Информационные технологии в системе РО. Понятие информационной среды обучения/
методическая разработка по теме

Шаталов И.В.

Информационные технологии в системе РО.

Понятие информационной среды обучения

Развивающее обучение — это личностно-ориентированная педагогическая система, обеспечивающая получение образования на основе создаваемой сети образовательных маршрутов, представляющих собой последовательность учебных и производственных модулей, самостоятельно выбираемых индивидуумом и обеспечивающих рост его общеобразовательной подготовки и культуры, профессиональную ориентацию, осуществление различных этапов профессионального образования, его уверенное вхождение в социум с учётом своих склонностей и особенностей своего развития на основе широкого использования информационных обучающих технологий.

Один из аспектов развивающего обучения — взаимодействие человека и информационной среды в процессе обучения. Что такое информационная среда? Это система средств общения с человеческим знанием, служащая как для хранения, структурирования и представления информации, составляющей содержание накопленного знания, так и для её передачи, переработки и обогащения.

Формирование среды обучения — сложный процесс, на который влияют как социально-исторические факторы, так и атмосфера в школе и личность учителя. Процесс моделирования влияния всех факторов достаточно труден. С другой стороны, процесс обучения происходит в конкретной информационной среде, связан с передачей определённых знаний, умений и схем поведения. Моделирование информационной среды представляет собой гораздо более обозримую задачу. Принципиальным этапом в моделировании и конструировании информационных сред стало использование компьютера.

В последнее время произошли качественные изменения в использовании обществом учебной информации. Всё большее количество людей, прямо или опосредованно можно отнести к учителям. Изменяется отношение к образованию, которое из «стартового толчка» превращается в регулярное занятие человека. Общение с преподавателями сейчас чаще всего опосредованно компьютерными средствами. Появление компьютера породило новое информационное поле — поле программных продуктов. Они отличаются от книг или лекций своим деятельностным, операциональным характером. Человек самостоятельно овладевает десятками программных продуктов, усваивая культуру их создателей. Таким образом, то, что раньше игнорировалось школой ввиду незначительного суммарного эффекта (влияние родителей и друзей, книг и внешкольного обучения), теперь приобретает существенно большее значение и должно учитываться в конструировании учебного процесса.

Каково принципиальное отличие новой ситуации от имевшейся ранее?

Прежде всего, это принципиальная неоднозначность, недетерминированность обучения. Знание и методики передачи знания эволюционируют параллельно. Психологически человек подобен ребёнку, который учится говорить. Общаясь с разными людьми, ребёнок овладевает языком, не зная правил грамматики. Так же взаимодействует человек с любой богатой информационной средой.

Характерным признаком такого обучения является то, что ученик действует в рамках некоторой инструментальной среды, которая явно или подспудно определяет «правила игры». В рамках конкретной среды можно делать только то, для чего она предназначена, правильно или ошибочно, целесообразно или спонтанно, под руководством учителя или самостоятельно. Но выйти за рамки этой среды невозможно. Работа с информационной средой — это новая проблема методики преподавания.

Наиболее эффективным методом, как формирования, так и анализа предметной информационной среды является её компьютерное моделирование. Поэтому сосредоточимся на обсуждении именно компьютерных моделей информационной среды предметного обучения.

Выделим два направления моделирования:

• моделирование предметной среды;
• моделирование приёмов обучения.

Таким образом, мы выделяем две компоненты информационной среды предметного обучения:

• содержательную компоненту;
• дидактическую компоненту.

 «Правила игры» для обучаемого, имеющего дело с содержательной компонентой информационной среды, представляются в форме средств общения с компьютером (которые носят название интерфейса) и в форме целевых предметных установок. Последние сообщаются преподавателем или содержатся в сопровождающих материалах.

В привычной схеме обучение рассматривается как изложение материала и действия учителя в той или иной ситуации. Надо учитывать, что существует только один путь изложения материала и достижения дидактических целей. Наоборот, ученик в среде обладает относительной свободой. Ученик является инициатором обмена информацией, он может совершать произвольные (для данной среды) действия, гарантированно оставаясь в рамках нужного информационного пространства. В общем-то, и учитель имеет относительную свободу: во-первых, он остаётся выразителем общественной значимости обучения, а во-вторых, может менять дидактические подходы в рамках одной информационной среды.

Иными словами, информационная среда является операционной моделью предметной области, и деятельность ученика в ней регламентируется закономерностями предмета, но не ограничивается какими-либо педагогическими или методическими теориями.

Информационные   среды предметного типа можно разделить на два больших класса:

• моделирование предметной (физической) реальности;
• создание виртуальной реальности, овеществляющей абстрактные теории и понятия.

Дидактическая компонента информационной среды представляется компьютерными моделями приёмов обучения. В этом случае появляется возможность формализовать, а значит изучить, сохранить и передать педагогическую теорию и дидактические находки. Иными словами, действия педагога могут моделироваться посредством создания адекватной среды взаимодействия учителя с учеником. Тогда сама среда определит характер их взаимодействия — преподаватель не сможет «забыть» свою педагогическую платформу.

