Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы обучения новым информационным технологиям 18
1.1. Информационные технологии как феномен и процесс в развитии современного образования 18
1.2. Информационная культура в информатизации образовании, ее содержание и становление у субъектов образовательного процесса 29
1.3. Педагогические аспекты внедрения НИТ в учебный процесс 42
1.4. Возрастные и индивидуальные особенности обучения НИТ 54
Глава 2. Педагогические условия освоения новых информационных технологий 66
2.1. Основные этапы, организация и методы исследования 66
2.2. Критерии и результаты освоения учащимися новых информационных технологий 80
2.3. Психологические условия освоения учащимися новых информационных технологий 93
2.4. Педагогическая компетентность учителей-предметников в использовании новых информационных технологий и ее влияние на использование НИТ школьниками 102
2.5. Вариативная модель использования средств НИТ, ориентированная на учебно-материальную базу школы 124
Заключение 139
Библиография 147
Приложения
- Информационные технологии как феномен и процесс в развитии современного образования
- Основные этапы, организация и методы исследования
- Психологические условия освоения учащимися новых информационных технологий
Введение к работе
В условиях современного постиндустриального информационного
общества возникает необходимость в реформировании и модернизации
системы Российского образования. С позиций школьного образования
приоритетными направлениями модернизации являются создание
высококачественной и высокопродуктивной информационной
образовательной среды и внедрение новых информационных технологий в процесс обучения и воспитания школьников. В настоящее время высокая актуальность решения этих важных задач обусловлена как внешними, так и внутренними причинами.
К числу основных внешних факторов относятся тенденции глобализации в области образования и изменяющиеся потребности рынка труда. Развивающееся современное общество становится все более основанным на знании. При этом повсеместно происходит интенсивное информационно-технологическое развитие, темпы и уровень которого в значительной степени определяют состояние экономики, качество жизни людей, национальную безопасность и роль стран в мировом сообществе. С одной стороны информационные технологии с быстро накапливающимися новыми знаниями определяет формирование высокоинтеллектуальной среды, а с другой - для успешной и комфортной жизнедеятельности социума необходимы определенные знания и умения, чтобы использовать эту среду. Современному человеку становится жизненно необходимым владение новыми информационными технологиями, как в профессиональной деятельности, так и для удовлетворения личных потребностей.
Динамика развития научных знаний, реализация востребованности каждого члена общества, рождающая потребности в индивидуализации и дифференциации обучения в системе общего среднего образования, массовое обеспечение пользователей возможностью доступа к образовательному и культурному богатству России и результатам развития современного
4 научного знания - вот те важнейшие внутренние причины, стимулирующие решение задач модернизации образования на основе использования современных информационных технологий.
Становление личности происходит в условиях его жизнедеятельности, в определенной социокультурной среде, куда информатизация общества неизбежно вносит свои изменения. Как отмечает Б.С. Гершунский, «высокая культура поиска и потребления информации приобретает все большее значение в деятельности человека» [95, с. 114]. Поэтому одной из центральных педагогических задач при овладении учащимися информационными технологиями является формирование личной и общественной культуры взаимодействия с информационными объектами, поведения в виртуальной информационной среде, общения с субъектами виртуальных сообществ.
В связи с этим не случайно в Постановлении Правительства Ленинградской области «О региональной целевой Программе развития образования Ленинградской области на 2001-2005 годы» информатизация образования определена как одно из приоритетных направлений. Реализация поставленных в Программе задач невозможна без применения новых информационных технологий в образовании, использования современных средств телекоммуникаций. Основная цель программы - формирование единого регионального информационного и образовательного пространства, интеграция муниципальных образовательных систем в единое информационно-образовательное пространство; информационная ориентация содержания образования, обеспечивающая подготовку сознания учащихся для адекватного восприятия новых реалий информационного общества.
Для реализации этих задач необходимо формировать информационное пространство системы образования, отвечающего национальным интересам и базирующегося на традициях отечественной культуры; развивать информационную культуру учащихся, педагогических и руководящих кадров, способность эффективно использовать имеющиеся в их
5 распоряжении информационные ресурсы и технологии в бытовой, общественной и профессиональной областях; обучать педагогические и руководящие кадры информационным технологиям; внедрять информационные технологии в образовательную и управленческую деятельность и др.
