Информатизация процесса обучения:
как определить ее результативность

На сегодняшний день в российских школах имеется достаточно большой опыт по внедрению информатизации процесса обучения. Однако он носит скорее фрагментарный, чем системный характер, так как все в основном сводится к использованию отдельных обучающих, контролирующих, иллюстрирующих программ. Компьютер практически не решает собственно педагогических задач, а используется как ТСО нового поколения. Представленный ниже опыт системного внедрения компьютеров в процесс обучения* предлагает методику определения его результативности и будет полезен тем руководителям школ и педагогическим коллективам, которые работают в этом направлении.

Результаты внедрения информатизации в школе определяются по специальным критериям, которые должны быть точно обозначены. Без них вся работа в данном направлении оказывается расплывчатой, так как остается неизвестным, по каким признакам можно судить, удалось ли выбрать и осуществить действительно настоящую информатизацию процесса обучения. Поэтому критерии должны формулироваться в терминах и компонентах собственно процесса обучения.

Критерии оптимальности

Критерий оптимальности – это признак, на основании которого производится сравнительная оценка возможных решений, вариантов при информатизации процесса обучения и выбор наилучшего из них.

Критерий оптимальности может помочь руководству школы обосновать разумный выбор модели информатизации, а учителю – выбор наилучшего учебного материала, методов работы на уроке, распределения учебного времени, структуры системы уроков и каждого урока и т.д. Критерии оптимальности становятся для педагогического коллектива своеобразными эталонами, ориентирами, точками отсчета, с помощью которых он сверяет результаты своей деятельности. Кроме того, эти критерии теснейшим образом связаны с представлением о конечной цели деятельности человека.

Обучение является целенаправленной деятельностью и характеризуется стремлением к оптимальным решениям. И, разумеется, известен ряд работ, посвященных различным сторонам усовершенствования процесса обучения. Так, в монографии Ю.К. Бабанского дан всесторонний анализ процесса обучения и предложена его оптимизация по двум критериям: критерий эффективности и качества процесса и критерий расхода времени педагогов и учащихся в процессе обучения.

Проведенный теоретический анализ общей задачи оптимизации процесса обучения позволил сделать ряд очень важных для практики выводов. Остановимся на двух из них.

Первый вывод связан с особым значением дефицитного ресурса – ресурса, малейшее изменение количества которого приводит к изменению в ту или иную сторону эффективности процесса обучения. Иначе говоря, ресурс является дефицитным, если он всегда используется полностью.

Понятно, что в разные периоды развития школы были дефицитными различные ресурсы. Но один ресурс остается устойчиво дефицитным – это учебное время.

Отметим сначала одно принципиальное отличие учебного времени от других составляющих времени обучения.

Если при подготовке к какому-либо уроку учитель (ученик) затратил больше отведенного нормативом времени, то это, вообще говоря, никак не отразится на количестве времени на подготовку к другому уроку, так как это время регламентировано только «на бумаге» и норматив этот практически не выполняется. Относительно учебного рабочего времени все выглядит совсем иначе. Перерасход времени по какой-то теме (или части темы) приводит к уменьшению времени, отведенному на другую тему (или часть темы), на соответствующую величину, что в свою очередь приводит к перегрузке урока материалом и к необходимости резкой интенсификации труда ученика на уроке.

При внимательном рассмотрении различных сеток часов можно отметить, что учебное время всегда строго регламентируется. А это значит, что при введении нового предмета или принципиальных изменениях в уже имеющиеся происходит перераспределение учебного времени в пределах закрепленной нормы.

Как мы уже отмечали, перерасход учебного времени в каком-то месте процесса обучения сразу же приводит к его недостатку в другом. То есть учебное время всегда используется полностью.

Отсюда возникает практическая рекомендация: решая задачу оптимизации процесса обучения, следует минимизировать затраты времени.

На первый взгляд, сама постановка задачи выглядит противоречивой – как можно минимизировать затраты времени, которые заданы и, как мы указали, всегда используются полностью?

