Обсуждение участника:ZhuravelD/Психолого-педагогические основы информатизации обучения
Добавить темуОпределение информатизации процесса обучения. Задача накопления, обработки и обмена информацией стояла перед человечеством на всех этапах его развития и во всех сферах деятельности, в частности, в процессе обучения. Естественно, что в связи с этим создается информационное обеспечение процесса обучения - система форм и методов его отображения на каком-то носителе информации.
Достаточно долго основным носителем этого обеспечения и основным инструментом для решения задач накопления, обработки и распространения полученной информации были мозг, язык и слух человека. Первое кардинальное изменение произошло в связи с созданием письменности, а затем и книгопечатания. Оно создало принципиально новую технологию в накоплении и распространении информации: информационное обеспечение перешло на бумажный носитель. Но это никак не затронуло область переработки информации: здесь практически единственным рабочим инструментом продолжал оставаться человеческий мозг. Механизация отдельных операций по переработке информации (прежде всего вычислительных) с помощью технических средств (логарифмическая линейка, арифмометр и т.п.) ничего принципиально не меняла. С одной стороны, на бумажном носителе представлялась не только исходная и заключительная информация, но и большинство промежуточных результатов, а с другой - каждый шаг по преобразованию информации контролировался и направлялся человеком.
Положение в корне изменилось с появлением компьютеров. Правда, сначала они использовались в основном как большие автоматические арифмометры. Но уже тогда от обычных арифмометров их отличало отсутствие необходимости вмешательства человека в управление вычислительным процессом и запоминание промежуточных результатов.
Принципиально новый шаг был сделан, когда от применения компьютеров для решения отдельных задач перешли к использованию их для системной автоматизации тех или иных законченных участков деятельности человека по переработке информации.
Решающее значение для эффективности систем подобного рода имеет то обстоятельство, что они опираются на автоматизированные информационные базы. Это означает, что в памяти компьютера постоянно сохраняется информация, нужная для решения тех задач, на которые рассчитана система.
Мы будем различать процессы компьютеризации и информатизации процесса обучения.
Компьютеризация обучения - это процесс оснащения соответствующих учреждений средствами современной вычислительной техники. Другими словами, это технический, а не педагогический процесс, и мы его в дальнейшем рассматривать не будем. Хотя требования к нему будут, естественно, формулироваться, исходя из сути решаемых этой техникой педагогических задач.
Информатизация обучения - это процесс, направленный на оптимальное использование информационного обеспечения обучения с помощью компьютера. Он педагогический в том смысле, что в нем решаются педагогические задачи. Перечень этих задач, критерий оптимальности, входные данные и необходимые результаты - все это определяется процессом обучения. Следовательно, только на основе его анализа можно определить все эти параметры.
Компьютеризация - это необходимое условие информатизации, но не достаточное. Компьютер является инструментом, применение которого должно привести к кардинальным изменениям в процессе обучения: практически все промежуточные результаты, если только в этом нет необходимости, человеку не сообщаются; все шаги по преобразованию информации выполняются без вмешательства человека; вся имеющаяся информация обрабатывается компьютером и человеку предлагается оптимальное или близкое к нему решение.
Так как обучение является передачей информации ученику, то, следуя определению академика В. Н. Глушкова (информационные технологии - процессы, связанные с переработкой информации), можно сделать вывод, что в обучении информационные технологии использовались всегда. Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися, т.е. любая педагогическая технология - информационная. Когда же компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин "новая информационная технология обучения" (НИТ). Такой подход отражает первоначальное понимание педагогической технологии как применение технических средств обучения, а компьютер в таком представлении - еще одно ТСО в школе. Слово "новая" просто характеризует применение или неприменение компьютера в процессе обучения.
Вспомним кодоскоп, эпидиаскоп, кинопроектор, учебное телевидение, устройства для программированного контроля и т.д. Современный персональный компьютер, как это понимают многие разработчики, вполне вписывается в этот ряд, обладая мощью всех предшественников вместе взятых. При таком подходе он - просто повое техническое средство обучения.
В педагогическом же смысле никакой новизны нет и в помине. Дело в том, что все указанные устройства, включая и компьютер, при таком подходе всегда были и остаются лишь инструментами, а не подлинными машинами.
