Управленческие шаги по информатизации
процесса обучения в школе

Уважаемые читатели! Мы начинаем публикацию серии материалов по теме «Информатизация процесса обучения в школе».
Сколько было надежд на появление компьютеров в школе! Сколько вопросов предполагалось решить, нажимая «легким движением руки» на клавиатуру! Сколько мечталось о том, что вот и вся документация уже «ушла» в компьютер и нет теперь надобности хранить толстые и пыльные папки с бумагами!
Да, безусловно, масса проблем с помощью компьютерной техники в школах решена. Но сколько же новых вопросов параллельно появилось! Как решать эти вопросы, как преодолевать все новые и новые затруднения в процессе информатизации в школе, чего стоит и чего не стоит ожидать от информатизации, каким образом должно быть представлено в компьютере содержание образования…
Попробуем разобраться с этими и другими немаловажными вопросами и понять ту пользу, которую информатизация действительно может оказать директору, завучам, учителям и детям.

Часть 1. Общие положения

1.1. Структура информационного обеспечения процесса обучения

1.1.1. Определение информатизации процесса обучения

Несмотря на то что термин «информация» (от латинского informatio – разъяснение, представление) давно и широко используется в науке и в обыденной жизни, точное его определение оказывается весьма затруднительным.

Не вступая в дискуссию по этому вопросу, мы выберем такое определение, которое, по нашему мнению, наилучшим образом отражает подход пользователя.

Информация – сообщение, уменьшающее неопределенность в той области, к которой оно относится.

Таким образом, говорить об информации можно только в том случае, когда ее наличие дает такие знания о каком-то объекте, которых до ее появления у пользователя не было.

Понятно, что задача накопления, обработки и обмена информацией стояла перед человечеством на всех этапах его развития и во всех сферах деятельности, в частности в процессе обучения.

Естественно, что в связи с этим создается информационное обеспечение процесса обучения – система форм и методов его отображения на каком-то носителе информации.

Достаточно долго основным носителем этого обеспечения и основным инструментом для решения задач накопления, обработки и распространения полученной информации были мозг, язык и слух человека.

Первое кардинальное изменение произошло в связи с созданием письменности, а затем и книгопечатания. Это создало принципиально новую технологию в накоплении и распространении информации: информационное обеспечение перешло на бумажный носитель. Но это практически никак не затронуло область переработки информации: здесь основным и единственным рабочим инструментом продолжал оставаться человеческий мозг. Механизация отдельных операций по переработке информации (прежде всего вычислительных) с помощью технических средств (логарифмическая линейка, арифмометр и т.п.) ничего принципиально не меняла. С одной стороны, на бумажном носителе представлялась не только исходная и заключительная информация, но и большинство промежуточных результатов, а с другой – каждый шаг по преобразованию информации контролировался и направлялся человеком.

Нарисованная картина хорошо знакома всем работникам образования: многочисленные документы, описывающие все и вся (классный журнал, всевозможные планы работ, разного рода контрольные работы, статистические данные и т.д.), и необходимость их обработки в обозначенные сроки. В совокупности все это и составляет информационное обеспечение процесса обучения.

Положение в корне изменилось с появлением компьютеров. Правда, первые компьютеры использовались в основном как большие автоматические арифмометры. Но уже тогда от обычных арифмометров их отличало отсутствие необходимости вмешательства человека в управление вычислительным процессом и запоминание промежуточных результатов.

Принципиально новый шаг был сделан, когда от применения компьютеров для решения отдельных задач перешли к использованию их для системной автоматизации тех или иных законченных участков деятельности человека по переработке информации.

Решающее значение для эффективности систем подобного рода 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.

Мы будем различать процессы компьютеризации и информатизации процесса обучения.

Компьютеризация процесса обучения – это процесс оснащения соответствующих учреждений средствами современной вычислительной техники.

Следовательно, компьютеризация – это технический, а не педагогический процесс, и мы его в дальнейшем рассматривать не будем. Хотя требования к нему будут, естественно, формулироваться с опорой на суть решаемых этой техникой педагогических задач.