На сегодняшний день сформированы методологическая основа и концептуальные положения применения новых информационных технологий в образовании (Б.Н. Богатырь, Я.А. Ваграменко, К.К. Колин, Е.С. Полат и др.) Разработаны и совершенствуются педагогические основы применения новых информационных технологий в образовании (педагогическая технология) (С.А. Бешенков. Ю.С Брановский, B.C. Збаровский, А.А. Кузнецов, Е.С. Полат и др.). Проработан круг вопросов управления педагогическим процессом интерактивного взаимодействия «учитель-ученик-компьютер» (В.А. Извозчиков, СМ. Кальнин, И.А. Румянцев, Г.П. Чепуренко, СМ. Уткин и др.). Показаны возможности использования учебного потенциала новых информационных и коммуникационных технологий (А.К. Айламазян, В.В. Вихрев, И.В. Роберт, А.Л. Семенов, А.Ю. Уваров и др.). Создаются и внедряются программно-методические комплексы организации обучения в образовательных учреждениях с использованием новых информационных технологий обучения (Т.А. Бороненко, А.П. Ершов, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, А.Е. Марон и др.), которые и были приняты в качестве теоретической основы данного исследования.
Изучение научной практики комплексного внедрения современных информационных и коммуникационных технологий в образовательный процесс школ показывает, что информатизация образования обусловливает определенные изменения в педагогическом пространстве, в организационной структуре средних учебных заведений, в требованиях к подготовке учителей. При этом не достаточно разработанными остаются вопросы приобщения субъектов образовательного процесса к использованию средств новых
информационных технологий для получения, обработки, предъявления информации в различных предметных областях, взаимодействия и взаимовлияния педагогов-предметников и учащихся в условиях информатизации образования. Данное обстоятельство послужило основанием для проведения исследования влияния педагогической компетентности учителей-предметников в области новых информационных технологий на овладение использованием их школьниками.
Процесс информатизации среднего образования осуществляется неравномерно, порой стихийно, без учета организационных и педагогических условий конкретного учебного заведения. Неравномерное техническое оснащение школ, приводит к необходимости решения проблемы внедрения новых информационных технологий (НИТ), исходя из конкретных условий.
Наиболее актуальным в современной школе является вопрос о применении компьютера как средства обучения не только на уроках информатики, но и на других предметах. При этом современные информационные технологии предоставляют потенциально огромные обучающие возможности, но их использование и по сей день остается эпизодичным, хаотичным, частичным, т.к. большинство педагогов не владеют компьютерной грамотностью. Учителя-предметники считают компьютеры лишь средством обучения информатике и не используют все их возможности в образовательном процессе.
Поэтому представляется важным рассмотрение вопроса о возможностях использования уроков различных предметов, и в первую очередь - естественнонаучного цикла, для практического овладения учащимися общеобразовательных школ НИТ и выявление педагогических условий эффективной реализации данного процесса.
Проделанный анализ теории и практики информатизации школ и использования новых информационных технологий в преподавании различных предметов позволил выявить ряд противоречий:
7 -между объективными потребностями в эффективных информационных
технологиях обучения и отсутствием достаточно разработанных и
систематизированных педагогических условий их реализации; -между традиционными принципами, методами, приемами работы с
информацией и необходимостью их обновления в условиях обучения с
использованием новых информационных технологий; -между потенциальными возможностями современных информационных
технологий и их недостаточном, эпизодическом, фрагментарном
использовании в образовательном процессе; - между теоретической подготовкой субъектов образовательного процесса в
области использования новых информационных технологий и
практическим применением этих технологий в процессе обучения; -между необходимостью подготовки педагогических кадров к
использованию новых информационных технологий и отсутствием системы
овладения учителями-предметниками компьютерной грамотностью.
Необходимость разрешения этих противоречий определила выбор темы исследования: «Педагогические условия освоения новых информационных технологий учащимися общеобразовательных школ». Для конкретизации отдельных вопросов мы избрали область предметов естественнонаучного цикла, поскольку в общем среднем образовании они являются центральными и на их изучение отводится значительная часть учебного времени.
Цель исследования: выявить и научно обосновать педагогические условия процессов овладения учащимися общеобразовательных школ новыми информационными технологиями и их реализации при информатизации школьного образования.
Объект исследования: учебный процесс с использованием новых информационных технологий обучения в общеобразовательной школе
Предмет исследования: педагогические условия освоения новых информационных технологий в процессе изучения различных предметов
8 естественнонаучного цикла.
