ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ШКОЛЕ часть II 2. Информационные аспекты управления дидактическими системами Предыдущие параграфы были посвящены информационным аспектам обучения, т.е. приобретения знаний человеком. Вместе с тем учебный процесс имеет еще одну сторону, которая может быть описана в терминах информатики, это управление процессом обучения (со стороны педагога или технической системы). 2.1. Особенности управления учебной деятельностью В кибернетике под управлением понимается совокупность действий, осуществляемая управляющей системой по определенной схеме, направленная на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта (системы). Ключевыми положениями в понятии «управление» считаются следующие: управление всегда является целенаправленным действием; управлять значить оказывать влияние на управляемую систему; управление производится в соответствии с некоторым алгоритмом, т.е. предопределенной последовательностью действий; управление информационный процесс; оно связано с обменом и обработкой информации. Независимо от целей управления и природы исполнительных и управляющих органов процесс управления всегда характеризуется наличием одного или нескольких замкнутых контуров (прямой и обратной связи), когда по цепям прямой связи к системе поступает управляющая информация, а по цепям обратной связи информация о состоянии управляемой системы и о том, в какой степени достигнуты (или не достигнуты) цели управления. Для организации управления некоторой системой требуется решение трех групп проблем: 1) необходимо знать свойства объекта управления и характер его реакции на управляющие действия; 2) требуется определить критерии качества состояния управляемой системы, которые определяют целевую функцию управления и по которым может оцениваться эффективность управления; 3) необходимо определить объемы и содержание информации, идущей по каналам прямой и обратной связи, определить правила ее представления и интерпретации, обеспечить помехозащищенность и помехоустойчивость информационных каналов. Проекция перечисленных проблем на управление учебной деятельностью выявляет целый ряд специфических особенностей по сравнению с управлением техническими системами. Лизунова Е.М.© 1 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе 1. Управляемый процесс обучение сам является информационным, поэтому управляющая информация поступает по каналу прямой связи одновременно с «основной», и зачастую разделить их не представляется возможным. Следовательно, содержательная информация должна включать указания о последовательности ее обработки и иные управляющие предписания, или учащийся должен быть с ними уже знаком. 2. Управляемой системой является учащийся и группа учащихся. Каждый из членов группы имеет индивидуальные психические, интеллектуальные и информационные возможности, которые могут меняться с течением времени или в результате внешних воздействий. В итоге нельзя установить строго однозначного соответствия между некоторым управляющим действием и реакцией системы, т.е. результат управления носит вероятностный характер. 3. Субъекты управления (учащиеся) обладают мышлением, поэтому возможны процессы самоорганизации и саморегуляции. Например, учащийся может сам сопоставить результаты своей деятельности с желаемым уровнем и выработать необходимые с его точки зрения корректирующие шаги, в этом случае внешние управляющие воздействия не нужны или даже вредны. Таким образом, возникает проблема определения уровня минимальной достаточности управляющих воздействий со стороны преподавателя. 4. Для выбора оптимальных вариантов организации и адекватных управляющих воздействий должны быть определены цели обучения и установлены объективные критерии, по которым могла бы отслеживаться результативность учебного процесса и эффективность управления им. 5. Для осуществления обратной связи между учащимся и управляющим субъектом (преподаватель) или устройством (компьютер) требует определения методика однозначной диагностики состояния уровня обученности и процедура выработки корректирующих воздействий. 6. Учащийся является управляемым субъектом, заинтересованным в результатах своей деятельности, он «нуждается в точной информации о характере и результатах своих действий. Эта информация должна позволить ему как можно ближе подойти в своей последующей ответной реакции к желательному поведению». Поэтому наряду с каналом основной обратной связи «учащийсяпедагог», по которому передается информация о ходе освоения материала, важное значение имеет и обратная связь «педагогучащийся» (в дальнейшем она будет называться «вторичной обратной связью»). Именно благодаря этому каналу у учащегося формируется мотивация обучения, а также возникают эффекты саморегуляции, о которых шла речь выше. 7. Управление учебным процессом имеет несколько иерархических уровней и несколько управляющих субъектов (структур). Непосредственное воздействие на учащегося оказывают преподаватели. Они, в свою очередь, являются субъектами управления со стороны администрации учебного заведения и опосредованно через образовательные стандарты, учебные программы и учебную литературу со стороны государства. Администрация учебных заведений управляется территориальными органами и т.