Интеллектуальный помощник

Что должно содержаться в компьютере директора школы

Сегодня трудно представить себе школу, в которой на столе директора не стоял бы компьютер. Главным теперь становится вопрос: какая информация должна быть в этом, первом (ведь он стоит на столе у первого руководителя!) компьютере школы.

Спонсор публикации статьи сайт онлайн займов "Займер". При отправлении заявки её автоматически проверяет робот за 2 минуты и переводит деньги через 11 секунд. Вы можете получить займ круглосуточно, с любой кредитной историей, без выходных и праздников. Для отправления заявки Вам нужен только паспорт. Сервис предоставит Вам скидки и бонусы после успешно закрытого займа. Как взять деньги, способы получения и возврата денег, отправка заявки на займ по ссылке: https://www.zaymer.ru/zaym_na_kartu.

Школа, как и любая сложная система, состоит из многих подсистем. Среди них выделяется основная – сам процесс обучения, являющийся главной и определяющей частью всей системы. И потому в информатизации школы в первую очередь должны рассматриваться задачи, связанные с этой подсистемой.

Не умаляя значимости других подсистем (материально-техническое обеспечение, кадры, финансовая деятельность и т.п.), тем не менее отметим, что они остаются вспомогательными и предназначены для соответствующего обеспечения основной составляющей. Следовательно, и информатизация этих подсистем должна определяться выбранным подходом в основной подсистеме.

Однако отметим интересный факт: именно информатизация вспомогательных подсистем наиболее развита, так как сюда достаточно легко переносятся готовые результаты из других отраслей (например, «1С-бухгалтерия»). Более того, когда говорят о специализированном программном обеспечении для директора, то подразумевают как раз описание этих вспомогательных подсистем (например, платформа «Школа»). Информатизация же процесса обучения специфична, требует оригинальных решений, но практически отсутствует даже при описании автоматизированных рабочих мест школьных руководителей.

А между тем для принятия важных решений руководитель школы должен обладать всей необходимой информацией о процессе обучения.

Говоря о компьютеризации процесса обучения, мы подразумеваем процесс оснащения его средствами современной вычислительной техники. Такое уточнение сделано для того, чтобы подчеркнуть отличие этого этапа от следующего – информатизации процесса обучения, под которым мы будем понимать максимально эффективное использование информационного обеспечения этого процесса с помощью компьютера.

Конечно, процесс обучения всегда имел и имеет свое информационное обеспечение независимо от того, проведена компьютеризация или нет. Это все имеющееся «бумажное» описание – от календарных планов учителя до федеральных документов. Данное выше определение как раз подчеркивает тот факт, что на современном этапе появляется нечто новое – компьютер, который дает возможность по-новому построить информационное обеспечение и повысить качество образования. То есть если процесс подготовки и передачи информации обучаемому проходит с помощью компьютера, то можно говорить об информатизации процесса обучения.

Таким образом, слово «информатизация» просто характеризует применение компьютера в процессе обучения. Кодоскоп, эпидиаскоп, разного рода таблицы, кинопроектор, учебное телевидение, устройства для программированного контроля… Современный персональный компьютер вполне вписывается в этот ряд. При таком подходе слово «информатизация» характеризует новое техническое средство обучения. В педагогическом же смысле слова особой новизны нет и в помине. Ведь все указанные устройства, включая компьютер, при таком подходе всегда были и остаются лишь инструментами, а не подлинными машинами. Это связанно с тем, что каждый шаг по преобразованию информации контролируется и направляется человеком.

Но, как мы знаем из опыта внедрения компьютеров в других областях человеческой деятельности, решающее значение 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. То есть по запросу пользователя компьютер должен сам, без вмешательства человека, сообщить пользователю готовое решение поставленной задачи.

Рассмотрим две позиции: какая информация о процессе обучения должна быть в компьютере директора и как должно быть организовано информационное пространство школы, для того чтобы эту информацию получить. Предлагаемый подход, разработанный в Челябинском государственном педагогическом университете совместно с учителями школ города, прошел апробацию во многих школах России. А базовая школа проекта – МОУ СШ №89 г. Челябинска – была признана лучшей школой России на Образовательном форуме в Москве в 2004 году.

