Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические аспекты формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий у учащихся общеобразовательных школ 17
1.1. Общеучебные умения использования УИТ как компонент информационной культуры личности 17
1.2. Система организационно-педагогических условий использования универсальных информационных технологий в процессе формирования общеучебных умений школьников 3.8
1.3. Обзор универсальных информационных технологий и общие подходы к их изучению .48
1.4. Разработка информационных моделей как необходимый этап формирования общеучебных умений школьников с помощью информационных технологий. . 56
1.5. Выбор программных средств для изучения универсальных информационных технологий .66
ГЛАВА 2. Подготовка школьников как пользователей информационных технологий в рамках школьного курса информатики 74
2.1. Организация опытно-экспериментального исследования 74
2.2. Состояние преподавания информатики в общеобразовательной школе 85
2.3. Организационно-педагогические условия обучения школьников применению информационных сред учебных задач как средства формирования умений использования универсальных информационных технологий 95
2.4. Построение системы учебных задач: принцип формирования, критерии подбора задач 122
2.5. Использование в курсе информатики информационных сред задач, разрабатываемых на базе универсальных информационных технологий. 130
ВЫВОДЫ 164
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 165
ЛИТЕРАТУРА .:. 169
ПРИЛОЖЕНИЕ 187
- Общеучебные умения использования УИТ как компонент информационной культуры личности
- Обзор универсальных информационных технологий и общие подходы к их изучению
- Организация опытно-экспериментального исследования
Введение к работе
Одной из важнейших черт, характеризующих современный этап развития общества, является его информатизация - объективный процесс, связанный с повышением влияния интеллектуальных видов деятельности на все стороны общественной жизни и ориентированный на использование больших объемов современной достоверной и исчерпывающей информации.
Интенсификация информационных процессов, особенно в части возрастания объема и скорости передачи информации, ускорения ее обработки, приводит к необходимости инструментировать информационную работу, и в последние полвека достигнуты большие успехи в автоматизации информационных процессов. Повышаются требования к уровню информационной культуры каждого члена информационного общества, в котором интеллектуальная деятельность является определяющей..
В качестве средства автоматизации информационной работы, как правило, рассматривается компьютер, который "...создает не только новые условия труда, но и новую среду обитания с выходом на громадный информационный ресурс человечества, т.е. новый тип отношения человека с миром" [1,80]. Следовательно, для формирования информационного общества необходимо, чтобы каждый его член был в состоянии использовать компьютер как инструмент автоматизации своего интеллектуального труда.
Препятствием на пути массовой компьютеризации, применения компьютера каждым, занятым умственной деятельностью человека, первоначально явилась сложность освоения этого инструмента, "необходимость специальной подготовки. Если человек не обладал такой подготовкой, он должен был обращаться к посреднику, специалисту в области работы с компьютерами, передоверяя ему часть информационной работы.
Устранению этого противоречия послужило быстрое возникновение и развитие информационных технологий (ИТ), понимаемых как совокупность методов и технических средств, применяемых для сбора, хранения,
обработки, передачи, представления информации.
Одно из направлений развития ИТ состоит в том, чтобы сделать пользование такими технологиями доступным как можно более широкому кругу людей, не имеющих, как правило, специальной подготовки, но обладающих некоторыми общими знаниями в работе с информацией, в обращении с компьютерами и их программным обеспечением.
Вооружение человека такими общими знаниями и умениями возможно лишь в случае, если процесс информатизации общества будет сопровождаться, а в какой-то степени и предваряться информатизацией образования, которую можно определить как подготовку человека к полноценной жизни в условиях информационного общества в процессе образовательной подготовки на всех ступенях обучения. В качестве одной из сторон этого процесса можно рассматривать подготовку пользователя, знающего возможности и сферу применения ЭВМ, умеющего использовать компьютер в учебной, а затем и профессиональной деятельности, пользователя, овладевшего методами и приемами поиска и отбора необходимой информации, ее упорядочения и преобразования, а также отображения в удобной форме.
