Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблема информационных и коммуникационных технологий в образовании 16
1. Новые подходы к развитию информационной образовательной среды сегодня 16
2. Требования к обучению как информационному процессу 34
3. Особенности использования информационно-коммуникацион ных моделей и сценариев в школе 61
Выводы по главе 1 76
ГЛАВА 2. Организационно-педагогические условия внедрения информационно-коммуникационных технологий в учебный процесс 80
1. Теоретическая информатика (компьютерная математика) и образование 80
1.1. Время. Место ИКТ в учебном плане 90
1.2. Пространство. Место ИКТ в школе 92
2. Организационные и педагогические требования, связанные с внедрением ИКТ в учебный процкесс 96
2.1. «Отрициателъные аспекты» ИКТ 96
2.2. Участники процесса информатизации 99
3.1. Администрация и ее возможные стратегии 111
Выводы по главе 2 113
ГЛАВА 3. Рекомендации по модернизации образования в началной школе на основе использования информационно-коммуникацонных технологий 115
1. Переход от дошкольного детства к жизни в начальной школе 115
1.1. Психологические особенности обучения детей в начальной школе.. 117
1.2. Необходимость создания активной модели организации жизни в начальной школе 118
1.3. Учебные модули для начальной школы 134
2. Информационные технологии в начальной школе 149
Выводы по главе 3 162
Заключение 163
Список литературы 170
Приложения 188
- Новые подходы к развитию информационной образовательной среды сегодня
- Требования к обучению как информационному процессу
- Теоретическая информатика (компьютерная математика) и образование
- Переход от дошкольного детства к жизни в начальной школе
Введение к работе
Современные темпы технологических перемен обязывают мировое сообщество как можно точнее планировать стратегию образования. Это ставит перед различными типами образовательных учреждений России задачу подготовки зрелого молодого поколения, квалифицированных специалистов, способных активно включиться в качественно новый этап развития страны. То есть переход к информационному обществу выдвигает социальный заказ педагогам на подготовку личности с адекватной ориентацией в информационном пространстве, способностью принимать решения в нестандартных ситуациях в условиях избыточной и недостаточной информации.
Поиск средств реализации такого социального заказа вызывает необходимость выстроить образовательное пространство с учетом новых подходов к организации учебно-воспитательного процесса, способствующего самореализации и саморазвитию личности, что, в свою очередь, предполагает определение педагогических условий создания глобальной информационной образовательной среды, которая обеспечивает широкие возможности для образовательной деятельности, оказывает влияние на перераспределение ролей между ее участниками.
В этой связи остро встает вопрос о роли и месте школы в формировании у подрастающего поколения информационной компетентности и именно поэтому значительное внимание сегодня уделяется формированию информационно-коммуникационных знаний и умений у школьников. В проекте нового стандарта общего среднего образования предполагается изучение этих технологий в курсе «Информатика», уже начиная со второго класса. Подобная практика раннего изу-
5 чения информатики, даже с первого класса, достаточно широко наблюдается в различных учреждениях общего образования сегодня.
Информационная подготовка детей уже в начальной школе встречает ряд возражений со стороны специалистов-медиков, психологов. Эти возражения связаны с тем, что информационный подход, с одной стороны, помогает ускорить развитие ребенка, сделать для него процесс обучения более доступным и привлекательным, а с другой -искусственно вносит определенные сложности в дидактический процесс, зачастую сдерживает его эффективность по сравнению с применением хорошо зарекомендовавших себя технологий обучения и развития учащихся начальных классов.
Пути решения проблемы внедрения информационно-коммуникационных технологий в школе лежат в направлении построения оптимальных моделей информатизации, а также условий их функционирования. Однако данный спектр вопросов предполагает разрешение целого ряда противоречий, как общего, так и частного характера. Это противоречия между:
все возрастающим объемом информации и необходимостью поиска рациональных путей ее использования;
применением компьютерных технологий как средства интенсификации процесса обучения и отсутствием педагогически и методически обоснованного программного обеспечения по использованию информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе.
