Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы предметной подготовки будущих учителей информатики в процессе обучения теории информации 14
1.1. Психолого-педагогические особенности предметной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе 14
1.2. Основные элементы теории информации как объекта изучения 32
1.3. Анализ предметной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе и выявление путей ее совершенствования 54
Выводы 73
Глава 2. Методическая система обучения теории информации в предметной подготовке будущих учителей информатики 75
2.1. Проектирование системы обучения теории информации .. .75
2.2. Методика организации учебного процесса при обучении теории информации студентов — будущих учителей информатики 98
2.3. Педагогический эксперимент 113
Выводы 133
Заключение 135
Литература 136
Приложения 157
- Психолого-педагогические особенности предметной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе
- Основные элементы теории информации как объекта изучения
- Проектирование системы обучения теории информации
Введение к работе
Профессиональная подготовка учителей информатики в отечественных педвузах началась в 1985 г одновременно с введением курса «Основы вдформатики и вьнислительной техники» (ОИВТ) в средней школе.
Необходимость создания подобного курса, его цели и значение впервые были обоснованы в работах B.C. Леднева, АА Кузнецова, ошскжцихся еще к 60-70-м годам. В этих работах речь шла об общеобразовательном курсе кибернетики, целью которого являлось раскрытие сугцности информационного подхода к изучению объектов и явлений, выявление общих закономерностей информационных процессов, принципов строения и функционирования систем управления. B.C. Ледневым и АА Кузнецовым был разработан и экспериментально проверен (начиная с 1961/62 уч. года) первый вариант содержания этого курса Впоследствии вопросы содержания и методики преподавания школьного курса информатики рассматривались в работах ИЛ Антипова, НВ. Апатовой, С А Бешенкова, СП Григорьева, АЛ Ершова, ТБ. Захаровой, ГА Звенигородского, В Л Касаткиной, АА Кузнецова АР. Куіпниренко, МЛ Лапчика, АС. Лесневского, ВМ Монахова, Ю А Первина, АЛ. Семенова, В.Ф. Шолоховича и др.
Появление нового учебного курса обусловило возникновение новой профессии—учитель инффматики, а также новой проблемы — подготовки учителей информатики. В основополагающей работе ЭЛ Кузнецова— Общеобразовательные и прсфессионально-прикладньїе аспекты изучения информатики и вычислительной техники в педагогическом инстигуге [133] —впервые была предложена научно-обоснованная структура подготовки учителя информатики, выделены ее основные блоки. Проблема отбора содержания фундаментальной теоретической гюдготовки учителя информатики анализировалась в работах МЛ Лапчика, РР Фокина, ИА Румянцева, MJB. Швецкого, [140,252,266] и др. Формирование профессиональной компетентности учителя инфсрушики исследовалось ТВ. Добуцько [74]. Вопросам практической готовности учителя к использованию в процессе обучения средств новых информационных технологий были посвящены докторские диссертации Ю.С. Брановского, АЛ Денисовой, МЛ Жаддака, ГА Кручининой, ИВ. Марусевой, НВ. Софроновой [35,154] и др. Основные направления совершенствования методической подготовки учителей информатики в педагогических вузах — предмет исследований ТА Бороненко, С. Кариева, В Л Линьковой, AJB. Могилева [131, 146, 156] и др. Перспективы и тенденции профессиональной деятельности учителя информатики анализировались в работах АА Кузнецова, ТА Лавиной, МЛ Лапчика, ЛВ. Соф-роновой [129,141] и др. Отдельные методические аспекты, компоненты содержания и организационные формы обучения информатике в педвузе раскрыты в кандидатских дассеглациях Л Ф. Кондратовой, СБ. Поморцевой [188] и др.
В настоящее время сложилась определенная структура профессиональной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе. Концепция указанной подготовки студентов в области инффматики (обоснованная в работах Э Л Кузнецова) основывается на модели информационной культуры преподавателя, которая формируется при изучении всего комплекса дисциплин, изучаемых в педвузе: гоциальнснгуманитарного, псжолоп педагогичесшго, общеобразовательного, предметного и методического циклов.