1. Какая информация о процессе обучения должна быть в компьютере директора школы.

Естественно это должна быть итоговая информация обо всех составляющих этого процесса: какие результаты имеет ученик, как прошло усвоение различных тем содержания образования и какие педагогические действия были предприняты учителем. При этом необходим взгляд «сверху», то есть сначала перед директором должна развернуться картина по школе в целом (по всем составляющим), а уже затем – конкретизироваться до любого необходимого уровня (параллель, класс, ученик, методическое объединение, учитель).

Итак, три составляющие: ученик, содержание образования, учитель. Проанализируем чуть подробнее каждую из них.

Ученик. Первый раздел информации должен показывать результаты обучения по школе в целом. Эти результаты могут быть уточнены в любом необходимом разрезе (параллель, класс, ученик, предмет; предмет, параллель, класс, тема, параграф, структурная единица, ученик).

Второй раздел отвечает за интеллектуальный потенциал учеников каждого класса. Эта информация позволяет сравнивать возможности обучения в каждом классе и направлять усилия педагогического коллектива на создание максимально благоприятной среды для большей части учащихся. Здесь в первой колонке может быть приведен процент учащихся, чей интеллект не достигает среднего уровня (от общей выборки по всей школе); во второй колонке – процент детей, чей интеллект находится на среднем уровне, и в третьей – выше среднего. Анализ этой части таблицы позволяет выявить классы, где интеллектуальные возможности детей отличаются (в плюс или в минус) по сравнению со средними показателями.

В третьем разделе содержится информация о наличии или отсутствии нарушений в развитии личности учащихся по каждому из классов. В первой колонке приведен процент учащихся, имеющих наиболее выраженные нарушения в развитии личности. Во второй – процент учащихся со средним уровнем нарушений. В третьей – процент учащихся с наиболее благоприятным личност¬ным развитием. Сравнение результатов обучения, развития интеллекта и развития личности позволяет вскрыть причины недореализации интеллектуального потенциала учащихся, конкретизировать задачи для управленческих действий.

В четвертом разделе директор может соотносить результаты обучения и потенциальные возможности учащихся. Принцип тот же – три колонки. В первой – процент учащихся, чьи учебные результаты ниже, чем их интеллектуальный потенциал, измеренный с помощью тестов на интеллект. Во второй – приведен процент учащихся, чьи учебные результаты соответствуют их измеренному интеллектуальному потенциалу. В третьей – процент учащихся, чьи учебные результаты выше, чем измеренный интеллектуальный потенциал. Анализ полученных результатов позволит оценить эффективность учебной работы в классах.

Пятый раздел – это информация о процентном соотношении классов с низким, средним и высоким уровнем сплоченности. Анализ полученных результатов позволит оценить эффективность воспитательной работы. Используемый индекс сплоченности является результатом проведенных социометрических исследований.

Шестой раздел – блок состояние здоровья – предполагает наблюдение за динамикой заболеваемости учащихся от младшего школьного возраста к старшему.

Формой представления данных являются сводные таблицы по состоянию здоровья, распределению по заболеваемости учащихся разных возрастных групп школы, параллели, класса, отдельного ученика. Например, на уровне школы представлены сводные таблицы:

а) по распределению учащихся на группы здоровья;

б) по основным заболеваниям: опорно-двигательного аппарата, пищеварительной, дыхательной, сердечно-сосудистой систем, органов зрения.

В такой же форме данные представлены на уровне параллелей и классов.

Седьмой раздел – блок исследований физической подготовленности – направлен на определение и комплексную оценку развития физического состояния организма.