Вопросам информатизации образования в нашей стране уделяется достаточно большое внимание как со стороны ученых, специализирующихся в области информатики и вычислительной техники, так и со стороны ученых, работающих в области педагогики, психологии, дидактики и методики преподавания.
Так в 60-е годы был поставлен вопрос о включении основ программирования и вычислительной техники (ВТ) в содержание общего образования, созданы первые учебные пособия по программированию, разработана методика обучения программированию в машинных кодах (В.М. Монахов [135, 136], Р.С. Гутер, П.Т. Резниковский [58]), в содержательных обозначениях (А.Л. Брудно [24]), на алгоритмических языках (И.Н. Антипов [8,9], С.А. Абрамов, Е. В. Зима [2]. Г.А. Звенигородский [84, 85]).
Исследованы общеобразовательные аспекты обучения программированию, определены пути и средства формирования алгоритмической культуры учащихся в курсах математики и программирования (В.Н. Монахов [88, 135], Э.И. Кузнецов [108 - 111]), проанализирована возможность изучения в школе информатики (А.П. Ершов [71 - 75]). Разработаны психолого-педагогические основы информатизации образования (Г.А. Балл [11], Е.И. Машбиц [130, 131, 132], П.Я. Гальперин [36 - 39], М.Ф.Талызина [201 - 203], O.K. Тихомиров [204 - 206] и др).
Результаты теоретических исследований и эксперименты, проводимые с 60-х годов в спецшколах, профобучении, на факультативах и кружках средних школ Москвы, Ленинграда, Свердловска, Новосибирска и других городов, позволили к середине 80-х годов разработать в основных чертах содержание и методику преподавания основ ИВТ, найти и сформировать многие методические приемы и способы элементарного изложения основ информатики (А.П. Ершов [71, 72, 140, 141], В.Г. Житомирский [78, 144], А.А. Кузнецов [105, 106], Э.И. Кузнецов [108, 109], В.Н. Касаткин [94], М.П. Лапчик [118, 119], В.В.Щенников [226] и другие).
Введение курса "Основы информатики и вычислительной техники" в состав общеобразовательных предметов средней школы послужило стимулом для развития и углубления исследований. Изучается роль информатизации в естественных и социальных процессах, проблемы искусственного интеллекта, гуманитарные проблемы информатизации (Е.П. Велихов [301], А.А.Дородницын [67], А.П. Звегинцев [83], В.П. Зинченко [86], Ю.М. Каныгин [133], B.C. Михалевич [133], Г.С. Поспелов [171], А.П. Суханов [199, 200], B.C. Тюхтин [207], И.М. Яглом [229,230] и другие). Обоснована возможность применения компьютеров для интенсификации учебного процесса (Б.С.Гершунский [45, 46], Е.И.Машбиц [130, 131], А.А.Кузнецов [106, 107] и др.). Ведутся исследования и разработки в направлении снижения возрастной границы изучения информатики (Ю.А.Первин [69], А.А. Дуванов [69], А.Г.Гейн [191, 40 - 43] и др.).
Разрабатывается классификация педагогических программных средств и дидактические требования к ним (Б.С.Гершунский [45, 46], Е.И.Машбиц [130, 132], И.В.Роберт [179 - 181], А.С.Лесневский [124, 125], Н.Г.Салмина [186], Т.А.Сергеева [192] и др.). Исследуются проблемы и перспективы становления методической системы обучения информатике (А.А.Кузнецов [106, 107]), разрабатывается государственный образовательный стандарт образовательной области "Информатика" (А.А.Кузнецов [106, 107], Е.К.Хеннер [218] и др.). Разрабатывается система теоретической и методической подготовки учителей информатики (Э.И.Кузнецов [108, 109], М.П.Лапчик [118, 119] и др.).
