Дидактические условия использования компьютерных технологий в начальной школе

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Дидактические условия использования компьютерных технологий в начальной школе

13.00.01. - Общая педагогика

На правах рукописи Варченко Виктор Иванович

Научные руководители

доктор педагогических наук профессор Гребенюк О.С.

доктор физико-математических наук профессор Никитин М.А.

Калининград 1998

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Происходящий в мировом обществе переход от индустриального века в век информационный сопровождается бурным развитием информационных технологий, которые проникают буквально во все сферы деятельности человека и становятся естественной средой его обитания. Технологическая и последовавшая за ней информационная революции значительно повлияли на развитие различных стран и распределение их влияний в деятельности мирового сообщества. Происходит и переориентация жизненных целей отдельных слоев общества. В современных условиях к молодому поколению, вступающему в жизнь, предъявляется значительно больше требований, чем десять лет назад. Современный специалист должен обладать не только навыками использования современных технических средств в быту и производстве, но и уметь планировать свою деятельность в соответствии со все возрастающими информационными потоками, оперативно реагировать и принимать решения в сложной информационной среде, иметь развитое теоретическое мышление.

Так как каждому типу общества должна соответствовать определенная система образования, то переход к информационному обществу должен сопровождаться соответствующими изменениями и в системе, и в содержании образования, и в формах, методах и средствах обучения. Ключевым положением новой философии образования становится его гуманизация, предполагающая поворот школы к ребенку, уважение его личности, доверие к нему, принятие его личностных целей, вопросов и интересов, начиная с самого раннего возраста. Гуманизация образования требует переоценки всех компонентов педагогического процесса в свете их ориентации на человека, поэтому основной задачей общеобразовательных учебных заведений становится создание благоприятных условий для умственного, нравственного, эмоционального и физического развития личности, выработки научного мировоззрения, освоения учащимися системы знаний о природе, обществе, человеке и его труде и приемов самостоятельной деятельности, позволяющих им самоопределиться и самореализоваться в социально-экономических формах в сфере, отличающейся высокой степенью неопределенности, сложности и динамики.

Применяемая в школах классическая классно-урочная система, по-прежнему оставаясь наиболее популярной формой обучения, мало считается с различиями в способностях детей, необходимостью их поддержки и развития. Поэтому в ее рамках, в частности, для начальной школы, усилиями педагогов и психологов (Ш.А. Амонашвили, Л.В. Занков, В.В. Давыдов, В.В. Репкин, Н.В, Репкина, Д.Б. Эльконин) были разработаны различные методы и формы обучения, позволяющие более детально подойти к проблемам формирования учебной деятельности, воспитания личности и развития индивидуальности ребенка в современных условиях. Создание новых условий, отвечающих современной концепции гуманизации отечественного образования, связано с переводом школы в режим развития на основе введений инноваций во все сферы ее деятельности. Одним из способов создания подобных условий является использование персональных компьютеров.

Сочетая в себе возможности книги, тетради, калькулятора, телевизора, видеомагнитофона, средств связи и других важнейших изобретений, являясь универсальной игрушкой, способной имитировать другие игрушки и самые различные игры, современный компьютер, вместе с тем, является для ребенка тем равноправным партнером, способным очень тонко реагировать на его действия и запросы, которого так ему порой не хватает. Терпеливый товарищ и мудрый наставник, творец сказочных миров и персонажей, вершина интеллектуальных достижений человечества, компьютер играет все большую роль в досуговой деятельности детей и формировании их личностных и индивидуальных качеств. Использование компьютеров в учебной и внеурочной деятельности отвечает запросам ребенка и является одним из эффективных способов повышения его мотивации и индивидуализации учения, развития творческих способностей, создания благоприятного эмоционального фона. Применение новых технических средств в образовании соответствует требованиям современного общества; об этом свидетельствует и тот факт, что введение в учебный план средней школы в середине 80-х годов нового предмета "Основы информатики и вычислительной техники" совпало по времени с началом изменения всего политического, социального и экономического уклада в нашей стране.

Согласно современной концепции информатизации отечественной школы, изложенной в "Проекте Федерального компонента государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область информатика" [82], для развития мышления и формирования научного мировоззрения учащихся начало базового этапа изучения информатики в школе перенесено из десятого класса в седьмой. Для изучения информационных технологий в более раннем возрасте рекомендуется пропедевтический этап (1-6 классы). Его основными задачами являются первоначальное знакомство школьников с компьютером, формирование первых элементов информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров. Решение этих задач, по замыслам авторов проекта, позволяет создавать необходимые предпосылки для последующего достижения глубокого уровня использования компьютеров учащимися старших классов и подготавливает их к жизни в новом информационном обществе.

Таким образом, факт переноса начала базового этапа изучения информатики в школе из десятого класса в седьмой и введения пропедевтического этапа в учебный процесс начальной школы является признанием необходимости дополнения существующей системы образования, ее адаптации в соответствии с требованием времени. Непрерывное совершенствование средств обработки информации и изменение условий интеллектуальной деятельности людей придают особую актуальность проблемам применения имеющихся компьютерных технологий обучения и выдвигают задачи по созданию новых, соответствующих сложившимся условиям и возможностям отечественных школ.

Формирование современного подхода к пониманию целей обучения информатике в школе связано с разделением основных общеобразовательных функций курса на теоретический и практический компоненты, а также выделением его потенциальных возможностей в решении задач обучения, воспитания и развития.