требованием осуществления непрерывного самообразования и умениями обучающихся выстраивать собственную образовательную траекторию;
потребностью модернизации методической системы внедрения информационно-коммуникационных технологий и консерватизмом современного педагогического сознания, недостаточной подготовленностью преподавательского состава;
потребностью внедрения названных технологий на раннем уровне развития ребенка и недостаточной проработанностью вопроса, связанного с разработкой модели их использования в традиционных успешно применяемых в младшей школе дидактических системах обучения и развития.
В свете такой постановки вопроса сформулирована проблема нашего исследования - почему в российской образовательной системе, в частности в начальной школе, недостаточно четко работает информационно-коммуникационный ресурс как средство интенсификации процесса обучения учащихся. Решение названной проблемы состоит в том, чтобы дать представление об общем состоянии дел в области информатизации начального образования, выявить основные тенденции и, возможно, подсказать некоторые идеи, могущие оказаться полезными и в долгосрочной перспективе.
Данная проблема и определила цель нашего исследования.
Цель исследования - выявить, теоретически обосновать и апробировать педагогические условия и возможности применения информационно-коммуникационных технологий в начальной школе в условиях модернизации образования.
Объект исследования - развитие начальной школы в современных условиях.
Предметом исследования является учебный процесс в начальной школе в условиях информатизации образования.
Степень разработанности проблемы. Проблемы определения новых дидактических подходов при модернизации образовательных систем были объектом научного интереса достаточно многих педагогов-исследователей. Среди них А.П. Аношкин, СИ. Архангельский, B.C. Безрукова, В.П. Беспалько, В.Ф. Кривошеев, В.П. Симонов, Н.И. Суртаева и другие.
7 Вопросы информатизации образования рассмотрены в работах В.В. Анисимова, Я.А. Ваграменко, З.П. Дьенеша, В.П. Кашицина, Т.В. Кудрявцева, Г.Л. Луканкина, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, И.В. Роберт, А.Л. Семенова, М.С. Цветковой, I.S. Broun, J.S. Bruner, S. Papert и других. В этих работах рассматриваются различные аспекты информатизации системы образования, однако нет целостной картины развития начальной школы в условиях информатизации. Тем не менее, многие положения, связанные с организацией педагогического процесса в условиях информатизации системы образования были использованы в нашей работе.
Проблемы обучения и развития ребенка в начальной школе отражены в работах Ш.А. Амонашвили, П.П. Блонского, Л.С. Выготского, В.В. Давыдова, Л.В. Занкова, П.Ф. Каптерева, Л.Ф. Климано-вой, А.Н. Леонтьева, М. Монтессори, С.Л. Рубинштейна, Л.Н. Толстого, К.Д. Ушинского, Д.Б. Эльконина и других. Эти работы послужили методологической основой нашего исследования.
Гипотеза исследования построена на предположении о том, что эффективное развитие системы начального образования в условиях информатизации будет обеспечено, если:
определены ведущие тенденции в образования в контексте его информатизации;
определены возможности ИКТ в повышении эффективности процесса обучения, а также особенности и последствия их внедрения в образовательный процесс;
разработаны этапы проектирования и конструирования информационных моделей по заданным целям;
определена возможность эффективного использования в начальной школе компьютерной математики и ее приложений;
определены требования к компьютеризации: детского сада, начальной школы, естественнонаучного кабинета, школьной библиотеки, учительской;
предложена модель организации учебного процесса с применением ИКТ;
на основе рассмотрения психологических особенностей обучения детей в начальной школе, определены пути создания адекватной для младших школьников образовательной среды.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:
определить ведущие тенденции в образования в контексте его информатизации и возможности ИКТ в повышении эффективности процесса обучения, а также особенности и последствия их внедрения в образовательный процесс;
разработать этапы проектирования и конструирования информационных моделей по заданным целям и определить возможность эффективного использования в начальной школе компьютерной математики и ее приложений;
разработать модель организации учебного процесса с применением ИКТ и определить требования к компьютеризации: детского сада, начальной школы, естественнонаучного кабинета, школьной библиотеки, учительской;
- на основе рассмотрения психологических особенностей обуче
ния детей в начальной школе, определить пути создания адекватной
для младших школьников образовательной среды.