д. Циркулирующая в этих структурах информация должна быть согласована, во всяком случае, в части целей, содержания обучения и критериев его успешности. Помимо этого, должен быть удовлетворен обычный набор требований, Лизунова Е.М.© 2 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе предъявляемых к управленческой информации: достоверность, актуальность, ясность, полнота. Дидактические системы различаются степенью учета перечисленных особенностей. При этом для ДС, в которых не используются компьютерные технологии обучения, можно выделить небольшое количество различных схем управления, которые в дальнейшем изложении будут именоваться базовыми; соответствующие им ДС также получают название базовых. Их различают варианты организации информационного обмена в звене преподавательучащийся (группа учащихся) безотносительно содержания информации, именно это обстоятельство позволяет говорить об исчерпанности (нерасширяемости) данных вариантов. 2.2. Базовые схемы управления процессом обучения Возможные информационные схемы управления учебной деятельностью обсуждаются в работах В.П.Беспалько, однако автор выделяет лишь две предельные схемы разомкнутую и с обратной связью, что не охватывает всего многообразия возможных ситуаций. Используя в качестве системообразующих параметров вид информационного процесса («рассеянный» «направленный») и средства управления («ручное» «автоматическое»), автор получает восемь различных сочетаний, которые приводятся в соответствие с существующими или мыслимыми (возможными) дидактическими системами. При всей поучительности приведенного подхода его недостатками являются, с одной стороны, жесткая детерминированность возможного перечня систем и их свойств, а с другой стороны, он предсказывает существование нереализуемых и бессмысленных дидактических схем типа «аудиовизуальные групповые средства с автоматизированным управлением». На рис.2.10. представлены возможные схемы коммуникации, информационного обмена и управления в звене преподаватель учащиеся для ситуаций, не предусматривающих использование в обучении компьютерных технологий. Каждой из них соответствует своя дидактическия система (ДС). На приведенных схемах в информационном потоке, идущем от преподавателя к учащимся, выделены отдельные его составляющие, поскольку они по-разному реализуются в различных вариантах диады «учительученик»: содержательная, связанная с передачей знаний и способов их освоения и использования; управленческая, посредством которой задается последовательность учебных действий учащегося; вторичная обратная связь информация, содержащая оценку деятельности учащегося, которая позволяет ему судить об успешности хода обучения и создает внешнюю мотивацию обучения, а также рекомендации по исправлению ошибочных действий. Вся информация от учащегося к преподавателю поступает по каналу первичной обратной связи. В работе Л.И.Фишмана, посвященной рассмотрению обратных связей в управлении педагогическими системами, в информационном обмене между учащимся и преподавателем выделяется одна обратная связь для учащегося и три для преподавателя. Последнее обусловлено выделением различных содержательных линий в Лизунова Е.М.© 3 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе информации, поступающей от учащихся к преподавателю. Если такого выделения не производить, то подходы указанного автора и в нашем исследовании согласуются. Схема (a) («разомкнутая ДС») соответствует ситуации, когда преподаватель отчужден от учебной аудитории (рис.4.3a.). Этот вариант реализуется при использовании учебного кино, видео, телевидения и дистанционного обучения в той части, которая касается передачи информации учащемуся. Сюда же должны быть отнесены учебники и учебные пособия, если они используются в режиме самообразования. Если строго следовать определению ДС, то данную систему нельзя считать дидактической, ибо в ней в явном виде отсутствует преподаватель. Однако мы будем ее рассматривать как предельный (граничный) случай ДС. Управление в данной схеме осуществляется путем предусмотренных и заданных заранее (в тексте учебника или телевизионной лекции) ориентирующих