Теоретический компонент обучения информатике заключается в изучении информатики как науки об информационных процессах в природе, технике и обществе. Его основная задача - развитие мировоззрения учащихся, связанного с усвоением знаний о роли информационных процессов в обществе и природе.

Практический компонент имеет две составляющие: профессиональную и прикладную. Профессиональная функция связана с решением задач подготовки учащихся к предстоящей деятельности в новом информационном обществе, освоением компьютерной грамотности, формированием профессиональной ориентации. Прикладная функция направлена на использование компьютерных технологий в изучении школьных предметов, а также воспитании личностных и развитии индивидуальных качеств учащихся.

Необходимо отметить, что по мере развития общества, с постепенным повышением приоритета практических знаний над теоретическими в отечественном образовании наблюдается усиление роли практического компонента курса информатики, базирующегося на активных межпредметных связях информатики с другими предметами. "В условиях массового внедрения вычислительной техники в школу и применения компьютеров в обучении всем школьным дисциплинам, начиная с младших классов, умения, составляющие "компьютерную грамотность" школьников, приобретают характер общенаучных и формируются во всех школьных учебных предметах, а не только в курсе информатики" [82, с. 4]. Таким образом, актуальной задачей применения компьютерных технологий в школе становится их использование в изучении школьных дисциплин.

Используемые в настоящее время популярные компьютерные технологии для начальной школы, такие, как "Информационная культура" (предлагаемый Управлением образования администрации Самарской области), "Информатика в играх и задачах" (авторский коллектив под руководством А.В. Горячева), "Роботландия" (коллектив разработчиков МП "Роботландия", г. Переславль-Залесский), "Основы информатики и вычислительной техники" (A.Л. Семенов, Н.Д. Угринович) и другие, уделяют основное внимание изучению теоретического компонента курса информатики и освоению практической функции, связанной с профессиональной деятельностью. Прикладная функция, направленная на формирование учебной деятельности по другим школьным предметам, развитие индивидуальных качеств, выражена, на наш взгляд, недостаточно. Такой подход к изучению информатики больше соответствует возрастным особенностям развития учащихся старшего или, в крайнем случае, среднего школьного возраста. При изучении информатики для младших школьников гораздо целесообразнее, на наш взгляд, учитывать особенности их психофизического развития, заключающиеся в формировании учебной деятельности в этом возрасте и существовании оптимальных сроков становления и развития отдельных видов психической деятельности, получивших название сензитивных (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, В.А. Крутецкий). Кроме того, изучение теоретических основ информатики требует наличие учителя, обладающего не только компьютерной грамотностью и знанием этого предмета, но и подготовленного для работы с младшими школьниками, что в нынешних условиях является пока еще редкостью. Таким образом, основное внимание при изучении информатики в начальной школе должно быть уделено, по нашему мнению, использованию технических возможностей компьютерных технологий для формирования учебной деятельности и развития индивидуальных качеств учащихся.

Обобщая сказанное, отметим, что процесс совершенствования образования, связанный с внедрением компьютерных технологий в учебный процесс начальной школы, испытывает серьезные трудности, связанные не только с известными финансовыми проблемами, слабой материальной базой школ, нехваткой квалифицированных кадров, но и с проблемами недостаточного количества педагогических компьютерных технологий, позволяющих эффективно влиять на обучение, формирование личности и развитие индивидуальности в сложившихся условиях. Основное противоречие заключается в том, что современные дети проявляют большой интерес к компьютерным технологиям, позволяющим реализовывать их познавательные и игровые потребности, и многие из них уже освоили некоторые из них (игровые приставки типа "Денди", домашние компьютеры, карманные электронные игровые автоматы), в то время как школа пока не готова удовлетворять их запросы и потребности в этой сфере, даже в том случае, когда она имеет компьютерный класс. В связи с этим требует решения ряд вопросов: Каковы цели применения компьютеров в начальной школе? При каких условиях здесь возможно использовать компьютерные технологии? Каковы особенности применения компьютеров в учебном процессе? В этом суть решаемой автором данного исследования проблемы: выявление дидактических условий использования компьютерных технологий в начальной школе.

Цель исследования - решить данную проблему: теоретически и практически обосновать возможности использования компьютеров в формировании учебной деятельности младшего школьника и развитии его индивидуальности.

Объект исследования - процесс обучения в начальной школе с использованием персональных компьютеров.

Предмет исследования - педагогические компьютерные технологии как средство формирования учебной деятельности и развития индивидуальных способностей учащихся начальной школы.

В основу исследования была положена гипотеза: если использовать компьютерные технологии в учебной и игровой деятельности младшего школьника, то следует ожидать более высокого качества формирования предметных знаний и развития индивидуальных способностей учащихся, так как применение педагогических компьютерных технологий способствует: 1) формированию учебной деятельности учащихся; 2) созданию условий для сензитивных периодов их развития.

В соответствии с выдвинутой целью и гипотезой определены основные задачи исследования:

1. Обобщить опыт по применению компьютерных технологий в образовании в нашей стране и за рубежом.

2. Разработать и обосновать дидактические компьютерные программы для технической поддержки процесса обучения в начальной школе в форме компьютерного практикума.

3. Разработать методические рекомендации по проведению практикума для специалистов начальной школы.

4. Провести экспериментальные работы по использованию практикума в учебном процессе начальной школы.

Методологической основой исследования являются теория познания, философские, психологические, педагогические положения о закономерностях развития индивидуальных способностей в обучении; системный, деятельностный и личностный подходы, способствующие решению проблемы исследования.

