик машины, выдаваемых в опре¬деленных местах программы и имитирующих ситуации общения.
Но поскольку нет реального диалога, то нет и общения, есть только иллюзия того и другого. Диалога с машиной, а точнее, с массивом формализованной инфор¬мации, принципиально быть не может. С дидактической точки зрения "диалоговый режим" сводится лишь к варьированию либо последовательности, либо объема выдаваемой информации. Этим и исчерпываются возмож¬ности оперирования готовой, фиксированной в "памяти" машинной информации.М.В.Иванов пишет: Диалог - это реализованное в педагогическом обще¬нии диалектическое противоречие предмета, а противо¬речие даже самая современная машина освоить никак не может, она к этому принципиально не приспособлена.
Введение противоречивой информации она оценивает "двойкой". Это означает, что компьютер, выступая в функции средства реализации целей человека, не подменяет про¬цессов творчества, не отбирает его у учащихся.Это спра¬ведливо и для тех случаев, когда ЭВМ используется для учебного имитационного моделирования, задающего режим "интеллектуальной игры", хотя, бесспорно, что именно в этой функции применение компьютера явля¬ется наиболее перспективным. С его помощью создается такая обучающая среда, которая способствует активному мышлению учащихся.
Использование машинных моделей тех или иных пред¬метных ситуаций раскрывает недоступные ранее свойства этих ситуаций, расширяет зону поиска вариантов реше¬ний и их уровень.Наблюдается увеличение числа порож¬даемых пользователем целей, отмечается оригинальность их формулировки.
В процессе работы перестраиваются механизмы регуляции и контроля деятельности, транс¬формируется ее мотивация. Их характер определяется тем, насколько программисту удается заложить в обу¬чающую программу возможности индивидуализации работы учащегося, учесть закономерности учебной деятель¬ности. Индивидуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения.И это действительно так, хотя индивидуализация ограничена возможностями конкрет¬ной обучающей программы и требует больших затрат времени и сил программиста. Однако тот идеал индиви¬дуализации, который связывают с широким внедрением персональных компьютеров, имеет и свою оборотную сто¬рону. Индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе диалогическое общение и предлагает его суррогат в виде "диалога" с ЭВМ. В самом деле, активный в речевом плане ребенок, по¬ступив в школу, в основном слушает учителя, занимает "ответную позицию" и говорит на уроках с особого разре¬шения учителя, когда его " вызовут к доске". Подсчита¬но, что за полный учебный год ученик имеет возмож¬ность говорить считанные десятки минут — в основном он молча воспринимает информацию.
Средство формиро¬вания мысли — речь - оказывается фактически выклю¬ченным, а для тех, кто стал студентом, это происходит и в высшей школе.
Обучающиеся не имеют достаточной практики диалогического общения на языке изучаемых наук, а без этого, как показывают психологические ис¬следования, самостоятельное мышление не развивается.Если пойти по пути всеобщей индивидуализации обу¬чения с помощью персональных компьютеров, не забо¬тясь о преимущественном развитии коллективных по своей форме и сути учебных занятий с богатыми возмож¬ностями диалогического общения в взаимодействия, мож¬но упустить саму возможность формирования мышления учащихся.
Реальны и опасность свертывания социальных контактов, и индивидуализм в производственной и об¬щественной жизни.С этими явлениями в избытке встре¬чаются в странах, широко внедряющих компьютеры во все сферы жизнедеятельности.
Нельзя безоглядно ориентироваться на пути внедре¬ния ЭВМ в тех странах, где исходят из принципиально иных представлений о психическом развитии человека, чем те, которые разработаны в современной психолого-педагогической науке.Возникает серьезная многоас¬пектная проблема выбора стратегии внедрения компью¬тера в обучение, которая позволила бы использовать все его преимущества и избежать потерь, ибо они неизбежно отрицательно скажутся на качестве учебно-воспитатель¬ного процесса, который не только обогащает человека знаниями и практическими умениями, но и формирует его нравственный облик.
