Программа школьной информатики, которая была разработана академиком А. П. Ершовым в конце 70-х годов (еще до создания первого персонального компьютера), за 20 лет не претерпела существенных изменений.
| Вид материала | Программа |
СодержаниеЧасть 2. Интернет. Электронная почта. Часть 3. Образовательные системы Обучающие программы Контролирующие программы |
- Экзаменационные вопросы, 789.33kb.
- Программа вступительных испытаний по дисциплине информатика, 14.43kb.
- 7: Периферийные устройства персонального компьютера, 168.56kb.
- Виктор Алексеевич Ефимов Концептуальная власть Просто о сложных механизмах разорения, 1555.46kb.
- Ка на станции Восток с целью реконструкции палеоклиматических изменений была предпринята, 51.64kb.
- Архитектура персонального компьютера, 124.05kb.
- «Архитектура ЭВМ учитель информатики Юдина Наталия Сергеевна Тема: «Устройства персонального, 111.25kb.
- Учебное пособие Часть 1 основы персонального компьютера. Операционные системы, 1386.35kb.
- Методики коллективной творческой деятельности как основа современных воспитательных, 103.46kb.
- Л. М. Леонов Курс информатики должен охватить некоторый замкнутый, 61.11kb.
| Современные технологии в образовании | |
| | |
| Часть 1. Школа. Компьютер постепенно входит в наш дом, он отрывает детей и взрослых от экранов телевизоров и усаживает за свой монитор, заставляя каждый день узнавать что-то новое, совершать маленькие открытия персонального значения. Тут-то и выясняется, что знание программирования - это отнюдь не все, что необходимо для использования компьютера. Оказывается, что быть грамотным пользователем не намного проще, чем писать программы. Программа школьной информатики, которая была разработана академиком А.П.Ершовым в конце 70-х годов (еще до создания первого персонального компьютера), за 20 лет не претерпела существенных изменений. Когда Ершов выдвинул лозунг о необходимости всеобщей компьютерной грамотности, он, несомненно, руководствовался самыми лучшими соображениями. Многим памятна тогдашняя эйфория на радио, телевидении, в газетах. Слово "информатика" прочно вошло в русский язык и как-то сразу сделалось обыденным. Как грибы после дождя, стали появляться отечественные "Микроши" и "Ириши", "БК" и "УКНЦ", "Корветы" и "Агаты". По большей части - без принтеров и совершенно между собой не совместимые. Компьютер пришел в школу, но пришел он туда в то время, когда вряд ли кто мог объяснить, с какой, собственно говоря, целью. Информатика стала первым предметом, который начали изучать прежде, чем общество осознало его необходимость. Как было всегда? Общество учило своих детей тем знаниям, какие считало необходимым для жизни. Появилась логарифмическая линейка - детей стали учить считать на ней. Появились калькуляторы - и они вошли в школьную программу. Как только компьютер стал бы более или менее привычной вещью, как в круг знаний, необходимых для жизни, автоматически попала бы и информатика, но... В нашей стране все вышло наоборот. Изучение компьютерных технологий было спущено в школу волевым порядком в тот момент, когда общество вообще не имело о компьютерах четкого представления. В основе программы по информатике (которая действует до сих пор) легло обучение школьников основам алгоритмизации и использованию языков программирования - преимущественно интерпретатору Бейсик. Специально для школьной информатики были разработаны алгоритмические языки Лого и Рапира, которые, по идее разработчиков, должны были облегчить школьникам изучение общих принципов программирования. Таким образом, школа была призвана выпускать людей, владеющих, по терминологии создателей системы, "компьютерной грамотностью", а фактически - основам программирования исключительно на языке Бейсик. Так стоит ли удивляться, что мы имеем то, что имеем? Стоит ли удивляться тому, что школы укомплектованы (если вообще укомплектованы) разномастной техникой, учителя до сих пор всерьез спорят о том, что же такое "информатика", а ученик, окончив школу и имея по этой самой информатике пятерку, идет на курсы, чтобы научиться работать с компьютером. За прошедшие со времени введения информатики в школьную программу годы ситуация в компьютерном мире кардинально изменилась. Язык Бейсик, первоначально с распространением языков Паскаль и Си, а затем - с появлением эффективных компиляторов для языков высокого уровня, потерял всяческое значение как язык для обучения программированию. После появления теории структурного программирования и особенно объектно-ориентированного программирования, Бейсик вообще сошел со сцены, и его использование в преподавании программирования заслуженно считается каменным веком информатики. Школьники, усвоившие крайне нерациональные и абсолютно не укладывающиеся в рамки новых теорий принципы программирования на Бейсике, впоследствии с большим трудом осваивают требующий большой дисциплины программирования Паскаль и, тем более, объектные языки типа Си++. Однако и использование процедурных языков типа Паскаль и Си практически потеряло смысл с появлением, с одной стороны, языка SQL для обработки данных, с другой стороны - визуальных систем типа Delphi, Visual Basic и Java. В первом случае процесс программирования заменяется представлением структуры данных и отношений внутри этой структуры, что требует совершенно специфических знаний, во втором - так называемым визуальным объектным программированием, т.е. "сборкой" программ из готовых кубиков. При этом применение процедурных языков осталось оправданным только в некоторых узких задачах системного программирования и научных исследований. | |
За последнее время на компьютерном рынке появилось огромное количество готовых программ, с успехом решающих задачи, для которых ранее приходилось привлекать целые программистские коллективы. Пиратская обстановка в России, как ни странно, делает эти программы еще более доступными широкому пользователю, а, следовательно, все менее нужными узкоспециализированные программистские задачи.
Теперь давайте посмотрим на систему преподавания информатики в обычной средней школе.
