Обучение адекватному отношению к информации

1.1 Информатика, информатизация, информация: уточнение понятий

С информатизацией управления образованием дела находятся в хорошем состоянии, по крайней мере, понятно, что в этом случае информатизация сводится к компьютеризации и дальнейшее развитие связано с насыщением учебных заведений современными компьютерами и их объединением в компьютерные сети. В более сложном положении находится информатизация обучения. Хотя вопрос о необходимости использования компьютеров в обучении перестал быть актуальным, практически все признают эту необходимость, вопросы методики использования компьютеров и информационно-коммуникативных технологий в обучении остаются открытыми и интенсивно обсуждаются.

Возникает вопрос: почему результаты информатизации обучения в образовании менее эффективны, чем, например, результаты информатизации медицины, хотя в информатизацию обучения, вложены большие финансовые и материальные ресурсы?

Нам представляется, что это связано с принципиальными, теоретическими вопросами информатики, а именно с понятийным аппаратом информатики. Если в Федеральном законе РФ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» [1] информатизация определяется как процесс поиска, получения, передачи, производства и распространения информации с применением информационных технологий (статья 12), а информация понимается как синоним данных; то в Концепции информатизации сферы образования [2] «информатизация образования понимается как процесс, направленный на реализацию замысла повышения качества содержания образования». Эта несколько туманное понимание в этой же Концепции уточняется в виде цели информатизации образования, которая «состоит в глобальной рационализации интеллектуальной деятельности» и «радикальном повышении эффективности качества подготовки специалистов с новым типом мышления». Практически все считают, что хотя с понятийным аппаратом в информатике не все благополучно, это, во-первых, не мешает информатике интенсивно развиваться, во-вторых, у двух информатиков по одному определению -три мнения. На наш взгляд положение с понятийным аппаратом отрицательно влияет не только на мировоззренческую составляющую информатики как предмета изучения (в одном и том же учебнике приводятся три взаимоисключающих определения термина «информация»), но и на эффективность информатизации образования. Проще говоря, если везде кроме образования информатизацию понимают, как процесс вспомогательный для понимания сути вещей, способствующий построению искусственных систем, облегчающих деятельность человека; то информатизацию образования понимают как процесс основной, способный влиять на мышление, на интеллект.

Такое смешение понятий происходит, по нашему мнению, из-за того, что базовое понятие информатики а, следовательно, и информатизации - «информация» не имеет общепринятого определения. В Федеральном законе РФ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» дается определение: «информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления» [1], т. е. термины «информация» и «данные» - синонимы!!! Следует понимать что этот «Федеральный закон регулирует отношения, возникающие при: 1) осуществлении права на поиск, получение, передачу, производство и распространение информации; 2) применении информационных технологий; 3) обеспечении защиты информации». А как быть с другими отношениями?

Кроме этого, вопрос, что такое информация? - возникает у специалистов и преподавателей, когда надо учащемуся объяснить, почему в учебниках такое разнообразие понятий (часто взаимно противоречивых). Под информацией понимается, причем иногда в одном и том же учебнике: свойство любой материи и свойство высокоорганизованной материи, сигнал и знания, байт и символ, смысл и данные. Часто предлагается считать информацию неопределяемым понятием. В результате, у школьника формируется неверное мировоззрение.

Информация, как любой объект или явления, имеет три составляющие: сущность, определение и термин. Сегодняшнее состояние такое: есть один термин - «информация», есть много определений, о сущности мало кто говорит четко.

Сущность информации в нашем понимании заключается в том, что это свойство только живой материи, и, даже еще уже, свойство интеллекта. Ее сущность проявляется во взаимодействии человека с человеком, и появилась эта сущность вместе с «человеком разумным», но ее не называли информацией. В русском языке до второй половины XX века термин «информация» практически не использовался (в произведениях Пушкина и Толстого такого слова нет; в энциклопедии Брокгауза и Ефрона, 1894 г. - нет; в Советской энциклопедии, 1 издание, 1935 г. - нет). Только в 1948 г. Н. Винер, К. Шеннон заговорили об информации, но точное определение дали количеству информации, а не информации.