Нужно учитывать, что широкая практика обучения в нашей стране в общеобразовательной и высшей школе во многом продолжает основываться на теоретических пред¬ставлениях объяснительно-иллюстративного подхода, в котором схема обучения сводится к трем основным звень¬ям: изложение материала, закрепление и контроль.При информационно-кибернетическом подходе, на котором и основывается компьютерная технология, суть дела прин¬ципиально не меняется.
Обучение выступает как предель¬но индивидуализированный процесс работы школьника и студента со знакомой информацией, представленной на экране дисплея.Очевидно, что с помощью этих теоре¬тических схем невозможно описать такую педагогичес¬кую реальность сегодняшнего дня, как, например, про¬блемная лекция, проблемный урок, семинар-дискуссия, деловая игра или научно-исследовательская работа. В большинстве случаев в школах пытаются идти по пути наименьшего сопротивления: переводят содержание учебников и многообразные типы задач на язык програм¬мирования и закладывают их в машину.
Но если мате¬риал был непонятным на предметном, например на хими¬ческом, языке, он не станет более ясным на языке ком¬пьютера, скорее наоборот.Авторы программы в подобных случаях пытаются активизировать работу учащихся с учебным материалом за счет огромных возможностей компьютера по перера¬ботке информации, увеличению ее объема и скорости передачи.
Конечно, возможности человека по переработ¬ке информации далеко не исчерпаны. Однако увеличи¬вать информационную нагрузку можно лишь при усло¬вии, если сам учащийся видит личностный смысл ее по¬лучения. А это бывает тогда, когда он понимает матери¬ал и связывает информацию с практическим действием. В этом случае информация превращается в знание.Знания — это адекватное отражение в сознании чело¬века объективной действительности, обеспечивающее ему возможности разумного, компетентного действия.
Одна¬ко в обучении знание является результатом работы чело¬века не с реальными объектами, а с их "заместителями" — знаковыми системами, которые составляют содержание учебных предметов, учебную информацию. Отражение действительности осуществляется через усвоение таких систем, и в этом преимущество всякого обучения.Его недостаток состоит в том, что эти знаковые системы как бы закрывают человеку возможности практического от¬ношения к действительности, и по этой причине мно¬гие обучающиеся не умеют применять знания на прак¬тике. Опасность отрыва от реальности, неадекватного отра¬жения действительности при компьютерном обучении возрастает, поскольку содержательная информация, пред¬ставленная в учебнике на том или ином предметном языке (физика, химия, биология и т.п.), должна быть выражена еще на одном искусственном языке, языке программиро¬вания.
Происходит как бы замещение замещения, что умножает возможность получения обучающимися фор¬мальных знаний, которые не приближают к практике, а, наоборот, отдаляют от нее. Вывод, который делают исследователи в тех странах, где накоплен опыт компьютеризации, прежде всего в развитых странах Запада, состоит в том, что реальные достижения в этой области не дают оснований полагать, что якобы применение ЭВМ кардинально изменит тради¬ционную систему обучения к лучшему.
Нельзя просто встроить компьютер в привычный учебный процесс и надеяться, что он сделает революцию в образовании.
Нужно менять саму концепцию учебного процесса, в ко¬торый компьютер органично вписывался бы как новое, мощное средство.В зарубежной литературе отмечается, что попытки внедрения компьютера основываются на концепции об¬разования, основной целью которого является накопле¬ние знаний, умений и навыков, которые необходимы для выполнения профессиональных функций в условиях ин¬дустриального производства, и старая концепция обра¬зования уже не соответствует его требованиям. Условия, создаваемые с помощью компьютера, должны способствовать формированию мышления обучающегося, ориентировать его на поиск системных связей и законо¬мерностей.
Компьютер, как подчеркивает П.Нортон, явля¬ется мощным средством оказания помощи в осмыслении людьми многих явлений и закономерностей, однако нуж¬но помнить, что он неизбежно порабощает ум, который пользуется лишь набором заученных фактов и навыков.Усвоение знаний об ЭВМ и ее возможностях, владе¬ние языком программирования, умение программировать являются лишь первыми шагами на пути реализации возможностей компьютера.
Действительно эффективным можно считать только такое компьютерное обучение, в котором обеспечиваются возможности для формирования и развития мышления учащихся. При этом нужно ис¬следовать еще закономерности самого компьютерного мышления. Ясно только.