Основная часть - программирование на языке Бейсик. Для большинства - скука страшная, для многих - непонятная в принципе (программировать очень многие вообще не могут чисто по психологическим причинам). Смысл подобных занятий преподаватель объяснить не может, а иногда и не хочет. Для общего развития все это, может, и небесполезно, но и только. А вот навыки обращения с компьютером сегодня необходимы почти во всех сферах жизни - навыки обращения, а не псевдопрограммирования! Результат подобного подхода - выпускники школ не умеют работать с компьютером. Они умеют немножко программировать на Бейсике, но для этого не нужен компьютер. Для этого нужны листок бумаги и карандаш, и в данном случае скука и бессмысленность происходящего гарантируются: это программы рисования круга, эллипса или их закрашивания.
Именно так и составлена школьная программа. Здесь хочется привести слова преподавателя информатики одного из московских ВУЗов: "Главная цель преподавания информатики - полностью уничтожить страх перед компьютером и позволить человеку почувствовать себя в силах просто сесть за клавиатуру и начать работать. У нас же молодой специалист приходит на работу и выясняется, что он зачем-то знает алгоритмизацию и Бейсик, а в "Word" абзац оформить не может. И разобраться с программой - тоже. Большинство современных программ устроено так, что можно сходу садиться и работать: кнопки, меню, подсказки, - все ясно. Разумеется нужна документация, научить пользоваться которой - святая обязанность преподавателя информатики. Но нет этого, и все тут".
Таким образом, можно видеть, что преподавание информатики в том виде, который сейчас существует, не только бессмысленно, но и дает определенную отрицательную нагрузку. При этом появление в школах современных персональных компьютеров совершенно не меняет ситуацию к лучшему.
Рассмотрим один пример. Вчерашний школьник поступает в ВУЗ на экономическую специальность. Зачем будущему экономисту знать шестнадцатеричную систему счисления и переводить числа из нее в двоичную? Это просто, этому можно научить - только зачем это ему, потенциальному пользователю? А если ребенок не пойдет в технический ВУЗ? Если ему ближе литература или история? Такому ученику и подавно все программирование с его тонкостями абсолютно не нужно. А сколько выпускников не попадает в институт! Конечно, жалко, конечно, обидно, но год до следующего поступления надо прожить. На шее у родителей сидеть можно, но уже стыдно.
Идем искать работу, - а на работу берут, если компьютер знаешь. Вот и идут вчерашние выпускники, получившие "пятерки" по информатике, на курсы по изучению программных средств. Вроде и программа простая, и откровений на курсах никаких не говорят, но деньги платить приходиться. А виновата в этом (простите уж за прямоту!) школа. Не должен человек с аттестатом зрелости в кармане устраивать себе компьютерный ликбез в коммерческих фирмах. Там он должен только повышать свой уровень и становиться специалистом экстракласса, а не учебники типа "MS DOS для "чайников" читать.
Посмотрим теперь на рынок рабочей силы. ВУЗы ежегодно выпускают специалистов с дипломом инженера-программиста или прикладного математика и специалистов (радиофизиков, математиков и инженеров САПР), способных работать по специальности программист. Находят ли эти специалисты применение своим знаниям? В большинстве случаев выпускники ВУЗов устраиваются работать либо операторами ЭВМ, либо системными администраторами локальных сетей, либо (после прохождения дополнительных курсов) бухгалтерами. Все перечисленные специальности, за исключением, в некоторых случаях, системных администраторов, абсолютно не требуют каких-либо познаний в программировании. Более того, все эти специальности требуют того, чему не учат ни в школе, ни в институтах - свободного владения прикладными программами, электронными таблицами, текстовыми и графическими редакторами, настольными базами данных. Таким образом, рынок рабочей силы переполнен специалистами по программированию, и ежегодно туда вливаются новые безработные молодые специалисты. В то же время, спрос на специалистов, владеющих компьютером на уровне пользователя, постоянно растет.
Очевидно, что обучение программированию как таковому следует предоставить специализированным профессиональным учебным заведениям.
В обязанности же школьной информатики должен входить пользовательский минимум (на данный момент - это операционные системы MS DOS и Windows, текстовый редактор MS Word и электронные таблицы MS Excel), освоение которого позволило бы выпускникам школы устроиться на работу на должности менеджера, оператора, верстальщика, т.е. специальности, которые требуют не наличия высшего образования, а наличия специфических навыков работы.
Под вопросом остается целесообразность изучения системы MS DOS. С одной стороны, во всем мире наблюдается победное шествие системы Windows 95/98. В то же время Windows 95 остается программой, поддерживающей файловую систему, аналогичную MS DOS, и часть операций, а также работу с некоторыми прикладными программами типа бухгалтерских систем, приходиться производить в режиме эмуляции DOS. Кроме того, в России остается работающим огромный парк компьютеров с процессорами 386 и более ранними, на которые устанавливать Windows 95 либо невозможно, либо нерационально, и в то же время эти компьютеры вполне можно использовать для корректировки текстов и работы с бухгалтерскими программами. Другой момент - сбои при работе Windows, которые зачастую без знания DOS не исправить.
Одна из главных причин того, что преподавание информатики находиться в таком плачевном состоянии - наличие в школе морально устаревшей вычислительной техники или даже полное ее отсутствие, а мел, доска и учебник, как правило, не очень большие помощники в изучении этого предмета. И, конечно, школа, владеющая достаточной базой для успешного преподавания информатики, просто не имеет морального права этим не воспользоваться.