Нельзя отрицать наличие информации у животных, просто уровень интеллекта животных настолько низок по сравнению с человеком, что для четкости изложения информацией у животных можно на данном этапе изучения пренебречь.

Историко-этимологический словарь утверждает: «слово «информация» происходит от латинского «informatiу» - «сообщение», «разъяснение», производное от «informo» - «придаю вид», «формирую», «организую», «обучаю», «воспитываю», «мыслю» [4]. Обратите внимание на толкование информации как: «обучаю», «воспитываю», «мыслю», которые в современных учебниках опускаются.

Прежде чем говорить о предлагаемой гипотезе, дадим основные положения, на которых эта гипотеза строится:

Мир существует объективно. Связана с человеком и с Землей только малая часть мироздания. На сегодняшний день науке достаточно понятно, что только для человека характерен разум и он может познавать природу, понимать законы, по которым все происходит во вселенной, и может достаточно сознательно их использовать. Все, существующее во Вселенной принято называть реальностью.

Различают реальность естественную и искусственную. Под естественность подразумевают существование всего, что есть в мироздании, исключая то, что было придумано и сделано самим человеком. Человек занимается познанием законов мироздания, которые были им выделены в естественные науки, одной из основных наук является физика. Искусственная реальность согласно Г. Саймону [5] является именно все то, что было создано человеком в результате его деятельности. Появлению человека способствовали процессы эволюции, и, он является естественным объектом. Способность к мышлению является естественным свойством, а относительно интеллекта можем сказать, что он был создан и развивается в процессе общения человека с себе подобными, также для интеллекта характерно искусственное происхождение, т. к. интеллект развивается в процессе работы (физической и умственной) самого человека, в т. ч. благодаря обучению и самообучению.

Для термина «информация» характерным является сложность явления, непосредственно связанная с формированием и передачей смысла между высокоразвитыми живыми существами.

Человек относится к высокоразвитым существам, характеризуется достаточно высоким уровнем развития интеллекта, что позволяет ему познавать окружающий мир, и возможность создавать универсальные искусственные объекты. Для современного этапа развития науки характерно некоторое ограничение изучения информации человеком. В животном мире, высшие животные характеризуется наличием интеллекта и они способностью обрабатывать информацию, но на более низком уровне. В сравнении с животными человек имеет достаточно высокое интеллектуальное развитие.

Использование человеком знаний в области естественных (физических, биологических) законов, дает возможность с помощью интеллекта создавать искусственные объекты. Следствием результата работы интеллекта человека являются общественные институты.

Передача информации между людьми осуществляется опосредованным способом. Опосредованный способ характерен для существ обладающих речью, с помощью которой происходит образование понятий, смысла. Смысловая передача информации от человека к человеку осуществляется с помощью слов (данных).

Данные сами по себе лишены смысла. В случае передачи данных человеку появляется опосредованность смыслом. Смысл появляется и существует только в совокупности «человек - слово», или точнее «интеллект - данные». Как некая реальность характерно существование отдельных данных, у которых нет смысла (значения). Такое понимание имеет сходство с позицией известного философа М. Мамардашвили: «... Книга читается и существует только тогда, когда ее читают. Другого существования она не имеет. Симфония существует только тогда, когда она исполняется ...» [6]. Точно можно передать только полностью формализованный смысл, что является алгоритмом.

Создание автоматических систем под силу только человеку. В этих системах обработка данных (сигналов) осуществляется в соответствии с алгоритмами, разработанными человеком, с применением устройств, придуманных человеком.

По научным данным известно четыре вида взаимодействия любых объектов, которые названы как фундаментальные (физические) взаимодействия: слабое, сильное, электромагнитное, гравитационное взаимодействия. Все остальные взаимодействия объектов (людей в том числе) имеют в своей основе перечисленные взаимодействия. Изучение процессов, происходящих в аппарате мышления человека во время интеллектуальных действиях, еще не доведены до конца, и есть много нюансов. Психологи предполагают, что в основе всех интеллектуальных действий (получении данных, их интерпретации, освоении новых понятий и пр.) лежат материальные, физические и химические процессы.