Методологической основой являются:
- работы П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, А.В. Запорожца, А.Н.
Леонтьева, Д.Б. Эльконина и других авторов, в которых через психо
логические концепции раскрываются методы развивающего обуче
ния;
идеи гуманизации образования и воспитания (СИ. Архангельский, Е.П. Белозерцев, А.В. Брушлинский, М.В. Кларин, А.А. Мелик-Пашаев, Н.Д. Никандров, Е.Н. Шиянов и др.);
теория системно-деятельностного подхода, нашедшая свое отражение в работах Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, С.Л. Рубинштейна, К.А. Абульхановой-Славской и др.;
идеи о моделировании как средстве активизации творческого развития ребенка (Д.В. Вилькеев, Т.В. Кудрявцев, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, Т.И. Шамова и др.);
теоретические разработки в области компьютеризации образования (Я.А. Ваграменко, Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, Г.Л. Лукан-кин, Е.И. Машбиц, И.В. Роберт, А.Л. Семенов).
Методы, источники и база исследования.
Для решения поставленных задач и проверки исходных положений были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ литературных источников, разных видов официальных документов; изучение отчетов, документов совещаний, конференций, публикаций в периодической печати; использовались при этом методы системно-структурного подхода, анализа, синтеза, моделирования, прогностики, наблюдения, изучения результатов деятельности.
Экспериментальной базой исследования являются: в рамках городской экспериментальной площадки «Развивающая среда начальной школы» 35 школ г. Москвы с 1 сентября 2000 года; 10 школ экспериментальной площадки «Школьное информационное пространство» с 1 сентября 1995 года. В рамках разработки и экспериментальной отработки курсов и учебно-методических материалов по информатике и информационным технологиям для начальной школы и системы среднего педагогического образования учебные учреждения: 109, 1198,УВК1874,ГЖ5, 1701, ЦО 1811, 375, 627, 1205, 1269 г. Москвы.
10 Организация и этапы исследования.
Диссертация выполнена в реализацию Закона Российской Федерации «Об образовании»; «Национальной доктрины образования в Российской Федерации», одобренной Правительством РФ 04.10.00 г.; Федеральной программы развития образования; Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года; ФЦП «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)», утвержденной Постановлением Правительства РФ 28.08.01 № 630; программы «Столичное образование 3» и других федеральных и региональных нормативно-правовых документов, определяющих основные требования к развитию и информатизации системы образования.
Исследование выполнялось в несколько этапов.
1 этап (1998-1999 гг.)
Изучение литературных источников. Раскрытие современного состояния исследуемой проблемы. Определение исходных параметров исследования. Анализ опыта информатизации образования в начальной школе.
2 этап (2000-2001 гг.)
Определение основных подходов к моделированию учебного процесса в начальной школе в условиях ее информатизации. Экспериментальная проверка и анализ результатов реализации новой, предложенной автором модели. Уточнение категориально-понятийного аппарата исследования. Подготовка публикаций к печати.
3 этап (2001 - 2003 гг.)
Систематизация и обобщение результатов исследования. Формулирование выводов и рекомендаций исследования. Подготовка автореферата и диссертации к защите.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что:
определены ведущие тенденции в образования в контексте его информатизации: непрерывное обучение; перенос центра тяжести с обучения на учение; интеграция изучаемых дисциплин и взаимодействие учителей разных предметов; новые виды деятельности в сфере обучения и учения; перехода от высокоцентрализованного государственного контроля над единым школьным учебным планом и обязательными для всех процедурами обучения к гораздо более свободным и разносторонним методам обучения, к вариативности и поощрению инициативы отдельных учителей и их сообществ; новой роли преподавателя в процессе обучения; конструктивизм и коннективизм, как практические процедуры, сохраняющие устойчивость системы образования;
проанализированы существенные особенности понятия новой грамотности (информационно-коммуникационной) и выделены новые ее компоненты, в определенной мере расширяющие старые: чтение -нахождение и восприятие информации посредством поиска, производимого в письменных и других источниках, в том числе наблюдение, сбор и регистрация данных; письмо - создание объектов и установление связей в гиперсреде, включающей в себя все типы и носители информации; арифметический счет — проектирование объектов и процессов в реальном мире и его моделях, реализация проектов;
- определены возможности ИКТ в повышении эффективности
процесса обучения (использовать все виды чувственного восприятия
ученика в мультимедийный контекст, вооружая интеллект новым
концептуальным инструментарием; вовлечь в процесс активного обу
чения категории детей, характеризующихся различием способностей и
стилей учения, включая «тугодумов», с задержками в умственном и фи
зическом развитии, одаренных, детей из семей, занимающих низкое со
циальное положение, детей живущих в отдаленных районах; значитель
но усилить как глобальный аспект обучения, так и в большей мере от-
12 вечающий местным потребностям), а также особенности и последствия внедрения ИКТ в образовательный процесс.