Вторая причина - отсутствие педагогических кадров. Российские педагоги свято уверены, что наша педагогика - впереди планеты всей, и малейшее сомнение в некомпетентности, а порой и в безграмотности, воспринимают в штыки. Тем не менее, если трезво взглянуть на контингент учителей информатики - это, как правило, или выпускницы математических факультетов (где их учили максимум рисованию блок-схем и азам программирования, а в основном - теоретической математике), которые не смогли устроиться на высокооплачиваемую работу и совершенно случайно попали в школу, или уволенные по различным причинам программистки, умеющие программировать на устаревших языках, но абсолютно далекие и от педагогики, и от детей вообще. Есть, конечно, приятные исключения, но таких, к сожалению, пока еще мало...
Между тем за последний год уже вышло несколько учебников по информатике, рассматривающих этот предмет с принципиально новой позиции - с позиции использования готовых прикладных пакетов (к примеру, прекрасный учебник Ю.Шафрина), хотя официальную программу до сих пор никто не отменял, так что авторы этих, без сомнения, перспективных учебников вынуждены оговариваться, что Word, Windows и Excel - это только дополнение к основному курсу информатики, с его неизбежным Бейсиком. Тем не менее при наличии компетентного руководителя школы в сочетании с таким же учителем информатики есть возможность преодолеть сопротивление умны" тетенек из департамента образования или не менее умных дяденек из ИПКРО и все-таки учить детей тому, что понадобится им в жизни - примеры тому у нас в городе есть.
Часть 2. Интернет.
Интернет и обучение. У какого российского преподавателя при этих словах не замрет сердце...
Действительно, если почитать российскую прессу и поприсутствовать на различных педагогических и особенно компьютерных конференциях, складывается устойчивое впечатление, что мировая компьютерная сеть, бурно ворвавшаяся в нашу жизнь, необходима как воздух в педагогической деятельности. Так ли это? Давайте посмотрим.
Прежде всего - что же такое Интернет? Как говорится в рекламе, "пришла пора разобраться", что подразумевает учительница информатики, когда восторженно заявляет "Наконец-то мы вошли в Интернет!".
Интернет - это прежде всего принцип связи. Говоря техническим языком, протокол передачи данных. Самым популярным этот протокол среди десятков других сделали исключительно удобство адресации и надежность передачи данных. А к протоколу было придумано многое другое. То, как соединяются компьютеры между собой - через модемы, сетевые карты, радио, телефонные провода, оптоволокно - это в принципе неважно.
Принципиальное значение имеет только то, что к любому компьютеру, входящему в какую-то конкретную сеть, можно подключиться, что-то с него скопировать или что-то на него послать.
Итак - для чего нужен Интернет?
Электронная почта.
Самое важное (не интересное, а именно важное) из всех около-интернетовских изобретений - это электронная почта. Принцип ее прост - каждый человек может получить уникальный (то есть не повторяющийся больше нигде в мире) адрес, защищенный паролем. Пароль нужен для того, чтобы никто другой не смог получить Вашу почту - ведь в ней может находиться весьма конфиденциальная информация.
Введя свой адрес и пароль в любую электронную почтовую систему, можно в принципе на любом компьютере получить адресованные Вам письма, прочитать их и ответить на них. Об удобстве такого сообщения можно, наверное, даже не говорить - учитывая, что размер письма ничем не ограничен, скорость передачи письма в любую точку Земли занимает несколько секунд, а стоимость электронной почты неуклонно стремится к нулю (а у некоторых провайдеров уже равна нулю), этот способ связи в скором времени должен вытеснить и обычную почту, и факсы.
Безусловно, наиболее эффективно электронная почта используется в бизнесе и туризме. Активно развивается дружеская переписка, особенно международная. Какие же есть возможности использования электронной почты в образовании?
Тот факт, что для работы с почтой не нужен отдельный компьютер на каждого учащегося или преподавателя, делает эту область Интернета наиболее реальной для российских условий. В принципе, даже в школе с количеством учащихся старших классов 600-700 человек можно организовать эффективное использование почты на единственном компьютере. А при наличии более-менее нормального компьютерного класса организация электронной почты для всех без исключения учащихся - дело техники.
Другой вопрос - для чего нужна электронная почта в педагогической деятельности? Для чего она нужна преподавателям - понятно. Как минимум для общения. Ценность подобного неформального общения среди преподавателей оспаривать трудно. С учащимися дело обстоит сложнее. Студенты с колоссальным интересом используют электронную почту, но - для того же самого общения. Просто общения, и ничего больше. Вреда от этого учебному процессу, конечно, никакого, но и пользы - тоже.
WWW
Второе около-интернетовское изобретение - это WWW. То есть как раз то, что большая часть пользователей считает собственно Интернетом. Идея WWW, хотя и родилась достаточно давно, была реализована только несколько лет назад с разработкой языка HTML - языка гипертекстовой разметки. Для работы в WWW требуется специальная программа - браузер (например, Netscape Communicator или Internet Explorer). Браузер обращается на тот компьютер в сети, адрес которого Вы указываете (к примеру, 62.76.21.53 или express.irk.ru), получает в ответ определенный файл на языке HTML и преобразует этот файл в красивое изображение на экране. Изображение может состоять из текста, картинок, отрывков видеофильмов, а также содержать так называемые ссылки - графические ("нарисованные") кнопки, при нажатии на которые браузер загружает какой-то другой HTML-файл.
Благодаря объединению Интернет-технологий и языка HTML пользователю становится в принципе неважно, на каком компьютере в какой точке Земли находится нужный HTML-файл - скорость его загрузки браузером исчисляется секундами.
С появлением WWW количество Интернет-серверов (т.е. компьютеров, которые хранят большие объемы HTML-файлов) стало расти в геометрической прогрессии. Даже самые опытные компьютерщики не могут дать объяснение этому феномену - для чего люди убивают сотни и тысячи часов для разработки WWW-страниц, если это не приносит практически никаких доходов? Возможно, дело в том, что WWW открывает неограниченные возможности для самовыражения, к тому же делая доступным плоды этого самовыражения миллионам людей во всем мире.