Итак, рассмотренные положения, дают возможность привести следующее определение информации: Информация - является смыслом (пониманием, представлением, интерпретацией) возникает в результате получения данных человеком и непосредственно взаимосвязан с предшествующими знаниями и понятиями [7]. Под данными подразумевают результат физического процесса (оформленный в некотором доступном виде, например, слов в формальном алфавите, электрических сигналов), получаемый, передаваемый, обрабатываемый либо человеком, либо устройством. Для человека характерно обработка данных органами чувств, а для устройства характерна реализация приема, передача и обработка данных с использованием алгоритма, придуманного человеком.

Итак, знания представляют собой согласованные, упорядоченные, доказываемые в некоторой системе понятий информации. Для каждого человека характерен определенный уровень знаний и возможность их проверки.

В информационных процессах понятие информации достаточно четко отражается, их основу составляет информационное взаимодействие, заключающееся во взаимодействии между людьми и опосредованность его передачей данных. Как результат этого взаимодействия появляются изменения в ощущениях, мнениях, представлениях, знаниях (в психологических терминах - в ментальном опыте). Данное определение информационного взаимодействия, не применяют к техническим системам [8]. Является необходимым присутствие физического взаимодействия, но его присутствие для информационного взаимодействия не является достаточным. Информационный процесс в данном случае рассматриваем как процесс, протекание которого обусловлено обработкой информации (смысл, знание), уже присущей аппарату мышления источника, которая должна быть инициализирована в аппарате мышления адресата с использованием данных, посылаемых адресату (рис. 1). Аппарат мышления подразумевает часть нервной системы человека, в которой протекает мышление.

Рис. 1. Схема информационного процесса

Источник и адресат - люди, которые принимают участие в информационном процессе, может быть отсутствие одного из этих элементов. В аппаратах мышления людей протекают интеллектуальные процессы.

Интеллектуальные процессы подразумевают наличие двух симметричных процессов, протекающие в мыслительном аппарате человека: первый процесс характеризуется стремлением человека донести информацию, которой он владеет. В результате данного процесса происходит формирование цели сообщения, смысла сообщения, формы сообщения, превращение сообщения в данные (отчуждение своего смысла). Для второго процесса характерно получение данных и стремление понять смысл сообщения, установить связь смысла с имеющейся и полученной информацией (приватизация чужого смысла).

Возникает вопрос, что же происходит между двумя устройствами, между которыми уже есть связь, или что происходит в автомате, или компьютере? Данную ситуацию можно объяснить наличием информатических процессов заранее предусмотренных и формализованных человеком. Данный термин «информатические процессы» был предложен согласно с аналогией с физическими процессами, изучением которых занимается физика; химическими процессами, которые в компетенции химии и т.п.. Поскольку есть такая наука как информатика, то к ее отрасли изучения относится разработка информатических процессов, т.е. информатические процессы являются процессами приема, хранения, обработки и передачи данных. Рассматривая любой из процессов важным является выяснить его природу: является ли он естественным или искусственным. Информационный процесс относится к искусственному процессу, поскольку его выполнение идет при участии и под контролем человека.

Обеспечить нормальное функционирование информационного процесса можно с помощью построения информационной системы, в которой протекает процесс. Совокупность интеллектуального и информатического процессов составляет информационный процесс, можем предположить, что информационная система включает в себя интеллектуальную и информатическую составляющие.

Слово «информатический» часто употребляется в сочетании «информатическое образование» многими авторами, но первым, по-видимому, его использовал М. П. Лапчик, по аналогии с «математическим образованием», «физическим образованием».информатической систем. Например, в некотором университете изучается процесс обучения с целью его улучшения. Процесс обучения - это информационный процесс между учащимися и преподавателями. Он разбивается на интеллектуальные процессы, в которых участвуют преподаватели и студенты. Результатом интеллектуального процесса у преподавателя является комплект учебно-методических материалов, которые при отчуждении от преподавателя становятся информатическим ресурсом (конспектом лекций, набором заданий). Студент, воспринимая информатические ресурсы в виде лекции преподавателя, учебных пособий и пр., формирует собственную информационную модель изучаемого предмета.