Но ситуация не такая простая. Время, которое фиксируется в сетке часов, задает норму: за это время ученик должен достичь поставленных перед ним задач. Это время мы и назовем нормативным учебным временем.

Вместе с нормативным учебным временем объективно существует и фактическое учебное время, которое требуется для достижения поставленных целей.

Если разность между фактическим учебным временем и нормативным назовем учебной перегрузкой, то задача оптимизации состоит в нахождении такого распределения учебного времени, чтобы порожденная им учебная перегрузка была минимальной.

Эту оптимизационную задачу мы назовем основной. Таким образом, сформулированная нами основная оптимизационная задача эквивалентна общей задаче оптимизации процесса обучения, а критерием является учебная перегрузка, которую необходимо минимизировать.

Второй вывод: эффективность процесса обучения тем выше, чем менее регламентированным заранее будет подход к процессу обучения. С точки зрения потребления ресурсов это означает, что лучше всего будет, если все ресурсы распределяются в ходе самого процесса обучения, а не заранее вышестоящими органами.

Понятно, что не со всеми ресурсами можно поступить в соответствии с этой рекомендацией. Но опять рассмотрим ресурс – время.

Он полностью распределяется на уровне проектирования (федеральном, национально-региональном и школьном) и, следовательно, на уровень реализации (класс) приходит в виде норматива (сетка часов), обязательного для выполнения. То есть класс никак не может влиять с помощью этого ресурса на эффективность процесса обучения в том смысле, что вне зависимости от особенностей классов все временные нормативы у них одинаковы. Это как раз и противоречит первому выводу.

Для его преодоления сначала отметим, что время представляется в виде трех последовательных, жестко связанных между собой нормативов (сетка часов):

• недельная нагрузка учащихся;
• количество часов на предмет в учебном году;
• количество часов на предмет в неделю.

Первый норматив определяется гигиеническими нормами и рассматривается нами как данность, то есть не будет подвергаться сомнению и обсуждению (это предмет совершенно другого исследования).

Что касается второго и третьего нормативов, то практическая рекомендация из нашего теоретического вывода следующая: в класс должна поступать только недельная нагрузка учащихся, а полное ее распределение должно производиться на месте, с учетом реальных возможностей учителей и учеников с целью достижения максимальной эффективности процесса обучения.

Итак, в качестве критерия оптимальности обоснована учебная перегрузка, которую необходимо минимизировать. Это – глобальный критерий для всего процесса обучения.

У читателей может создаться впечатление, что при таком подходе надо просто уменьшать и уменьшать объем содержания образования – вот и будет перегрузка минимальной. Но так делать нельзя, потому что соответствующее ограничение по этому самому объему таких действий и не допустит.

Результативность процесса обучения определяется приростом результатов учащихся, близостью реальных результатов учащихся их потенциальным возможностям.

Названные критерии показывают, что при информатизации нельзя довольствоваться некоторым повышением результативности, а необходимо добиваться максимально возможных в данных условиях эффективности и качества. Эти критерии органично взаимосвязаны, влияют друг на друга и должны применяться только совместно. Необходимо подчеркнуть социальное, общественное значение названных критериев, их соответствие современным задачам школы.

Опыт внедрения идей информатизации показал, что следует различать понятия «критерии оптимальности информатизации процесса обучения» и «критерии оптимальности построения информатизации процесса обучения». Осуществление отдельных элементов информатизации (электронные учебники, электронный документооборот и т.п.) не приводит к оптимальности результатов, так как наивысшие возможные в конкретных условиях итоги могут быть достигнуты только тогда, когда осуществляется целостная система взаимосвязанных мер, используются все возможности и резервы.

Нельзя забывать о том большом вреде, который может нанести школе практика оценки ее деятельности только по показателям процесса, то есть по отчетности о проделанной работе, когда качество и эффективность деятельности педагогического коллектива определяются по числу проведенных мероприятий, а не по достигнутым результатам.