Деятельностная модель профессиональной подготовки учителя инфсриатики, построенная на основе общей концепции совершенствования подготовки учителя (АЛ Пискунов, ЛВ. Кузьмина, В А Оіастенин, ЛФ. Талызина [134,227,234] и др.), представлена у С. Кариева [131]. Модель (лруктурирована в виде трех блоков:
• параметры, характеризующие поколого-гюдагогическую и методическую подготовку учителей;
• параметры, характеризующие знания в области информатики и вычислительной техники и определяющие базовую научную подготовку;
• параметры, характеризующие знания, умения и навыки работы в условиях новых информационных технологии и задающие уровень информационной культуры
Анализ связей между дисциштинарньми циклами профессиональной подготовки студентов и блоками параметров деятельностной модели учителя информатики показывает, что:
1) первые три цикла дисциплин практически одинаковы для всех специальностей педагогических институтов, их содержание определяется инвариантной компонентой подготовки учителя;
2) методический цикл дисциплин ахлветствует параметрам первого типа в рассматриваемой деятельностной модели;
3) предметный цикл дисциплин соответствует параметрам второго и третьего типа.
Таким образом, предметная подготовка студентов педвузов в области информатики направлена на формирование:
• знаний в области информатики и вычислительной техники, определяющих базовую научную подготовку;
• знаний, умений и навыков работы в условиях новых информационных технологий. Целеполагание в области предметной подготовки учителя информатики определяется современными направлениями в развитии школьного курса информатики. Как отмечают ряд ученых (АГ. Гейн, АА Кузнецов, С А Бешенков [53,130,24] и др.), в настоящее время «в общеобразовательной школе возобладало прикладное направление изучения инфориашки, основанное на изучении программирования и устройства ЭВМ;.. .явный уклон курса информатики в сторону изучения прикладных вопросов породил тенденцию его интегрирования с математикой или включения в образовательную область «Технология» [53, с. 4-5]. Ими, в ос ответствии с идеями B.C. Леднева, был поставлен вопрос (с учетом современного осклояния курса информатики) об общем кибернетическом образовании в средней школе, ядро которого составляет курс инфсрлатики. Такая постановка предполагает исследования, направленные, с одной стороны, на изучение проблем содержания и методики преподавания курса инфср игики как самостоятельной общезначимой школьной дисциплиньї, с другой стороны, на изучение механизмов взаимодействия инфсрлатики с другими дисциплинами.
Попытка уравновесить пгюграммистскую, полкювательскую и теоретическую (фундаментальную) составляющие была сделана в проекте федерального компонента государственного образовательного стандарта (ФК ГОС) по инфорусатике (рушводитель научного коллектива — АА Кузнецов), победившем в конкурсе, проведенном Министерством образования РФ в 1996 г [189].
За прошедшие годы были проведены исследования, направленные на выявление и уточнение различных аспектов в разработке іпкольного курса информатики, гюзволяющего реализовать его общеобразовательный потенциал. В работах BJC Белошапки, СА Бешенкова, АС. Лесневского, НИ. Пака [18,24,19,178] и др. было показано, что изучение алгортмизации не может быть признано главной целью обучения информатике, роль изучения гфограммирования в курсе информатики будет неуклонно снижаться, необходима возрастная и профильная дифференциация общеобразовательного курса.
Многие авторы (АА Кузнецов, ЮА Первин, В А Каймин, С А Бешенков, АБ. Горячев [130,101,24 и др.), определяя в курсе информатики общеобразовательный потенциал, направленный на развитие системного, логического и алгоритмического мышления, избегая жесткой профессиональной фиентации, указывают на разницу между информатикой как наукой с собственно предметной областью и информационными технологиями. Авторы выделяют фундаментальную и ірикладную компоненты, причем фундаментальная, теоретическая основа должна предшествовать ее прикладному воплощению.
Изучению различных аспектов усиления общесбразовательного потенциала курса информатики посвящены кандидатские диссертации гостедних лет—РИ Баженова, ЛГ. Лучко, JLB. Смолиной, МИ Рагулиной, ОБ. Шкабура, АЛ. Гришаевой, ЕА Кашиной и др. [193,229, 14, 147,272,68,105]. Речь идет о формировании нового подхода к пониманию целей обучения информатике, связанного с вьщелением общеобразовательных функций курса, его потенциальных возможностей в решении общих задач обучения, воспитания и развития гдкольников.
В соответствии с указанной тенденцией в развитии школьной информатики многие ученые говорят о необходимости совфшенствования профессиональной и, в частности, предметной подготовки учителя информатики.
Первое направление совершенствования предметной подготовки учителей инс} орматики, связанное с применением новых шформационных технологий, широко представлено в современных педагогических исследованиях (ТВ. Добудько, ИВ. Марусевой, В Л Пугача, ИВ. Роберт [74,154,206] и др.).
Второе направление совершенствования предметной подготовки учителей информатики, определяющее их базовую научную подготовку, рассматривается большинством ученых в контексте фундаментализации образования.