Для работы информационной системы требуется использование соответствующих ресурсов, в том числе информационных ресурсов, которые представляются как совокупность интеллектуальных и информатических ресурсов.

Информационных технологий требует использование информационных ресурсов. Эти технологии разделяются на интеллектуальные и информатические технологии. Технологии работы с данными - это информатические технологии, а технологии повышения интеллекта человека - это интеллектуальные технологии, Интелекттехнологии являются системой обучения и самообучения, если не брать во внимание фармакологические средства улучшения работы мозга. Сравним данное определение с определением из Федерального закона [1]: «информационные технологии - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов». Здесь очевидно, что речь идет об информатических технологиях.

Информационная культура определяет качество информационных технологий. Информационная культура разделяется на интеллектуальную и информатическую культуру. Культура мышления человека составляет интеллектуальную культуру, а культура работы с данными подразумевает информатическую культуру.

Культура характеризует общество, в котором мы живем. Информационной культурой определяется информационное общество, следовательно можно говорить об интеллектуальном и информатическом обществе. Интеллектуальное общество - является обществом здравого смысла, все ресурсы которого направлены на развитие человека. Информатическое общество - представляет собой общество, в котором достаточно развиты информатические технологии и культуры.

Во всех базовых понятиях можно переименовать интеллектуальные составляющие в информационные, точно так, как мы поступили с информацией, сначала разделили на смысл и данные, а затем основную часть назвали информацией. Это возможно сделать, потому что смысловая, творческая часть главная.

Приняв предложенную гипотезу, следует признать, что каждая наука занимается соответствующей информацией (смыслом) и отчуждает соответствующие данные (публикует соответствующие результаты исследования и конструирует искусственные системы). В каждой науке есть творческая составляющая и формальная. Постепенно творческие задачи формализуются и переходят из разряда творческих в рутинные. Характерным примером является счет. Когда-то только крупные ученые могли умножать и делить большие числа, после изобретения (построения) алгоритма, эта задача стала рутинной. Другой пример, теоретически понятно, что точно перевести любой текст на другой язык не возможно, однако, это не исключает возможность построения программ улучшающих качество перевода, особенно технических текстов.

Анализ материалов в СМИ, научных конференций, научных журналах создает впечатление о дефиците смысла, понимания. Задача информатики (информатических процессов) заключается в рационализации обработки и передачи данных любой науки, любой сферы деятельности. Физика занимается пониманием общих законов природы, т. е. физики формируют информацию (смысл) о законах природы, затем передают данные другим людям в виде физических законов, приборов, сделанных на их основе. Сама информатика занимается пониманием того, как следует работать с данными - это и есть информация (смысл) о том, как сохранить данные, как их обработать, и отчуждается этот смысл в виде алгоритмов. Социальные науки занимаются пониманием (информацией) того, как функционирует общество и как сделать так, чтобы члены общества жили в благоприятной обстановке. Информатика в социальных науках занимается обработкой данных о социальных процессах, т. е. информатическими процессами, примененными к социальным данным.

Выше сказанное приводит к уточнению информатики. Информатика - наука, изучающая информатические процессы и разрабатывающая информатические системы, наука о формализации задач из любых предметных областей, разработке алгоритмов для их решения и методов решения этих задач с использованием компьютеров. Информатику, как и ее прародительницу, математику, можно рассматривать с точки зрения внутреннего развития, или ее влияния на внешний мир. Если математика, является языком описания любой предметной области, то информатику можно рассматривать как инструмент, используемый всеми науками, сферами деятельности для совершенствования своей деятельности. В грубом приближении, можно сказать: Если математика - это язык наук, то информатика - это инструмент наук и всех видов деятельности. Это не мешает информатике, точно так же, как математике, развиваться внутри себя, как самодостаточной науки.