Гипотеза: педагогические условия обеспечат эффективность овладения и использования учащимися новых информационных технологий, если:
-обучение школьников в различных предметных областях знаний осуществляется на основе систематического использования новых информационных технологий;
-освоение школьниками предметных знаний, умений и навыков стимулируется педагогом через разнообразные формы самостоятельной работы и учебно-познавательной деятельности учащихся с применением компьютерных средств обучения;
- организация учебно-воспитательного процесса школы ориентирована на использование имеющейся в учебном заведении базы информационно-технических средств для внедрения новых информационных технологий и разработаны рекомендации ее оптимального использования в условиях конкретной школы;
-для обучения школьников по конкретным предметам существуют компьютерно-технологические средства различного педагогического назначения;
-обучение школьников новым информационным технологиям соответствует их возрастным и индивидуальным особенностям;
-учитель-предметник имеет достаточную профессиональную компетентность в области использования новых информационных технологий и активно применяет их на уроке.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой диссертационной работы были определены следующие задачи исследования:
1. Изучить проблемы информатизации школьного образования и обучения школьников использованию НИТ в теории и практике отечественной педагогической школы, в том числе проанализировать педагогическую, психологическую и специальную литературу по данным проблемам.
Выявить педагогические характеристики образовательного процесса, значимые для освоения школьниками новых информационных технологий.
Обосновать и разработать целесообразный подход к реализации процесса освоения школьниками новых информационных технологий.
Определить критерии и уровни освоения новых информационных технологий учащимися общеобразовательных школ.
Выявить влияние компетентности учителей-предметников в использовании программных и аппаратных средств компьютерной техники на процесс освоения новых информационных технологий школьниками, и в случае необходимости разработать комплекс мер по обеспечению требуемой подготовленности педагогов-предметников к использованию НИТ в обучении.
Экспериментально проверить совокупность педагогических условий, значимых для освоения учащимися новых информационных технологий.
Разработать и внедрить учебные программы для субъектов образовательного процесса по освоению и применению новых информационных технологий в различных предметных областях.
Разработать методические рекомендации и практические предложения для учителей-предметников по созданию условий активного освоения НИТ школьниками на уроках.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
концепция деятельностного подхода в обучении (П.Я. Гальперин,
А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина), учение о единстве теории и практики в
преломлении к педагогической деятельности (СИ. Архангельский,
В.В. Краевский, Ю.Н. Кулюткин); научно-теоретические и практические
исследования в области методологии, теории и практики информатизации
образовании (Б.Н. Богатырь, И.Л. Братчиков, Е.П. Велихов, Я.А. Ваграменко,
А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, К.К. Колин, МП. Лапчик, Н.В. Макарова,
В.М. Монахов, Ю.А. Первин, И.А. Румянцев, А.Ю. Уваров,
С.А. Христочевский), создания и использования новых информационных
10 технологий обучения (С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, Г.А. Звенигородский, СМ. Кальнин, Е.С. Полат, Ю.А. Первин, И.В. Роберт, И.А. Румянцев, P.P. Фокин, Г.П. Чепуренко).
Методы исследования: В ходе диагностического исследования производился теоретический анализ учебной и научно-методической литературы. Был организован и проведен педагогический эксперимент, в рамках которого применялись эмпирические методы исследования -анкетирование, интервьюирование, опрос, обобщение педагогического опыта, психолого-педагогическое тестирование и др. Обработка полученной информации проводилась методом сравнительного и корреляционного анализа. В процессе обработки данных была использована компьютерная программа Microsoft Excel из пакета прикладных офисных программ Microsoft Office.
На защиту выносятся следующие положения:
Внедрение новых информационных технологий в процесс обучения требует создания организационно-педагогических условий, адекватных информационной инфраструктуре конкретного учебного заведения.
При изучении школьниками дисциплин естественнонаучного цикла, осуществляемого в процессе их активной учебно-познавательной деятельности, опосредованной применением компьютерных средств обучения, происходит эффективное освоение ими НИТ.
Оптимальным возрастным периодом освоения школьниками новых информационных технологий на продуктивном и творческом уровнях деятельности является старший подростковый возраст, когда интеллектуальные и личностные характеристики показывают готовность к сложным видам умственной деятельности, к решению проблем профильного и профессионального самоопределения.