Информатизация процесса обучения – это процесс, направленный на оптимальное использование информационного обеспечения процесса обучения с помощью компьютера.

Значит, информатизация – это педагогический процесс в том смысле, что в нем решаются педагогические задачи, определяемые процессом обучения. Перечень этих задач, критерий оптимальности, входные данные и необходимые результаты – все это определяется процессом обучения. Следовательно, только на основе его анализа можно определить все эти необходимые параметры. Этим мы и займемся в дальнейшем.

Таким образом, компьютеризация – это необходимое условие информатизации, но недостаточное. При таком подходе компьютер является инструментом, применение которого должно привести к кардинальным изменениям в процессе обучения: практически все промежуточные результаты, если только в этом нет необходимости, человеку не сообщаются; все шаги по преобразованию информации выполняются без вмешательства человека; вся имеющаяся информация обрабатывается компьютером, и человеку предлагается оптимальное или близкое к нему решение.

Так как обучение является передачей информации ученику, то, следуя определению академика В.Н. Глушкова (информационные технологии – процессы, связанные с переработкой информации), можно сделать вывод о том, что в обучении информационные технологии использовались всегда.

Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися. То есть любая педагогическая технология – это информационная технология.

Когда же компьютеры стали настолько широко использоваться в образовании, что появилась необходимость говорить об информационных технологиях обучения, выяснилось, что они давно фактически реализуются в процессах обучения, и тогда появился термин «новая информационная технология обучения» (НИТ).

И тут встает, пожалуй, главный вопрос: к чему относится ключевое в этом определении слово «новые»? Именно для акцентирования внимания на этом принципиальном моменте мы и применили термин НИТ вместо более «современного» термина ИКТ (информационные и коммуникационные технологии).

Анализ многочисленной литературы и большого количества программных продуктов показал, что, по мнению их авторов, главное в НИТ – это компьютер с соответствующим техническим и программным обеспечением, отсюда и определение: новые информационные технологии обучения – процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которого является компьютер. То есть если в процессе обучения применяется компьютер, то в школе используются НИТ, а если не применяется, то в школе используются ИТ. Такой подход отражает первоначальное понимание педагогической технологии как применения технических средств обучения, а компьютер в таком представлении – еще одно ТСО в школе (как известно, ТСО – это Тряпка Сырая Обыкновенная).

Таким образом, слово «новые» просто характеризует применение или неприменение компьютера в процессе обучения. Действительно, кодоскоп, эпидиаскоп, разного рода таблицы и фолии, кинопроектор, учебное телевидение, устройства для программированного контроля и т.д. Современный персональный компьютер, как это понимают подобные разработчики, вполне вписывается в этот ряд, обладая мощью всех предшественников вместе взятых. При таком подходе слово «новые» характеризует действительно новое техническое средство обучения.

В педагогическом же смысле слова никакой новизны нет и в помине. Дело в том, что все указанные устройства, включая и компьютер при таком подходе, всегда были и остаются лишь инструментами, а не подлинными машинами. Это связано 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 для высокой эффективности систем подобного рода 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, и набор правил для их решения. Таким образом, речь идет о создании не базы данных, а базы знаний. На ее основе по запросу пользователя компьютер должен сам, без вмешательства человека, сообщить пользователю готовое решение поставленной задачи.

Достаточно очевидно, что создаваемая система должна решать педагогические задачи. Следовательно, в базе должна храниться вся необходимая информация для решения именно таких задач.

Суть же предлагаемого подхода заключена в идее максимально возможной управляемости работы школы, прежде всего ее основного звена – процесса обучения. В этом случае во главе становится процесс обучения со своими особенностями, а компьютер – это мощный инструмент, позволяющий решать новые, ранее не решенные дидактические задачи.

Как мы уже отмечали, в образовании «педагогическая технология» и «информационная технология» – это в определенном смысле синонимы. Можно ли считать использование компьютера достаточным основанием для названия этой технологии новой? По нашему мнению, нет.