Структуризация дидактических материалов и их компьютерная реализация открывают новые возможности для классификации этих материалов, удобного доступа к ним и быстрого компилирования. Действительно, компьютер может использоваться как средство универсальное: как для реализации, так и для хранения среды, определяющей характер взаимодействия педагога и ученика. Таким образом, пустые программные оболочки будут представлять собой (как карточки в картотеке) различные взгляды на процесс обучения. Однако эти «карточки» активны и могут быть средством обучения после соответствующего «заполнения».

С понятием информационной среды обучения тесно связано понятие интерактивности — возможности для среды поддерживать содержательный диалог. Обучение «в интерактивном режиме» подразумевает продолжительное взаимодействие обучаемого со средой без учителя.

Хорошо организованные среды с удобным интерфейсом характеризуются многообразием возможных диалогов и обеспечивают индивидуальный подход к обучаемым.

Информационные среды в совокупности образуют информационное пространство процесса обучения. Структура информационного пространства, в конечном счете, определяет формы сохранения и передачи любого социального опыта. В этом смысле информационная среда человека, как и среда обитания в целом, нуждается в охране. Необходимо заботиться о сохранении всех тех форм знания, которые сложились исторически и неотделимы от эволюции человечества. Так же, как развитие техники существенно повлияло на формы взаимодействия человека с природой, так и развитие информатики оказывает революционное воздействие на информационное взаимодействие человека с внешним миром, в частности, с природой, техникой, обществом.

Принципиально новым явлением в формировании информационного пространства процесса обучения стала возможность моделирования и конструирования   информационных сред на компьютере. Если дать методисту все желаемые возможности для моделирования среды обучения, то результатом моделирования будет, во-первых, предметная среда, а, во-вторых, модель методики обучения, связанная с этой предметной средой. Разумеется, при моделировании происходит потеря информации, мы получаем только некоторый слепок реальной информационной среды, некоторую проекцию на пространство методик обучения, поскольку фиксируются только познанные методические приёмы.

Проанализируем только те функции информационных сред, которые связаны с их моделированием. Это, с одной стороны, несколько сужает сферу исследования до компьютерно-моделируемых   информационных сред, а с другой — позволяет сосредоточиться на нетрадиционных и мало обсуждавшихся функциях информационных сред.

Выделим следующие функции информационных сред.

По сравнению с традиционным способом сохранения методического опыта — книгой, содержащей его описание, компьютер даёт возможность сохранить опыт в динамической форме, а именно в форме программной оболочки, операционная среда (набор команд) которой характеризует метод. Наполнение оболочки может меняться и характеризует применение метода. Сохранённая таким образом информационная среда допускает независимую экспертизу метода обучения, его анализ и изучение.

Этот способ передачи методического опыта требует его специальной структуризации в виде операционной среды или, иначе, набора операций, характеризующих взаимодействие учителя, ученика и изучаемого предмета. Тогда воспроизводство методического опыта будет заключаться не только в запуске программы на уроке и участия в инициируемом её работой процессе, но и в наполнении этой программной оболочки конкретным материалом. Таким образом, процесс восприятия этого опыта тоже становится активным: и учитель, так же как и ученик, вынужден работать с программной оболочкой. Поэтому результат передачи опыта будет гораздо более эффективным: оба «абонента» вынуждены работать с орудием — компьютерно-реализованной операционной средой. Тем самым мы выводим процесс передачи опыта во внешнюю среду и создаём условия для работы психологического механизма интериоризиции — «приятия во внутренний план» опыта.

Концепция информационных сред создаёт новое направление компьютеризации учебного процесса. Во-первых, процесс конструирования среды отделен от учебного процесса и осуществляется независимым коллективом. Во-вторых, каждая компьютерная среда, как правило, наглядно отражает одну из сторон учебного материала. Имея несколько разных сред с различными наполнениями, можно легко и механически строить нужные сочетания. Таким образом, обеспечивается модульность представления знаний.

Возможность изменения наполнения самим преподавателем придаёт среде необходимую адаптивность.

Универсальность понятия информационной среды позволяет ориентировать их спектр на развитую систему параметров результативности. Иными словами, набор сред может достаточно хорошо отражать всё разнообразие целей учебного процесса.

Принципы самодеятельности и самоорганизации в учебном процессе сформулированы психологами и педагогами отечественной школы давно. Однако, утверждениям типа «учебную деятельность можно и должно организовать в форме учебной «самодеятельности» явно не хватало «технологичности», то есть оставалась нерешённой проблема ответа на вопрос «как». Появление программированного обучения, на первый взгляд, решало эту проблему. Однако уже при поверхностном анализе его практической реализации выясняется, что оно обеспечивает индивидуальную деятельность, но не самодеятельность. Для последней необходима определённая свобода, которой нет в программированном обучении.