сделан вывод о том, что внедрение ИКТ в образовательный процесс позволяет учащимся и педагогам строить модели и управлять объектами и процессами: технологическими — переработки материи, энергии, информации; коммуникационными, включая управление коллективом.
на основе анализа компонентов информатики в образовании, видов информационной деятельности в школе выделены основные приемы (использование компьютеров во время письменных занятий; расширение спектра материалов, используемых при классных занятиях; обучение в ходе поиска информации и пр.), наиболее эффективно используемые в информационно-коммуникационных моделях в современной школе, сделан вывод о единстве всех видов информационной деятельности.
на основе анализа вопросов проектирования и конструирования информационных моделей учащимися по заданным целям, разработаны этапы данного процесса: определение потребностей и целей, требований и ограничений; создание рабочих групп, формирование рабочих планов; составление спецификаций, выполнение первых набросков и чертежей; построение предварительных моделей и прототипов; проверка и корректировка спецификаций; создание окончательной модели.
- выделены этапы и типы исследовательской деятельности,
реализуемые в школьном образовании с применением
информационно-коммуникационных технологий.
- показано, что содержание компьютерной математики и ее при
ложений может быть эффективно использовано в начальной школе,
разработаны пути реализации этого содержания.
определены требования к компьютеризации: детского сада, начальной школы, естественнонаучного кабинета, школьной библиотеки, учительской.
предложена модель организации учебного процесса с применением ИКТ, основанная на вовлечении в процесс взаимного обучения двух учителей, что постепенно приводит к интеграции отдельных предметов, эффективно обеспечивает межпредметные связи.
на основе рассмотрения психологических особенностей обучения детей в начальной школе, показаны пути создания адекватной для младших школьников образовательной среды (виды деятельности и способы ее организации, индивидуализация образования и повышение роли информационных технологий).
предложены направления и их содержательное наполнение, обеспечивающие создание активной модели организации жизни в начальной школе: обеспечение разнообразия в одном классе и на одном уроке; организация учебного пространства.
разработаны и апробированы учебные модули для начальной школы: "Я и окружающий мир", «Биология»; математика: общие принципы и конкретные примеры.
Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что в нем представлены педагогические основы информатизации учебного процесса в начальной школе (тенденции, особенности внедрения ИКТ, методика построения моделей обучения по заданной цели, их содержательное наполнение, требования к преподавательским и административным кадрам). Данные положения могут служить теоретическим фундаментом для дальнейших исследований в области информатизации образования в целом, и в начальной школе, в частности.
Достоверность результатов исследования обеспечивается непротиворечивостью теоретико-методологических позиций, методоло-
14 гической обоснованностью положений исследования, опирающихся на устоявшиеся и общепринятые идеи, законы и принципы философии и педагогики; общей методологией проектировочной деятельности; полнотой и системностью рассмотрения предмета исследования; соответствием выбранных методов - цели и содержанию исследования, разнообразием привлеченных источников, успешным апробированием основных научных положений, качественным и количественным анализом экспериментальных данных.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработана, научно обоснована и внедрена методика построения моделей обучения по заданной цели. Представленные в работе требования к организации, отбору содержания, техническим средствам обучения, к профессиональной компетенции учителей, информационной готовности учащихся могут быть использованы в практической работе преподавательских и управленческих кадров на пути совершенствования учебного процесса, а также в системе подготовки и переподготовки работников образования.