Ученых интересуют проблемы методики преподавания информатики, ведется работа над учебниками и учебными пособиями (С.А.Бешенков [15], Я.А.Ваграменко [29, 30], А.Г.Гейн [191, 41, 42, 43], С.Г.Григорьев [53], А.Г.Кушниренко [114], А.С.Лесневский [124,125], В.В.Лаптев [116, 117], М.В.Швецкий [223] и др.) Интенсивно проводятся исследования по вопросам внедрения НИТ в учебный процесс (Э.И.Кузнецов [108, 109], С.А.Жданов [76, 77], И.В.Роберт [179 - 181], А.И.Павловский [146], М.П.Лапчик [118,119] и др.). Последнее направление исследований представляется важным, т.к. именно использование информационных технологий позволяет инструментировать интеллектуальную деятельность каждого человека.
Процесс информатизации общества меняет традиционные взгляды на перечень умений и навыков, необходимых для социальной адаптации. Важнейшей составной частью информационной культуры современного человека является коммуникативная культура с использованием современных информационных технологий. При этом умение получать необходимую информацию из сети становится неотъемлемой частью информационной культуры человека.
Аппаратной основой информационных технологий (ИТ) является компьютер. Прикладные программные системы делятся два больших класса: специализированные, или проблемно-ориентированные программные
пакеты, предназначенные для решения задач в узкой предметной области, и универсальные, которые можно применять для решения задач в различных областях человеческой деятельности.
К последним можно отнести, в частности, текстовые и табличные процессоры, системы управления данными, системы машинной графики, системы поддержки коммуникаций. На основе таких прикладных программных систем общего назначения создаются информационные технологии, которые в дальнейшем будем называть универсальными (УИТ). Широкая востребованность УИТ делает целесообразным изучение их в рамках школьной информатики.
Все вышесказанное обуславливает актуальность данного исследования, которое посвящено проблемам формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий в процессе изучения школьного курса информатики.
Назовем пользователями информационных технологий людей, которые могут применять универсальные информационные технологии для решения конкретных задач из различных предметных областей.
Изучение прикладного программного обеспечения занимает важное место в школьном курсе информатики. В частности, государственный образовательный стандарт по информатике в качестве одной из трех основных целей курса также определяет формирование информационной культуры учащихся и подготовку их к практической деятельности в условиях широкого распространения информационных технологий. В особенности это относится к профильному обучению, когда направленность допрофессиональной подготовки учеников уже определена.
Однако знакомство учащихся с УИТ часто сводится к освоению техники управления и взаимодействия с соответствующими программными средствами и не обеспечивает в полной мере формирования умения применять ИТ к решению конкретных практических задач, ибо ученики часто затрудняются соотнести стоящую перед ними задачу с, казалось бы,
освоенной информационной технологией. Необходимость разрешения данного противоречия и определения организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий у учащихся общеобразовательных школ составляет проблему исследования.
Цель исследования: доказать необходимость определения организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений использования учащимися УИТ для решения задач пользователя, дать им теоретическое обоснование и разработать на этой основе соответствующую методику.
Объектом исследования является процесс изучения универсальных информационных технологий в школьном курсе информатики.
Предмет исследования: организационно-педагогические условия формирования общеучебных умений использования учащимися УИТ для решения задач пользователя.