Существенным условием освоения учащимися новых информационных технологий является педагогическая компетентность учителей-предметников в области педагогических и технологических основ
НИТ и активное использование новых информационных технологий в процессе предметного обучения.
5. Значимыми показателями освоения новых информационных технологий учащимися общеобразовательных школ являются умения самостоятельно применять их на уроках в различных предметных областях.
Научная новизна
Выявлена совокупность педагогических условий, обеспечивающих эффективное овладение школьниками новыми информационными технологиями и определена теоретико-практическая основа их реализации.
Определены качественные показатели освоения новых информационных технологий учащимися общеобразовательных школ, разработаны уровни и критерии освоения. Анализ освоения проведен по нескольким параметрам: дидактическому (знания и умения), психолого-возрастному (интеллектуальные способности) и практическому (разнопредметный, разноцелевой и мультитехнологический диапазон используемых информационных технологий).
Установлено, что оптимальным возрастным периодом освоения школьниками новых информационных технологий на продуктивном и творческом уровнях деятельности является старший подростковый возраст. Выявлено влияние педагогической компетентности педагога-предметника в области НИТ на процесс освоения и использования учащимися информационных технологий при изучении предметов естественнонаучного цикла.
Выявлены организационно-педагогические условия, влияющие на освоение учащимися новых информационных технологий. Разработаны варианты моделей использования новых информационных технологий, определяемые организационно-педагогическими условиями различных общеобразовательных заведений.
12 Теоретическая значимость
Определены факторы влияния на процесс овладения школьниками
новыми информационными технологиями. Разработан организационно-
методический подход к обеспечению педагогических условий эффективного
освоения НИТ учащимися общеобразовательных школ и информатизации
школьного образовательного процесса. Разработана организационно-
педагогическая модель освоения учащимися школ новых информационных
технологий в условиях разнопредметной учебно-познавательной
деятельности учащихся и реализации учебно-воспитательного процесса с
учетом особенностей информационной технико-технологической базы
общеобразовательного учреждении. Установлена зависимость
профессиональной подготовки педагога-предметника от его личностных и возрастных особенностей.
Практическая значимость
Разработана программа диагностики оценки уровня освоения новых информационных технологий учащимися общеобразовательных школ.
Разработаны методики (вопросники, анкеты, тесты), выявляющие различные виды деятельности учащихся, направленные на овладение предметными знаниями по базовой дисциплине урока средствами информационных технологий.
Разработана и доведена до практического использования программа курса по обучению педагогов новым информационным технологиям с учетом предметной области, в которой они специализируются, включающая педагогический практикум, в рамках которого учителя применяют полученные знания в условиях реальной профессиональной деятельности.
Разработаны рекомендации и практические предложения для учителей-предметников по созданию условий активного освоения НИТ школьниками.
13 Достоверность и обоснованность результатов исследования
обеспечиваются всесторонним анализом состояния проблемы и перспектив ее развития; реализацией личностно-деятельностного подхода в обучении, принципа единства теории и практики в обучении; использованием теоретико-практических и методологических результатов исследовании информатизации образования в отечественной педагогической школе; разнообразием методов научного и эмпирического исследований; применением методов статистической обработки данных, полученных при личном участии автора в организации и проведении эксперимента, проведении занятий с учащимися и педагогами
База исследования: средние общеобразовательные школы №1, №2, №3, №4, №5, №6 и №7 г. Кингисеппа, Александро-Горкская и Вистинская средние общеобразовательные школы Кингисеппского района. В исследовании участвовали 300 учащихся 8-10-х классов, 29 педагогов.
Исследование проводилось в три этапа.
На первом этапе исследования П 995-1997 гг.) основное внимание уделялось вопросам изучения и анализа научно-методической литературы по проблеме исследования, формировалась концепция исследования, осуществлялся поиск, апробирование программных и аппаратных средств компьютерных технологий в образовательном процессе.
Второй этап продолжался с 1997 по 2000 год. В этот период проводился педагогический эксперимент по определению условий, влияющих на процесс освоения новых информационных технологий субъектами образования и его динамику. Разрабатывались обучающие технологии.