С использованием современных обучающих средств и инструментальной среды создаются прекрасно оформленные программные продукты, не вносящие ничего нового в развитие теории обучения. Поэтому можно говорить только об автоматизации тех или иных сторон процесса обучения, о переносе информации с бумажных носителей на магнитные и т.д.

Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если:

• она удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразование, целостность);
• она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически и/или практически решены;
• средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер.

В связи с этим сформулируем основные требования к внедрению новых информационных технологий в процесс обучения.

1. Новые задачи. Суть его состоит в том, чтобы не перекладывать на компьютер традиционно сложившиеся методы и приемы, а перестраивать их в соответствии с новыми возможностями, которые дают компьютеры. На практике это означает, что при анализе процесса обучения выявляются потери, происходящие от недостатков его организации (недостаточный анализ содержания образования, слабое значение реальных учебных возможностей учащихся и т.п.). В соответствии с результатом анализа намечается список задач, которые в силу различных объективных причин (большой объем, громадные затраты времени и т.п.) сейчас не решаются или решаются неполно, но которые вполне решаются с помощью компьютера. Эти задачи должны быть направлены на полноту, своевременность и хотя бы приближенную оптимальность принимаемых решений.
2. Системный подход. Это означает, что внедрение компьютеров должно основываться на системном анализе процесса обучения. То есть должны быть определены цели и критерии функционирования процесса обучения, проведена структуризация, вскрывающая весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям.
3. Первый руководитель. Суть его состоит в том, что заказ на компьютеры, программное обеспечение и их внедрение в процесс обучения должны производиться под непосредственным руководством первого руководителя соответствующего уровня (начальника управления образования, директора образовательного учреждения). Практика убедительно свидетельствует, что всякая попытка передоверить дело внедрения второстепенным лицам неизбежно приводит к тому, что оно ориентируется на рутинные задачи и не дает ожидаемого эффекта.
4. Максимальная разумность типизации проектных решений. Это означает, что, разрабатывая программное обеспечение, исполнитель должен стремиться к тому, чтобы предлагаемые им решения подходили бы возможно более широкому кругу заказчиков не только с точки зрения используемых типов компьютеров, но и различных типов школ: гимназии, колледжи, лицеи и т.п.
5. Непрерывное развитие системы. По мере развития педагогики, частных методик, компьютеров, появления различных типов школ возникают новые задачи, совершенствуются, видоизменяются старые. При этом созданная информационная база должна подвергаться должной перекомпоновке, но не кардинальной перестройке.
6. Автоматизация документооборота. Основной поток документов, связанный с процессом обучения, идет через компьютер, а необходимые сведения о нем выдаются компьютером по запросам. В этом случае педагогический коллектив сосредоточивает свои усилия на постановке целей и внесении творческого элемента в поиск путей их достижения.
7. Единая информационная база. Смысл его состоит прежде всего в том, что на машинных носителях накапливается и постоянно обновляется информация, необходимая для решения не какой-то одной или нескольких задач, а всех задач процесса обучения. При этом в основных файлах исключается неоправданное дублирование информации, которое неизбежно возникает, если первичные информационные файлы создаются для каждой задачи отдельно. Такой подход сильно облегчает задачу дальнейшего совершенствования и развития системы.

Таким образом, мы дали определения информатизации процесса обучения, новых информационных технологий и сформулировали основные требования к внедрению новых информационных технологий в процесс обучения.

Теперь необходимо разобраться с составом информационного обеспечения процесса обучения.

1.1.2. Состав информационного обеспечения процесса обучения

Из множества внешних факторов для процесса обучения выделим два, которые играют решающую роль при его конструировании и реализации:

1. цель, поставленная перед школой;
2. время, выделенное на достижение поставленной цели.

Остальные внешние факторы (финансирование и т.п.), конечно, влияют на процесс обучения, но опосредованно.