Исследование базируется также на работах отечественных и зарубежных исследователей, изучающих влияние использования компьютеров на процесс обучения и развития индивидуальности школьника (Е. Белавина, А.Г. Гейн, Ю.М. Горвиц, А.П. Ершов, Д.В. Зарецкий, З.А. Зарецкая, Е.В. Зворыгина, В.А. Каймин, Е.Д. Маргулис, Т.Д. Марцинковская, Е.И. Машбиц, Ю.А. Первин, С.А. Христочевский, С. Пейперт, Б. Хантер).

Для решения поставленных в исследовании задач и проверки выдвинутой гипотезы были использованы методы теоретического анализа проблемы и предмета исследования, моделирование, наблюдение, педагогический эксперимент, экспертные оценки, систематическое отслеживание экспериментального процесса в течение пяти лет, опрос учащихся, родителей, учителей и представителей администрации школ, а также обобщение отечественного и зарубежного педагогического опыта.

Исследование проводилось в несколько этапов.

На первом этапе (1990-1992) изучался отечественный и зарубежный опыт использования компьютерных технологий в образовании, а также технология создания компьютерных обучающих и развивающих программ.

На втором этапе (январь 1993 г. - август 1993 г.) совместно со специалистами средней школы №47 было разработано несколько опытных образцов игровых компьютерных программ, проведено их испытание в учебном процессе, обобщен полученный опыт и мнения специалистов и принято решение о целесообразности дальнейших разработок и внедрении в учебный процесс.

На третьем этапе (сентябрь 1993 г. - декабрь 1997 г.) продолжался процесс разработки компьютерных программ и методических основ их использования, проводились анализ полученных данных, корректировка программно-методического обеспечения, внедрение компьютерных технологий в учебный процесс, формирующий эксперимент, обобщение полученного опыта и распространение его в другие регионы Российской Федерации.

Основной базой экспериментальной работы явились средняя школа №47 и школа-лицей №23 города Калининграда. Обучение в школах осуществлялось по авторским программам, с привлечением классных руководителей и специалистов начальной школы.

Достоверность результатов исследования обеспечена использованием современных научных концепций и обоснованностью теоретических позиций, всесторонним анализом полученных данных, в том числе и от специалистов из других регионов и экспертов министерства образования РФ, достаточно длительным периодом экспериментальной работы автора в шести школах г. Калининграда.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в разработке подхода к применению компьютерных технологий в начальной школе: использовании дидактических компьютерных игр в виде практикума, способствующего:

1) формированию практической учебной деятельности учащихся в игровых условиях;

2) развитию индивидуальных качеств школьников согласно срокам становления и развития отдельных видов их психической деятельности.

Практическая значимость исследования состоит в том, что предложенный метод позволяет проводить использование познавательных и игровых потребностей учащихся младших классов для формирования их учебной деятельности и развития индивидуальных качеств в доступной форме, как для самих учащихся, так и для учителей, не обладающих навыками использования компьютеров. Результаты исследования применяются при обучении дошкольников и младших школьников в ряде образовательных учреждений.

Положения, выносимые на защиту:

- компьютерные технологии являются педагогическим средством для развития интеллектуальных и других индивидуальных способностей младшего школьника и формирования его учебной деятельности;

- наиболее эффективной формой использования компьютеров при обучении в начальной школе является дидактическая компьютерная игра;

- средством реализации обучающих и развивающих функций дидактической компьютерной игры является компьютерный практикум, представляющий собой набор компьютерных игр, комплекты учебно-методических пособий и дидактических материалов, а также компьютерные программы подготовки занятия и записи его результатов. Использование практикума позволяет проводить занятия для учителей, не имеющих специальной подготовки;

- принципы обучения, реализуемые при использовании практикума, позволяют учитывать возрастные и индивидуальные особенности младших школьников, проводить актуализацию опорных знаний и их применение в практической деятельности - компьютерной игре.

Апробация и внедрение результатов исследования проводились на XXVI-XXVIII научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, аспирантов и студентов Калининградского государственного университета (г. Калининград - 1995-1997 гг.), 2-ой городской научно-практической конференции "Проблемы активизации научно-технической деятельности в анклавном регионе России" (Калининград - 1996), а также российских конференциях (г. Ярославль - 1995, г. Екатеринбург -1996), VII Международной конференции (г. Троицк, 1996), II Международном конгрессе ЮНЕСКО (г. Москва, 1996), публикацией в журнале "Информатика и образование" (№5, 1994). Разработанный автором компьютерный практикум используется для обучения информатике дошкольников и младших школьников в УВК-лаборатории 1679 г. Москвы, при подготовке студентов Уральского государственного педагогического университета, в учебном процессе более чем 50 школ России, в том числе и 6 калининградских.

Структура диссертации состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

ГЛАВА 1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ОБЪЕКТ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

школа компьютерный дидактический игра

Наметившийся переход мирового общества от индустриального к постиндустриальному и информационному требует изменения подходов в обучении и воспитании молодого поколения в соответствии с потребностями нового общества. Поэтому в сфере образования постепенно происходит поиск и формирование новых идей и методов обучения, появление нетрадиционных школ и систем, возникновение иных подходов к методике усвоения знаний и развития навыков и умений. Одним из таких подходов в обучении, воспитании и развитии учащихся, соответствующим их интересам и способностям, является использование компьютерных технологий.