На третьем этапе Г2000-2003 гг.) подводились итоги педагогического эксперимента, анализировались его результаты, формулировались выводы, систематизировались, интерпретировались и оформлялись материалы, полученные в ходе исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты и выводы исследований обсуждались на заседаниях кафедры педагогики ЛГОУ им. А.С. Пушкина, докладывались на научно-практических конференциях: Международной конференции «Информатизация непрерывного образования (ИНО-97)» (Москва, 1997), Всероссийской научно-практической конференции «Интернет и современное общество» (Санкт-Петербург, 1998), Второй всероссийской научно-практической конференции «Интернет и современное общество» (Санкт-Петербург, 1999), Второй международной конференции «Интернет. Общество. Личность. Новые информационно-педагогические технологии» (Санкт-Петербург, 2000), научно-теоретической конференции «Вишняковские чтения» (2001), научно-теоретической межвузовской конференции «VI Царскосельские чтения» (2002).
Материалы исследования использовались в преподавании курса информатики, при проведении семинаров учителей информатики школ Кингисеппского района, при проведении занятий со слушателями курсов «Технология развивающего обучения».
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложения.
В первой главе рассматривается значение новых информационных технологий в развитии современного образования. Информатизация образования предполагает формирование образовательной среды, информационной культуры учащихся и педагогов, освоения НИТ.
Далее дается понятие информационной культуры как деятельности, связанной с обработкой информации и предоставлением другим людям при помощи компьютера. Основные компоненты информационной культуры закладываются в базовом курсе «Основы информатики и вычислительной техники». Учащиеся изучают основы компьютерной грамотности, получают знания об основных информационных процессах, алгоритмические умения.
Педагогические возможности персонального компьютера
обеспечивают индивидуализацию, повышение наглядности, систему обратной связи, поиск, хранение и обработку различных типов информации, моделирование изучаемых процессов и явлений, организацию коллективной и групповой работы, формирование необходимого уровня знаний и умений анализировать, сравнивать, обрабатывать, связывать имеющуюся информацию с изучаемым вопросом
Исследования психолого-педагогических проблем внедрения НИТ позволяют говорить о существовании условий, способствующих освоению новых информационных технологий, как школьниками, так и учителями. Рассматривается понятие готовности педагогов к использованию новых информационных технологий, а также программных и аппаратных ресурсов, обеспечивающих их использование.
Психологический аспект внедрения НИТ в учебный процесс рассматривается в исследованиях в контексте способностей, мотивации и др. Основными компонентами готовности к успешному освоению новых компьютерных средств является познавательное (индивидуальные и возрастные особенности) и личностное развитие.
Во второй главе раскрываются основные этапы исследования процесса внедрения информационных технологий в учебный процесс, проходившие с 1995 по 2003 гг. Здесь же находится материал об организации и методах исследования, дается характеристика выборки испытуемых, принимавших участие в эксперименте.
На первом этапе исследования было установлено, что использование новых информационных технологий педагогами и школьниками осуществлялось только под руководством учителя основ информатики и вычислительной техники. Техническое обновление средств компьютерной техники позволило начать использование сетевых технологий и средств телекоммуникаций в учебной деятельности, в телекоммуникационных образовательных проектах. Школьники изучали возможности Интернет-
технологий на факультативных занятиях, для учителей были организованы курсы на базе учебного компьютерного центра Института «Открытое общество». Результаты опытно-экспериментальной работы позволили накопить информацию об особенностях освоения новых информационных технологий и определить основную идею исследования - каковы педагогические условия внедрения новых информационных технологий в конкретной предметной области.
Второй этап исследования представлял работу по осуществлению педагогического эксперимента. Анализ результатов обучения, показателей психологического и социологического исследования, а также данных о применении учащимися информационных технологий в других предметных областях позволил определить возрастную группу учеников 10 классов как наиболее подходящую для проведения эксперимента.
В план исследования также был включен педагогический эксперимент по определению уровня подготовки педагогов-предметников в области использования НИТ. Это было обусловлено необходимостью проверки гипотезы о том, что учитель-предметник стимулирует освоение НИТ школьниками, если сам является компетентным в области использования информационных технологий. Было организовано обучение преподавателей НИТ в условиях учебного компьютерного центра. По окончании обучения учителя самостоятельно использовали информационные технологии на уроках, получая, в случае необходимости консультации у преподавателя учебного центра. Метод наблюдения, интервьюирования использовался для того, чтобы установить, какие технологии наиболее активно используются учителями, и что этому способствует. Наиболее показательными и значимыми в ходе эксперимента оказались результаты у преподавателей естественнонаучного цикла (физики, химии, географии, биологии). Однако динамика изменений на уроках биологии, физики, географии, химии оказалась не одинаковой. Мы объясняем эти различия тем, что технические условия в школах, где проводилось исследование, были не одинаковыми. Это
17 позволило более детально представить различия в организационно-педагогических условиях освоения новых информационных технологий школьниками.