Но, как мы знаем из опыта внедрения компьютеров в других областях человеческой деятельности, решающее значение для высокой эффективности систем подобного рода имеет то обстоятельство, что они опираются на автоматизированные информационные базы. Это означает, что в памяти компьютера постоянно сохраняется информация, нужная для решения тех задач, на которые рассчитана система, и набор правил для их решения. Таким образом, речь идет о создании не базы данных, а базы знаний. На ее основе по запросу пользователя компьютер должен сам, без вмешательства человека, сообщить пользователю готовое решение поставленной задачи.
Достаточно очевидно, что создаваемая система должна решать педагогические задачи. Следовательно, в базе должна храниться вся необходимая информация для решения именно таких задач.
Как мы уже отмечали, в образовании "педагогическая технология" и "информационная технология" - это в определенном смысле синонимы. Можно ли считать использование компьютера достаточным основанием для названия этой технологии новой? По нашему мнению, нет.
Благодаря использованию современных обучающих средств и инструментальных сред создаются прекрасно оформленные программные продукты, не вносящие ничего нового в развитие теории обучения. Поэтому можно говорить только об автоматизации тех или иных сторон процесса обучения, о переносе информации с бумажных носителей на магнитные и т.д.
Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если она:
- удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеполагание, целостность);
- решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически и/или практически решены.
При этом средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер.
Информатизация звеньев процесса обучения. Исходя из описанных выше требований, можно представить себе процесс обучения состоящим из следующих основных звеньев (мы модифицировали подход Ю. К. Бабанского с учетом современных реалий):
1) формирование школьного компонента содержания образования и построение внутришкольного образовательного мониторинга;
2) конструирование системы уроков;
3) взаимодействие педагогов и учащихся;
4) текущий анализ;
5) тематический (итоговый) анализ.
В первом звене работа носит стратегический характер и выполняется в начале учебного года. Обратная связь показывает, что накапливаемая информация (мониторинг) о реальном ходе процесса обучения может привести к корректировке школьного компонента содержания образования.
Во втором звене достигаются:
- оптимизация распределения учебного времени между дидактическими единицами темы;
- построение оптимальной системы уроков и каждого урока;
- осуществление дифференцированного подхода к учащимся;
- оптимальный отбор форм и методов работы на уроке;
- педагогическое прогнозирование.
Вся эта работа должна происходить в режиме диалога учителя с компьютером и опираться на информационные модели ученика и содержание образования. Обратная связь показывает возможность изменения полученных результатов в зависимости от реального хода процесса обучения.
Третье звено является центральным в структуре процесса обучения. В зависимости от реальных учебных возможностей учащихся и других особенностей системы, дидактическое взаимодействие может протекать в различных вариантах. Именно выбор оптимального и его грамотная реализация составляют наиболее важный элемент деятельности педагога.
Четвертое звено позволяет своевременно выявить слабые места в процессе обучения, принять оперативные меры по его корректировке. В этом звене предполагается и самоанализ учащимися результатов своей текущей работы, выявление моментов, требующих доработки, внесение изменений в самостоятельную работу.
Пятое звено включает в себя следующие элементы: анализ итоговой информации о результатах дидактического взаимодействия, сопоставление полученных результатов с поставленной целью и выявление нерешенных задач, причины отставания учащихся, самоанализ педагогом своей деятельности. Как и в предыдущем звене, тут предполагается самоанализ учащимися результатов своего обучения по теме, совместное обсуждение этих итогов с педагогами. Все это порождает итоговую обратную связь, которая не только носит информативный характер, но и оказывает влияние на конструирование нового цикла взаимодействия, делая его более высоким по своему уровню, более совершенным. В стратегическом плане итоговая обратная связь может привести к пересмотру школьного компонента содержания образования и построения внутришкольного образовательного мониторинга.
Принцип и способы информатизации процесса обучения. Педагогикой и психологией установлено много закономерных связей, касающихся тех или иных элементов, сторон процесса обучения. Важнейшие из них положены в основу сравнительно небольшого количества требований принципиального характера - принципов обучения, которыми педагог должен постоянно руководствоваться при планировании и осуществлении своей практической деятельности.
Выявлено, что эффективность обучения закономерно зависит от правильного функционирования всех компонентов процесса обучения и закономерно обусловливается решением основных дидактических задач. В соответствии с определением информатизации процесса обучения его информационное обеспечение должно быть построено таким образом, чтобы педагог мог решать все необходимые ему задачи оптимальным образом. Более того, как уже было указанно выше, компьютер при этом предлагает свое решение или набор решений, оставив последнее слово за педагогом.