Так, MB. Швецкий замечает, что «углубление технологической направленности не может быть беспредельным, тк неизбежно натолкнется на естественные ограничения, порожден-ные отсутствием или недс)статсчнсчпъю фундаментальной с Более того, давно установлено, что медленнее всего стареют фундаментальные знания, поэтому подготовка образованных молодых людей должна вестись на основе программ, в которых гтреобладают именно такие знания. Прикладная же сторона подготовки учителя информатики должна опираться на его фундаментальную теоретическую и технологическую подготовку» [267, с. 6]. ЭЛ Кузнецов пишет: «Необходимость адагпации учителя к быстро меняющейся обстановке (изменение операционной среды, содержания школьных курсов информатики, методов педагогического применения новых информационных технологий и тл.) требует фундаментализации его профессиональной подготовки, что связано с переносом акцентов на применение формальных методов и соответствующего математического аппарата» [133, с. 3].
Из сказанного следует, что исследование проблемы фундаментализации профессиональной, и, как следствие—предметной (как одной из ее составляющих) подготовки учителя информатики является актуальным направлением педагогического поиска. Можно выделить два аспекта решения указанной проблемы: внутрипредметный и межпредметньй.
С одной стороны, ряд ученых, работающих по данной тематике, видят основу усиления фундаментальной подготовки учителей информатики в обучении студентов: а) информационному моделированию (BIL Линькова, AJT. Гейн, ЕК. Хеннер [146,53,217] и др.), б) программированию (MJB. Швецкий [266] и др.); то есть поиск решения проблемы направлен на внутри-предметную область информатики. Но при этом вопросу об обучении теории информации указанной категории студентов уделяется мало, либо совсем не уделяется внимания, что подтверждает актуальность постановки и решения проблемы.
С другой стороны, фундаментализация, предполагающая углубление теоретической, общеобразовательной и общенаучной подготовки студентов, является тенденцией, характерной в целом для отечественного высшего профессионального образования. В исследованиях ВII Беспалько, АЛ Еремкина, ВМ. Кагана, AM. Новикова, ВА Сласгенина [23,77,100,170,227] и других подчеркивается, что дальнейшая фундаментализация подготовки специалистов должна быть направлена на педагогическую интеграцию, преодоление разрыва между знаниями, полученными студентами при изучении различных учебных дисциплин, за счет существенного развития межпредметньїх связей.
В педагогике разработаны различные аспекты теории и практики межпредметных связей (ИД Зверев, НМ Скаткин, ВА Далингер, ВА Байдак, ОН. Лучко, ЛВ. Смолина, ЕА Кашина [85,224,69,15, 229,105] и др.): обоснована объективная необходимость отражать реальные взаимосвязи мира в обучении, определена мировоззренческая функция межпредметных связей, их роль в общем умственном развитии учащихся, выявлено их положительное влияние на формирование системы знаний, разработана методика скофдинированного преподавания различных учебных предметов.
Здесь можно отметить, что в работах, посвященных межпредметным связям информатики с другими научными дисциплинами в высшем педагогическом образовании (АР. Гейн, СБ. Поморцева [53,188] и др.) также не уделяется должного внимания теории информации, несмотря на имеющийся для этих целей в теории и ее современных приложениях богатый материал. Ведь именно теория информации, благодаря универсальности ее системообразующего понятия «информация» и порождаемого ей информационного подхода в научном познании, более, чем какие-либо другие научные дисцигшиньї, спскхэбсгвует изучению межпредметных связей, наиболее ярю охарактфизованньгх еще ИГ. Песталоцци: «Приведи в своем сознании все по существу взаимосвязанные между собой предметы в ту именно связь, в которой они действительно находятся в природе» [182, с. 175].
Учитывая оба аспекта решения указанной проблемы, необходимо отметить, что в современных педагогических исследованиях слабо изучен вопрос о влиянии обучения студентов педвузов теории информации на фундаментализацию их предметной подготовки в области информатики, а также вопрос о реализации межпредметных связей информатики с другими дисциплинами в процессе обучения студентов теории информации. Это обстоятельство определяет АКТУАЛЬНОСТЬ нашего исследования, связанного с определением степени влияния обучения студентов педвузов теории информации на качество их фундаментальной подготовки в области информатики.
ПЮБЛЕМА исследования состоит в разрешении пгхливоречия между:
• необходимостью совершенствования предметной подготовки будущих учителей информатики в направлении усиления ее фундаментальной (теоретической) составляющей и • недостаточной разработанностью содержания, фганизационных форм и методов обучения будущих учителей инфсрматики теории информации и слабым уровнем изученности влияния такого обучения на качество их фундаментальной подготовки.