Содержание образования. Информация в этом блоке может делиться на две части. В первой содержатся данные о том, как проходило усвоение школьного содержания по каждому предмету. Эти данные могут быть уточнены в разрезах:

• по параллели, классу, теме, параграфу, структурной единице (в этом случае мы видим, как проходит процесс обучения по выбранному предмету в каждом классе);
• по теме, параграфу, структурной единице (в этом случае мы видим, как проходит процесс обучения по выбранному предмету в школе в целом).

Вторая часть в блоке показывает, какие темы, по каким предметам вызывают наибольшие затруднения у учащихся. Здесь также возможна любая глубина уточнения. Эти данные служат основой для построения работы методических объединений учителей школы.

Учитель. В первом разделе по каждому предмету представлен полный список учителей, ведущих этот предмет. Также учитель характеризуется здесь тремя следующими параметрами:

• эффективность работы (как прирост достижений учеников, а не их успеваемость);
• технология работы по пяти важнейшим дидактическим задачам:
• педагогическое прогнозирование;
• распределение учебного времени;
• дифференцированный подход к учащимся;
• выбор методов обучения;
• построение системы уроков и урока;
• учитель глазами учеников (гностический, эмоциональный и поведенческий факторы).

По каждому учителю можно провести необходимое уточнение в разрезах параллель, класс.

Во втором разделе представлен полный список учителей школы, где каждый учитель характеризуется по указанным выше параметрам. Этот список можно отсортировать по любому параметру. Здесь же можно получить список учителей, работающих в выбранном классе.

2. Как организовать информационное пространство школы, для того чтобы в компьютере директора всегда была указанная информация.

Для получения подобной итоговой информации необходимо реализовать в компьютере руководителя школы три информационные модели – содержания образования, ученика и учителя.

Начнем с содержания образования. Оно должно быть представлено в компьютере в таком виде, чтобы:

а) компьютер мог сам проанализировать это содержание и на основе результатов анализа и других информационных моделей предложить учителю оптимальное для этих условий решение поставленной задачи;

б) информационную модель можно было использовать как обучающую, иллюстрирующую, контролирующую и иную, но действующую в соответствии с результатами первого пункта систему.

Мы рассмотрим только электронную модель учебника, хотя в компьютере реализована многоуровневая система моделей содержания образования: оптимальный учебный план школы, учебные программы, электронные модели учебников.

Наш подход основывается на ведущей роли структурной идеи в когнитивной теории лич¬ности, связанной с принципиальной важностью изучения структурных свойств познания в отличие от его содержательных свойств. В то время как содержание познавательной сферы может нескончаемо варьироваться под влиянием социальных и других обстоятельств, его структурные свойства могут быть описаны конечным числом терминов, они более устойчивы и инвариантны по отношению к ситуативным факторам.

Отсюда следует необходимость структурного представления содержания учебника в компьютере как первого шага на пути его превращения в интеллектуальный самоучитель. Также подобное представление большинства учебников с единых позиций служит надежной основой для развития общенаучных учебно-интеллектуальных умений (анализ и выделение главного, сравнение, обобщение и систематизация, определение понятий, конкретизация, доказательство и опровержение).

Кроме того, отталкиваясь от основных положений теории учебных текстов, электронная модель учебника должна:

• содержать все основные, базисные предложения учебника;
• служить основанием для автоматического расчета основных параметров учебника (то есть расчетов, проводимых без вмешательства человека);
• содержать такое представление информации, чтобы можно было достаточно технологично построить полную и валидную систему контроля по каждой единице процесса обучения и содержания образования и учебнику в целом.

В соответствии с этими требованиями учебник представлен в компьютере в виде структурных формул, которые строятся следующим образом. В тексте учебника выделены структурные единицы, например понятия, задачи, вопросы, гипотезы, теоремы и т.п., – набор таких структурных единиц определяется предметом. Каждая структурная единица обозначается некоторой геометрической фигурой, внутри указывается ее название. Затем устанавливаются связи между структурными единицами. Если связь имеет место в пределах одного параграфа, то она указывается линией, состоящей из горизонтальных и вертикальных отрезков от ранее вводимой структурной единицы к более поздней.