Поэтому на современном этапе совокупность дидактических принципов необходимо дополнить принципом информатизации: информационное обеспечение процесса обучения должно целостно, системно описывать все его компоненты, давать возможность в каждом его звене оптимально решать необходимые дидактические задачи на основе новых информационных технологий.
Так как информационное обеспечение является основой при использовании практически любого дидактического принципа, то введенный принцип информатизации пронизывает каждый из них, дает возможность их применения с максимальной эффективностью. В этом состоит его как специальное, так и общедидактическое значение.
В традиционном образовательном процессе всегда фиксированы условия обучения - учебное время, способы представления информации и т.д. Это связано с практической невозможностью "вручную" рассчитать их для каждого ученика. Сформулированный принцип информатизации (в части системности и целостности) как раз и требует создания такой базы знаний (представления информационного обеспечения школы в компьютере), чтобы для каждого ученика компьютер сам мог рассчитать оптимальные условия обучения и образовательную траекторию.
Абсолютное большинство методических указаний по использованию компьютеров и новых информационных технологий в процессе обучения один к одному соответствуют хорошо известным руководствам по использованию ТСО на уроках. Учитель сам определяет, что, где и когда применять, опираясь на эти инструкции и личный опыт. Получается, что у учителя появилось новое ТСО, а стратегия его работы осталась без изменения - он сам решает все возникающие дидактические задачи.
Сформулированный принцип информатизации (в части решения основных дидактических задач) предполагает, что на основе созданной базы данных компьютер сам будет решать эти задачи и предоставлять полученные решения учителю. Таким образом, база данных превращается в базу знаний, так как система владеет еще и правилами, что с этими данными делать.
Информатизация процесса обучения рассчитана на то, что учитель при планировании своей деятельности, опираясь на закономерности, принципы обучения и рекомендации компьютера, будет выбирать оптимальный ее вариант. Это означает оптимальный выбор всех компонентов процесса обучения и оптимальную деятельность в каждом звене.
Следовательно, речь должна идти не об отдельных способах информатизации, а именно о системе способов, которые в своей совокупности охватывают все характеристики процесса обучения.
Способом информатизации процесса обучения будем называть такую взаимосвязанную деятельность всего коллектива школы (администрации, учителей, психологов, медицинских работников и др.), которая заранее ориентирована на оптимальное использование информационного обеспечения процесса обучения с помощью компьютера.
Система способов информатизации является новым понятием в дидактике. Осознать ее новизну очень важно, так как сами по себе отдельные способы деятельности учителя, ведущие к информатизации процесса обучения, во многом уже знакомы, особенно ищущим учителям. Однако они, как правило, слабо влияют на результат обучения. А когда учитель овладевает всей совокупностью способов информатизации процесса обучения, происходит как бы качественный скачок - он достигает значительно больших результатов при тех же затратах времени.
Рассмотрим теперь относительно целостную и полную группу способов информатизации процесса обучения в последовательности, соответствующей его звеньям.
1. Построение оптимального учебного плана школы. Учебный план - это дидактическая модель процесса обучения, содержащая общие цели школьного образования, состав и обобщенное содержание учебных предметов, связей между ними, их распределение по годам обучения, недельное и годовое распределение времени, отводимое на каждый предмет. Именно от того, как построен учебный план, как выделены межпредметные связи, как определен состав школьного содержания образования и какова его раскладка по годам, как распределено учебное время между предметами, во многом зависит весь процесс обучения в школе. Ошибки, допущенные на этом уровне, в дальнейшем неисправимы, более того, они, как снежная лавина, порождают перегрузку учеников и учителей на всех годах обучения.
Необходимо также обратить особое внимание на то, что в основном нынешний учебный план абсолютного большинства школ составлен в традиционной парадигме, совершенно не учитывает современный подход к таким документам, представленный в федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта. Такой подход позволяет также построить в школе полный итоговый педагогический мониторинг.
2. Построение электронных моделей школьных учебников. Абсолютное большинство цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), которые предлагаются школе, созданы по идеологии технических средств обучения. Поэтому и методика их использования практически повторяет хорошо известные учебники по применению ТСО на уроке. На их основе почти невозможно построить полный педагогический мониторинг, а цели обучения учитель должен формулировать сам.
Принцип информатизации требует, чтобы школьные учебники были представлены в компьютере своими электронными моделями, которые были бы интеллектуальными помощниками учителя, имели встроенный полный педагогический мониторинг по предмету, были связаны со стандартом (как цель с содержанием, необходимым для ее достижения), являлись надежной основой для решения компьютером основных дидактических задач. Более того, эти модели должны достаточно просто объединяться с имеющимися ЦОРами по предметам.