Очевидно, что и учителя, и руководители школы, и работники органов управления образованием, и методисты должны свободно владеть и показателями процесса, и показателями результата, рассматривая первые как предварительные, как своеобразные предпосылки, как ступени достижения показателей оптимальности информатизации процесса обучения; пользоваться и теми и другими одновременно, в их взаимосвязи.

Показатели оптимальности построения процесса обучения

К этим показателям относится сам факт выполнения всех условий информатизации процесса обучения в их взаимосвязи.

Создание благоприятных условий. Этот показатель можно признать осуществленным, если в школе:

а) учебные кабинеты с компьютерами обеспечены необходимым оборудованием в соответствии с необходимыми требованиями; если учителя осознанно, целесообразно и с чувством меры их используют, располагают современными методическими пособиями; предметы обеспечены электронными учебниками; в школе функционирует полный образовательный мониторинг;

б) соблюдаются нормативы светового, воздушного, температурного режима в классах (особенно оборудованных компьютерами), нормативы площади на каждого ученика;

в) обеспечены благоприятные психологические условия для обучения и воспитания, когда учебная деятельность школьников протекает особенно плодотворно, ученики не испытывают излишних эмоциональных напряжений;

г) создана необходимая эстетическая обстановка в школьном здании, кабинетах и других учебных помещениях.

Использование информационной модели ученика. Этот показатель, свидетельствующий о выполнении важнейшего условия информатизации, можно считать достигнутым, если в школе построены все три мониторинга, позволяющих системно, комплексно изучать личность учащегося, – педагогический, психологический и здоровья. На их основе учителя вырабатывают конкретные рекомендации, позволяющие ликвидировать пробелы в подготовке, недостатки в воспитании и развитии ребенка, группы школьников и класса в целом.

Если личность ребенка не изучается, а его результаты не используются в процессе обучения, то все остальные показатели процесса и результата информатизации недостижимы и информатизация становится в принципе невозможной, ибо любые рекомендации, разработки, решения, не учитывающие индивидуальные особенности детей, некорректны. Ведь конкретизация задач образования, воспитания и развития, выбор оптимального содержания, методов, средств, форм обучения определяются прежде всего на основе знания индивидуальных особенностей ребенка, сильных и слабых сторон его личности.

Если выполняется только одна функция внутришкольного мониторинга – диагностическая, то есть личность изучается, а программа работы с учащимся и классом не обсуждается и не принимается, то показатель нельзя считать достигнутым: изучение учащихся – не самоцель, а условие для осуществления информатизации процесса обучения.

Использование информационной модели содержания образования. Этот показатель можно считать достигнутым, если построенная в школе информационная модель содержания образования:

а) включает все необходимые внутришкольные уровни (учебный план школы, программы и учебники по предметам);

б) дает возможность самому компьютеру, без вмешательства человека, проанализировать это содержание и на основании этого (и информационной модели ученика) предложить учителю оптимальное решение важнейших дидактических задач;

в) позволяет построить полный, валидный педагогический мониторинг.

Естественно, что информационная модель содержания образования должна удовлетворять еще ряду требований (быть обучающей, иллюстрирующей системой и т.д.), но именно указанные выше позволяют говорить о создании и использовании в школе действительно информационной модели содержания образования, а не набора «книжек с картинками».

Если содержание образования не анализируется, а его результаты не используются в процессе обучения, то все остальные показатели процесса и результата информатизации недостижимы и информатизация становится в принципе невозможной.

Если выполняется только одна функция информационной модели содержания образования – диагностическая, то есть содержание изучается и анализируется, а программа работы с ним не обсуждается и не принимается, то показатель нельзя считать достигнутым: изучение и анализ содержания образования – не самоцель, а условие для осуществления информатизации процесса обучения.

Оптимальное распределение учебного времени. Показатель можно считать реализованным, если распределение учебного времени внутри предметов и между предметами проведено оптимальным образом, с учетом реальных возможностей учащихся, характеристик реализуемого содержания образования и особенностей педагогического коллектива.