Действительно, с одной стороны, разработка WWW-серверов приносит определенную пользу некоторым фирмам, которые тем самым рекламируют свою деятельность, организуют через Интернет систему заказов и даже непосредственную продажу товаров. С другой стороны, буквально за два-три года WWW превратилась в колоссальную свалку малополезной информации, добыть из которой что-то нужное под силу только опытному пользователю, обладающему при этом - внимание, это актуально! - большим запасом времени.
Складывается парадоксальная ситуация: у человечества в руках оказался инструмент, позволяющий объединить и сделать доступными все знания на свете. Однако инструмент оказался настолько мощным, что его неумелое и хаотичное использование превратило эти знания в некое подобие библиотеки, по которой прошелся тайфун - информация есть, ее много, но что-то найти в этом хаосе чрезвычайно затруднительно. Поисковые системы - палочка-выручалочка начинающего пользователя - несмотря на большие возможности, не в силах справиться с таким потоком информации и, что самое неприятное - с ее постоянным изменением.
Однако ближе к делу. Для чего в образовании может понадобиться WWW? Если отталкиваться от формального определения, что обучение - это получение знаний, то, казалось бы, WWW вообще может заменить любое образование (хотя на самом деле в WWW присутствует только обучающий компонет образования и отсутствует контролирующий). Возможно, именно это и вызывает упомянутую в начале статьи бурю восторгов по поводу наличия Интернета в образовательном учреждении. Однако давайте вернемся к российским реалиям.
Опытный, ищущий педагог действительно может использовать Интернет - хотя бы для расширения своего кругозора. Правда, остается открытым вопрос об оплате счетов за Интернет, которые имеют обыкновение вырастать быстро и незаметно - и рано или поздно российский преподаватель выключит компьютер и пойдет в бесплатную публичную библиотеку. Педагог же среднего уровня в принципе не сможет ничего найти в Интернет - просто в силу повальной компьютерной необразованности педагогического состава.
А учащиеся? Казалось бы, им-то как раз и карты в руки: учись - не хочу!. Однако реальная жизнь намного проще и вульгарнее, чем хотелось бы думать, и преобладает как раз "не хочу". Большая часть учащихся использует Интернет (и использует со 100% эффективностью) для поиска готовых рефератов и курсовых, которых в сети огромное количество. Та часть, которая имеет к нему более-менее постоянный доступ (то есть студенты богатых ВУЗов и дети обеспеченных родителей), просиживают часами в чатах (интернет-вариантах телефонной болтовни всех со всеми) и играх, причем далеко не в обучающих. И, конечно, никто из них не оставляет вниманием чрезвычайно интересные серверы типа www.playboy.com. Ожидать, что студенты и школьники вот так, сами по себе, начнут учиться, работая в Интернет - все равно что ждать от слесаря-работяги, что после смены он начнет рисовать картины (прецеденты встречаются, но крайне редко).
Что касается школ... Да, безусловно, Интернет в школе - это интересно. Очень интересно. Однако возникает тот же вопрос - для чего? Какова цель использования Интернет в школе? Научить ребенка пользоваться Интернет? Для этого как минимум преподаватель информатики должен уметь это делать. В обычных школах редко когда преподаватель информатики вообще отличает URL от DNS, а браузер - от брандмауэра. Надеяться на то, что учитель научится работать в Интернет и постепенно научит детей, тоже не приходится - точно так же, как это практически не происходит с Word, Excel и другими полезными программами. Да и техническое обеспечение школ не позволяет надеяться хоть как-то улучшить эту ситуацию. Финансовых ресурсов даже самых обеспеченных школ хватает только на подключение по диалапу на скорости 33600. При подключении компьютерного класса в 10 компьютеров к такому каналу скорость работы на каждом компьютере падает до такой степени, что работа становится в принципе невозможной. А подключение школ по выделенному каналу есть и будет розовой несбыточной мечтой еще годы и годы.
Технологии
Тем не менее Интернет развивается, развивается взрывообразно, и во всем мире ощущается потребность в Интернет-специалистах. Оперативность российских (да и западных тоже) учебных центров оказывается недостаточной, чтобы успеть за развитием технологий в этой области, поэтому подготовка таких специалистов становится важным моментом педагогической деятельности. А с точки зрения коммерции - и очень выгодным.
Интернет-специалисты подразделяются на технических (то есть системных администраторов и программистов) и информационных (то есть Web-дизайнеров и системотехников). Если сисадминов, программистов и системотехников худо-бедно, но обучают, то научиться Web-дизайну сейчас можно только самостоятельно или на специальных курсах у провайдеров.
Казалось бы, для подготовки всех этих специалистов необходим Интернет, точно так же, как для подготовки шоферов и автомехаников необходим автомобиль - но на самом деле это не совсем так.
Вскоре после появления Интернета как мировой компьютерной сети многие фирмы осознали, что для повседневной работы нужны Интернет-технологии, но совершенно не нужна всемирная информационная свалка. Так появился Интранет - идея использования Интернет-технологий в локальной сети, практически отрезанной от всего остального мира. Интранет позволяет реализовать все то, что есть в Интернет, но при этом не требует оплаты за услуги Интернет-провайдеров.
Конечно, Интранет не предоставляет всех возможностей Интернета для поиска и получения информации. Однако при обучении специалистов это и не требуется. Для обучения самого лучшего специалиста в области Интернет-технологий вполне достаточно даже двух компьютеров, связанных локальной сетью и имеющих установленные Интранет-программы.
Резюмируя эту далеко не оптимистичную часть, можно сказать: ажиотаж вокруг Интернета, с одной стороны, совершенно понятен, с другой стороны - совершенно ни к чему не ведет, кроме дополнительных затрат. Интернет - эффективное техническое средство, и его использование в образовании не менее (но и не более) оправдано, чем использование телефона, телевизора, видео и обычного компьютера.