На третьем этапе были подведены итоги педагогического эксперимента. Полученные результаты анализировались, делались выводы, оформлялись исследовательские материалы.
В заключении сформулированы выводы, которые подтверждают гипотезу и положения, выносимые на защиту. Показывается необходимость учета организационно-педагогических условий внедрения новых информационных технологий в конкретном учебном заведении; обосновываются данные о необходимости освоения учащимися НИТ в старших классах школы; выделяется зависимость освоения новых информационных технологий школьниками от компетентности учителей-предметников в использовании инструментария информационных технологий в конкретной предметной области.
Информационные технологии как феномен и процесс в развитии современного образования
Изменения в системе образования на современном этапе развития России определяются переходом к демократическому и правовому государству, к рыночной экономике, необходимостью преодоления опасности отставания страны от мировых тенденций экономического и общественного развития [62]. Ускорение темпов развития общества, которое можно охарактеризовать как постиндустриальное, информационное, динамичные изменения в экономике, рост конкуренции, возникновение лавинообразных потоков информации во всех областях знаний - вот основные проблемы, решение которых потребовало пересмотра существовавшей в течение длительного периода времени концепции Российского образования.
В 1990 году философ, педагог Б.С. Гершунский подчеркивал, что к концу XX века объем знаний возрастет вдвое, а объем информации увеличится в тридцать раз. Актуализируется такая проблема как человек в потоке информации.
Анализ целевых федеральных и региональных программ (Концепция модернизации Российского образования на период до 2010 года, Развитие единой образовательной информационной среды 2001-2005 годы, Электронная Россия 2002-2010 годы, Развитие образования Ленинградской области на 2001-2005 годы) показал, что в настоящее время информатизация сферы образования является одним из основных направлений Российского образования [61], [122], [123], [104].
Информатизация образования - часть информатизации общества, процесса, который принял характер информационного взрыва или революции с середины XX века, что дает основание характеризовать современное общество как информационное. Это значит, что во всех сферах человеческой деятельности возрастает роль информационных процессов, повышается потребность в информации и в средствах для ее производства, обработки, хранения, использования.
Понятие информатизации, данное А.П. Ершовым, раскрывается как совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между ними, где техническим средством их освоения выступает компьютер и другие информационные машины [35, с. 6].
Информатизация образования - комплекс мер по преобразованию педагогических процессов на основе внедрения в обучение и воспитание информационной продукции, средств, технологий. Теоретической основой информатизации образования в первую очередь является информатика, кибернетика, теория систем и, конечно, дидактика.
В Основных положениях Концепции информатизации образования определены главные цели и направления научной и практической работы по их реализации:
-освоение и внедрение новых информационных технологий в обучение, воспитание и управление образованием на основе исследовательских работ по дидактике, информатике;
-формирование информационной культуры школьников, т.е. информационных знаний, умений учиться с помощью компьютера и других электронных средств;
-изменение методов, форм и содержания обучения в связи с проникновением в учебный процесс информационных технологий;
- подготовка учителей к осуществлению обучения в условиях работы с электронными средствами.
Таким образом, можно видеть, что информатизация образования затрагивает такие важные компоненты образования, как цели и задачи. Одним из главных компонентов, составляющих модель выпускника школы, становится информационная культура. Это требует, во-первых, не только введения специальных предметов в школе, но и пересмотра содержания традиционных школьных дисциплин; и характер этих изменений пока еще не достаточно ясен для ученых и педагогов.
Во-вторых, использование в учебном процессе автоматизированных обучающих систем (АОС) и других технологий ведет к пересмотру методов и форм обучения в школе, к анализу и новому пониманию дидактического процесса, установлению новых принципов обучения, а также к новому взгляду на процесс учебного познания с точки зрения психологии.
В третьих, информатизация образования предполагает, прежде всего, разработку учебно-методического обеспечения дидактического процесса на основе новых и традиционных информационных технологий.