3. Построение полного внутришкольного педагогического мониторинга. Появление в школах компьютеров привело к тому, что традиционные методы контроля дополняются компьютерным тестированием. При этом последнее связано просто с появлением тех или иных ЦОР, а не с системным внедрением информатизации.
Принцип информатизации процесса обучения требует, чтобы электронные модели учебного плана и учебников дали возможность построить полный внутришкольный педагогический мониторинг: текущий, тематический, итоговый. Причем этот мониторинг должен не только проводить весь необходимый контроль, но и сообщать каждому ученику, как он усвоил необходимые дидактические единицы содержания. А учитель, в свою очередь, получит необходимую информацию по работе всех учеников с каждой дидактической единицей. Этим обеспечивается вся необходимая ученикам и учителям обратная связь.
4. Построение и проведение полного внутришкольного психологического мониторинга. Если в школе есть психолог, то почти все время у него уходит на обработку результатов многочисленных тестирований, необходимых для определения характеристик учеников. С появлением компьютеров многие психологические тесты были автоматизированы, но системный подход и четкая динамика изменений ученика в процессе обучения, как правило, отсутствуют.
Принцип информатизации процесса обучения требует, чтобы в школе функционировал полный психологический мониторинг. Он должен показывать все происходящие изменения в психологических характеристиках ученика в процессе обучения, указывать на возможность возникновения критических ситуаций, выдавать определенные рекомендации учителям по работе с учениками. Вся обработка результатов обследования может быть полностью автоматизирована - этим обеспечивается освобождение психолога от рутинной работы. Если психолог в школе отсутствует, то результаты этого мониторинга служат основанием для работы учителей.
5. Построение и проведение полного внутришкольного мониторинга здоровья и физического развития учащихся. Анализ теоретических исследований и реальной практики показал, что выбор форм и методов здоровьесберегающей деятельности в школе чаще всего основан не на решении конкретных проблем данной школы, а на наиболее демонстративных ее видах: создании специальных лечебных комплексов, кабинетов и т.п.
Построенный на базе новых информационных технологий мониторинг позволяет осуществить индивидуальный подход к учащимся, выделить наиболее актуальные проблемы каждого из них и школы в целом, принимать обоснованные управленческие решения по созданию оптимальных условий формирования здорового образа жизни.
6. Прогнозирование результатов обучения учащихся и класса в целом. Как правило, никаких научно обоснованных прогнозов в школе не делается. Обычно по результатам предыдущих годов обучения отмечается снижение или повышение успеваемости.
Принцип информатизации требует, чтобы в школе на основании результатов психологического и педагогического мониторингов компьютер построил научно обоснованный прогноз результатов учащихся в процессе обучения. Это послужит основанием для объективной оценки реальных достижений, позволит вовремя увидеть возникающие проблемы и принять соответствующие меры.
7. Оптимизация распределения учебного времени внутри предмета и по классу в целом. Учебное время распределяется по темам и параграфам учебника на основе методических рекомендаций и личного опыта учителя. Количество часов по предмету в неделю является стандартным и определяется только учебным планом школы. Как правило, этот важнейший параметр в школе никак не используется для повышения эффективности процесса обучения.
Опираясь на принцип информатизации, можно добиться оптимального распределения учебного времени с целью минимизации перегрузки учеников по предмету. Поскольку при этом учитываются особенности учеников и класса в целом, то полученное распределение времени будет свое для каждого класса. Более того, фактор "время" станет важнейшей характеристикой индивидуальной образовательной траектории ученика.
8. Дифференцированный и индивидуальный подход к ученикам. Дифференцированный и индивидуальный подходы, если они вообще используются в школе, как правило, опираются на субъективные мнения учителей об учениках и содержании образования. Именно отсутствие постоянного отслеживания достижений учащихся, обоснованного прогноза и серьезного анализа содержания образования не дают возможности, даже при желании, в полной мере реализовать эти подходы.
В соответствии с принципом информатизации на основании полных внутришкольных мониторингов, прогнозирования результатов обучения, анализа содержания образования компьютер строит индивидуальные образовательные траектории для каждого ученика. При этом не только видны те результаты, которые должны быть достигнуты учеником, но и даются научно обоснованные рекомендации для их достижения.
