Цели обучения информатике в начальной школе

   Лекция 1. Цели обучения информатике в начальной школе.

План:

1.       Информатика в наше время.

2.       Основные проблемы информатики в школе.

3.       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 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 дидактической 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 отвечать 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 используются управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося. "Для обучающих систем такой обмен информацией получил название 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.

Индивидуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения. И это действительно так, хотя индивидуализация ограничена возможностями конкретной 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.