Основной ЦЕЛЬЮ исследования является теоретическое обоснование и разработка содержания и методики обучения теории информации будущих учителей информатики, практическая реализация разработанной методики в системе их предметной подготовки.
ОБЪЕКТОМ исследования является процесс предметной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе.
Под методической системой обучения (по AM. Пышкало [192]) мы будем понимать со-вокупность пяти иерархически взаимосвязанных компонентов: целей, содержания, методов, фіштизационньїх форм и средств обучения.
Цель исследования определила ПРЕДМЕТ исследования, который составила методическая система обучения теории информации, разработанная на основе системного подхода.
Рабочая ГИПОТЕЗА исследования заключается в том, что научно-обоснованное и целенаправленное обучение будущих учителей информатики теории ішформации выступает в качестве средства повышения:
• эффективности усвоения ими знаний и умений в области информатики;
• уровня готовности будущих учителей информатики к профессиональной деятельности.
Для дсклижения іщдвинутой цели исследования и проверки гипотезы решались следующие ЗАДДМ
1) теоретически обосновать целесообразность обучения будущих учителей информатики теории информации на основе системного подхода;
2) выявить возможности обучения теории информации в фуцпаменіализации предметной подготовки будущих учителей информатики педагогического вуза;
3) разработать методику обучения теории информации будущих учителей информатики в системе их предметной подготовки и проверить ее эффективность экспфиментально.
теОРЕТЖаМЕТОДОЛОПЙНЕСКИМИ ОСНОВАНИЯМИ исследования являются: общедидактические ітрідацильї и критерии оптимизации фпанизации обучения (КЖ. Бабан-ский, В Л Беспалько, B.C. Леднев, ИА Лернер и др.), научные основы организации учебного процесса в отечественном вузе (НД Никандров, БГ. Ананьев, AJHL Берг; СИ. Зиновьев, СИ Архангельский и др.), системный подход как метод познания (Ай Уемов, ИВ. Блауберг; ЭГ.
Юдин, B.C. Тюхтин), теория нформации и кибернетика (Н Винер, Р. Хартли, К. Шеннон, АА Марков, АН. Колмогоров, Дж. Пирс, ИБ. Новик, АД Урсул, У Эшби и др.), теория информационного взаимодействия (В.З. Коган, ЭЛ Семенюк, ЮА Шрейдер и др.), деягельностный подход к пониманию развития личности (ЯС. Выготский, АН Леонтьев, АВ. Петровский, CJL Рубинштейн, АИ. Пискунов, НВ. Кузьмина, В А Сластенин, НФ. Талызина, С. Кариев), результаты исследований по проблемам внутригредметных и межпредметных связей (ИД Зверев, В Л Максимова, МЛ Скаткин, ГЛ Батурина, НА Лошкарева, В А Далингер, В А Байдак и др.), по проблемам информатизации образования (С А Бешенков, ЯЛ. Ваграменко, АГ. Гейн, АЛ Ершов, АА Кузнецов, ЭЛ Кузнецов, МЛ Лапчик, B.C. Леднев, АС. Лесневский, ИБ. Марусева, АВ. Могилев, НИ Пак, ИБ. Роберт, EJC Хеннер, МБ. Швецкий и др.).
Для решения поставленных задач применялись следующие МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучение и анализ философской, педагогической, дидактической, психологачесюй, методической и предметной литературы по теме исследования; анализ образовательных стандартов, проектов, программ, учебных пособий, определяющих структуру и содержание обучения информатике в школе и вузе; наблюдение за ходом учебного процесса, деятельностью студентов; анализ передового педагогического опыта преподавания информатики в вузе; моделирование элементов учебного процесса; педагогический эксперимент, статистическая обработка его результатов и их анализ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА исследования заключается в том, что:
• разработан подход, направленный на совершенствование фундаментальной подготовки будущих учителей информатики педагогического вуза посредством обучения их теории информации;
• определены учебные элементы теории информации и выявлено их место в системе предметной подготовки будущих учителей информатики;
• выявлены особенности процесса формирования понятий, спскюбствующих более эффективному усвоению знаний и умений студентов по информатике.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в том, что теоретически обосновано обучение будущих учителей информатики теории информации на основе системного подхода в процессе их предметной подготовки.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в разработке методики обучения студентов—будущих учителей информатики теории информации на основе системного подхода.