Процесс использования компьютерных технологий в педагогике начался сравнительно недавно. Появившись в высокотехнологических странах в середине 70-х годов XX века в виде отдельных попыток экспериментаторов-энтузиастов новых видов обучения, он постепенно принимает массовый характер и распространяется повсеместно. Технологическая революция в области кибернетики и микроэлектроники значительно способствовали созданию новых педагогических программных средств и методов обучения. Однако сложности, возникающие при их разработке и внедрении, психологическая неготовность многих людей для работы с резко возрастающими информационными потоками, известная инертность и консервативность самой системы образования, ее низкая техническая оснащенность и недостаточное финансирование привели к тому, что эффективность использования компьютерных технологий в производственной, бытовой и развлекательной деятельности человечества сегодня значительно превосходят эффективность их использования в образовательной. Для исправления этой ситуации необходимо создание таких методов использования компьютерных технологий, которые соответствовали бы не только потребностям общества, но и реалиям сегодняшнего дня: экономическим и технологическим возможностям системы образования, сложившимся традициям, профессиональному уровню учителей.

Целью настоящего исследования является разработка методики использования компьютерных технологий в учебном процессе начальной школы, позволяющей в доступной форме разнообразить процесс обучения, повысить его индивидуализацию и интерес к нему.

В первой главе рассматривается сущность и условия применения компьютерных технологий в образовании, а также методы их применения в начальной школе. На основе сделанного анализа предлагается методика использования компьютерных технологий в начальной школе в виде компьютерного практикума, соответствующая поставленным выше целям.

1.1 Сущность компьютерных технологий и условия их применения в образовании

Современные компьютерные технологии предполагают решение проблем отбора, накопления и передачи информации. Их применение в образовании возможно изучать на разных уровнях анализа: социально-педагогическом, историческом, организационно-дидактическом и др. Обратимся вначале к анализу исследуемого феномена на первых двух уровнях.

Уже первые шаги человека по дороге познания заставили его решать проблемы обработки информации. Передача знаний об окружающем мире следующим поколениям в устной форме, с помощью мифов и преданий, а также рисунков на каменных поверхностях пещер и скал были первыми средствами сохранения и распространения информации.

Создание алфавита и появление письменности произвели кардинальное изменение в способах накопления и передачи знаний. Глиняные дощечки ассирийцев, папирус египтян, пергамент греков, берестяная грамота славян посредством клинописи, символов, букв позволили существенно увеличить область распространения знаний, как в пространстве, так и во времени. Это оказало значительное влияние на развитие эстетических, нравственных, философских, социальных и других ценностей цивилизации.

Информационной революцией можно назвать изобретение книгопечатания, создавшее основу для развития массовой передачи знания и образования. До этой поры материальное производство развивалось медленно, в основном за счет накопления эмпирического опыта. Наряду с этим шел столь же медленный прогресс в научно-теоретических знаниях, находившихся в основном под влиянием теологии и схоластики. "Компас, порох и книгопечатание (особенно последнее) были тремя великими открытиями, положившими начало прочному союзу научной и технической деятельности" [97, с. 410]. Книгопечатание подготовило и предопределило наступление эпохи Просвещения. "В исторически короткий срок люди сумели отобразить в книгах все свои знания о себе и окружающем мире, запечатлеть в книгах информационную модель мира" [34]. Таким образом, книгопечатание явилось мощным катализатором человеческого прогресса.

И вся дальнейшая история развития человеческой деятельности была неразрывно связана с развитием средств отбора, накопления и передачи информации. Изобретения пишущей машинки, телефона, телеграфа, радио, диктофона, телевидения, современных средств наземной и космической связи кардинально преобразили жизнь общества. И тогда, в результате непрерывного ускорения научно-технического прогресса, приводящего к глобальному возрастанию информационных потоков, было создано совершенно новое техническое устройство, обобщающее в себе знания и опыт многих тысяч людей, создававших и совершенствовавших его, - компьютер. В отличие от других сложных машин, созданных цивилизацией, он обладал навыками искусственного интеллекта, позволяющими потеснить человека во многих сферах его деятельности. Компьютер значительно расширил возможности человека в способах обработки, хранения и передачи информации, и его создание можно считать новой информационной революцией, что позволило говорить о наступлении новой эпохи развития мирового общества - эры информационного общества, "Сегодня общепризнанно, что информация и ее высшая форма - знания являются решающим фактором, определяющим развитие общества в целом", - говорилось в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО в 1996 г. [49, с. 10].

Что же представляет собой компьютер как средство обучения? Почему ему отводится такое важное значение? Рассмотрим историю его создания.

Человечество давно пыталось изобрести компьютер. Еще математик Б. Паскаль в 1642 г. придумал, а в 1645 г. построил устройство, которое впервые действительно можно было назвать счетной машиной [34]. Эта машина впоследствии была усовершенствована Г. Лейбницем. В конце XVII - начале XVIII вв. были изобретены зубчатые шестеренки и сумматоры, применявшиеся в арифмометрах до недавнего времени. В период между 1820 и 1856 гг. англичанин Ч. Бэбидж предпринял попытку построить "аналитическую машину", способную производить серию арифметических действий в определенной последовательности (там же). Основные элементы, предложенные им, такие, как данные и команды, передача управления, были использованы в первых электронно-вычислительных машинах - ЭВМ, появившихся в середине XX в. Первая такая машина ЭНИАК, построенная Дж.В. Мочли и Д.П. Эккертом, начала использоваться в США в 1946 г. для расчета артиллерийских таблиц. В ней были использовано свыше 18 тыс. электронных ламп и 1.5 тыс. реле [103].