Оптимальный выбор методов обучения. Этот показатель процесса информатизации считается достигнутым, если учитель обосновал, почему он пользовался теми или иными методами обучения, на основе чего он их сочетал. Здесь важно оценить основания выбора: если они не научны, то ожидать оптимальных результатов бессмысленно, а если успехи и есть, то они случайны.

Осознанный и обоснованный выбор педагог осуществляет, опираясь на знания тех, кого он учит (информационная модель ученика), чему он учит (информационная модель содержания образования) и рекомендации компьютера по оптимальному выбору методов обучения. Именно этот, третий, фактор позволяет говорить об оптимальной деятельности учителя на данном этапе конструирования процесса обучения.

Дифференцированный подход к учащимся. При оценке этого показателя процесса информатизации необходимо знание учителем реальных учебных возможностей учащихся, фактического состояния дел у каждого ученика и класса в целом и основных характеристик изучаемого содержания образования.

Прогнозирование результатов учащихся. Данный показатель процесса информатизации считается достигнутым, если учитель обосновал, каких результатов потенциально способен достичь каждый ученик и класс в целом. Здесь тоже важно оценить основания предложенного прогноза: если они не научны, то ожидать оптимальных результатов бессмысленно, а если успехи и есть, то они случайны.

Построение оптимальной системы уроков по теме и каждого урока. Этот показатель процесса информатизации считается достигнутым, если учитель обосновал построенную им систему уроков и каждый урок. Важно оценить основания предложенной системы: если они не научны, то ожидать оптимальных результатов бессмысленно, а если успехи и есть, то они случайны.

Самоанализ урока с учетом требований информатизации. Показатель можно считать реализованным, если в соответствии со структурой информатизации процесса обучения учитель способен самостоятельно проанализировать свой урок по всем необходимым параметрам. Для этого учитель должен:

• назвать требования стандарта, место урока в теме;
• охарактеризовать реальные возможности учащихся – по результатам внутришкольного мониторинга;
• обосновать выбор типа урока, его структуру – показать, как при этом был использован компьютер;
• обосновать отбор содержания учебного материала на данном уроке – показать, как при этом была использована информационная модель содержания образования;
• обосновать оптимальность выбранных методов обучения – на основе информационных моделей учащихся и содержания образования;
• объяснить, как осуществляется дифференцированный подход к различным группам учащихся – на основе информационных моделей учащихся и содержания образования;
• дать оценку оптимальности условий обучения на уроке;
• обосновать использование новых информационных технологий на различных этапах урока;
• оценить результаты обучения по завершенной теме на основе критериев оптимальности.

Изменения в педагогическом и ученическом коллективах в ходе внедрения информатизации процесса обучения

Первые (промежуточные) результаты освоения методики информатизации процесса обучения начинают проявляться в деятельности учителей и затем в учебной деятельности учащихся.

Рассмотрим эти изменения.

Рост методического мастерства каждого учителя. Результаты освоения идей информатизации проявляются прежде всего в повышении уровня подготовленности каждого учителя, в его компетентности, в его методическом росте. Учитель, овладевший методикой информатизации, умеет:

• комплексно планировать и решать задачи образования, воспитания и общего развития школьников;
• изучать реальные учебные возможности школьников;
• прогнозировать ожидаемые результаты школьников в учебе;
• определять оптимальную структуру урока и темп обучения учащихся;
• выделять главное, существенное в содержании учебного материала;
• выбирать оптимальные методы обучения;
• осуществлять дифференцированный подход к учащимся;
• создавать оптимальные учебно-материальные, гигиенические, психологические и эстетические условия;
• целостно анализировать свой урок и на этой основе постоянно повышать свою квалификацию, совершенствовать педагогическое мастерство.