ДОСТОВЕРНОСТЬ результатов исследования обеспечивается научной обоснованностью исходных теоретических положений, внутренней непротиворечивостью логики исследования, проведением педагогического эксперимента, адекватностью применяемых методов целям и задачам исследования, использованием математических методов обработки результатов и педагогических критериев в их качественной интерпретации.
Диссертационное исследование проводилось в 1996-2001 гг.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАБОТЫ:
• анализ научной литературы по проблеме, опыта преподавания информатики в вузе (1996-1997);
• формулировка основных теоретических положений, разработка методики обучения теории информации в педвузе и проведение педагогического эксперимента (основная экспериментальная база—Пермский госупагхтвенный педагогический университет, 1997-2001 гг.);
• разработка учебно-методических материалов и учебного пособия «Основы теории информации» для студентов педвузов (1997-2000 гг).
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту.
1. Обучение будущих учителей информатики теории информации является эффективным средством фундаментализации их предметной подготовки в педагогическом вузе.
2. Наиболее целесообразно организовать обучение теории информации на основе выделения четырех содержательных линий: общеобразовательной, математической, семиотической и линии кодирования и передачи информации.
3. Возможно два пути изучения теории информации в педвузе:
1) при освоении учебных предметов, определенньк действующими стандартами;
2) при помощи дополнительного интегрирующего спецкурса по теории информации. Обучение бутущих учителей информатики теории информации при помощи дополнительного интегоирующего отецкурса является более эффективным средством повышения уровня знаний и умений студентов в области информатики, а также степени их готовности к будущей профессиональной деятельности.
АПЮБАЦИЯ Материалы диссертации были представлены в докладах на семинарах и конференциях: VD-X Международная конференция «Информационные технологии в образовании» (Москва, 1997-2000 гп), Ш-V Научно-методическая юнференция «Рождественские чтения» из цикла «Информатика в школе» (Пермь, ПГХ 1999-2001 гп), Всероссийская научно-практическая юнференция «Проблемы фгоиксьматематичесюго образования в педвузах России на современном этапе» (Магнитогорск, 1999 г), Всероссийская научнснпракгическая юнференция «Региональные проблемы информатизации образования» РЕГИНФОРМ-99 (Пермь, 1999 г), Городской научно-методический семинар «Проблемы преподавания шформатики» (Пермь, 2001 г), итоговые научные юнференции преподавателей кафедры информатики в Пермском государственном педагогическом университете (1998-2000 гп) и Нижнетагильском государственном педагогическом институте (2001 г.).
Внедрение результатов проведенного исследования осуществлялось: путем создания и публикации учебного пособия для студентов по теории информации; публикации фрагментов исследования в журнале «Информатика и образование» (1999, №2) и сборнике аспирантских трудов (Нижний Тагил, 2000 г); при проведении юнсультаций для преподавателей Перми, Лысьвы и Нижнего Тагила; в ходе проведения занятий по теории информации для студентов Пермского государственного педагогического университета и Лысьвенского филиала ПГПХ участием автора в юллективной работе над учебником по теоретической информатике для педагогических вузов (юнкурсный проект Минобразования РФ).
На основе материалов диссертационного исследования опубликовано учебное пособие «Основы теории информации)), адресованное студентам-информатикам. Учебное пособие соответствует программе спецкурса «Основы теории информации)) [201] и посвящено рассмотрению вопроса о сущности информации, философским аспектам инфсрмации, математической теории связи, проблеме юдирования и передачи информации. Пособие содержит задачи по определению количества информации в сс х щениях о равновероятных и неравтвероятных, взаимозависимых и взаимонезависимых событиях; вычислению энтропии различныхсистем;
вычислению скорости передачи информации в каналах связи; построению оптимальных юдов.
К каждой теме дан теоретический материал и приведены развернутые решения основных задач. СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Обший объем диссертации составляет 168 страниц, из них 135—основной текст, 21 —список литературы из 281 наименования. Приложения содержат 12 страниц.
Психолого-педагогические особенности предметной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе
Динамизм глобальных перемен в мире, смена экономического и социально-культурного укладов в нашей стране шоообствуют тому, что высшая школа должна гибко реагировать на складывающуюся ситуацию в подготовке шециалистов. Активные процессы реформирования в системе подготовки, переподготовки и повышения квалификации учителей, которые начались в последнее десятилетие XX века, обусловлены, по мнению TJK. Клименко [108]:
потребностями общеобразовательной школы, диктующей заказ на педагога, способного к проектированию собственной педагогаческой деятельности в зависимости от типа образовательного учреждения и использующего преподаваемый предмет в качестве средства развития учеников;
необходимостью удовлетворения личностных запросов обучающихся, ориентированных на возможность выстраивания индивидуальной образовательной программы, включающей неоднократный акт выбора содержания и уровня получаемого педагогического образования.