Основные этапы, организация и методы исследования
Исследование проводилось в течение 1995-2003 гг. и включало в себя несколько этапов. На первом (предварительном") этапе исследования 1995-1997 гг. основное внимание уделялось вопросам обучения новым информационным технологиям, изучалась научная и методическая литература, проводилась опытно-экспериментальная работа по внедрению программных и аппаратных средств и компьютерных технологий в учебный процесс.
За этот период в Кингисеппской средней общеобразовательной школе №7 были достигнуты первые результаты в вопросе обеспечения компьютерной поддержки учебно-воспитательного процесса: создана материально-техническая база - 3 компьютерных класса (один отечественный учебный комплект вычислительной техники КУВТ «Немига» -14 рабочих мест; два класса ГОМ-соместимых компьютеров - тринадцать и двенадцать рабочих мест); изучением основ информатики были охвачены все ступени школы; курс информатики вели преподаватели первой и высшей квалификационной категории; были разработаны концепция, структура и программы преподавания курса информатики, критерии оценивания результатов обучения, имелось необходимое программное обеспечение; выпускники школы успешно сдавали информатику на вступительных экзаменах в вузы, отдельные учащиеся занимали призовые места на районных, областных и региональных олимпиадах по информатике; кроме того, изучение информатики оказывало большое влияние на профессиональную ориентацию - некоторые выпускники при поступлении выбирали специальности, непосредственно связанные с информационными технологиями; осуществлялась связь с высшими учебными заведениями Санкт-Петербурга и Ленинградской области; на базе Кингисеппской школы № 7 проходили педагогическую и методическую практику студенты Ленинградского государственного областного университета им. А.С. Пушкина. Кроме изучения курса основ информатики в этот период началось использование компьютеров «как средств обучения» при изучении предметов естественнонаучного и гуманитарного циклов - физики, астрономии, химии, экономики, русского и иностранных языков, мировой художественной культуры и других дисциплин. Старшеклассники, осваивали настольные издательские системы, выпуская ежемесячную общешкольную газету.
Тем не менее, предварительный этап педагогического эксперимента показал, что учителям-предметникам достаточно трудно освоить программно-аппаратные средства компьютерных технологий, перестроить свое мышление, сформированное в период «бумажной» педагогики. Организация проектной, групповой и индивидуальной формы работы школьников с использованием новых информационных технологий осуществлялась учителями-предметниками в сотрудничестве со специалистом, владеющим навыками использования компьютера для решения различных образовательных задач.
В 1996-1997 гг. производилась последовательная модернизация компьютерной техники - были приобретены более современные компьютеры, введена в эксплуатацию локальная компьютерная сеть с выделенным сервером, заключен договор с провайдером на предоставление услуг электронной почты и Интернет. Данные технические решения позволили начать использование сетевых технологий и средств телекоммуникаций в учебной деятельности.
В 1997 году был организован школьный телекоммуникационный центр. За сравнительно небольшой период был накоплен достаточный опыт телекоммуникационного общения по E-mail: была создана база данных электронных адресов образовательных учреждений инновационного типа в различных регионах, велась активная электронная переписка. Были предприняты первые результативные попытки участия старшеклассников в дистанционных образовательных проектах.
Таким образом, на предварительном этапе исследование было направлено на изучение внедрения НИТ в учебный процесс и выявление результативности процесса информатизации школьного образования.
Результаты исследования показали, что информатизация школьной учебно-воспитательной деятельности вносит позитивные изменения в качество обучения и воспитания юного поколения. Вместе с тем существует ряд проблем, сдерживающих использование новых информационных технологий при обучении в различных предметных областях. Анализ опыта первого этапа исследования выявил, что главной среди них является недостаточная готовность учителей-предметников к использованию НИТ в их основной профессиональной деятельности как с точки зрения владения техникой и программно-технологическими средствами, так и с позиций особенностей педагогики и психологии их использования в обучении школьников.