Положения и результаты исследования, выносимые на защиту:
методика построения моделей обучения по заданной цели и модель организации учебного процесса с применением ИКТ, основанная на вовлечении в процесс взаимного обучения двух учителей, что постепенно приводит к интеграции отдельных предметов, эффективно обеспечивает межпредметные связи;
направления создания адекватной для младших школьников образовательной среды (виды деятельности и способы ее организации, индивидуализация образования и повышение роли информационных технологий), базирующиеся на анализе психологических особенностей обучения детей в начальной школе;
направления, обеспечивающие создание активной модели организации жизни в начальной школе: обеспечение разнообразия в од-
15 ном классе и на одном уроке; организация учебного пространства и их содержательное наполнение
Апробация и внедрение результатов исследования.
Результаты исследования нашли свое отражение в выступлениях автора в Московском комитете образования, на совещаниях, заседаниях лабораторий ИОО МО РФ, научно-методических советах лицеев, педагогических советах школ; в докладах материалов диссертационного исследования на Ученых советах ИОО МО РФ, МГОПУ, Гуманитарного университета РАН, научно-практических конференциях, проводившихся Московским комитетом образования в учебных округах г. Москвы; в средствах массовой информации.
Новые подходы к развитию информационной образовательной среды сегодня
Важную отличительную черту современной цивилизации составляет все возрастающая скорость количественных и качественных изменений. Такие характеристики экономики, как рынок рабочей силы и перечень профессий, радикальным образом изменяются на протяжении жизни одного поколения. Воздействие этих перемен на сознание личности получило название «шока будущего».
Радикальное ускорение перемен в обществе произошло в период быстрого развития информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Это обстоятельство не является простым совпадением, однако здесь нет и однозначной связи. ИКТ, могут оказаться ключевым фактором положительных изменений при условии, что ими распоряжаются разумные и ответственные люди.
В настоящее время ИКТ образуют огромный сектор мировой экономики, а с учетом сферы обслуживания, которая в значительной мере опирается на их использование, является просто самым большим. ИКТ оказывают воздействие как на общественную, так и на политическую жизнь наций.
Одна из основных тенденций глобальной экономики состоит в перемещении многих видов промышленного производства в развивающиеся страны. В настоящее время в этом процессе начинает участвовать также информационная индустрия. Тем не менее, распределение накопленных миром богатств остается чрезвычайно неравномерным, и человечеству приходится иметь дело с такими суровыми проблемами как нищета, голод и неграмотность.
В новом информационном обществе возможность играть ведущие роли появляется у большего числа стран и сообществ. Современное общество предполагает наличие мультицентризма и мультикуль-турализма; ИКТ принадлежит важная роль в формировании целостного мира и в обеспечении новых условий существования для человеческих сообществ, отдельных личностей и всего мирового содружества. ИКТ позволяют [22]:
предоставить шансы на преуспевание каждому, не расширяя пропасти, разделяющей самых богатых и самых бедных;
поддержать модели устойчивого развития;
воспрепятствовать доминированию в процессе распространения информации и культуры нескольких стран и монопольных владельцев средств массовой информации и предоставить всем желающим возможность участия в строительстве и использовании информационного пространства человечества.
Быстрое распространение ИКТ противостоит культурному империализму, идеологическому тоталитаризму и монополии на информацию [9; 23; 31; 67; 147]. Интернет и настольные издательские комплексы решительным образом демократизировали ее распространение и использование. Мы надеемся, что всемирная доступность и разумное применение этих новых средств в сфере образования позволят в определенной степени справиться даже с языковыми барьерами и исторически сложившимся главенством нескольких языков над множеством других.
Образование представляет собой решающий фактор претворения этих возможностей в жизнь. Помимо прочего, ИКТ меняют и представление о возрасте, в котором человек приобретает определенную квалификацию. Подростки оказываются порой в большей мере, чем взрослые способными освоиться с ИКТ и работать в этой среде.