Серийное использование ламповых ЭВМ началось с начала 50-х годов во многих странах мира. Первая отечественная ЭВМ была построена под руководством академика С.А. Лебедева в 1951-1952 гг. В конце 50-х годов появились ЭВМ второго поколения на полупроводниках, а в конце 70-х - и третьего, на микросхемах. Последовавшее затем бурное развитие микроэлектронных технологий 80-90 гг. позволило резко сократить физические размеры ЭВМ и значительно усложнить их. Если первая микросхема длиной в 1 см., изготовленная в США в 1958 г., вмещала всего 5 элементов, то в современной микросхеме их может содержаться несколько миллионов (там же). Создание мощных ЭВМ, обладающих значительными возможностями применения в различных сферах человеческой деятельности, привело к возникновению компьютерных технологий.

Как видно из приведенного ретроспективного обзора, человечество потратило немало времени и сил в лице нескольких поколений ученых и инженеров самых различных стран мира на создание компьютера. Сегодня компьютер по праву можно считать вершиной технических достижений цивилизации.

Согласно "Англо-русскому словарю по вычислительной технике" [2], компьютер (англ.: computer) - это вычислительная машина, счетчик. Технические возможности современного компьютера позволяют подключить к нему ряд дополнительных устройств. К ним можно отнести устройства ввода информации (различные "мягкие" и "твердые" магнитные диски, ленты, сканеры, манипуляторы, датчики), вывода (дисплеи, принтеры, плоттеры, графопостроители и вообще любое техническое устройство), а также ряд дополнительных электронных устройств, повышающих мощность самого компьютера (дополнительная память, специализированные процессоры, устройства обработки информации). Таким образом, компьютер позволяет одновременно сочетать в себе возможности других распространенных устройств предоставления информации - книги, телевизора, магнитофона, калькулятора, пишущей машинки, карандаша, а также создавать принципиально новые. В зависимости от потребности пользователя можно скомпоновать любую необходимую компьютерную конфигурацию, минимизировав затраты на ее приобретение.

Основное назначение компьютера - переработка информации в соответствии с заданной программой. Такая переработка позволяет эффективно представлять информацию в удобном для человека виде - в виде графиков, таблиц, гистограмм, экранных картинок, звуков, цветов. Богатые цветовые, графические и звуковые характеристики, возможность создавать на экране различные модели и ситуации, используя при этом элементы мультипликации, и, что самое главное, способность реагировать на действия пользователя в соответствии с заложенной в компьютер программой делают его очень перспективным техническим устройством для применения буквально во всех сферах человеческой деятельности.

Первоначально компьютеры (ЭВМ) использовались как в нашей стране, так и за рубежом в основном в качестве вычислительных устройств, позволяющих сэкономить значительные усилия при производстве арифметических операций (с тех пор еще употребляется термин "средства вычислительной техники"). Работа с ними требовала специальных знаний и была доступна лишь узкому кругу специалистов. В отличие от СССР, где кибернетика долгое время считалась лженаукой, в ведущих индустриально-развитых станах использованию ЭВМ уделялось значительно большее внимание, что позволило проводить научные исследования и практическую деятельность в самых различных сферах, в том числе и образовании. Например, еще с 1968 г. сотрудниками Массачусетского технологического института (США) под руководством С. Пейперта проводились исследования по созданию развивающих компьютерных сред для развития интеллектуальной сферы детей [73]. Дальнейшие успехи отечественных и зарубежных специалистов в развитии электроники (создание настольных персональных компьютеров), а также в разработке программного обеспечения (языки программирования высокого уровня, специальные программы обработки информации) позволили снизить требования к необходимым навыкам работы на компьютере и значительно расширить сферу применения компьютеров. Использование компьютеров стало доступным широкому кругу пользователей.

С этого момента и открывается эра использования компьютерных технологий в образовании. Как изобретение книгопечатания позволило коренным образом усовершенствовать систему хранения и передачи знаний, так и создание персонального компьютера, т. е. устройства, предназначенного для массового пользователя, подняло ее на более высокий уровень.

Разработка компьютерных технологий обучения в СССР началась в середине 70-х годов и достигла уровня массового внедрения к середине 80-х годов. На этом этапе информатизация образования развивалась в основном в высшей школе. Если Министерство образования США продекларировало в 1980 г. [56], что знание компьютерной техники становится четвертым из основных навыков, который так же необходим грамотному человеку, как и умение читать, писать и считать, то в нашей стране появился специальный термин: "компьютерная грамотность", под которым подразумевалось умение использовать компьютер в своей деятельности. В то время это было в основном умение использовать компьютер для вычислительных работ, составляя или используя для этого специальные программы, "Программирование - вторая грамотность" - это высказывание пионера компьютеризации в нашей стране академика А.П. Ершова [32] приобрело буквальное значение. Универсальность компьютеров и широта их распространения потребовали включения основных сведений об ЭВМ и правилах их применения в состав общекультурной, общеобразовательной подготовки каждого обучаемого. В отечественных школах был введен новый специальный предмет, отвечающий духу времени, - информатика, изучавший средства вычислительной техники (ЭВМ и носители информации), а также методы представления информации и разработки алгоритмов. Во многих школах началось изучение основ программирования и разработки алгоритмов.