Гипотеза исследования: организовать процесс овладения общеучебными умениями решения учебных задач с помощью УИТ в школьной практике можно путем соединения основных универсальных информационных технологий с изучением основ метода информационного моделирования и использования в качестве средства обучения информационной среды задачи, создаваемой на базе выбранных УИТ при соблюдении следующих организационно- педагогических условий:
формирование мышления учащихся и их учебной деятельности на основе теории поэтапного формирования умственных действий: мотивация -> ориентировочная основа действия -> формирование действия в материализованной форме -> внешнее проговаривание -> формирование действия «во внешней речи про себя» -> предметное содержание действия;
обучение построению информационной модели объектов, предметов, явлений, процессов до разработки алгоритма решения задачи, что позволит реализовать межпредметные связи и формировать у учащихся умения и
навыки использования ИТ в качестве инструмента в общеучебной деятельности;
выработка умений и навыков реализации информационной модели в рамках универсальных информационных технологий;
организация индивидуальной работы учеников как с готовыми ИСЗ из широкого курса предметных областей, так и самостоятельное создание ими таких сред для решения поставленных задач, постепенное расширение и совершенствование среды по мере усложнения задачи;
вооружение учащихся умениями переноса технологий, основанных на специализированных программных системах, при изучении других предметов школьного курса;
разработка методики, которая позволила бы реализовать современные подходы в дидактике при осуществлении отбора и систематизации учебных заданий, выделять основные критерии и принципы такого отбора, пользуясь которыми можно получать комплекты заданий в неограниченном объеме.
Информационная среда задачи (ИСЗ), которая предлагается в качестве основы разрабатываемой методики, может быть определена как информационная модель некоторой предметной области, реализованная в конкретной информационной технологии и предназначенная для решения одной или нескольких задач в рамках данной информационной модели.
Наиболее эффективным использование ИСЗ становится в сочетании с задачным подходом, при котором деятельность учащихся может быть представлена как система процессов решения разнообразных задач [11,4-5].
Учебные задачи, с одной стороны, используются для формирования способов действий по построению информационных моделей и работе с ИТ, а с другой стороны, выполняют функцию организации учебного процесса. Они выстраиваются в систему таким образом, что решение каждой следующей задачи приводит к получению небольшой порции нового знания. Задача создает проблемную ситуацию, порождает мотив к изучению того или иного способа действий, позволяет сделать тот или иной теоретический
вывод.
Исходя из цели, объекта, предмета и гипотезы исследования были поставлены следующие задачи:
- проанализировать общеобразовательную ценность формирования
общеучебных знаний и умений применения универсальных компьютерных
технологий как компонента информационной культуры личности;
- определить цели, задачи и организационно-педагогические условия
подготовки учащихся как пользователей УИТ, умеющих применять их для
решения задач из различных предметных областей;
разработать и обосновать методические рекомендации по формированию общеучебных умений в процессе освоения УИТ путем обучения основам информационного моделирования с использованием информационных сред задач;
апробировать модель и методику формирования умений использования УИТ у учащихся общеобразовательных школ, разработанные с учетом выделенных организационно-педагогических условий.
Методологическую основу исследования составили философские концепции становления информационного общества; теория познания; диалектический метод; педагогические теории программированного компьютерного обучения; аксиологический подход, необходимый в разработке основополагающих категорий исследования проблемы; системный подход, основанный на поиске целостных взаимосвязанных характеристик изучаемых педагогических фактов и явлений; комплексный подход к построению методов и способов исследования педагогической действительности.
Для решения поставленных задач и проверки исходных научных предположений использовался комплекс методов исследования:
- изучение и анализ отечественной и зарубежной философской,
дидактической, психологической, методической и специальной литературы
по проблематике исследования;
анализ программ, учебных пособий и методических материалов по школьной информатике;
наблюдение за ходом учебного процесса, за деятельностью учащихся, изучение результатов этой деятельности;
- беседы с учителями, анкетирование учителей и учащихся, анализ
опыта преподавания информатики в средней школе;
- проведение констатирующего и формирующего экспериментов.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
- определены и обоснованы основные направления и содержание
подготовки учащихся общеобразовательных школ как пользователей ИТ,
включающее освоение универсальных информационных технологий в
соединении с обучением основам метода информационного моделирования;