Невозможно отрицать того, что наиболее серьезные из мировых проблем (проблемы возрастающей потребности в продуктах питания, жилье, рабочих местах, повышения требований к медицинскому обслуживанию, качеству жизни в целом и т.п.) не могут быть решены без высокоэффективных новых технологий, в частности тех, что позволяют сохранять природу, не загрязняют окружающую среду, потребляют меньше энергии, работают на благо человека и составляют неотъемлемую часть современной культуры, распространяясь по всему миру посредством общего образования и профессионального обучения.
Каковы же потребности личности сегодня и ожидания общества? Если рассмотреть нынешнюю ситуацию в сфере труда, даже вне рамок явления «шока будущего», мы обнаружим значительно возросшую потребность в независимом и ответственном поведении вместо рутинного исполнения приказов. Теперь для того, чтобы поддержать достойный уровень жизни, преуспеть, а порой и просто выжить, человек должен быть в состоянии осуществить разумный выбор, уметь принимать и исполнять решения в полностью новых для него неожиданных ситуациях и средах, обладать способностью постоянно учиться.
Требования к обучению как информационному процессу
На сегодняшний день можно выделить следующие основные компоненты информатики в образовании.
А. Фундаментальная, теоретическая информатика.
Обработка информации (в первую очередь в форме математических рассуждений и текстов) стала объектом математического изучения в конце XIX столетия. В середине XX в. эта область математики получали сильнейший импульс со стороны компьютерной индустрии. В настоящее время она является математическим основанием для описания и изучения обработки информацией и человеком и машиной.
Б. Информационные и коммуникационные технологии и связанные с ними вопросы, относящиеся к областям знаний и сферам деятельности.
К числу областей, затрагивающих ИКТ и их роль в жизни человека относятся: экономика, этика, экология, эстетика, искусство, философия, история. В этом контексте рассматриваются также информационные процессы и инструменты в обществе и природе, профессиональная ориентация.
В. Использование информационных технологий в образовательной деятельности.
С нашей точки зрения, эффективнее всего овладение ИКТ происходит при их использовании в процессе разного рода деятельности, способной заинтересовать учащихся. Такой подход охватывает большую часть важнейших сфер применения ИКТ и теоретической информатики - он-то и станет в настоящем документе основным предметом обсуждения.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся технические и информационные термины, чтобы создать основу взаимопонимания для всех без исключения участников нашего общего дела - и преимущественно для тех, кто пока еще лишен возможности использовать информационные технологии в полном объеме.
Начнем с того, что припомним некоторые относящиеся к информатике факты. Вот основные типы информационных объектов: ПРОСТЫЕ цифровые данные текст звук графика движущиеся изображения объекты реального мира (рассматриваемые в качестве сообщений) СЛОЖНЫЕ базы данных электронные таблицы гипермедийные объекты - сочетание всего перечисленного выше (см. далее «Гиперструктуры информации»)
Приведенный перечень имеет прагматический смысл и не претендует ни на полноту, ни на философскую глубину. Это лишь подспорье в классификации видов деятельности, связанной с обработкой информации.
Говоря сегодня о единстве всех видов информации следует отметить, что на заре эры информатизации компьютеры служили преимущественно для выполнения вычислений. Затем началось использование компьютеров для обработки текстов (ныне это самое популярное их применение). Текст представляется таким же образом, что и числа. Это справедливо также в отношении звука, графических и видео изображений. Существенно, что оцифрованные изображения, звуки, тексты и числовые данные обрабатываются одними и теми же устройствами - компьютерами, запоминаются с применением одних и тех же сред хранения - магнитных, оптических или иных - и передаются по одним и тем же телефонным или оптоволоконным, или космическим линиям связи. Сегодня один и тот же компьютер способен исполнять роль вычислительной машины, автоответчика, факса, магнитофона, телевизора.