В период 1979 по 1990 гг. в рамках научно-технических программ СССР и стран СЭВ была выполнена серия работ по разработке и внедрению компьютерных технологий в практику учебных заведения разного уровня. В результате были созданы концепции проектирования и использования компьютерных технологий обучения, комплексы инструментальных программных средств, авторские языки, авторские и экспериментальные экспертно-консультирующие системы, наборы прикладных программно-методических средств, ориентированных на изучение различных учебных дисциплин [49]. Созданные средства послужили инструментом для накопления, апробации и уточнения новых методов и форм обучения в образовании.

Большие надежды в области использования компьютеров в педагогике связывались в то время в нашей стране с овладеванием навыков программирования (Т.В. Габай, Н.Т. Талызина, O.K. Тихомиров и др.).

Первые успехи по составлению простейших компьютерных программ для использования в изучении математики и русского языка, развития логического мышления, предназначенные для работы на отечественных компьютерах "Корвет", УКНЦ, "Агат", БК, ДВК, японских "Ямахах" и других [33; 53; 96], внушали многим педагогам и энтузиастам веру в то, что в ближайшем будущем компьютеры будут широко использоваться в преподавании многих предметов. "Возможности, предоставляемые машиной, и новые задачи образования окажут заметное влияние на основные положения психологии развития, сложившиеся дидактические принципы и формы обучения. Их реализация ускорит интеллектуальное созревание ребенка, повысит его активность, сделает его лучше подготовленным к профессиональной деятельности", - говорилось в учебном пособии по информатике для студентов пединститутов [34, с. 14], Появились первые научно-популярные издания по знакомству с основами компьютерной грамотности и программированию для младших школьников [27; 36; 29; 93]. Большое влияние на популяризацию компьютеров в нашей стране оказала деятельность А.П. Ершова. Его высказывание о том, что общество стоит на пороге практически беспредельного развития и распространения компьютерной техники в обществе [32], оказалось пророческим. Однако разработка программно-методического обеспечения компьютеров в то время являлась еще значительно трудоемким процессом, поэтому многие компьютерные программы содержали в себе как технологические, так и методические ошибки, эффективность их оказалась крайне низка. Отечественная техника стоила очень дорого, а работала ненадежно. Оплата, и, соответственно, квалификация программистов, работающих в сферах производства и науки, были значительно выше, чем работающих в образовании. Эти причины существенно сказывались на распространении и качестве использования компьютеров в отечественном образовании.

Последующая технологическая революция в развитых странах, создание персональных компьютеров новых поколений, их доступность для освоения и относительно низкая стоимость, а также резкое возрастание информационных потоков (развитие средств связи и обработки информации) значительно увеличили популярность компьютеров, в том числе и в образовании. Количество статей, монографий, описывающих разнообразие подходов к использованию компьютеров в обучении, стремительно нарастает. Так, по данным Австралийского алфавитного каталога за 1988 г., количество статей, посвященных компьютерному обучению в Австралии, в 8 раз превышало количество статей по другим проблемам педагогики [77, с. 111].

Огромное внимание перестройке образования соответственно информационной эпохе уделяется также в США, Германии, Японии, Канаде, Франции, Швеции, Англии, Южной Корее, Болгарии и других странах. Во Франции в период с 1984 по 1987 гг. на информатизацию школ, согласно проекту "Информатика для всех", было израсходовано 1.79 млрд. франков [72]. В Великобритании за четыре года (по март 1992 г.) на работы по внедрению информационных технологий в учебный процесс только Министерство образования и науки выделило 105 млн. фунтов ст., а еще 30 млн. фунтов ст. было выделено им на 1992/93 финансовый год [101, с. 15]. Правительство США оплачивает приобретение школами аппаратуры, популяризирует новые разработки образовательных программ, готовит учителей математики и естественно-научных дисциплин и даже предполагает использовать национальную волоконно-оптическую сеть для связи школ между собой [56]. В процесс информатизации образования вовлечены и такие правительственные учреждения, как Национальный научный фонд, НАСА, Министерства обороны и энергетики, а также Управление Белого дома по вопросам администрации и бюджета и научно-технической политики. Отношение числа учащихся к числу компьютеров в 1991 г. для США составляло 18 к 1 (там же). Участие руководства США в проблеме использования компьютеров можно охарактеризовать высказываниями Л. Александера, бывшего в то время Секретарем по вопросам образования: "Для поколения, воспитанного телевидением и игровыми автоматами фирмы Nintendo, образование должно быть увлекательным, а не скучным, как стоящий перед классом учитель. Компьютер и средства связи должны быть как в доме каждого ребенка, так и в школе" (там же, с. 99). По данным Министерства образования Японии, в период с 1989 г. по 1991 г. число начальных школ, имеющих компьютеры, возросло с 13% до 41%, а средних школ - с 37% до 75% [44].

Аналитический обзор развития компьютеризации в развитых зарубежных странах в начале 90-х годов показывает, что в них развернулась определенная перестройка системы образования, связанная с новыми требованиями по обучению и воспитанию подрастающего поколения соответственно достижениям научно-технического прогресса. Используя свое благоприятное экономическое положение, эти страны провели значительную работу по внедрению новых технологий в образование и заложили фундамент для дальнейшего его соответствия потребностям грядущего информационного общества.