- выявлены организационно-педагогические условия формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий у учащихся общеобразовательных школ:
формирование мышления учащихся и их учебной деятельности на основе теории поэтапного формирования умственных действий: мотивация -» ориентировочная основа действия -> формирование действия в материализованной форме -» внешнее проговаривание -» формирование действия «во внешней речи про себя» -> предметное содержание действия;
обучение построению информационной модели объектов, предметов, явлений, процессов до разработки алгоритма решения задачи, позволяет реализовывать межпредметные связи и формировать у учащихся умения и навыки использования ИТ в качестве инструмента в. общеучебной деятельности;
выработка умений и навыков реализации информационной модели проходит в рамках универсальных информационных технологий;
организация обучения предполагает работу учеников как с готовыми ИСЗ из широкого курса предметных областей, так и самостоятельное создание ими таких сред для решения поставленных задач и постепенное
расширение и совершенствование среды по мере усложнения задачи;
овладение учащимися умениями переноса технологий, основанных на специализированных программных системах, при изучении других предметов школьного курса;
разработка эффективной методики, которая позволяет^ реализовать современные подходы в дидактике при осуществлении отбора и систематизации учебных заданий; выделять основные критерии и принципы такого отбора, пользуясь которыми можно получать комплекты заданий в неограниченном объеме;
- разработана авторская методика формирования общеучебных умений
использования универсальных информационных технологий у учащихся
общеобразовательных школ в процессе изучения курса информатики.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что на основе анализа научной литературы и опыта экспериментального обучения разработана дидактическая концепция подготовки учащихся как пользователей ИТ в курсе информатики средней школы, формирования у них общеучебных умений использования УИТ на основе определенных организационно-педагогических условий.
Практическая значимость определяется тем, что:
предложен метод обучения, соединяющий организацию учебной деятельности учащихся как системы процессов решения учебных задач с использованием информационной среды задачи;
разработана методика обучения применению УИТ для развития общеучебных умений решения практических задач пользователя;
- разработаны методические материалы и рекомендации по их
использованию в процессе обучения;
- предложен и обоснован подход к построению систем учебных задач,
разработаны требования к ним;
- разработан и опубликован комплект методических пособий и
рекомендаций и учебная программа «Базовый курс информатики и
информационных технологий» (Приложение 22). На защиту выносятся следующие положения:
Модель формирования общеучебных умений использования УИТ у учащихся общеобразовательных школ;
система организационно-педагогических условий формирования у учащихся общеучебных умений использования УИТ при решении практических задач пользователя;
структура и содержание раздела школьного курса информатики, посвященного изучению УИТ и их использованию для решения практических задач пользователя;
методика обучения учащихся как пользователей ИТ, основанная на использовании информационных сред задач, разрабатываемых на базе УИТ в сочетании с задачным подходом в качестве основы такой методики.
Достоверность полученных результатов обусловлена опорой на основополагающие научно-теоретические положения, логикой применения методов, адекватных целям и предмету исследования, проведением опытно-экспериментальной работы в согласовании с теоретико-методологическими подходами и психолого-педагогической практикой автора.
Апробация результатов исследования осуществлялась на заседаниях кафедры педагогики и психологии Московского городского педагогического университета, посвященных вопросам разработки творческих идей студентов и аспирантов, на районных методических объединениях учителей информатики, на конференциях, проводимых окружным методическим центром Северо-Западного учебного округа и окружным методическим кабинетом Западного окружного управления образования Московского комитета образования, на научно-практических конференциях «Воспитание и обучение глазами молодых и их наставников» и «Методология и технология воспитания в современных условиях и проблемы подготовки учителя» в МГПУ (1999, 2001), а также путем разработки и публикации методических пособий [152-162].
База исследования: в период с 1995 по 2002 год по данной методике проводились занятия для учащихся 10-11 классов в школах №1747, 1939, 1941 г. Москвы, где автор являлся преподавателем школьного курса информатики, заместителем директора по учебно-воспитательной работе, заместителем директора по информатике и информационным технологиям. В опытно-экспериментальную работу было включено 378 учащихся, 119 учителей информатики и информационных технологий.
Исследование осуществлялось в четыре взаимосвязных этапа и охватывало период с 1995 по 2003 годы.
Первый этап (1995 - 1997 гг.) - первичное накопление опыта,
составление заданий, формирование гипотезы, разработка
исследовательского аппарата.