Часть 3. Образовательные системы
Идея автоматизации обучения появилась даже не с момента появления первого компьютера, а, пожалуй, еще в 1920 году, с изобретением понятия "робот". Впрочем, у Чапека могла обучаться сама машина, нас же сейчас интересует использование компьютеров в процессе образования.
Идея обучения человека компьютером всем, кто когда-либо сталкивался с компьютером, с одной стороны, кажется откровенно бредовой. Любой, кто серьезно работал на компьютере, знает, насколько разная логика у человека и у компьютера, и какой сложный психологический барьер приходится преодолевать в процессе нивелирования этой разницы.
С другой стороны, если отвлечься от идей "очеловечивания" компьютера, то это всего лишь железяка, которая способна хранить огромные объемы информации и каким-то образом выдавать ее на экран, то есть, фактически, способна выступать в виде красивого и очень недорогого (в пересчете на объем информации, которую в него можно поместить) учебника. Проблема в том, что сам по себе, без информационной "начинки", компьютер все-таки очень дорог, а где эту "начинку" брать - тоже вопрос не маленький.
У практично мыслящего человека в этой ситуации неизбежно возникнет вопрос: стоит ли применять эту электронную игрушку в образовании и если стоит - то зачем.
Немного холодной воды
"И был изрядный эконом, то есть умел судить о том, чем государство богатеет...".
Вряд ли кто-либо из преподавателей, осваивающих компьютерные технологии, сомневается в том, что он знает, чему учить. И очень мало кто из преподавателей задумывается о том, как учить. Между тем ответы на эти два вопроса нужно дать - самому себе, в первую очередь! - задолго до того, как садиться за клавиатуру и начинать создавать обучающую программу.
Как учить?
Вспомните свои школьные годы. Интересно было учиться? Именно сидеть на уроках? Вряд ли. А почему? Скучно...
У учителя есть учебная программа - сегодня надо объяснить классу определенную тему. Есть план урока - вызвать к доске двух-трех учеников, объяснить новый материал. Материал объяснен. Ученики по очереди мнутся у доски. Остальные скучают. Эффект? В том-то и дело, что учитель не знает, каков эффект.
Вспомните институт. В начале года лектор (счастье, если еще хороший лектор) читает лекцию, например, по общей теории относительности. Как всегда, половина группы спит, кто-то читает детектив, кто-то играет в крестики-нолики. До сессии далеко, можно не беспокоиться. Самый "умный" ход, придуманный преподавателями - сдача экзамена по начитанным лекциям - студенты давно научились обходить. И только через полгода преподаватель убедится, что в мозгу студента знания, которые он должен был получить, не отложились. Время упущено. Двойка на экзамене получена. Чья эта двойка - студента или преподавателя?
А полученная на экзамене пятерка - это заслуга преподавателя? А, может .быть, студент уже заранее знал все то, что ему давал преподаватель, и семестр пропал впустую? В этом плане, кстати, замечательно работает система, внедренная в колледже "Рамина". Учащиеся сдают экзамен два раза - в начале обучения и в конце. Зачем? Если в начале обучения учащийся получает на экзамене двойку - это хорошо. Значит, его есть чему учить. И если в конце обучения он получает пятерку, это тем более хорошо - значит, его научили. А если учащийся в начале обучения получает пятерку? Чему и зачем его учить?
Немного системного анализа. "Всякая функциональная система, механическая или живая, непременно имеет циклический характер и не может существовать, если не получает обратной сигнализации о степени полезности произведенного эффекта". Это закон. Закон обратной связи. Говоря простым языком, если преподаватель не имеет немедленного подтверждения того, что знания усвоены - всякое обучение будет просто бессмысленным. В чем же дело? Почему бы преподавателю не узнать, насколько учащийся усвоил материал?
Подсчитано, что на школьном уроке успешное обучение возможно лишь в том случае, если каждый ученик получит за урок 100-150 контактов с учителем. Хотя бы в виде вопроса учителя и подтверждения правильности или неправильности ответа. В классе с 30 учениками - это более 100 контактов в минуту. Понятно, что это нереально.
В классе - 30 учеников. В институтской аудитории - 200 студентов. И ситуация в аудитории, несмотря на большую важность изучаемых предметов, еще хуже.
Получается, что тяжелый труд преподавателей в очень значительной части просто пропадает впустую. Выход из этого тупика придуман был еще до нашей эры - индивидуальное обучение. Или, в крайнем случае, обучение в малых группах. Представьте, какая прелесть - на тысячу студентов математического факультета - двести пятьдесят преподавателей. С приличной зарплатой, своим рабочим местом, своим компьютером...
При этом открытым остается вопрос - а судьи кто? В смысле, а что за преподаватель преподает студентам? Профессор ли это, углубляющийся в дебри теории, аспирант, которого интересует только его диссертация, или вчерашний выпускник, наспех вспоминающий перед занятиями то, что должен был выучить давно? Ведь преподаватель не несет практически никакой ответственности ни за содержание занятий, ни за результат обучения. Более того - если руководство школы еще как-то контролирует, что дает учитель ученикам, то руководство ВУЗа это попросту не интересует. Преподаватель ВУЗа всегда прав, он всегда знает лучше студента и больше студента.
Выход (кажущийся) был найден еще на заре советской власти - средний учащийся. Есть сильные. Есть слабые. Есть средние - их большинство. Способный студент на занятиях скучает - объяснения лектора тривиальны. Слабый тоже скучает - лектор говорит непонятно и запутанно. Средний студент тоже воспринимает не все, а степень его восприятия преподаватель не знает из-за отсутствия обратной связи.