Повышение уровня педагогической культуры учителей. Рост педагогического мастерства учителей является реальным шагом от «азбуки» к науке информатизации, к высокому уровню педагогической культуры. Эти изменения проявляются в том, что учитель начинает не разрозненно, а в целостной взаимосвязи воспринимать все категории, закономерности и принципы педагогики, руководствоваться ими в системе при выборе наилучшей в данной ситуации формы организации процесса обучения. А это в свою очередь способствует более успешному решению усложняющихся задач современной школы при рациональных затратах времени и усилий.

Все вышеизложенное представляет ту основу, на которой развивается педагогическое искусство учителя. Иначе говоря, овладение системой способов информатизации представляет собой ту «обязательную программу», на которой развивается творчество учителя. Опыт показал, что информатизация объективно поднимает деятельность учителя с уровня копирования, повторения методических разработок, то есть с ре¬продуктивного, на более высокий, проблемно-поисковый и творческий уровень, несомненно свидетельствующий о росте педагогической культуры учителя. Теория и практика информатизации открывают простор для развития методического творчества учителей, ограждают педагогов от шаблонных требований при контроле за качеством уроков.

Важно понять, каковы механизмы, побуждающие учителя к творческой деятельности. Методика информатизации предполагает выбор наилучшего для данных условий варианта. Уже на этом, начальном, этапе, при выборе содержания, методов, средств, форм обучения, необходим творческий подход учителя.

Далее учитель уже не только выбирает, но и рационализирует, совершенствует при этом отдельные из них. А это уже более высокий уровень творческой деятельности.

Сплочение и развитие педагогического коллектива. Опыт различных школ, где осуществлялось коллективное освоение методики информатизации, показал: ценность осваиваемых учителями идей состоит в том, что вынуждает педагогов больше общаться друг с другом, вызывает дискуссии, совместное обсуждение и анализ посещенных уроков, совершенствует деятельность методических объединений, микрогрупп, специально образованных для изучения новой методики, стимулирует взаимопомощь и соревнование в коллективе. Объединяющим фактором является изучение личности учащихся и классных коллективов с помощью информационной модели ученика.

Во многих школах руководители увидели возможность и продуктивность использования идей информатизации в работе с педагогическим коллективом (учитель глазами ученика, эффективность деятельности учителей, выбор учителем той или иной технологии работы, создание благоприятных условий трудовой деятельности). Все это создает идейное, интеллектуальное, организационное, волевое, эмоциональное, мотивационное, в целом – психологическое единство, обеспечивающее быстрое развитие педагогического коллектива.

Повышение качества процесса обучения. Овладение теорией и методикой информатизации процесса обучения приводит к достижению всеми учащимися качества на максимальном уровне своих реальных возможностей на данный момент. В методике информатизации этот наивысший уровень определяется научно обоснованным автоматизированным прогнозом, сделанным системой на основе информационных моделей ученика, класса и содержания образования.

Показатели оптимальности результатов внедрения

С помощью этих показателей определяется, достигнуты ли конечные цели информатизации. Сразу предупредим: результативности нужно ожидать только при условии применения всей системы мер.

Достижение каждым учеником максимально возможных для него в данный момент времени результатов в обучении. Чтобы воспользоваться этим показателем, необходимо прежде всего установить возможный уровень максимума отдачи для каждого ученика в данной учебной четверти. Напомним, как это делается: на основании информационных моделей ученика и содержания образования учитель в режиме диалога с компьютером (соответствующая экспертная система) определяет, прогнозирует уровень реальных учебных возможностей учащихся по своему предмету на конец четверти, полугодия.

Для достижения этого уровня учитель, все так же в режиме диалога с компьютером (на основании уже указанных информационных моделей и используя набор необходимых для этого экспертных систем), оптимизирует распределение учебного времени, осуществляет оптимальный выбор методов и форм работы, проводит дифференцированный подход к учащимся и конструирует оптимальную систему уроков.

Дмитрий МАТРОС,
заведующий кафедрой информатики и методики преподавания информатики
Челябинского государственного педуниверситета

* Информатизация общего среднего образования / Под ред. Д.Ш. Матроса. – М.: Педагогическое общество России, 2004.