Второй этап (1998 - 2000 гг.) - формирование теоретических основ предполагаемого метода изучения информационных технологий и начало опытно-экспериментальной работы по внедрению и апробированию методов и подходов к изучению универсальных информационных технологий через информационные среды задач на основе разработанной системы организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений школьников.
Третий этап (2001 - 2002 гг.) - завершающий этап опытно-экспериментальной работы, обработка и обобщение полученных данных.
Четвертый этап (2003 г.) - оформление результатов исследования, литературная редакция текста диссертации.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (более 230 источников) и приложений.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и задачи работы, определены объект и предмет исследования, обозначена его методологическая основа, изложены научная новизна, теоретическая и практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе - «Теоретические аспекты формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий у учащихся общеобразовательных школ» - раскрываются психолого-педагогические основы формирования информационной культуры личности, рассматривается система организационно-педагогических условий использования общеучебных умений школьников в организации учебного процесса по освоению универсальных информационных технологий, представлен обзор универсальных информационных технологий и программных средств для их изучения и модель формирования общеучебных умений использования УИТ у учащихся общеобразовательных школ.
Во второй главе - «Подготовка школьников как пользователей информационных технологий в рамках школьного курса информатики» проанализировано состояние проблемы преподавания раздела «Универсальные информационные технологии», представлена разработанная система организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений в процессе изучения данного раздела у учащихся общеобразовательных школ, экспериментальная проверка эффективности разработанной авторской методики подготовки учащихся как пользователей ИТ, дан анализ результатов экспериментальной работы.
В заключении представлены результаты исследования, подведены общие итоги работы.
В приложении помещены авторские разработки опытно-экспериментальных и методических материалов исследования.
Общеучебные умения использования УИТ как компонент информационной культуры личности
В ряде современных педагогических исследований обучение рассматривается как процесс передачи от старших к младшим социального опыта поколения. Социальный опыт "воплощающий сотворенную культуру, можно определить как совокупность исторически обусловленных средств и способов деятельности, создаваемых в процессе общественной практики людей для воспроизводства и развития культуры и способных стать достоянием личности" [123].
В качестве элементов, составляющих социальный опыт, который предстоит освоить индивиду в процессе обучения, И.Я.Лернер предлагает рассматривать следующие.
1. Добытые обществом знания о мире (природе, обществе, технике, человеке) и способах деятельности, обеспечивающих применение знаний и преобразование действительности.
2. Опыт осуществления уже известных обществу способов деятельности, воплощенный в умениях и навыках.
3. Опыт творческой деятельности.
4. Опыт эмоционально-ценностного отношения людей к миру и друг к другу [123, 68].
Остановимся более подробно на первых трех из указанных компонентов социального опыта.
Среди методов, применяемых в обучении для их успешного освоения, современная дидактика выделяет репродуктивные и продуктивные. К репродуктивным относят такие традиционные методы, как информационно рецептивный (объяснительно-иллюстративный) и репродуктивный методы.
Они являются эффективным и экономичным средством передачи от старшего поколения к младшему специально отобранного и организованного для восприятия готового знания в виде фактов, сведений, выводов, рецептов выполнения тех или иных действий, а также средством обучения выполнению описанных действий по предлагаемому образцу и формирования устойчивого навыка.
Таким образом, репродуктивные методы позволяют ученикам освоить первый и второй компоненты социального опыта за достаточно короткий срок, а также развивать их волю, внимание, память и те мыслительные операции, с помощью которых ученик воспринимает и осознает информацию.
Однако, если ограничиться использованием только репродуктивных методов, то уже в отношении передачи знаний и опыта осуществления способов деятельности можно говорить о серьезных ограничениях и недостатках.
Во-первых, ученик, который усваивает сообщаемую ему заданную сумму знаний, далеко не всегда делает это сознательно, с пониманием сути явлений. Основные его усилия направлены на запоминание полученной порции информации, которая, не перерабатываясь, оседает в памяти мертвым грузом. Ученик заучивает порядок выполнения каких-либо действий, но не может применить знания в нестандартной ситуации.