Следует особо подчеркнуть, что, давая такое определение информации, происходит уточнение уже существующих подходов к определению информации. Это уточнение не нарушает уже устоявшиеся и общепринятые достижения информатики. Здесь уместна аналогия, когда-то ученые не знали, что является природой (сущностью) теплоты и предполагали, что существует субстанция - теплород, которая перетекает от предмета к предмету, повышая или понижая температуру предмета. На основе этой теории были выведены законы теплопроводности. После появления теории атомного строения вещества стало понятно, что температура зависит от скорости колебания атомов. Изменилось научное мировоззрение на этот предмет, а законы теплопроводности остались. Наше уточнение касается того, что все достижения информатики касаются данных, а не информации. Информацию как смысл надо изучать отдельно и пока еще нет науки, которая ею бы занималась.

Такой подход к информации и построение на этом базовых понятий, позволяет понять, что информация - не нечто существующее вне нас и приходящее из космоса или откуда-то еще, не нечто мистическое, а продукт развития человека, его окружения, его обучения и самообучения. Информатика и информатизация занимаются только тем, что уже формализовано. Творческой работой может заниматься только человек, поэтому никакая информатизация, не улучшит мыслительные способности человека. Только обучение и самообучение может оказать существенное и безопасное совершенствование мыслительных способностей человека, а информатика может обеспечить доставку необходимых данных в нужное место и в нужное время. Об этом говорил и создатель кибернетики Н. Винер: «Наши нынешние автоматические машины отличаются тем, что они могут правильно работать лишь в том случае, если они получают от человека необходимую им информацию и в самой точной форме. Это означает, что характер информации, вводимой в машину, в общем смысле должен быть точно и заранее известен человеку. Живые организмы, наоборот, развивают необходимую им информацию благодаря постоянному взаимодействию с природой. Это означает, что возникновение информации в живых организмах есть исторически развивающийся процесс. Мне бы хотелось еще раз подчеркнуть, что речь идет именно о взаимодействии и обмене с окружающей средой. Можно сказать, что живые организмы сами себя организуют. . Различие между человеком и машиной, прежде всего, заключается в том, что в организме человека число элементов по порядку величин во много раз больше, чем обладает машина . Помимо этого количественного различия, существует и качественное различие. Преимущество человека состоит в его гибкости, в его умении работать с неточными идеями. Это означает, что человек обладает фантазией, другими словами, он создает понятие» [9].

Предлагаемая концепция, на наш взгляд, формирует научное мировоззрение у учащихся, в котором четко разделены естественные и искусственные процессы, в котором нет места мистификации и домыслам.

Исходя из потребностей современного образовательной практики, нами была разработана концепция подготовки будущего учителя к реализации дистанционного обучения информатике, в которой отражена полифункциональностью структуры компонентый состав подготовки (мотивационный, когнитивный, операциональный, профессионально-педагогический компоненты), а также динамический характер процесса.

Источниками данной концепции выступают теория становления дистанционного образования, основы теории и методики обучения информатике (целевой, содержательный и процессуальный аспекты), теория формирования готовности к профессиональной деятельности.

Основными факторами концепции являются интеграционные процессы в науке, культуре и образовании; информатизация образования, особое место информатики и информационных технологий в современном мире, образовании; открытое образование; личностная ориентация образования и другие тенденции современного этапа развития образования. Исходными идеями концепции являются как сложно динамический характер процессов консультирования и реализации дистанционного обучения информатике, так и целостность процесса формирования готовности будущего учителя к реализации ситуаций консультирования в дистанционном обучении информатике.

В основу концепции положены следующие принципы: методологические (системности, непрерывности, целенаправленности); конкретизирующие и уточняющие методологические (гуманизации, целостности, фундаментальности, синергетичности, вариативности); предметно-содержательные принципы (универсальности, интегративности, цикличности и итерационности, систематичности и последовательности); общие принципы отбора содержания (связи теории и практики, научности, субъектности познающего сознания и др.); частнодидактические принципы (генерализации, адекватности, фундаментальности и прикладной направленности).

