Проблемы обучения информатики в школе

Скачать работу - Проблемы обучения информатики в школе

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 обеспечение.

Решение указанной задачи связано с преодолением трудностей, обусловленных тем, что одну часть задачи — конструирование и производство ЭВМ — выполняет инженер, а другую — педагог, который должен найти разумное дидактическое обоснование логики работы вычислительной машины и логики развертывания живой человеческой деятельности учения. В настоящее время последнее приносится пока что в жертву логике машинной; ведь для того чтобы успешно работать с компьютером, нужно, как отмечают сторонники всеобщей компьютеризации, обладать алгоритмическим мышлением.

Другая трудность состоит в том, что средство является лишь одним из равноправных компонентов дидак тической системы наряду с другими ее звеньями: целями, содержанием, формами, методами, деятельностью педагога и деятельностью учащегося. Все эти звенья взаимосвязаны, и изменение в одном из них обусловливает изменения во всех других. Как новое содержание требует 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 технологии обучения.

Преобразуется прежде всего деятельность субъектов образования - учителя и ученика, преподавателя и студента. Им приходится строить принципиально новые отношения, 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 учениками или насыщенности классов обучающей техникой, состоит основная трудность компьютеризации образования.

Выделяются три основные формы, в которых может использоваться компьютер при выполнении им обучающих 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, моделирующее определенные предметные ситуации (имитационное моделирование). Возможности компьютера широко используются и в такой неспецифической по отношению к обучению функции, как проведение громоздких вычислений или в режиме калькулятора.

Тренировочные системы наиболее целесообразно применять для выработки и закрепления умений и навыков. Здесь используются программы контрольно-тренировочного типа: шаг за шагом учащийся получает дозированную информацию, которая наводит на правильный ответ при последующем предъявлении задания. Такие программы можно отнести к типу, присущему традиционному программированному обучению.

Задача учащегося состоит в том, чтобы воспринимать команды и отве чать на них, повторять и заучивать препарированный для целей такого обучения готовый материал . При использовании в таком режиме компьютера отмечается интеллектуальная пассивность учащихся.

Отличие репетиторских систем определяется тем, что при четком определении целей, задач и содержания обучения и спользуются управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося. 'Для обучающих систем такой обмен и нформацией получил на звание диалога ''. Таким образом, репетиторские системы предусматривают своего рода диалог обучающегося с ЭВМ в реальном масштабе времени.

Обратная связь осуществляется не только при контроле, но и в процессе усвоения знаний, что дает учащемуся объективные данные о ходе этого процесса. По сути дела репетиторские системы основаны на той же идеологии программированного обучения (разветвленные программы), но усиленного возможностями 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 совместного обмена мыслями задается теми смыслами, которые порождаются в ходе самого диалога.

Очевидно, что 'диалог' с машиной таковым принципиально не является. В машинной программе заранее задаются те ветви программы, по которым движется процесс, инициированный пользователем ЭВМ. Если учащийся попадет не на ту ветвь, машина выдаст 'реплику' о том, что он попал не туда, куда предусмотрено логикой программы, и что нужно, следовательно, повторить попытку 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 индивидуализация обучения реализуется лишь постольку, поскольку в машине заложена разветвленная программа. По идее должно быть наоборот: ввиду уникальности каждого человека в обучающей машине должны возникать индивидуальные программы. Но это не в возможностях компьютера, во всяком случае в настоящее время.

Конечно, программист поступает правильно, предусматривая систему реплик машины, выдаваемых в определенных 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 информации, принципиально быть не может. С дидактической точки зрения 'диалоговый режим' сводится лишь к варьированию либо последовательности, либо объема выдаваемой информации. Этим и исчерпываются возможности оперирования готовой, фиксированной в 'памяти' машинной информации. М.В.Иванов пишет : Диалог - это реализованное в педагогическом общении диалектическое противоречие предмета, а противоречие 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 процессов творчества, не отбирает его у учащихся. Это справедливо и для тех случаев, когда ЭВМ используется для учебного имитационного моделирования, задающего режим 'интеллектуальной игры', хотя, бесспорно, что именно в этой функции применение компьютера является наиболее перспективным. С его помощью создается такая обучающая среда, которая способствует активному мышлению учащихся.

Использование машинных моделей тех или иных предметных ситуаций раскрывает недоступные ранее свойства этих ситуаций, расширяет зону поиска вариантов решений и их уровень.

Наблюдается увеличение числа порождаемых пользователем целей, отмечается оригинальность их формулировки. В процессе работы перестраиваются механизмы регуляции и контроля деятельности, трансформируется ее мотивация. Их характер определяется тем, насколько программисту удается заложить в обучающую программу возможности индивидуализации работы учащегося, учесть закономерности учебной деятельности. Инд и видуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения. И это действительно так, хотя индивидуализация ограничена возможностями конкрет н ой обучающей программы и требует больших затрат времени и сил программиста.