С этого времени данная система и содержательно, и терминологически рассматривается как единая и целостная система педагогического образования. Необходимость и востребованность радикальных изменений в целях, структуре, содержании и технологии педагогического образования особенно ярко проявились период смены моноидеологии на социально-политические концепции плюрашсгического типа. Принятая на последнем съезде работников образования «Концепция шдагогического образования» (ЕЛ Белозерцев, В А Болотов, ВБ. Новичков, В А Кан-Калик, НД Никандров, В А Сластенин, EJHL Шиянов) [17,30,227, 125,104] ориентирована на многомерную модель личности учителя и включает в себя социальную и ггрсфессиональную направленность личности, описание ее разностороннего развития, творческую природу педагогического труда, гуманное отношение к учащимся. В свете данной концепции создается и апробируется множество научнс-тесретических подходов к профессисянально-личносшому становлению будущего учителя, в рамках которьіх решаются проблемы подготовки студентов педагогических вузов, и, в частности, будущих учителей инффматики к профессиональной деятельности. Среди современных подходов выделим такие, как: индивидуальнсьтворческий, культурологаческий, деягельностный, контекстньш.
Разработка новых тесретшсо-методологических подходов к организации процесса профессиональнсчшчностаого становления педагога в условиях педвуза осуществляется в русле общих тенденций преобразования высшей школы России, таких как: фундаментали-зация содержания подготовки специалистов, обеспечение целостности образовательных программ, создание условий для личностного и профессионального развития и т д.
Одну из самых плодотворных основ обновления высшего педагогического образования составляет личностнскэриентированная концепция (В А Болотов, В Л. Зинченко, ББ. Коссов, МЛ Костикова, ЛЛ Куликова, ВВ. Сериков и др.) [30,88,120,222], которая опирается на культурнсьистфичесжий и деятельносгаьй подходы (ЛС. Выготский, АА Леонтьев, ДБ. Эльконин, ЭВ. Ильенков, ВВ. Давыдов и др.) [48, 8] и основывается на іуманистиче-ской философии образования (О.С. Газман, ИБ. Котова, ЕВ. Попов, ЕЛ Шиянов, А Мас-лоу, А Комбс, Э. Колли, К Роджерс, В. Хинге, R Тауш) [50,125,155].
Предпосылкой создания личностнскриентированной концепции высшего педагогического образования явились глубокие психологические исследования проблем личности, ее спфукгурньгх компонентов, целостности (АГ. Асмолов, ИБ. Котова, АЛ Леонтьев, Б.Ф. Ломов, АВ. Петровский, В А Петровский и др.). Результатом таких исследований стало нетрадиционное толкование активности личности, в частности, акцентирование внимания на неадагггивных проявлениях активности, причину которых В А Петровский [183] видит в неприятии «полного единомь1Слия в сфере идеологии, попытках преодоления человеком своей природной и социальной ограниченности.
Основные элементы теории информации как объекта изучения
Содержание любого учебного предмета—это определенная информация об объектах, явлениях, процессах или методах деятельности, характерных для данной профессии. При рассмотрении путей профессионально-личносшого становления в рамках деятельност-ного подхода ряд исследователей предлагает использование обобщенных знаний, составляющих фиешировочную основу деятельности (ООД) (ПЯ Гальперин, B.C. Лазарев, НВ. Коноплина, Н.Ф. Талызина) [234,138,139,52]. ООД—это «основные сведения из того или иного предмета о правилах, методике и другие данные, которые надо усвоить для безошибочного выполнения деятельности [22, с. 33].
Информация о реально существующих объектах, явлениях и методах деятельности из определенной области действительности образует ту или иную отрасль науки. Как замечают ВИ Беспалько и ЮГ. Татур, «объем информации растет лавинообразно, и никому не под силу полностью изучит все содержание какой-либо отрасли науки. В то же время усвоить методы мышления и деятельности в данной научной области — задача вполне посильная. Надо лишь правильно отобрать наиболее ііредстаїяпельньїе объекты из науки, обеспечивающие полноценную и разумную деятельность специалистов соответственно его профессиональным обязанностям» [Там же].
С точки зрения описанной псвиции, учебными элементами называются объекты, явления и методы деятельности, взятые из науки для обучения данному предмету. При этом объем ООД определяется числом учебных элементов, подлежащих усвоению. Учебные элементы будем считать основными элементами теории информации как объекта изучения в системе предметной подготовки будущих учителей инфср атики.