9. Оптимальный отбор форм и методов работы на уроке. В процессе накопления опыта у учителя вырабатывается определенный стереотип в применении различных методов и форм работы на уроке, без их должного научного обоснования. Безусловно, в этом есть определенные положительные моменты, но это заставляет учителя не выбирать методы и формы в зависимости от содержания образования и конкретных учеников, а наоборот, "подстраивать" содержание и учеников под "свои методы и формы".
На основании полных внутришкольных мониторингов и анализа содержания образования компьютер находит оптимальный набор методов и форм обучения для каждого ученика и класса в целом. При этом, как и в других подобных ситуациях, машина может "обосновать" свой выбор, предоставляя учителю возможность глубже понять рекомендованную ему стратегию.
10. Построение оптимальной системы уроков и каждого урока по теме. Обычно в школе принят стандартный выбор последовательности уроков и структуры каждого урока. Основанием служит личный опыт учителя, а необходимый анализ содержания образования и возможностей учеников, как правило, не имеет должного научного обоснования.
На основании полных внутришкольных мониторингов и анализа содержания образования компьютер разрабатывает оптимальную последовательность уроков различных видов по теме и оптимальную структуру каждого из них.
Этот способ является своеобразным венцом подготовительного этапа в деятельности учителя. Он учитывает и проведенное распределение учебного времени, и выбранные методы и формы работы, и дифференцированный подход к ученикам, и результаты прогнозирования. Естественно, что вся работа должна быть построена в интерактивном режиме, когда учитель и компьютер - два единомышленника, старающихся в режиме диалога решить важную дидактическую задачу оптимальным образом.
11. Оптимальное сочетание управления и самоуправления учебно-познавательной деятельностью на уроке. Поскольку в соответствии с принципом информатизации урок построен на основе информационных моделей ученика и содержания образования, то происходит оптимальное сочетание управления (деятельность учителя) и самоуправления (деятельность ученика) на уроке. Понятно, что как бы хорошо ни был спланирован урок, на нем может произойти что-то не запланированное. Учитель, получивший необходимые рекомендации от компьютера и ознакомившийся со всей их системой, имеет возможность мобильно реагировать на все возникающие ситуации.
Именно интерактивный режим работы ("диалоги учителя и компьютера") позволяет учителю проиграть все возможные варианты, а затем чувствовать себя на уроке достаточно свободно и уверенно. А это уже - важнейший признак владения учителем методикой информатизации процесса обучения.
12. Текущий анализ, самоанализ и оперативное регулирование процесса обучения. Поскольку результаты процесса обучения не полные, а их обработка носит не системный, выборочный характер, то текущий анализ, самоанализ и оперативное регулирование проводятся только на основе личного восприятия учителя.
Применение принципа информатизации позволяет проводить постоянное сравнение текущих результатов (внутришкольные мониторинги) с прогнозными и на этой основе получать научно обоснованные рекомендации по корректировке следующих уроков по теме. Понятно, что вся эта работа проводится в интерактивном режиме.
13. Тематический анализ, самоанализ и стратегическое регулирование процесса обучения. Использование принципа информатизации позволяет проводить сравнение результатов процесса обучения по теме (мониторинги) с прогнозными и на их основе получать научно обоснованные рекомендации компьютера по построению уроков следующей темы. По результатам тематического контроля и анализа компьютер может внести необходимые изменения в прогноз результатов учеников, что, в свою очередь, вызовет необходимые изменения в деятельности учителя. Таким образом осуществляется необходимая обратная связь и замыкается контур управления процессом обучения со стороны учителя.
Еще раз обратим внимание на то, что предложенная группа способов информатизации является относительно полной и целостной (но это не исключает, конечно, возможности подразделения отдельных способов на более частные). Каждый последующий становится полностью возможным лишь при условии успешного осуществления предыдущих. В целом все они составляют процедуру применения на практике принципа информатизации процесса обучения.
Отметим, что многие из этих способов часто осуществляются на практике без всякого применения идей информатизации: некоторые - несистематически, другие - довольно редко. Поэтому необходимо подчеркнуть еще раз, что только при целостном применении всей системы способов можно рассчитывать на действительное осуществление информатизации процесса обучения.
На основе описанных теоретических положений во многих школах России создана и внедрена информатизация процесса обучения именно как система, а не набор различных задач. Базовая школа проекта - МОУ СШ N 89 Челябинска - на образовательном форуме в Москве в 2004 г. была признана лучшей школой России.