Во-вторых, ученик теряет активное начало в обучении, у него вырабатывается привычка потреблять информацию, он утрачивает вкус к самостоятельному добыванию знаний - просто не умеет этого делать, а способность к самостоятельному познанию в условиях резкого возрастания информационных потоков и постоянного обновления научных знаний приобретает важнейшее значение.
В-третьих, ухудшается качество мышления, не вырабатываются такие важные его черты, как критичность и самостоятельность.
Что же касается третьей стороны социального опыта - опыта творческой деятельности - то ее просто невозможно передать новому поколению посредством лишь репродуктивных методов.
Для формирования опыта творческой деятельности, а также сознательного усвоения знаний и способов действий наиболее целесообразно использовать такие методы продуктивного характера, как метод проблемного изложения (имеющий переходный, двойственный характер), эвристический метод и исследовательский метод.
Если в учебной работе используются такие методы, то познание предстает перед учеником не как процесс накопления информации, а как процесс постановки и поиска решения различных научно-познавательных и практических проблем, в котором сам ученик может и должен принимать участие.
Обзор универсальных информационных технологий и общие подходы к их изучению
Информационные технологии рассматриваются В.М.Глушковым как "процесс, в котором основной перерабатываемой продукцией является информация". [46]. Уточняя это определение, можно сказать, что информационные технологии (ИТ) представляют собой совокупность методов и технических средств, применяемых для сбора, хранения, обработки, передачи предоставления и использования информации.
К техническим средствам, на базе которых создаются новые ИТ можно отнести всевозможные виды связи, включая спутниковую организационную и множительную технику, аудио- и видеоаппаратуру, но своеобразным ядром, позволившим объединить многие информационные процессы, ранее развивавшиеся независимо стал компьютер. В частности, компьютер персональный, который, будучи индивидуальным средством обработки информации, может стать центром рабочего места специалиста-непрограммиста, "интегратором различных по своей природе информационных процессов" [12-13].
Однако персональный компьютер не смог бы выполнить свою роль инструмента автоматизации интеллектуальной деятельности для массового пользователя без соответствующего программного обеспечения. Чтобы любой человек имел возможность применить персональный компьютер в качестве инструмента для работы с информацией в своей области деятельности, необходима не только аппаратная, но и программная поддержка, которая представлена в настоящее время прикладными программными системами. Прикладные программные системы образуют уровень программного обеспечения, обращенный к человеку, который обычно не составляет программ, но лишь использует их с целью решения своих задач.
Таким образом, можно сказать, что персональный компьютер и прикладные программные системы образуют аппаратную и программную составляющие ИТ. Часто, говоря о той или иной ИТ, имеют ввиду прикладную программную систему, не базе которой она реализована, подразумевая, что аппаратной составляющей является компьютер, как правило, персональный. Поэтому, говоря об информационных технологиях, мы с полным правом можем использовать термин "компьютерные технологии".
Чтобы прикладные программные системы, в которых реализуются новые технологии, могли стать массовым средством автоматизации информационной работы, в них должны быть сохранены и усилены "пользовательские" достоинства персональных компьютеров: простота и доступность в эксплуатации, удобство в работе, естественность в общении, что, безусловно, принимается во внимание их разработчиками.
Среди прикладных программных систем выделяют, пользуясь классификацией В.М.Брябрина [26], два больших класса: универсальные, т.е. пакеты прикладных программ общего назначения, и специализированные, или проблемно-ориентированные пакеты. Последние предназначаются для узкого класса применений в конкретной предметной области. С ними обычно работают специалисты определенного профиля.
К прикладным системам общего назначения можно отнести текстовые процессоры, программы обработки электронных таблиц, системы управления данными и системы поддержки коммуникаций, интегрированные программные среды. На их основе создаются информационные технологии, необходимые людям, работающим с информацией в самых различных областях деятельности, которые в дальнейшем будем называть универсальными информационными технологиями (УИТ).