Для анализа теории информации с целью выделения объектов, явлений и методов, которые целесообразно выбрать в качестве учебных элементов, применим системный подход, обоснованный в работах АИ Уемова, ИВ. Блауберга, ЭГ. Юдина, B.C. Тюхтина [238, 27, 240] и др., который характеризуется, в первую очередь, целостным взглядом на объект изучения с акцентом на его связность. Идеологи системного подхода (например, Л Бергаланфи [21] и др.) отмечают его пришіипиально междисциплинарный характер, то есть возможность переноса законов и понятий из одной сферы познания в другую. Необходимо сггметить, что применение системного подхода к изучению теории информации носит двоякий характер: с одной стороны, результатом исследования должна стать некая универсально-абстрактная инструкция, универсальность которой проявляется либо в свойстве, либо в отношении, либо в механизме. С другой стороны, примером юнструкций первого вида могут служить объяснения, основанные на понятии информации: в объектах или процессах определенного рода отыскиваются инфориационные свойства, благодаря чему задается не только стратегия исследования, но также в значительной мере его содержание и даже исследовательский аппарат. То есть, теория информации сама порождает новый подход в научных исследованиях—ин-фсрмавдонньш. Теория информационного взаимодействия разработана и обоснована в трудах В.З. Когана, ЭЛ Семенюка [110,219] и др.
Исходным пунктом всякого системного исследования является представление о целостности изучаемой системы. Расчленение системы приводит к понятию элемента—единицы, свойства и функции которой определяются ее местом в рамках целого. Представление о целостности системы юшфетюируется через выделение связей (пространственньгх, функциональных, генетических и тд.) и определение среди них системообразующих. Совокупность связей и их характеристика приводят к понятию структуры. В свою очередь, структура системы может хагжгеризоваться как «горизонтальными» связями (между одаогипными элементами), так и вертикальньіми , гфиюдящими к понятию иерархии.
Одним из важных результатов научного познания XX в., имеющих мировоззренческое значение, явилось установление «принципиальной неполноты той картины объективной реальности, которую рисовала наука XIX в. на базе четырех ссновополагаюших понятий —материи, движения, пространства и времени» [179, с. 42]. Для получения целостной картины реальности к данным категориям оказалось необходимым добавить понятие ин-формации, которое всегда гфисутствовало в обыденном языке, но не включалось в обиход науки. Однако чтобы ввести в науку это понятие, нужно было научиться количественно оценивать информацию, для чего требовались идеи использования существующего математического аппарата, либо новые математические разработки. Известно, что теория информации выросла из потребностей радиотехники, решающей проблему соотношения информационного сигнала и помехи. Выход был найден в статистическом осмыслении инффмации (Р. Хартли, В А Котельников) [123,255] и обобщении меры информации с помощью энтропии (К.-Э. Шеннон) [270,268,269].
Фундаментальность понятия шформации для науки XX в. очевидна Речь идет не о простом распространении статистической теории информации на новые сферы исследования, а о существенном развитии в разных направлениях представлений об информационных процессах. Как отмечает АН Колмогоров, «информация по своей природе—не специально вероятностное понятие» [114, с. 95.]. Им же в дополнение к «шенноновской» теории сформулированы и альтернативные подходы к изучению проблем инфсрусации, в частности, ком-бинаторный и алгоритмический [116]. Философский анализ этих подходов был дан в работах АД Урсула [244,245,246,247].
Проектирование системы обучения теории информации
Как показано в первой главе данного исследования, освоение учебных элементов теории информации является необходимым условием готовности будущего учителя информатики к своей профессиональной деятельности (как с точки зрения требований стандартов, так и в смысле все более совфшенствуюіцихся целей обучения информатике в школе). С другой стороны, выявлена недостаточность внимания к теории информации и в блоке дисциплин предмешой подготовки студентов данной категории, и в учебной литературе. Налицо пгхугиворечие между необходимостью совершенствования предметной подготовки будущих учителей информатики в направлении усиления ее фундаментальной (теоретической) составляющей и недостаточной разработанностью содержания, организационных форм и методов обучения теории информации, которая (как показано в первой главе) обладает большими потенциальными возможностями влияния на качество предметной подготовки будущих учителей инфсрукітики в педагогическом вузе.
При разработке системы обучения теории информации в педагогическом вузе мы опирались на работы В JC Белошапки, С А Бешенкова, А А Кузнецова, МЛ Лапчика, АС. Лесневского, ЭЛ Семенкжа, В.З. Когана [18,19,24,130,140,219,110] и. др. о роли информатики в системе научных дисциплин и ее значении для общего образования человека. Это обучение направлено на формирование у студентов единого подхода к анализу различных явлений и процессов действительности на основе понятия «информация».