К чему привело всеобщее среднее образование, рассчитанное на средних учеников - не секрет. Достаточно попробовать поискать специалистов вокруг себя.
Таким образом, в классической технологии образования создалась патовая ситуация - преподаватель не успевает совершенствовать свои знания в соответствии с темпами технического прогресса, и в то же время преподаватель не может передать даже те знания, которые имеет, огромной массе учащихся.
Вот тут на помощь и приходит компьютер.
Ошибки
Говоря о компьютерных технологиях в образовании, конкретно - о разработке образовательных компьютерных программ, нельзя не упомянуть весьма распространенные ошибки, которые допускают почти все разработчики.
Образование состоит из двух компонентов - обучения и контроля. Как было уже сказано выше, современное образование - это преимущественно обучение с итоговым контролем или раз в неделю (в школе), или раз в полгода (в институте). В то время как в идеале образование должно состоять из небольших блоков обучения в сочетании с небольшими блоками контроля - не для выставления оценки, а для понимания преподавателем, что усвоил и что не усвоил учащийся.
Основная ошибка, допускаемая большинством разработчиков - это смешение в одну кучу этих двух компонентов. Возникающие таким образом "обучающе - контролирующие системы", как правило, весьма несовершенны - по той простой причине, что для обучения и для контроля должны применяться абсолютно разные технологии.
Вторая ошибка - это классическая фраза, присутствующая в любой стандартной инструкции - "знания, умения и навыки". Словосочетание используется настолько часто, что большинство его использующих перестало понимать смысл этих слов. Дело в том, что при помощи компьютера (как и при помощи любой другой железяки - телевизора, мультимедиа, видео и т.д.) можно получать исключительно знания - и ничего больше. Умения и навыки же можно получить только в реальной работе.
Следующая ошибка (скорее, тенденция) - это кадры. Те, кто разрабатывает обучающие и контролирующие системы. Традиционно (в России!) сложилось так, что большинство преподавателей как огня боятся компьютера (речь не идет, конечно, о преподавателях программирования в ВУЗах). Если кто из преподавателей и занимается разработкой образовательных программ - так это молодые, инициативные, но, к сожалению, не имеющие ни малейшего представления ни о теории педагогики, ни об аналогичных программах. Наихудший вариант - когда разработкой образовательных программ начинают заниматься инженеры. Самая известная из таких систем - "Адонис", довольно долго и безуспешно бродившая по России, была прекрасно сделана в инженерном плане - и точно так же поинженерному в педагогическом.
Молодые и инициативные преподаватели, научившиеся программировать на Бейсике или Паскале, создают тестирующие программы (почему-то называя их обучающими системами), которые представляют из себя стандартные одинарные выборочные тесты из пяти возможных вариантов. Методика оценивания таких тестов у всех разработчиков также стандартна и, казалось бы, очевидна: три правильных ответа - тройка, четыре - четверка, пять - отлично.
К чему приводит использование подобных программ в реальной жизни - понятно. К тому, что студенты без проблем находят способы получения списка номеров правильных ответов и попросту заучивают их. Не говоря уже о педагогической безграмотности и проведения такого контроля, и методов оценивания.
Одна из самых больших ошибок, допускаемых разработчиками образовательных программ - это использование понятия "веса", или "ценности". Веса вопроса, веса темы, веса ответа... Казалось бы, действительно - один вопрос сложнее, другой - проще, следовательно, и оценки за них должны ставиться разные. Однако здесь придется снова задать все тот же вопрос: "А судьи кто?". Каким образом определить, насколько теорема Пифагора сложнее закона Ома? Как определить сложность вопроса: "Оптимальное количество входных нейронов в нейросети для задачи прогнозирования инфаркта миокарда"? Для автора, например, этот вопрос тривиален.
В последнее время теоретики от педагогики склоняются к мысли, что не существует сложных и простых тем. Существуют темы, которые человек знает - они для него просты, и которые не знает - они сложны. Тем не менее принципы определения сложности, к примеру, вопросов в системах контроля существует - но об этом ниже.
Ну и последняя ошибка (вернее, проблема), присущая не только педагогам, но и многим деятелям науки - это слабое знание теории информации. В результате даже в серьезных научных трудах напропалую смешиваются понятия "знания" и "информация", иногда между ними ставится знак равенства. Между тем информация - это комплекс фактов, которые существуют объективно и независимо ни от человека, ни от уровня человеческих познаний. Знания же - это та информация и те отношения между элементами информации, которые доступны человеку. Поэтому основная задача образования - это получение знаний о фактах и определение отношений между этими фактами.
Обучающие программы
Что должна представлять из себя обучающая программа? Ответ очевиден - она должна имитировать учителя - причем не просто учителя, а, как мы выяснили ранее, хорошего учителя, занимающегося индивидуальным обучением и при этом поддерживающего постоянную обратную связь с учащимся. Именно в возможности организации обратной связи и заложено отличие компьютера от остальных технических средств обучения - т.е. аудио, видео, телевидения. Мультимедийные расширения делают компьютер в этом плане еще более пригодным для обучения.
Форма подачи материала через компьютер была отработана еще на заре компьютеризации всей страны. Собственно, реально работающих форм было две. Одна из них ранее использовалась в проектах подготовки и обработки документов и была основана на идее гипертекста - т.е. определенного изображения и/или текста, участок которого может являться так называемой ссылкой - при активизации этого участка на экране появляются очередное изображение или текст, как правило, относящиеся к активизированной ссылке.
Вторая форма была изобретена природой еще до появления человека. Это игра. К сожалению, разработка игровых обучающих программ - процесс весьма нетривиальный и требует высокой как программистской, так и педагогической квалификации разработчика. Наиболее удачно (к сожалению, в основном для младших школьников) подобные программы получаются у российской фирмы "Никита".