Однако тот идеал индивидуализации, который связывают с широким внедрением персональных компьютеров, имеет и свою оборотную сторону.

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, поступив в школу, в основном слушает учителя, занимает 'ответную позицию' и говорит на уроках с особого разрешения учителя, когда его 'вызовут к доске'. Подсчитано, что за полный учебный год ученик имеет возможность говорить считанные десятки минут — в основном он молча воспринимает информацию.

Средство формирования мысли — речь - оказывается фактически выключенным, 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 исследования, самостоятельное мышление не развивается. Если пойти по пути всеобщей индивидуализации обучения с помощью персональных компьютеров, не заботясь о преимущественном развитии коллективных по своей форме и сути учебных занятий с богатыми возможностями диалогического общения в взаимодействия, можно упустить саму возможность формирования мышления учащихся.

Реальны и опасность свертывания социальных контактов, и индивидуализм в производственной и общественной жизни. С этими явлениями в избытке встречаются в странах, широко внедряющих компьютеры во все сферы жизнедеятельности.

Нельзя безоглядно ориентироваться на пути внедрения 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 многоаспектная проблема выбора стратегии внедрения компьютера в обучение, которая позволила бы использовать все его преимущества и избежать потерь, ибо они неизбежно отрицательно скажутся на качестве учебно-воспитательного 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 представ л ениях объяснительно-иллюстративного подхода, в котором схема обучения сводится к трем основным звеньям: изложение материала, закрепление и контроль. При информационно-кибернетическом подходе, на котором и основывается компьютерная технология, суть дела принципиально не меняется.

Обучение выступает как предельно индивидуализированный процесс работы школьника и студента со знакомой информацией, представленной на экране дисплея.

Очевидно, что с помощью этих теоретических схем невозможно описать такую педагогическую реальность сегодняшнего дня, как, например, проблемная 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 программирования и закладывают их в машину. Но если материал был непонятным на предметном, например на химическом, языке, он не станет более ясным на языке компьютера, скорее наоборот.

Авторы программы в подобных случаях пытаются активизировать работу учащихся с учебным материалом за счет огромных возможностей компьютера по переработке информации, увеличению ее объема и скорости п е редачи.

Конечно, возможности человека по переработке информации далеко не исчерпаны.

Однако увеличивать информационную нагрузку можно лишь при условии, если сам учащийся видит личностный смысл ее получения. А это бывает тогда, когда он понимает материал и связывает информацию с практическим действием. В этом случае информация превращается в знание.

Знания — это адекватное отражение в сознании человека объективной действительности, обеспечивающее ему возможности разумного, компетентного де й ствия. Однако в обучении знание является результатом работы человека 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 отношения к действительности, и по этой причине многие обучающиеся не умеют применять знания на практике.

Опасность отрыва от реальности, неадекватного отражения действительности при компьютерном обучении возрастает, поскольку содержательная информация, представленная в учебнике на том или ином предметном языке (физика, химия, биология и т.п.), должна быть выражена еще на одном искусственном языке, языке программирования.

Происходит как бы замещение замещения, что умножает возможность получения обучающимися формальных 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 традиционную 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 который компьютер органично вписывался бы как новое, мощное средство. В зарубежной литературе отмечается, что попытки внедрения компьютера основываются на концепции образования, основной целью которого является накопление знаний, умений и навыков, которые необходимы для выполне н ия профессиональных функций в условиях индустриального производства, и старая концепция образования уже не соответствует его требованиям.

Условия, создаваемые с помощью компьютера, должны способствовать формированию мышления обучающегося, ориентировать его на поиск системных связей и закономерностей.

Компьютер, как подчеркивает П.Нортон, является мощным средством оказания помощи в осмыслении людьми многих явлений и закономерностей, однако нужно помнить, что он неизбежно порабощает ум, который пользуется лишь набором заученных фактов и навыков.

Усвоение знаний об ЭВМ и ее возможностях, владение 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 исследовать еще закономерности самого компьютерного мышления. Ясно только то, что мышление, формируемое и действующее с помощью такого средства, как компьютер, в чем-то значимо отличается от мышления с помощью, например, привычного печатного текста или технического средства.

Переосмыслению подвергается не только понятие мышления, но и представление о других психических функциях: восприятии, памяти, эмоциях и т.д.

Высказывается, например, мнение, что новые технологии обучения с помощью ЭВМ существенно меняют смысл глагола 'знать'. Понятие 'накапливать информацию в памяти' трансформируется в 'пр оц есс получения доступа к информации'. Можно не сог ла шаться с такими трактовк а ми, но, несомненно, что они навеяны попытками ввест и новую, компьютерную технологию обучен и я и - что психодоги а педагоги должны исследовать особенности разви тия деятельности и психических функций человека в этих условиях. Ясно, что всю проблему нельзя свести к формированию алгоритмического мышления с помощью компьютера. III. Проблемы компьютерного обучения, о чем говорилось выше, не сводятся к массовому производству компьютеров и встраиванию их в существующий учебный процесс.