Наметившийся ранее в 70-е годы глубокий разрыв в уровнях развития учебно-материальной базы отечественной школы и школ западных стран к началу 90-х годов стал приобретать очертания пропасти. Для его ликвидации в 1990 г. между СССР и США был подписан Меморандум о взаимопонимании по проекту "Культура, наука, образование: США-СССР", направленный на совершенствование системы образования посредством внедрения в средние школы компьютерных технологий [83]. После выполнения первого этапа этого проекта в период 1990-1991 гг. в СССР было поставлено свыше 1000 современных IBM-совместимых компьютерных классов общей численностью свыше 14000 компьютеров, а также созданы специальные сервисные центры для их обслуживания [106]. Был поставлен вопрос об информатизации всего образования. Однако, в связи с последующими экономическими трудностями, второй этап проекта не был выполнен, и проблемы комплектования школ были практически возложены на регионы, которым также было предоставлено право разрабатывать и принимать свои региональные информатизационные программы [14; 59; 105].

Последующий период информатизации образования характеризуется использованием в наших школах как старых отечественных компьютеров, производство и обслуживание которых было прекращено, так и новых, зарубежных. Появление мощных IBM-совместимых компьютеров с высокими графическими характеристиками позволило существенно разнообразить учебный процесс и создавать принципиально новые технологии - способы реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами, обеспечивающие достижение поставленных дидактических целей.

Сегодня информатизация образования в России является одним из важнейших механизмов, затрагивающим все основные направления реформирования образовательной системы [49]. Ее основными задачами является эффективное использование следующих важнейших преимуществ компьютерных технологий:

- возможность построения открытой системы образования, обеспечивающей каждому индивиду собственную траекторию самообучения;

- коренное изменение организации процесса познания путем смещения ее в сторону системного мышления;

- создание эффективной системы управления информационно-методическим обеспечением образования;

- эффективная организация познавательной деятельности обучаемых в ходе учебного процесса;

- использование специфических свойств компьютера, к важнейшим из которых относятся: возможность организации процесса познания, поддерживающего деятельностный подход к учебному процессу во всех его звеньях в совокупности (потребности-мотивы-цели-условия-средства-действия-операции), индивидуализация учебного процесса при сохранении его целостности за счет программируемости и динамической адаптируемости автоматизированных учебных программ, возможность использования и организации принципиально новых познавательных средств (там же).

Отличительными признаками новых компьютерных технологий обучения являются специфическая среда, в которой она осуществляется, и связанные с ней компоненты:

- технический (вид используемой техники);

- программно-технологический (программные средства поддержки реализуемой технологии обучения);

- организационно-методический (инструкции учащимся и преподавателям, организация учебного процесса);

- предметная область знаний.

Новые компьютерные технологии в настоящее время позволяют учителю получать дополнительные возможности для поддержания и направления развития личности обучаемого, творческого поиска и организации их совместной работы, разработки и выбора наилучших вариантов учебных программ. Открывается возможность отказаться от свойственных традиционному обучению рутинных видов деятельности учителя, предоставив ему интеллектуальные формы труда. Информационные технологии освобождают учителя от изложения учащимся значительной части учебного материала и рутинных операций, связанной с отработкой умений и навыков, а также позволяют обеспечить разумное сочетание педагогического управления с собственной инициативой и самостоятельностью, активностью учащихся.

Внедрение в учебный процесс гипертекстовых технологий позволяет обеспечить учащимся и учителям принципиально новые возможности работы с текстовыми документами. Технологии мультимедиа не только превращают компьютер в полноценного собеседника, но и позволяют учащимся, не выходя из учебного класса (дома), присутствовать на лекциях выдающихся ученых и педагогов, стать свидетелями исторических событий прошлого и настоящего, посетить самые значительные музеи и культурные центры мира, самые удаленные и интересные в географическом отношении уголки Земли.

Совершенно новые возможности для учащихся и учителей открыли телекоммуникационные технологии. Наблюдения специалистов показали [49], что работа в компьютерных сетях актуализирует потребность учащихся быть членами социальной общности. Отмечаются улучшение грамотности и развитие речи детей через телекоммуникационное общение, повышение их интереса к учебе и, как следствие, общий рост успеваемости.

Учителя благодаря доступу к сетям телекоммуникаций имеют возможность не только существенно повысить свою информационную вооруженность, но и получить уникальную возможность общения со своими коллегами практически во всем мире. Это создает идеальные условия и для профессионального общения, ведения совместной учебно-методической и научной работы, обмена учебными разработками, компьютерными программами, данными и другой подобной информацией.

Приведенные факты говорят о перспективности и эффективности применения компьютерных технологий в образовании. Следует, однако, отметить, что методика оценки эффективности использования компьютерных технологий может несколько отличаться от других общепринятых оценок. Так, определение эффективности какого-либо метода, технологии обучения обычно включает в себя измерение достигнутого результата, затрат материальных ресурсов и времени на его достижение. Результаты обучения измеряют либо по результатам контрольных работ в баллах, либо по результатам тестирования в процентах решенных задач. При использовании компьютерных технологий обычно сравнивают группы учащихся, пользовавшихся и не пользовавшихся компьютерными средствами поддержки обучения. Оценку эффективности компьютерных методов обучения дают обычно в сравнении с так называемыми традиционными методами и ограничиваются измерением результата обучения, иногда учитывая и затраты времени учащихся. Применение такого подхода к оценке компьютерных технологий в обучении подразумевает, что последние не вносят ничего нового в цели и задачи обучения. На самом деле внедрение компьютерных технологий качественно меняет само образование, трансформируя его в соответствии с общими принципами информатизации общества на пути развития его в информатизационное общество. Как говорилось в докладе министра образования Б.Г. Кинелева на II Международном конгрессе ЮНЕСКО в 1996 г. [49], новые компьютерные технологии обучения позволяют повысить качество практических и лабораторных занятий по естественнонаучным дисциплинам на 30%, объективность контроля знаний учащихся - на 20-25%. Успеваемость в контрольных группах, обучающихся с использованием компьютерных технологий, как правило, выше в среднем на 0.5 балла (при 5-ти бальной системе оценки). Скорость накопления словарного запаса при компьютерной поддержке изучения иностранных языков повышается в 2-3 раза.