Основываясь на концептуальных положениях теории подготовки будущего учителя к реализации дистанционного обучения информатике, было сконструировано и экспериментально апробировано технолого-методическое обеспечение процесса подготовки специалиста в педвузе.

В процессе подготовки мы выделяем три этапа: общеподготовительный (результат: знание основ психологии и теории обучения; технологий дистанционного обучения информатике; владение основными операциями информационной деятельности), профессионально-ориентирующий (результат: знание теоретических основ реализации ситуаций консультирования в дистанционном обучении информатике, методов дистанционного обучения информатике, способов реализации ситуаций консультирования при дистанционном обучении информатике; понимание ограниченности собственных возможностей в осуществлении дистанционного обучения информатике; сформированность личностных качеств креативности, коммуникабельности, гуманного отношения к ученику, толерантности);

профессионально-специализирующий (результат: сформированность собственной позиции и стиля реализации дистанционного обучения информатике, креативности, коммуникабельности, толерантности, мобильности, гибкости и адаптивности, сформированности методического опыта реализации дистанционного обучения информатике).

Учебно-методическое обеспечение процесса подготовки специалиста рассматривает как описание будущей педагогической системы, которое представлено в форме различных методических документов: планов, программ, учебных пособий, методик и т. д. Совокупность всех компонентов учебно-методического обеспечения образует учебно-методический комплекс ? как совокупность учебного материала, методических указаний, библиотеки курсов и статистических данных об обучаемых. В состав учебных материалов включены теоретические сведения, наборы задач и проблемные ситуации, описание алгоритмов решения учебных задач, также методические указания, выполненные в виде традиционных печатных пособий, программ управляющих модулей соответствующих автоматизированных учебных курсов; статистические данные по обучаемых (сведения о регистрации, результаты всех видов контроля).

Основные компоненты учебно-методического комплекса:

1) учебник, который определяет содержание обучения и систему работы обучаемых при овладении знаниями;

2) опорный конспект, в котором закодировано основное содержание подлежащего изучению учебного материала, показаны существенные взаимосвязи отдельных тем, который предназначен для активизации познавательной деятельности обучаемых, интенсификации учения путем создания благоприятных условий для эффективного протекания психологических процессов восприятия, памяти и мышления;

3) печатные раздаточные материалы ? это тиражированные и выдаваемые каждому обучаемому носители учебной информации, предназначенные для эффективного решения определенных дидактических задач (различные задания, бланки программного и текстового контроля, справочник и нормативные материалы, ситуационные материалы, используемые при проведении деловых игр и т. д.);

4) задания и материалы для выполнения лабораторного практикума;

5) аудио- и видеоматериалы по изучаемому предмету;

6) учебные теле- и радиопрограммы;

7) контрольные задания для оценки результатов самостоятельной работы обучаемых.

Такой учебно-методический комплекс дисциплины предполагает использование технических средств учебной деятельности и, в первую очередь, компьютерных и телекоммуникационных средств.

Основываясь на положении деятельностно-личностного подхода в современной педагогической психологии, определяет необходимость построения учебно-методического комплекса дисциплины в виде иерархической структуры. В качестве основных элементов выделены:

1) комплекс средств раскрытия цели изучения данной дисциплины, роли и значении специальных знаний и умений;

2) дидактическое средство помощи обучаемых в их общей ориентировке в материале и методах работы по данной дисциплине;

3) комплект пособий ? руководств, раскрывающих для обучающих логику, научное содержание, методы исследования и типовые решения, характерные для каждого из разделов курса.

Такая структура учебно-методического комплекса дисциплины нацеливает обучаемого на самоорганизацию учебной деятельности, предоставляет ему информационную базу процесса самоуправления учебной деятельности, но не учитывает особенности применяемых современных технологий обучения и специфику компьютерных и телекоммуникационных средств учебной деятельности.

1.2 Виды классификаций понятий содержания общеобразовательного курса информатики