Связь процесса обучения с внешней средой можно в общем виде изобразить так (рис. 1):

Процесс обучения – это целостный объект (система). Целостность его обуславливается способностью, при ограниченном числе элементов, к функционированию, относительно независимому от других объектов. Если установились взаимодействия ученика, учителя и содержания образования в отведенное время – значит, обучение состоялось. Учет связей этих четырех элементов определяет природу дидактического мышления – соотнесение всех четырех компонентов как необходимого условия решения дидактических задач. Отметим, что содержание образования – педагогическая интерпретация цели, поставленной перед школой (И.Я. Лернер).

Принимая это во внимание, мы можем теперь уточнить предыдущий рисунок в виде структуры (рис. 2):

Следовательно, информационное обеспечение должно включать соответствующим образом представленные в компьютере отображения:

• содержания образования;
• ученика;
• учителя;
• времени;
• процесса обучения;
• результата.

Естественно, что подобное информационное обеспечение существовало всегда и на сегодняшний день представлено в подавляющем большинстве на бумажных носителях в следующем виде:

1. содержание образования – базисный и региональный учебные планы, федеральный и национально-региональные стандарты, учебный план школы, разного рода программы по предметам, учебники и т.п.;
2. ученик – различные анкеты, справки, характеристики, классный журнал и т.п.;
3. учитель – личный листок по учету кадров, документы о повышении квалификации, данные по категории и выполняемой нагрузке и т.п.;
4. время – сетка часов учебного плана, тематическое и календарное планирование и т.п.;
5. процесс обучения – поурочные планы, основная проблематика, над которой работает школа, классный журнал и т.п.;
6. результат – итоги работы школы, классные журналы и т.п.

Следовательно, информатизация должна охватывать каждый из выделенных шести компонентов, основываясь на полученных выше результатах. При этом мы должны для каждого компонента не просто перенести соответствующую информацию с бумажного на электронный носитель, а выделить новые, до сих пор не решенные задачи и решить их.

Конкретизируя все изложенное выше, мы получаем следующее:

1. Содержание образования. Входными параметрами для уровня образовательного учреждения являются:

– специальным образом представленные государственные и национально-региональные стандарты, а также базисный и региональный учебные планы;

– учебники (федеральные и национально-региональные).

На основании этих данных и с учетом специфики образовательного учреждения:

1) конструируется школьное содержание образования:

– учебный план школы;

– учебные программы по предметам;

– учебники и дидактические материалы по предметам;

– календарные и поурочные планы;

2) создается внутришкольный педагогический мониторинг.

Так формируется информационная модель школьного содержания образования.

2. Ученик. Опираясь на основные психологические характеристики ученика, строится внутришкольный психологический мониторинг, который вместе с педагогическим мониторингом и мониторингом здоровья образует внутришкольный образовательный мониторинг. Таким образом, можно говорить о создании в школе информационной модели ученика.

3. Учитель. В связи с процессом обучения учитель предстает совокупностью своих календарных поурочных планов и планами проведения уроков, что позволяет говорить о создании, в определенных пределах, информационной модели учителя. В эту модель также должны будут войти и данные по обратной связи – учитель глазами учеников, которые формируются в информационной модели ученика.

4. Время. На основании информационной модели школьного содержания образования с учетом особенностей учеников (информационная модель ученика) производится оптимальное распределение учебного времени по критерию минимизации перегрузки учащихся:

2) между предметами;

3) внутри предмета – между темами;

4) внутри темы – между уроками.

Полученные результаты включаются как необходимая составная часть в информационную модель содержания образования, позволяя говорить, в частности, о создании оптимального учебного плана школы.

5. Процесс обучения. Собственно процесс обучения – последовательность уроков – представляется как последовательность планов проведения этих уроков из информационной модели учителя.

6. Результаты. В качестве результатов выступают итоговые показатели внутришкольного образовательного мониторинга.

Таким образом, на основе анализа процесса обучения как системы мы определили состав и структуру информационных моделей, которые должны быть реализованы в компьютере: содержания образования, ученика и учителя.

Теперь необходимо разобраться с комплексом педагогических задач, которые необходимо решить.