По мнению С А Бешенкова, понятия «информатика» и «информация» появились как следствия общей тенденции в развитии человеческой мысли, которую можно условно назвать «формализацией». Вопрос о смысле понятия информации рассматривается в более общем контексте развития формализма как ведущей тенденции в формировании современной научной картины мира Основные идеи формализации, по его мнению, сюдятся к следующему: «явное разделение содержательного и знакового аспектов изучаемого объекта; возможность формального преобразования знаков и знаковых систем; множественность ин-тфпретаций знаков и знаковых систем» [24, с. 13].
Несмотря на все различия профессиональных традиций, используемых в процессе формализации знаний и интерпретации полученных данных, многолетний опыт развития науки позволяет выделить основные способы формализации знаний, повторяющиеся в самых разных сферах человеческого познания. Среди них исследователи особо отмечают структурирование, особенностью которого является «вычленение дискретных объектов, расчленение объектов на части, отождествление подобных частей у разных объектов, установление сходств и различий между объектами и их частями, расчленение процессов на последовательности стадий и отношений причинного типа» [89, с. 21-22].
При рассмотрении общих идей формализации основной акцент делается на таких вопросах как: формально-знаковый характер информации; понятие знака; компьютер как средство представления и преобразования знаковых кюнструкций; основные конструкции языка описания формальных моделей и их реализация посредством компьютера Таким образом, прослеживается прямая связь между понятием информации и методом формального (информационного [84, с. 83]) моделирования. Необходимость овладения школьниками и студентами методом информационного моделирования как с точки зрения формирования у них научного мировоззрения, так и в целях развития общеучебных умений, активизации познавательной деятельности и тд. обоснована в целом ряде работ [272,84,18,24,75,89,133,224]. Это подтверждает важность теории информации, как основы овладения информационным подходом, в решении общих задач обучения, воспитания и развития студентов.
Организация учебного процесса вообще и в высшей школе, в частности, определение целей и задач и отбор содержания учебных предметов подчиняются объективным законо-мфностям, основа которых отражена в общедидактических принципах высшего образования. Разработкой научных основ учебного процесса в отечественном вузе занимались НД Никандров, БГ. Ананьев, АЛ Берг, СИ. Зиновьев, СИ. Архангельский [5,20,7,87] и др. Так, СИ. Зиновьев, описывая общие подходы к организации преподавания, выделяет восемь дидактических финципов высшей школы: «научности; связи теории с практикой, практического опыта с наукой; систематичности и пскшедовагельности в подготовке специалистов; ссшательности, активности и самскпоятельности студентов в учебе; соединения индивидуального поиска знаний с учебной работой в коллективе; сочетания абстрактного мышления с наглядностью в преподавании; прочности усвоения знаний; доступности научных знаний» [87, с. 6]. Аналогичный перечень содержится и у СИ. Архангельского [8]. Следование перечисленным принципам мы приняли за методологическую основу проектирования системы обучения теории информации в педагогическом вузе.
Конкретизируя в дидактическом плане методологические требования к выбору оптимальной структуры процесса обучения, отечественные педагоги (МА Данилов, МЛ Скаткин, И.Т. Огородников, АС Лында, ТА Ріпьина, РІВ. Савин [71,224, 173,180] и др.) выдвигают целый ряд требований к выбору методов и средств обучения. Ю.К Бабанский выделяет и обосновывает из них пять основньж: 1) принципы обучения (выступающие уже в роли требований к оптимальному выбору структуры процесса обучения); 2) цели обучения; 3) содержание обучения; 4) возможности системы, в которой происходит процесс обучения; 5) особенности внешних условий обучения [9, с. 69].
Этапы содержательной разработки всех элементов проектируемой системы обучения представлены у В Л Беспалько: 1) анализ будущей деятельности обучаемого; 2) определение содержания обучения на каждой его ступени; 3) проверка степени нагрузки обучаемого и расчет необходимого времени на обучение; 4) выбор фгздизационных форм обучения и воспитания; 5) подготовка материалов для осуществления мотивационного компонента; 6) разработка системы учебных упражнений; 7) разработка материалов (тестов) для объективного контроля за качеством усвоения знаний и действий; 8) разработка структуры и содержания учебных занятий; 9) апробация проекта на практике и проверка завершенности учебно-воспитательного процесса [23, с. 179]. В своей работе мы следовали логике описанной «педагогической технологии» [Там же, с. 5].