воздействий, которые передаются совместно с содержательной информацией, но их результативность не отслеживается, поскольку обратная связь отсутствует. Преподаватель не получает сведений о ходе усвоения материала, следовательно, не решает вопросов коррекции и не несет ответственности за результат обучения. Отсутствует также канал вторичной обратной связи; отчасти судить о степени усвоения материала учащийся может по результатам выполнения контрольных заданий или ответов на контрольные вопросы, которые обычно содержатся в учебных текстах, однако правильность этих ответов и источники затруднений никем не оцениваются, корректирующие рекомендации не выдаются. С помощью введенных выше параметров данный тип ДС может быть охарактеризован следующим образом: k=0, J=0 полностью самостоятельное обучение; N, g не определены; t0 определяется самим учащимся либо временем действия источника информации (например, телепередачи); уровень цели обучения (H0) может устанавливаться самим учащимся, если он удовлетворяет собственный познавательный интерес; если же его задача получение образовательного сертификата (аттестата) в режиме экстерната, выходные требования определяются заведением, выдающим сертификат. Очевидно, уравнение информационного баланса (1.1) к данной ДС неприменимо. Поскольку усвоение информации учащимся на некотором уровне требует от него выполнения адекватной учебной деятельности, ограниченность видов деятельности и их неконтролируемость в разомкнутой ДС приводит к чрезвычайно низкому уровню овладения ими. Действия учащегося направлены в основном на запоминание информации. Решение серьезных образовательных задач по такой схеме требует наличия большой внутренней мотивации, с одной стороны, и сформированности у учащегося умственных действий по обработке информации с другой. Стоимость обучения в данной ДС низка: в нее входят только затраты на создание и тиражирование учебных материалов. Схема (b) («репетиторская ДС») с обратной связью между управляющим и управляемым субъектами и вторичной обратной связью относятся к ситуации индиЛизунова Е.М.© 4 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе видуальной работы педагога с учащимся (репетитор, гувернер). На рис.4.1. ей соответствуют точки (b). Параметры ДС: N=1, g=1 полностью индивидуализированное обучение; 0<k1 мера несамостоятельности определяется преподавателем в зависимости от цели обучения и возможностей ученика; цель H0 определяется внешними факторами (например, уровнем вступительных экзаменов в вуз); продолжительность обучения t0 ограничена временем достижения цели; результативность r1. Как правило, информационные возможности преподавателя J позволяют, согласно (1.1) и (1.2), достичь за время обучения более H 0 Jt0 H0 k высокой цели , либо преподаватель не имеет полной информационной загрузки (N0>1), т.е. его время используется неэффективно. Процесс обучения строится на активном диалоге преподавателя и ученика, в результате которого преподаватель получает информацию о ходе усвоения и имеет возможность сразу его корректировать, а учащийся получает немедленную оценку и корректирующие рекомендации. Другими словами, осуществляется постоянное управление учебными действиями учащегося. Интенсивность информационного обмена по каналам первичной и вторичной обратной связи велика. Помимо того, преподаватель в максимальной степени учитывает индивидуальные особенности учащегося, строит в соответствии с ними учебный процесс и, как следствие, достигает высокой результативности и эффективности обучения. Учащийся в данной ДС может быть вовлечен в выполнение любых видов учебной деятельности, целесообразность выбора которых определяет преподаватель. По этой причине в данной схеме в принципе достижим даже уровень продуктивной, творческой деятельности учащегося. Стоимость подобного обучения велика, поэтому репетиторская схема имеет ограниченную и частную сферу применимости, отдельные учащиеся проходят подготовку по небольшому числу нужных им дисциплин в течение ограниченных сроков (как правило, это подготовка к экзаменам или ликвидация предыдущих пробелов в обучении). Важным с точки зрения технологических подходов является то, что данная схема управления обучением устанавливает уровень (эталон) максимальной результативности учебного процесса. Это же утверждение может быть сформулировано иначе: чем ближе схема управления процессом обучения к репетиторской, тем большую результативность обучения и скорость освоения информации она может обеспечить. Данная ДС, очевидно, неприменима, если в качестве целей поставлены развитие навыков коммуникации, совместная деятельность в коллективе, выполнение групповых проектов. Схема (c) («ДС малая группа») один преподаватель работает с небольшим количеством учащихся. Такая схема управления сохраняет достоинства репетиторской (управление является постоянным), обеспечивая вместе с тем оптимальную загрузку Лизунова Е.