1.1.3. Информатизация звеньев процесса обучения

Для более глубокого проникновения в структуру процесса обучения мы рассмотрим его основные звенья или «типичный шаг», в котором должен отражаться весь процесс обучения как таковой. Этот «шаг» можно рассматривать как процесс обучения в миниатюре.

Так как под «шагом» процесса понимается (Ю.К Бабанский) определенный этап эволюции процесса во времени от начала до завершения одного цикла управляемого взаимодействия педагогов и обучаемых, в ходе которого решается определенная дидактическая задача, то звенья процесса обучения в таком случае должны являться универсальными элементами одного типичного «шага обучения».

СХЕМА

Исходя из описанных выше требований и на основе предыдущих результатов, можно представить себе процесс обучения состоящим из следующих основных звеньев (мы модифицировали подход Ю.К. Бабанского с учетом современных реалий):

• первое звено – подготовительное – формирование школьного компонента содержания образования и построение внутришкольного образовательного мониторинга;
• второе звено – конструктивное – конструирование системы уроков;
• третье звено – дидактическое взаимодействие педагогов и учащихся;
• четвертое звено – текущий анализ;
• пятое звено – тематический (итоговый) анализ.

Охарактеризуем подробнее каждое из выделенных звеньев (см. схему на с. 26).

В первом звене происходит формирование школьного компонента содержания образования и построение внутришкольного образовательного мониторинга, который состоит из трех частей: психологической, педагогической и здоровья. Эта работа носит стратегический характер и выполняется в начале учебного года. Обратная связь, представленная на рисунке, показывает, что накапливаемая информация (мониторинг) о реальном ходе процесса обучения может привести к корректировке школьного компонента содержания образования.

Во втором звене происходит конструирование учителем системы уроков по теме:

1. оптимизация распределения учебного времени между дидактическими единицами темы;
2. построение оптимальной как системы уроков, так и каждого урока;
3. осуществление дифференцированного подхода к учащимся;
4. оптимальный отбор форм и методов работы на уроке;
5. педагогическое прогнозирование.

Вся эта работа должна происходить в режиме диалога учителя с компьютером и опираться на информационные модели ученика и содержание образования. Обратная связь на рисунке показывает возможность изменения полученных результатов в зависимости от реального хода процесса обучения.

Третье звено является центральным в структуре процесса обучения. В зависимости от реальных учебных возможностей учащихся и других особенностей системы, дидактическое взаимодействие может протекать в различных вариантах. Именно выбор оптимального варианта такого взаимодействия в предыдущем звене и его грамотная реализация составляют наиболее важный элемент деятельности педагога.

Четвертое звено позволяет своевременно выявить слабые места в процессе обучения, принимать оперативные меры по его корректировке, то есть оперативно применять новые методы и формы работы, менять соотношение между уроками темы, вносить изменения в дифференцированный подход. В этом звене предполагается и самоанализ учащимися результатов своей текущей работы, выявление моментов, требующих доработки, внесение изменений в самостоятельную работу.

Пятое звено включает в себя следующие элементы: получение и анализ итоговой информации о результатах дидактического взаимодействия и цикла процесса в целом, сопоставление полученных результатов с поставленной целью и выявление нерешенных задач, причины отставания учащихся, самоанализ педагогом своей деятельности, определение исходных данных для осуществления нового цикла процесса обучения. Как и в предыдущем звене, тут предполагается самоанализ учащимися результатов своего обучения по теме, совместное обсуждение этих итогов с педагогами. Все это порождает итоговую обратную связь в процессе обучения, которая носит не только информативный характер о результате взаимодействия, но и оказывает влияние на конструирование нового цикла взаимодействия, делая его более высоким по своему уровню, более совершенным. В стратегическом плане итоговая обратная связь может привести к пересмотру школьного компонента содержания образования и пересмотру построения внутришкольного образовательного мониторинга.

Таким образом, рассмотрев звенья процесса обучения, мы выделили важнейшие дидактические задачи, которые должны быть решены в каждом звене.

Продолжение следует

Дмитрий МАТРОС,
декан факультета информатики Челябинского государственного педагогического университета