Так же обстоит дело с самоорганизацией, которая подразумевает определённую рефлексию: «...обучение любому учебному предмету следует рассматривать как обучение учащихся собственной деятельности по изучению и овладению содержанием учебного предмета». Требуемого для этого абстрагирования действий от знаний можно достичь, используя компьютер: компьютерная операционная среда позволяет ученику конструировать действия и алгоритмы действий с объектами предметной среды и изучать их. Таким образом, проявляется другая функция информационной среды — социализация практического мышления ребёнка посредством разделения его деятельности с деятельностью среды.

Информационная среда позволяет решить проблемы социальной адаптации школьника. Под этим мы понимаем учёт индивидуальных особенностей школьников, выходящий за пределы принципа дифференциации обучения. Действительно, темп овладения отдельными навыками может быть у некоторых учеников настолько низким, что невозможно проводить групповое обучение, а в патологических случаях психика учителя не способна справиться с такой однообразной нагрузкой. Среда может содержать специальные компенсаторные операции и подстраиваться под обучаемого.

Заключение

Среди всех возможных представлений знания наиболее важные и играющие существенную роль:

• представление знания физической моделью или аналогом;
• представление знания инструментом;
• представление знания системой навыков и умений;
• представление знания структурой внутрипредметных связей;
• визуальное представление знаний;
• вербальное представление знаний;
• представление знания заданиями.

Каждое из этих представлений уже само по себе может обеспечить концептуализацию, то есть «присвоение» знаний учеником. Для каждого учителя и предмета можно указать наиболее характерную концептуализацию.

Например, учитель, получивший физическое и математическое образования, может построить весь курс на взаимосвязях физики и математики.

Учитель с техническим образованием, может через практическую деятельность с инструментами и техническими устройствами — «умными вещами» — добиться адекватного восприятия теоретических понятий.

Учитель, считающий, что главными «техническими» средствами являются «мел и доска, бумага и ручка», добивается адекватного усвоения материала посредством последовательного формирования умений и навыков.

«Лёгкий» на слово учитель, рисующий яркими мазками перед умственным взором ученика картину изучаемого предмета, по существу описывает его посредством связей новых понятий со старыми и между ними. Без определений, исторических обзоров и логических выводов возникает эффект понимания как по мановению волшебной палочки. Для таких учителей характерно «мгновенное» определение ошибочности результата, который он тестирует по нескольким важным признакам.

Широко известен и такой подход к обучению: начать с графика, чертежа, диаграммы, рассчитывая, что наглядный образ упорядочит информацию, запустит механизмы «зрительного мышления». Трудно найти преподавателя, который бы не воспользовался таким представлением знаний.

Наконец, наибольшего эффекта всегда добиваются преподаватели, умеющие организовать самостоятельную работу обучаемых. Для этого используются средства, способные передать этот опыт и сделать его технологичным: цикл задач, лабораторные работы, проблемные сюжеты и прочее. В то же время формализация затруднена явно адаптивным характером этого опыта.

Разумеется, ни в каком предмете, ни один из преподавателей не использует чистую стратегию, а комбинирует соответственно своему вкусу и специфике предмета разные методические приёмы, присущие разным формам представления знания.

Выбранные нами формы представления знания определены историческим процессом развития взглядов на обучение и совершенствование дидактических средств, поддерживающих этот процесс.

В этом смысле перечисленные формы представления знания являются базовыми. В то же время они не исчерпывают всего множества форм представления знания.

1. Развитие информационных технологий сделало информационное пространство одним из основных элементов окружающей среды человека. Воздействие информационного пространства на передачу социального опыта следует учитывать при организации учебного процесса.

2. Принципиальную роль начинает играть компьютерное моделирование информационных сред. Моделирование позволяет конструировать и изучать информационные среды вне учебного процесса.

3. Возможность лёгкого сохранения компьютерно реализованных   информационных сред позволяет использовать их для передачи методического опыта. При этом сохраняется не субъективное описание опыта, а все методические материалы вместе с приёмами работы с ними (деятельностная  компонента информационной среды).

4. Одной из основных функций информационных сред является технологическая функция. Вместо отдельных, описательно представленных методов и методик информационная среда обеспечивает воспроизводство учебного процесса в динамике.

При создании информационных сред имеет место технологическая цепочка:

• описание среды — методическое звено;
• разработка интерфейса — инженерно-эргономическое звено;
• наполнение оболочки — производственное звено;
• взаимодействие учителя и ученика в рамках информационной среды — организационно-методическое звено.

5. Развивающая функция информационных сред определяется их инструментальной основой. Такие среды предоставляют обучаемому достаточную познавательную свободу в овладении собственным мышлением.

6. Информационные среды опосредуют общение ученика с обществом. Ученик передаёт среде часть своих действий, планирует свои действия и действия среды. В этом заключается функция социализации практической деятельности учащегося.