Изменение средства обучения, как, впрочем, и изменения в любом звене дидактической системы, неизбежно приводят к перестройке всей этой системы.

Использование вычислительной техники расширяет возможности человека, однако оно является лишь инструментом, орудием решения задач, и его применение не должно превращаться в самоцель, моду или формальное мероприятие. Сама возможность компьютеризации учебного процесса возникает тогда, когда выполняемые человеком функции могут быть формализуемы и адекватно воспроизведены с помощью технических средств.

Поэтому прежде, чем приступать к проектированию учебного процесса, преподаватель должен определить соотношение между автоматизированной и неавтоматизированной его частями. По некоторым литературным источникам автоматизированный режим по объему учебного материала может достигать 30 % содержания (Савельев А.Я. Проблемы автоматизации обучения // Вопр. психо логии. 1986. N 1 ) . Эти данные могут помочь выбрать последовательность компьютеризации учебных предме тов.

Естественно, что в первую очередь она затронет те из них, которые используют строгий логико-математический аппарат, содержание которых поддается формализации.

Неформализованные компоненты нужно развертывать каким-то другим, неалгоритмическим образом, что требует от преподавателя, учителя соответствующего педагогического мастерства. При проектировании содержания учебной деятельности нужно иметь в виду, что в нее входят знания из предметной области, а также те знания, которые необходимы для усвоения содержания учебного предмета, включая знания о самой предметной деятельности. ( Машбиц Е.И. Психологические основы управления учебной деятельностью . Киев, 1987 г. ) . При этом, чем больший фрагмент обучения охватывает обучающая программа, тем большее значение приобретает этот второй компонент содержания, здесь могут пригодиться элементы математики, формальной логики, эвристические средства решения учебных задач. В соответствии с концепцией знаково-контекстного обучения (Вербицкий А . А. Концепция знаково-контекстного обучения в вузе // Вопр. психологии. 1987. N 5 ) теория усваивается в контексте практического действия и, наоборот, практические действия имеют своей ориентировочной основой теорию. Такой подход положен в основу опыта компьютерного обучения в той части, которая касается химических расчетных задач. Так, при традиционном подходе учащиеся или слушатели подгот о вительного отделения химико-инженерного вуза должны научиться решать множество подтипов задач путем отработки соответствующих способов решения.

Простой перевод этой процедуры на компьютер немногим улучшает дело.

Системно-контек с тное же развертывание содержания химической науки задает разумную логику, связывающую все возможные компьютерные программы решения этих задач.

Усваивая логику такого развертывания и возможности его перевода на язык программирования, обучающийся усваивает этот язык в контексте изучения содержания учебного предмета . ( Агапова О.И., Швец ВМ., Вербицкий А.А. Реализуется системно-контекстный подход // Вест и, высш. школы. 1987. N 12 ) В процессе работы обучающиеся не просто подставляют недостающие данные в формулу, введенную преподавателем, а проделывают осознанную работу по теоретическому анализу химического материала. В результате они получают данные, преобразование которых по известной процедуре составляет решение задачи.

Теория и практика выступают как две стороны одного и того же процесса решения, а сама задача оказывается диалектически противоречивым явлением. С одной стороны, она является тем, 'обличье' чего принимает теория, а с другой — объектом практического применения этой теории. Противоречие снимается в процессе решения задачи, ориентировочной основой которой является теория.

Существует и другой вариант, при котором обучающийся самостоятельно составляет расчетные химические задачи по заданному преподавателем алгоритму действий. Эта процедура является не чем иным, как существенной частью программы для ЭВМ. В контексте решения содержательных химических задач обучающиеся усваивают и логику составления программ для компьютера.

Остается только записать эту логику на соответствующем машинном языке.

Составляя задачи, обучающиеся овладевают первым этапом программирования — алгоритмизацией содержания химии. На втором этапе осваиваются такие атрибуты программирования, как запись чисел, операторы, правила построения программ и т.п. Таким образом, слушатели одновременно используют два языка: содержательный язык химической науки и формальный язык программирования, один в контексте другого.

Реализуется своего рода ресурсосберегающая тех н ология, отпадает необходимость введения дополнительного курса программирования.

Рассмотренный пример призван иллюстрировать ту мысль, что компьютеризация обучения не означает простого введения нового средства в уже сложившийся учебный процесс.

Необходимо проектирование нового учебного процесса на основе современной психолого-педагогической теории. А это задача посложнее, чем подготовка обучающих программ по существующим учебным предметам.

Судьба компьютеризации в конечном счете будет зависеть от педагогически и психологически обоснованной перестройки всего учебно-воспитательного процесса.

оценка стоимости автомобиля для наследства в Брянске
оценка векселя в Смоленске
оценка зданий в Курске