Теоретическая информатика (компьютерная математика) и образование
В самом начале исследования мы подчеркивали, что в число важных образовательных приоритетов современной школы входит развитие общих способностей к обработке информации - от простого запоминания до критического осмысления и научного исследования. Сюда же следует отнести готовность и умение использовать ИКТ для реализации этих способностей. Понимание устройства ИКТ
В первые годы появления компьютеров в школе считалось очень важным изучение того, как они устроены. В настоящий момент совершенно понятно, что для эффективного использования компьютеров вовсе не обязательно разбираться в электронике и программировании. В то же время, есть несколько причин для включения некоторых элементов этих дисциплин в начальное образование. Первая причина прямолинейна и прагматична. Технику удается применять более эффективно, если вы в ней хоть слегка разбираетесь. Полезно знать, что для работы необходимо электричество, что компьютер «общается» с принтером через вот этот кабель или инфракрасный канал, и т.д. Кроме того, желательно иметь количественное представление о разнообразных процессах, происходящих при работе с ИКТ. Например, какой объем памяти займет данная книга, сколько минут сжатого видео поместится в память компьютера, как долго будет продолжаться передача данной картинки через Интернет и т.д. Другая причина состоит в том, что ИКТ предоставляет большой набор примеров и приложений компьютерной математики. С привлечением компьютерной математики можно продвинуться еще дальше, вплоть до усвоения основ принципиальной и практической невычислимости. Именно в процессе соотнесения с реальностью приходит наиболее глубокое понимание сути изучаемых теоретических объектов.
Еще одна причина имеет более общий, философский характер. Она заключается в самоценности знания как такового.
Математические предтечи
Математика - это естественный и универсальный инструмент для понимания, использования и построения ИКТ. Уже в конце XIX века математики и философы заложили фундамент науки о формальных рассуждениях и действиях. В 30-е годы эти исследования привели к одним из высших достижений математики XX столетия: результаты Геделя о полноте формальной логики и неполноте арифметики и результаты Геделя—Поста-Тьюринга о полноте (универсальности) и неполноте (невычислимости). В 40-х годах успехи электротехники и электронной инженерии и заказ военной промышленности привели к созданию первых «автоматических вычислительных машин». К 1950 году были созданы первые универсальные компьютеры. Математическая наука была уже готова к этому событию. (Один пример. Еще в 1947 году известный русский математик Андрей Марков опубликовал труд в несколько сот страниц с полным символьным кодом для компилятора языка высокого уровня, удовлетворяющим современным требованиям структурного программирования, который сопровождался полным формальным доказательством правильности.) Попытки анализа феномена информационной цивилизации с точки зрения общей перспективы предпринимались такими математиками, как Н. Винер, А. Тюринг и другими. В конце 40-х годов Н. Винер ввел термин «кибернетика».
Здесь мы используем термин «компьютерная математика» для описания области математики, использующейся в информатике. Эта часть содержит определения и конструкции, приложимые к обработке информации, осуществляемой как людьми, живыми организмами, так и социальными и техническими системами.
Понятия и концепции компьютерной математики просты и фундаментальны. Они могут служить естественной основой для целой отрасли математики, оперирующей конечными объектами, и при использовании абстракции «актуальной бесконечности» — для всей математики. Сегодня ясно, что содержание начального образования может естественным образом включать в себя основы компьютерной математики.
Мы изложим здесь в общих чертах содержание компьютерной математики и ее приложений для начальной школы. Это содержание может быть разным для образовательных сообществ с разными традициями изучения математики (естественно, приложения и примеры могут различаться еще более, чем основы). В то же самое время анализ подходов и существующего образовательного опыта показывает, что, как и в других областях математики, имеется много общего и универсального в разных вариантах изложения математических основ информатики.
Мы приводим ниже описание одного из возможных подходов к введению компьютерной математики в начальную школу. Мы начинаем с базовых понятий, не пытаясь дать им логически строгое или философски грамотное определение, а описывая их в позитивных, содержательных терминах, так как это поясняется учителю. Самим же детям эти понятия даются на графических примерах, общее (неверба-лизированное) понятие возникает в голове ребенка в силу обычных механизмов.