Психологические условия освоения учащимися новых информационных технологий
Рассмотрим полученные результаты более подробно. Наибольший коэффициент корреляции (г=0,487) оказался между переменными «математическая интуиция» и «успеваемость». Школьникам было предложено решить 20 арифметических задач разных по сложности и требующих применения знаний за все годы обучения. Наличие математической интуиции позволяет ученику сразу видеть тип задачи и метод ее решения, применять адекватные стандартные приемы и операции там, где они требуются, быстро производить в уме примерные расчеты, контролировать «прикидкой» правильность получаемых результатов. На ее основе в дальнейшем формируется способность к «свертыванию» стандартных математических алгоритмов, наличие которой позволяет сразу видеть и сообщать результат ряда достаточно сложных вычислительных операций. Следовательно, знание и использование стандартных алгоритмов по предмету ОИВТ позволяет учащимся лучше усваивать программный материал на уроках. В то же время «автоматическое» исполнение этих алгоритмов происходит за счет практических навыков, которые формируются в ходе их постоянной тренировки.
Следующим по степени взаимосвязанности оказался показатель «формально-логическое мышление» (г=0,462). Задания были предназначены для оценки развития абстрактного мышления на базе числовой символизации. Ученикам требовалось проанализировать числовой ряд (например: 5, 8, И, 15, 19, 24, 29, ... ), понять, какой закономерностью он связан и вычислить то число, которое продолжает его (в данном примере это 35). Таким образом, учащимся необходимо было выделять интервальные зависимости закономерности убывающих, возрастающих, цикличных последовательностей и оперировать в уме выделенными отношениями (а не цифрами), отвлекаясь от конкретных численных значений. Наличие таких заданий на уроках информатики способствует развитию умений оперировать такими отношениями, зависимостями, безотносительно к качественному содержанию информации, совершать различные логические преобразования самих операций в информационной модели исполнителя алгоритма.
На третьем месте оказался показатель «пространственное мышление» (г=0,407). В задании на пространственное мышление школьники должны были соотнести объемные фигуры (кубики с нанесенными на грани рисунками) с кубиками-образцами, для этого ученикам требовалось мысленно поворачивать фигуры в вертикальной или горизонтальной плоскости. В пространственном мышлении базовыми являются операции анализа, вычленения внутренних схем, на основе которых в дальнейшем развиваются операции следующего уровня, позволяющие преобразовывать выделенные пространственные схемы. Следовательно, на уроках ОИВТ учащиеся, благодаря пространственному мышлению, могут выделять и фиксировать визуальные параметры объекта, которые непосредственно связаны с его внутренними, структурными характеристиками, его пространственной организацией, например файловую структуру диска. Знание и использование законов пространственной организации предметов необходимо учащимся для моделирования предметов, явлений окружающего мира, работы с такими программами как виртуальный конструктор, графический редактор трехмерной графики.
Переменные, находящиеся в таблице на 4, 5 и 6 месте (интуитивное понятийное мышление (г=0,378), оперативная логическая память (г=0,361), понятийная категоризация (г=0,296)) можно объединить по одному признаку - все они связаны с понятиями и могут быть названы вербальными (речевыми).
Интуитивное понятийное мышление позволяет ученику постепенно «очищать» информацию от всего второстепенного, наносного, лишнего, отсекает, отбрасывает все ненужное и оставляет только ее суть. В задании следовало из пяти предложенных слов (например: лепить, ломать, гнуть, тянуть, растягивать) выделить лишнее («ломать»), не подходящее по смыслу к остальным четырем. Овладевая специальными понятиями на уроке ОИВТ, школьники чаще понимают их содержание по сути, но не всегда могут дать ему полную характеристику, что отражает неполное, частичное понимание (ранее в работе мы показывали это на примере выполнения десятиклассниками контрольной работы по ОИВТ (см. 2.2 «Критерии и результаты освоения учащимися новых информационных технологий»).
Оперативная логическая память формируется на основе понятийного мышления. Учащиеся в течение трех минут запоминали 25 слов, сгруппированных по смыслу (продукты питания, названия городов, профессий, видов спорта, сооружений). Затем воспроизводили их, но уже не в той последовательности и не в таком количестве. Таким образом, запоминание предварялось осмыслением, структурированием информации, выделением ее внутренней закономерной логики. Выделенная структура (план, схема) подлежит сознательному запоминанию, а все остальная качественная, содержательная информация сохраняется в памяти как бы сама собой, автоматически, благодаря операции «свертывания». Запоминанию подлежит только общая схема (план, структура) или итоговое обобщение («верхушка пирамиды»), которые позволяют сохранять все качественное многообразие содержания и без потерь его воспроизводить. Обеспечивается полное владение информацией.