М.© 5 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе преподавателя. На рис.4.1. ей соответствует точка (c) графика H0(N). Параметры системы: NNm критерием «малости» группы служит достижимость цели (r1) всеми учащимися для данных условий обучения (H0, J, t0); 0<k1 и 0<g1 выбираются сообразно возможностям учащихся группы; обучение индивидуализировано в той мере, которая требуется учащимся; цель (H0) и продолжительность обучения (t0) внешние. Стоимость обучения приблизительно в Nm раз меньше, чем в репетиторской ДС. Отсюда при сходной результативности удельная стоимость результата ниже и, следовательно, экономическая эффективность выше. Помимо перечисленных достоинств малой группы следует отметить и оптимальные с точки зрения психологов условия для формирования коммуникативных навыков. По этим причинам данный тип ДС всегда составлял основу обучения в учебных заведениях творческой направленности, в элитарных зарубежных и отечественных школах, а в настоящее время получает большое распространение и в обычных американских школах («школы-магниты»). По-видимому, можно предположить, что в обозримом будущем ДС «малая группа» будет основной организационной формой учебных занятий в образовательных заведениях любого уровня. В практике отечественного общего и высшего образования используется работа в малых группах при изучении некоторых дисциплин. Однако группы при этом формируются не в соответствии с законом информационного баланса, а исходя из установленных нормативов (по этой причине будем их называть «директивными малыми группами»). При этом, как правило, Nд>Nm и, согласно (4.4), r<1. В целом же результативность и скорость усвоения информации даже в директивной малой группе, безусловно, выше, чем в большой. Схема (d) («ДС большая группа») один учитель работает с большим (25 40 человек) контингентом учащихся. На рис.4.1. ей соответствует точка (d) графика H0(N). Параметры системы: N>Nm ; цель и продолжительность обучения внешние; g0 индивидуальная помощь весьма незначительна; ее объем определяется не потребностями учащегося, а возможностями ее оказания; 0<k<1 устанавливается, как правило, директивным путем без изучения возможностей учащегося; результативность зависит от характера поставленной цели. Характер передачи учебной информации преимущественно общий, неиндивидуализированный (рассеянный, неадресный информационный процесс). Учитель не в состоянии обеспечить постоянное управление учебной деятельностью каждого учащегося. На практике обычно учитель обслуживает запросы лишь некоторых учащихся (как правило, слабоуспевающих), в незначительной степени контролируя текущую работу остальных. С точки зрения учащегося, управляющие воздействия носят эпизодический характер и недостаточны по частоте и объему в этом состоит принципиальное отличие схемы управления в большой группе от управления в малой группе или репетиторской. Характер учебных действий учащегося более разнообразен, чем в разомкнутой ДС, однако у учителя нет возможности организовать Лизунова Е.М.© 6 ИКТ в образовании Необходимость ИКТО в школе требуемый уровень тренажа, контроля и индивидуальной помощи. В результате у учащегося не вырабатываются устойчивые действия, он не может выйти на уровень продуктивной деятельности. В лучшем случае возможно достижение уровня репродукции, т.е. деятельности по шаблону, реконструирования типовых ситуаций. Стоимость обучения в ДС «большая группа» занимает промежуточное положение между «разомкнутой» и «малой группой». Для общеобразовательных государственных школ оценка по нормативу бюджетного финансирования (методика описана в работе К.В.Якушевой) дает стоимость обучения в большой группе приблизительно в N 2N раз меньше, чем в «репетиторской» ДС. Определяющим для отнесения ДС к той либо иной категории является количество учащихся на одного преподавателя именно этот показатель в значительной степени определяет характер информационного обмена в системе и его соответствие информационным возможностям преподавателя. По этой причине между выделенными вариантами ДС не существует строго определенных границ. При увеличении численности малой группы она переходит в большую группу. С ростом количества учащихся большой группы (рост наполняемости учебной аудитории) ее позиция на приведенной оси также смещается влево, приближаясь к схеме разомкнутого управления, эта ситуация реализуется при чтении преподавателем лекции для большого контингента слушателей. На Содержание Лизунова Е.М.© Часть III 7