Однако все эти достижения в области информатизации образования приходятся, в основном, на московский регион, располагающий более значительными кадровыми и материальными средствами по сравнению с другими регионами страны. Информатизация же всей страны, в условиях бедственного положения образования, происходит у нас, по сравнению с индустриально-развитыми зарубежными странами, слишком вяло. И хотя догонять, используя уже созданные разработки, обычно бывает легче, чем идти впереди, разрыв в области использования компьютерных технологий между нашей и этими странами по-прежнему все увеличивается. Особенно впечатляют масштабы различных проектов, проводимых в США. Например, в проекте "Smartline" [56] предусматривалось создание компьютерной сети, связывающей школы и библиотеки с 400 базами данных по вопросам образования, принадлежащим университетам и Министерству образования. В свою очередь, это требует от преподавателей нового подхода, поскольку помимо стандартного учебника в школе появляются альтернативные источники информации, а учителя зачастую сами не умеют работать с ними. С помощью 200 млн. долл., выделенных частными компаниями, создана Корпорация "Новых американских школ", 535 экспериментальных школ которой будут служить к 2000 г. моделью для всех остальных школ. В программе "Америка 2000" предполагается использование волоконно-оптической сети связи USA On-Line для подключения всех школ страны к банкам знаний, представленных в форме мультимедиа (там же).

Приведенные факты подчеркивают актуальность задачи дальнейшего совершенствования информатизации образования в нашем обществе на современном этапе, ибо от наличия информации и умения ее использовать все в большей степени зависит в настоящее время мощь и благосостояние любого государства.

В заключение необходимо отметить, что несмотря на явные достоинства компьютерных технологий, их использование в образовании вызывает и ряд проблем, как в нашей стране, так и за рубежом. И дело здесь не только в недостатке финансовых средств. Конечно же, внедрение современных компьютерных технологий - очень дорогостоящее мероприятие, а плоды его созревают нескоро, что существенно затрудняет процесс стимулирования вложений в образование. Однако главная проблема, на наш взгляд, носит объективный характер и лежит глубже. Одной из характерных черт образования, в отличие от многих других сфер человеческой деятельности, является консерватизм. Придерживаясь незыблемых, проверенных и давно зарекомендовавших себя методик и систем обучения, опираясь на богатый опыт своих работников, образование неспособно, в отличие от многих других отраслей человеческой деятельности, быстро приспособиться к совершающимся технологической и информационной революциям. Используя один из основных принципов образования "не навреди", многие административные работники не понимают, что может дать школе компьютерный класс, и не видят ничего, кроме больших финансовых расходов на его приобретение, хлопот по его обслуживанию, возможных вредных последствий на здоровье учащихся.

Одной из основных проблем является также низкий уровень подготовки сегодняшних учителей, психологическая неготовность многих из них к общению с компьютером, причина которой лежит в их воспитании и образовании в детские и юношеские годы, когда компьютеров еще не существовало. Чувство неловкости при использовании этой сложной техники, непонимание перспектив ее применения, что в общем-то естественно для взрослого человека, приводит к возникновению определенного барьера (компьютерофобии) у многих учителей. Аналогичные проблемы, вызываемые у административных работников образования, усугубляют негативные элементы процесса массовой информатизации образования и требуют значительных усилий на стимуляцию и переподготовку его специалистов, как это делается в ведущих зарубежных школах. В США в 1992 г. предполагалось израсходовать дополнительно 437 млн. долл. на курсы интенсивного обучения для 45 тыс. и на ускоренные курсы переподготовки для 725 тыс. учителей по математике и естественнонаучным дисциплинам [56]. В Великобритании за четыре года (по март 1992 г.) на работы по внедрению информационных технологий в учебный процесс только Министерство образования и науки выделило 105 млн. фунтов ст., а еще 30 млн. фунтов ст. было выделено им на 1992/93 финансовый год [101, с. 15]. В Швеции ведущим учителям школ в виде компенсации, как правило, на 3 ч. в неделю, снижается учебная нагрузка [46]. Процесс внедрения компьютерных технологий имеет объективный затяжной характер и получит действительно массовое применение лишь с приходом в школу следующих поколений учителей.

Другой проблемой, значительно влияющей и на восприятие компьютерных технологий учителями, является недостаточное количество эффективных компьютерных программ. Как известно, их разработка представляет собой очень трудоемкий процесс, требующий еще и особой аккуратности. В условиях недостаточной финансированности разработок компьютерных программ для образования, их необходимого громадного количества и разнообразия, привлечения широкого круга профессионалов (кроме программистов, это учителя, методисты, психологи, сценаристы, художники, музыканты, дизайнеры, эргометристы и другие специалисты) для полноценного обеспечения учебного процесса потребуется значительное время. В нашей стране, в условиях сегодняшнего времени, когда деятельность ведущих компьютерных фирм постепенно переходит из сферы образовательных услуг в сферу развлекательных, эта проблема будет усугубляться до тех пор, пока на нее не обратит серьезное внимание государство или не насытится рынок развлекательных программ.