Третья форма - в виде своеобразного чередования изображений и текста, как правило, в сочетании с эффектом 25 кадра, очень эффектно отображается в кино, однако к реальной педагогической практике отношения не имеет. Это связано с множеством факторов, но прежде всего - с отсутствием обратной связи. К этой же форме относится популярное сейчас слово "мультимедиа", полный аналог которой читатель каждый день видит на экране телевизора.
Таким образом, основной формой отображения материала в обучающих системах является гипертекстовая. Первоначально подобные обучающие системы разрабатывались под конкретную тему, затем - под определенную предметную область, затем системы стали универсальными, пригодными для разработки обучающей программы в любой области. Одновременно упрощался и интерфейс - если для наполнения первых обучающих систем пользователю приходилось изучать специальные языки, то в более поздних версиях проектирование обучающей системы производилось просто движением мыши.
К сожалению, почти все обучающие системы, разработанные до 1995 года, разрабатывались за рубежом и в России были неизвестны. Из российских систем можно отметить только систему HyperWord (координаты разработчиков находятся у автора), в которой были реализованы принципы гипертекстовой обработки документов задолго до появления языка HTML.
В 1994-1995 годах, с появлением Интернета, началось широкое распространение языка HTML - очень простого и универсального языка, позволяющего быстро и качественно разрабатывать гипертекстовые документы, включающие графику, видео и звук. Несмотря на кажущуюся простоту, HTML позволяет реализовывать запросы пользователей любого уровня - от студента до академика. Недаром именно этот язык является основным средством представления знаний в Интернет.
С появлением HTML все другие обучающие системы быстро отошли на второй план. Действительно, есть ли смысл разрабатывать новый (и, возможно, дорогостоящий) программный продукт, если существует прекрасный и универсальный инструмент?
Здесь мы походим к одному из основополагающих понятий компьютерного обучения - к понятию модуля. Проблемой разработки обучающих систем всегда был объем информации. Действительно, компьютер - это не преподаватель. У компьютера всегда в наличии бесконечная память, грамотный язык и хорошее настроение. А это позволяет по каждому предмету "затолкать" в обучающую программу максимально возможный объем информации, даже просто просмотреть который студент не сможет и не успеет за отведенное ему время. И, очевидно, что студенту и не нужен подобный объем.
Знания, заложенные в компьютер, в модульных системах упорядочены особым образом - в виде графа логической структуры. Чем-то подобная система напоминает игру "Doom" или "Heretic" - если ты сильный игрок, ты быстро проходишь начальный уровень, находишь нужную дверь и бежишь дальше, попутно открыв все секреты. Если слабый - ты не сможешь пройти дальше, пока не уничтожишь всех врагов (в нашем случае - пока не изучишь весь модуль). Система тебя просто не пустит. И игрок будет вынужден загружаться снова и снова, чтобы - уже в обучающей системе - снова и снова повторить материал. Различные блоки модуля могут подключаться или отключаться в зависимости от конкретной задачи обучения и уровня начальной подготовки учащегося.
Именно модульная система представления знаний позволяет, во-первых, сделать обучение индивидуальным, а, во-вторых, дифференцированным в зависимости от способностей учащегося. Достоинства подобного метода давно поняли за рубежом, где он применяется многие годы. Однако в российской действительности, как всегда, появились неожиданные подводные камни.
На Западе одной из проблем создания модульных систем является их наполнение. Там уважают авторские права, и для отображения в системе какой-либо информации требуется как минимум согласие автора. В России такая проблема не стоит (интересно, было ли выиграно за последние десять лет хоть одно дело о плагиате?). В России проблема совсем другая.
Представим, что некая кафедра любого российского института решила разработать обучающий модуль. На Западе такие решения оплачивает или университет, или штат, или правительство. У нас инициаторам придется заниматься этим в свободное от работы время и за свой счет. Однако это еще не самая большая проблема. Какие знания закладывать в модуль? Естественно, знания из книг. Однако хорошо, если это база по анатомии, которая со времен Леонардо да Винчи практически не изменилась (это при условии, что разработчики разбираются, в какой из используемых книг знания высокого уровня, а в какой - начального). А если речь идет о генетике, в которой каждый день происходят новые открытия? В этом случае для разработки модуля потребуется серьезный поиск информации и "вытягивание" знаний из специалистов - а это дорого, долго и малоэффективно. Поэтому, как правило, даже те из российских разработчиков, которые представляют себе состояние современных образовательных технологий, не берутся делать качественную модульную базу, а гонят натуральную халтуру.
Контролирующие программы
Вопрос контроля знаний - эта та область, где поистине "всяк мнит себя стратегом". Сколько преподавателей - столько стратегий проверки знаний и выставления оценки. Часто контроль превращается в азартную охоту за студентом - кто сумеет просочиться через частое сито препон и преград. При этом преподаватели напрочь забывают основную задачу контроля - а именно получение преподавателем представления об уровне усвоения студентом знаний. И его, преподавателя, главная задача - получив эту информацию, переработать дальнейший учебный курс в соответствии с полученными результатами.
Честное слово, приходилось видеть преподавателей, которые чрезвычайно гордились тем, что сумели разработать тестовые программы, на которых "срезалось" до 90 процентов студентов. Таким преподавателям почему-то не приходит в голову вопрос - а чему в таким случае он, преподаватель, научил этих же самых студентов?
Самое интересное, что, "изобретая" технологии контроля, практически никто не затрудняет себя тем, чтобы поинтересоваться не только достижениями западных коллег, но даже весьма толковыми разработками ведущих российских педагогов. Между тем большая часть "открытий чудных" придумана задолго до появления на свет сегодняшнего поколения педагогов. И приложение этих разработок к компьютерным технологиям - ничуть не менее почетная задача, чем создание собственных.