Рассматривая организацию процесса обучения школьников как пользователей ИТ, следует учесть несколько важных моментов. Главное из них касается традиционной работы с конкретными программными средствами, реализующими изучаемые технологии.
Обычно, изучая технологию, выбирают одно такое средство и на этом примере рассматривают ее назначение и возможности. На такой вариант работы с технологией ориентирует и то небольшое время, которое отводится для этой цели в курсе информатики. С нашей точки зрения целесообразно познакомить учащихся с несколькими программными средствами, реализующими одну и ту же технологию, что могло бы дать следующие преимущества.
Во-первых, это способствует формированию общего подхода к овладению новыми ИТ, о важности которого было сказано выше. Во-вторых, изучение нескольких программных средств позволяет ученику более глубоко осмыслить возможности технологии, увидеть, каковы ее основные функции и как они реализуются в разных программных средствах, а также какие дополнительные возможности предоставляет каждое из них или одно по отношению к другому.
Такой подход к изучению нового приближает к реализации исследовательского метода в процессе опытно-экспериментального обучения школьников универсальным информационным технологиям.
Организация опытно-экспериментального исследования
Базой опытно-экспериментального исследования послужили средние общеобразовательные и с углубленным изучением информатики школы города Москвы. Исследование проводились в школах №1747 и 1939 Северо-Западного учебного округа и школах №1941 и 1307 Западного округа города Москвы, где автор осуществлял преподавание школьного курса информатики и информационных технологий.
Временные рамки эксперимента - 1995-2002 годы.
1 этап - констатирующий - накопление и анализ материала, и определение основных теоретических положений исследования, обоснование организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений при изучении УИТ (1995-1997 г.г.);
2 этап - поисковый - собственно поиск системы учебных задач, которая должна послужить стержнем в организации обучения и разработка методики подготовки учащихся как пользователей ИТ на основе выявленных организационно-педагогических условий (конец 1997 года);
3 этап - формирующий - апробация разработанной программы, учебников, учебно-методических пособий, проверка результативности выделенной системы организационно-педагогических условий формирования общеучебных умений при изучении УИТ (1998-2002г.г.).
Первая подготовительная часть была посвящена накоплению фактического материала, наблюдению за учебным процессом, деятельностью учащихся, изучению и анализу ее результатов, накоплению и отбору заданий, изучению различных прикладных программных пакетов, которые можно было бы применить в изучении раздела "Универсальные информационные технологии".
Эксперимент начался с формулирования гипотезы и включил отбор содержания обучения, разработку готовых информационных сред, подбор и формирование систем учебных задач. На протяжении всего эксперимента велось преподавание курсов в реальных условиях обучения учащихся, проводилась экспериментальная апробация и отработка разрабатываемой технологии формирования общеучебных умений использования УИТ у учащихся общеобразовательных школ.
Формирующий этап эксперимента проходил на базе школ №1939, 1941, 1307. Московские школы оснащены комплектом компьютеров IBM PC последних поколений и в их распоряжении имеются достаточно мощные прикладные программные средства, в частности, интегрированная среда Microsoft Works и Microsoft Office.
Изучение раздела "Универсальные информационные технологии" ведется в 11 классе. Преподавание в соответствии с разработанной методикой велось автором в трех группах учащихся 11-х классов.
Результаты экспериментальной работы за 2000-2001 учебный год приведены в таблице №1 (стр. 77).
При проведении экспериментальной работы были выделены разные группы учащихся:
1 группа - учащиеся с элементарными навыками обращения с персональным компьютером и представлениями об универсальных информационных технологиях;
2 группа - учащиеся с положительной мотивацией на овладение УИТ, но не владеющие компьютером;
3 группа - учащиеся с низкой мотивацией на овладение УИТ, не владеющие компьютером