Переход от дошкольного детства к жизни в начальной школе
Поскольку дети — разные, естественно и учиться им надо по-разному [28]. Однако, множество элементов системы образования одинаковы для всех детей. И это выглядит столь же неминуемым, как различие в детях. Все дети должны прийти на первый урок в 8:30, у всех детей в классе одна и та же учительница, все дети пытаются слушать одно и то же объяснение у доски, получают в руки одинаковые книги и тетради. Кроме того - мы хотим достичь ото всех детей одних и тех же результатов: например, знания одних и тех же правил арифметики и грамматики. И здесь начинаются сложности, о которых мы будем говорить дальше.
Однако, входя во взрослый мир, дети оказываются в разных условиях, занимают разные рабочие места, могут выбирать себе область деятельности, виды развлечения, круг друзей и семью по желанию. Мы часто говорим: «как ужасно было бы, если бы все были одинаковы». У разных людей (детей) - разные характеры, разные интересы, особенности здоровья и особенности восприятия мира. Одни лучше понимают вещи, когда их наблюдают, другие - когда слушают рассказы (включается воображение, фантазия, возникают яркие картины и т.д.), третьи — в процессе собственной деятельности, перебирая карточки, складывая узор, выстраивая последовательность фигур, собирая из конструктора модель, сортируя, раскрашивая и т.д. Есть дети, которые любят что-то объяснять другим, даже если сами еще не очень поняли существа дела, и по ходу объяснения формируют собственное понимание. Дети одного и того же возраста обладают различными возможностями (одни могут сидеть на месте без движения и сосредоточенно слушать или делать что-то самостоятельно 15 минут, другие одни могут мгновенно переключиться с одного вида деятельности на другой, другим на это требуется время и т.д.) Не каждый способен быстро отвлечься от чувства обиды или неудобного воротника и начать внимательно слушать, что говорит учитель.
Говоря о разных способностях детей, мы не имеем в виду то словоупотребление, которое мы часто слышим в школе и дома: «этот ребенок способный, а этот совсем не способный». Мы же говорим о том, что у разных детей имеются способности к разному, в частности, есть просто разные виды интеллекта. Жизнь в школе, безусловно, должна способствовать максимальному развитию самых разных способностей и навыков ребенка, расширению его внутренних возможностей. Для этого в школе должны быть созданы соответствующие условия, а школьная среда обитания и учения должна быть насыщена предметами и инструментами для работы разных детей, для обеспечения их индивидуального и разностороннего развития, в своем темпе и своим путем.
Необходимость создания активной модели организации жизни в начальной школе Идти разными путями. Добавлять, а не вычитать Существует небольшое число конкретных базовых ЗУ Нов, которыми должны обладать все выпускники начальной школы. Они должны, в частности, уметь читать, писать и считать. Существуют и общие, называемые иногда общеучебными, умения. К ним относятся умения собирать факты, их сопоставлять, организовывать, выражать свои мысли на бумаге и устно, логически рассуждать, открывать что-то новое, принимать решения и делать выбор. Эти умения, в действительности, можно было бы назвать даже не общеучебными, а общеинтеллектуальными, поскольку они нужны в интеллектуальной деятельности человека вообще, а не только в учебной. Поскольку такого рода деятельность становится все более существенной в большинстве профессий, то речь идет вообще о жизненных умениях, или, как сейчас говорят, о компетенциях, компетентностях, под которыми понимается интегративное умение применять знания и навыки в определенной области в различных реальных практических ситуациях.
Есть и еще умения - сопереживать другому человеку, действовать сообща, чувствовать прекрасное, давать моральную оценку своим желаниям и поступкам и следовать нормам, принципам и правилам.
Для формирования этих умений - и самым конкретных, базовых, и самых обобщенных и возвышенных, - есть много путей. Выбор пути формирования умений определяет школа. На результат влияют как условия, целенаправленно создаваемые учителем, так и случайные обстоятельства (проболел, совпал интерес к увиденному по телевизору с проходимой в школе темой) и ситуации (нелюбимый учитель, в школе, нет химреактивов) и исходными способностями и типом личности ученика.
Одним из основных направлений развития современного образования, в частности, должна быть большая степень его индивидуализации, когда мы начнем меньше требовать одного и того же ото всех, но достигать больше своего для каждого и намного большего - для всех вместе.