Исходя из этого, при просмотре структурной единицы на экране по¬является полная структурная информация о ней: содержание, доказательство, рисунок. Этот состав определяется самим предметом. Например, в истории – это историческое место, историческое время, историческое действие.

Таким образом, электронная модель учебника является обучающей системой, полностью эквивалентной самому учебнику. Мы не будем сейчас останавливаться на методике использования ее в работе методического объединения учителей, при подготовке учителя и ученика к уроку, на самом уроке. На основе полученной модели компьютер рассчитывает основные характеристики учебника – информативность, сложность структуры текста, дидактический объем, логические связи и т.д.

Электронная модель учебника служит основанием для создания тестовой системы контроля по каждому параграфу, которая потом и используется в режиме тестирования.

Таким образом, можно говорить о создании в школе информационной модели содержания образования.

Перейдем теперь к рассмотрению ученика.

Информация об ученике состоит из психологического и педагогического мониторингов, а также мониторинга здоровья. Психологический мониторинг в школе мы рассматриваем как систему информационного сопровождения учебного процесса. Его необходимость обосновывается возможностями получения такой информации об ученике, которая требуется учителю для успешной работы. Эта информация лежит в области внутреннего, скрытого и относится к тем особенностям психической организации ученика, которые влияют на успешность освоения учеником содержания образования. Эти особенности можно разделить на:

а) особенности когнитивной сферы (особенности интеллекта учащихся – как ученики получают, хранят, используют информацию),

б) факторы личностного характера, которые могут помогать или мешать процессу обучения (особенности мотивации, межличностных отношений, самооценки и т.д.).

Цель обучения – передача следующему поколению социального опыта. Одновременно предполагается, что сам процесс его усвоения и освоения приводит к некоторым изменениям во внутреннем плане ребенка – в его способности понимать, рассуждать, искать закономерности, планировать и регулировать собственные действия. Школьное обучение в связи с этим можно рассматривать как целенаправленную, организованную систему спланированных воздействий на ученика. Результатом этих воздействий должно явиться отлаживание системы психических процессов, позволяющих понимать и решать широкий круг разнообразных жизненных задач. Весь этот разнообразный круг психических возможностей человека, позволяющих ему адаптироваться к миру, традицион¬но обозначается термином «интеллект». Таким образом, первая группа параметров, которая включается в мониторинг образовательного процесса, – группа параметров интеллекта.

Вторая группа – параметры личности. Здесь важен вопрос о соотношении понятий «личность» и «интеллект». Для наших целей более продуктивным является разведение понятий личности и интеллекта. При этом, когда мы говорим о личности, главными становятся вопросы о ценностях и мировоззрении человека, особенностях темперамента и характера, системе мотивов, представлениях человека о себе, особенностях его межличностных отношений. При таком разделении понятие «интеллект» связывается с обучением и теми сложными когнитивными процессами, которые складываются и развиваются благодаря обучению. Понятие же личности мы соотносим с воспитанием. Здесь речь может идти о проблемах социализации, развитии мотивации, ценностей и убеждений учащихся и т.д.

Отметим, что по обеим группам параметров четко просматривается динамика с 5-го по 11-й класс включительно.

Педагогический мониторинг показывает достижения ученика по каждому предмету. В ходе обучения текущая оценка играет роль обратной связи и подчинена именно достижению цели – эталона (или ее составных частей). Если цель не достигнута, то результаты текущего контроля рассматриваются лишь как указание на необходимость внести коррективы в процесс обучения. Поэтому текущая оценка является лишь формирующей и, как правило, не сопровождается отметками. Текущие оценочные суждения, которые получает ученик, носят содержательный характер и должны помочь ему скорректировать свою работу. Итоговая оценка выражается в баллах.

Мониторинг физического развития и состояния здоровья школьников в условиях их учебной деятельности – в совокупности с педагогическим и психологическим мониторингами – позволяет достаточно адекватно представить информационную модель ученика в компьютере. Он являет собой интегральную систему информационного сопровождения образовательного процесса, обеспечивает педагогов, администрацию школ и органы управления образованием качественной информацией, необходимой для оценки адекватности педагогических технологий и образовательной среды целям обучения и индивидуальным особенностям личности обучаемого.