Каким образом происходит контроль знаний в безкомпьютерной жизни? Надо полагать, что эта тягостная процедура всем знакома еще со школы. Томящаяся часами очередь в коридоре, вытягивание билетика, волнение, попытка ответить что-то среднее между тем, что еще не забыл, и тем, что хочет услышать экзаменатор - малоприятный и, без сомнения, малоэффективный процесс. Основной проблемой подобного контроля является практически полная зависимость учащегося от преподавателя - его ума, настроения и точки зрения на жизнь. Всем, кто учился в институте, известно, что "завалить" на экзамене нельзя только разве что гениального зубрилу, который знает все. Всем остальным преподаватель способен выставить любую оценку, которая может и никак не совпадать с реальным уровнем знаний студента. А если вспомнить, сколько было отчислено из институтов умных, сообразительных, но при этом просто медлительных или застенчивых студентов, которые не могли быстро реагировать на вопросы преподавателя? Кроме того, высокий элемент случайности в выборе билета в сочетании с небольшим количеством вопросов в принципе не способен дать реальную картину знаний учащегося. Даже если на вторую чашу весов положить стандартный аргумент преподавателей о необходимости развития речи у будущего специалиста - недостатки классического экзамена налицо.
Компьютерные аналоги экзамена были придуманы первоначально без всякого компьютера. Придуманы, конечно, в США, которые всегда нуждались в большом количестве гарантированно высокоэффективных специалистов. Карты с вопросами и готовыми вариантами ответов (программированный контроль) и ситуации из реальной жизни с необходимостью моделировать ситуацию (ситуационный контроль) получили самое широкое распространение на Западе и начали постепенно проникать и в Россию (к слову, именно в Иркутском медицинском институте еще 20 лет назад была введена технология поголовного программированного контроля).
Основным достоинством подобных тестов была возможность постоянного контроля за уровнем знаний. Время ответа на тест обычно ограничивается 5 - 10 минутами, что практически не мешает учебному процессу и позволяет проводить тестирование на каждом занятии. Таким образом достигается основная цель контроля - эффективная и своевременная обратная связь с учащимся.
С появлением компьютера осталось только перенести бумажные карты в электронный вид. На Западе так и сделали. В США человека на каждом шагу встречают тесты: прием на работы - тест, прием в институт - тест, каждый учебный день - тест... Наряду с эффективной рейтинговой системой оценивания эта, хотя и далеко не идеальная система, тем не менее дает большой положительный эффект.
Естественно, прогресс не обошел стороной и Россию. Однако большая часть российских разработчиков не пошла дальше самого простого "американистого" теста - так называемой "одинарной выборки", то есть необходимости из нескольких предложенных вариантов угадать один правильный. Слово "угадать" здесь применено абсолютно правильно - действительно, возможность отгадывания в таком варианте очень высока. При этом непонятно было, с какой целью сотни российских педагогов и программистов старательно писали одни и те же похожие как близнецы программы - при наличии массы готовых, отлаженных и бесплатных (или условно-бесплатных) американских.
Одновременно с этим, однако, разрабатывались и другие контролирующие системы - или более сложные технологически, или более серьезные педагогически. К технологическим системам относится широко известная в европейской части России уже упоминавшаяся система "Адонис" - компьютерный монстр, с многочисленными функциями, настройками, внутренним языком программирования, системой сценариев... "Адонис" не может не вызвать уважения у программиста - но, к сожалению, у педагогов вызывает только страх. Одна только необходимость изучать для работы C-подобный язык отпугивает практически всех возможных потребителей этой системы.
Педагогические системы разрабатывались, как правило, серьезными коллективами, включающими опытных программистов и передовых педагогов. Именно в этом сочетании оказались возможными реализации многих идей российской педагогической науки. В самых совершенных из разработанных систем гибкость инструмента в сочетании с простотой его использования позволяет педагогу работать, имея практически нулевые навыки работы на компьютере, и при этом годами не обращаться за помощью к программисту. В таких системах создается полная аналогия приема экзамена - с возможностью варьировать и вопрос, и ответы во всех возможных комбинациях, с семантическим анализом ответа, анализом опечаток, с возможностью формирования ответа в произвольной форме и многое другое.
Именно в этих системах была упразднена "ахиллесова пята" контролирующих систем - вес вопроса. Одним из вариантов решения этой проблемы было введение понятия "Существенной операции", то есть определения в качестве степени сложности вопроса количества мыслительных операций, которые учащийся тратит на решение вопроса (само собой, процесс определения существенных операций был автоматизирован).
Другим вариантом было признание всех вопросов, находящихся в экзаменационном блоке, равнозначными - с условием, что если преподаватель считает вопрос слишком легким, он не должен включать его в базу, а если слишком сложным - он должен изменить его или разделить на части. И, безусловно, одним из важнейших блоков подобных систем был аналитический блок, позволяющий производить исследование процесса контроля для определения достоверности заложенных в контрольных вопросах знаний. В самом деле, в устном или письменном экзамене подобный контроль практически невозможен - а сколько за время проведения компьютерного тестирования выявлено совершенно бесполезных вопросов - например, вопросов, на которые правильно отвечают все студенты, или вопросов, на которые не может ответить ни один студент. Одной из наиболее удобных систем этого класса является система "I Know", на которой уже несколько лет работает ряд ВУЗов России.
Заключение
Таким образом, в области разработки образовательных программ Россия, несмотря на сложные времена, не очень отстает от Запада, а, возможно, в некоторых областях имеет и более перспективные разработки. Дело за малым - за профессионалами и за их желанием заниматься столь неприбыльным делом, как образование.
Д.А.Таевский, директор компьютерного колледжа "Рамина"
Источник: сайт rin.ru