Таким образом, можно говорить о создании в школе информационной модели ученика.

Теперь рассмотрим создание информационной модели учителя. В эту модель входят также и данные по обратной связи – учитель глазами учеников, – которые формируются в информационной модели ученика.

Для построения оптимального процесса обучения должна быть создана программная среда, которая в режиме диалога с учителем, опираясь на технологию искусственного интеллекта и описанные выше информационные модели, решает следующие дидактические задачи:

• педагогическое прогнозирование;
• оптимальное распределение учебного времени;
• дифференцированный подход к учащимся;
• оптимальный выбор методов обучения;
• построение системы уроков и урока.

Процесс решения каждой задачи построен в виде деловой игры учителя с компьютером. Такой подход позволяет не только получить достоверный прогноз, но и проводить внутри педагогической системы опыты с последующей оценкой их эффективности. Лица, ответственные за выработку педагогических решений, могут оценивать их эффективность одним из трех следующих способов.

Во-первых, существует (по крайней мере теоретически) возможность проводить управляемые эксперименты с педагогической системой (классом, школой). Однако на практике такое не всегда возможно и желательно. Отметим в связи с этим отсутствие в литературе сообщений о проведенных в педагогических системах экспериментах, которые дали бы отрицательный результат (хотя с научной и практической точки зрения такой результат крайне важен).

Во-вторых, если есть данные о развитии конкретной системы за некоторый период времени в прошлом, можно попытаться провести эксперимент на этих данных. Часто данных о прошлом развитии системы (в нашем случае школы или класса) нет. Но даже когда их достаточно, слишком доверять оценкам педагогических решений, полученных таким образом, нельзя.

В-третьих, когда нельзя или нежелательно провести управляемый эксперимент и нет данных о развитии системы в прошлом или в этих данных слишком велика роль случайных факторов, остается единственная возможность: построить модель рассматриваемой системы и оценить ее выходные параметры, то есть заняться имитационным моделированием. Это позволяет расходовать ресурсы компьютера на более тщательное воспроизведение исследуемого процесса, делать более адекватными модели, которые берутся за основу при выработке рекомендаций относительно рационального управления процессом. Результаты имитационного моделирования гораздо легче объяснить лицам, принимающим решения, особенно если они сами участвуют в проведении таких экспериментов.

Более того, запоминая результаты предыдущих имитаций (самообучаемость системы), компьютер сообщает их учителю, тем самым давая возможность использовать уже имеющийся опыт и не повторять чужих ошибок.

Наша система, реализованная в виде серии деловых игр учителя с компьютером, отличается от ее прототипа (процесса обучения) тремя главными качествами:

1. реальные учащиеся заменяются компьютером, в котором программно заложена разработанная имитационная модель процесса обучения (игровой аспект);
2. реальная информация о процессе обучения заменяется псевдореальной информацией, полученной с помощью имитации этого процесса (имитационный аспект);
3. сжимается масштаб времени (экспериментальный характер).

Игра протекает следующим образом. Проведя анализ класса и содержания образования, компьютер сам предлагает учителю набор возможных решений с прогнозом ожидаемого результата. Учитель может выбрать один из них, провести компиляцию нескольких или предложить свой вариант. Компьютер сообщает прогноз по любому предложению учителя, запоминая эти варианты.

Имитационная игра проводится до тех пор, пока результат не устроит учителя или им не будет получено сообщение о том, что выработанный вариант является оптимальным.

Таким образом, информатизация процесса обучения позволяет совершенно по-новому подойти к решению важнейших дидактических задач и превращает компьютер в настоящего интеллектуального помощника учителя.

Дмитрий МАТРОС,
зав. кафедрой информатики
и МПИ Челябинского государственного педуниверситета

Сима СОЗОНТ