Проблемы комп'ютеризації процесу образования

Є. Ю. Раткевич доцент МПУ, Москва.

Проблеми комп’ютеризації процесу образования.

Науково-технічна революція висунула на чільне місце проблему застосування нових інформаційних технологій у шкільному і вузівському освіті. У цьому комп’ютеризація процесу навчання стикається з поруч проблем, що з одного боку пов’язані з невикористаними можливостями інформаційної технології, з другого — невідповідністю традиційних навчальних курсів можливостям комп’ютера. Отже, з появою нових, сучасному технічному систем виявився діалектичний стрибок, який призвів до виникненню якісно нових умов праці - умов, коли людина не міг собі при мобілізації всіх своїх компенсаторних можливостей успішно вирішити покладені нею завдання. Звідси випливає важливий висновок: причиною низької технологічної ефективності нової техніки був не людина, який своїми помилками перешкоджав її успішному застосуванню, а особливості її використання їх у освітньому процессе.

Так, на межі психологічної науку й техніки виник ціле пасмо спеціальних теоретичних і прикладних проблем, без дозволу яких неможливо створення нових комбінованих систем «людина-машина», здатних ефективно вирішувати покладених ними задачи.

Розглянемо деякі, з погляду найцікавіші, проблеми комп’ютеризації обучения.

Проблема співвідношення обсягу інформації (потоку інформації), який може надати комп’ютер користувачеві (учневі чи студентові) і обсягу відомостей, які користувач може по-перше, подумки охопити, удругих — осмислити, а по-третє - усвоить.

Традиційний шлях навчального пізнання полягає, відповідно до поняттям діалектичній логіки, у переході від явища до сутності, від приватного до загальному, від простого до складного тощо. Таке «покрокове» навчання дозволяє учневі вийти з простого описи конкретних явищ, кількість яких може бути обмеженим, до формування понять, узагальнень, систематизації, класифікації, та був і до виявлення сутності різних порядків. Новий шлях пізнання вирізняється великим інформаційним потоком, насиченістю конкретикою (тобто. фактами), дозволяє швидше проходити етапи систематизації і класифікації, підбивати фактологию під поняття і переходити до виявленню різноманітних сутностей. Проте швидкість таких переходів, швидкість осмислення фактів, їх систематизація і класифікація обмежені природними можливостями людину і задоволена слабко вивчені. У цьому сенсі, співвідношення і інформаційного потоків навчальної інформації може бути точно визначено. Сюди і проблема орієнтації які у потоці інформації, наданої компьютером.

Учня не привчили орієнтуватися у потужному потоці навчальної інформації, вона може розділяти в головне і другорядне, виділяти спрямованість цієї інформації, переробляти її для кращого засвоєння, виявляти закономірності тощо. По суті, інформація (відомостей про навколишній світ і які протікають у ньому процесах) може розглядатися як якась многофакторная система, деталі якої приховано від учнів, тож і все це потік відомостей у цілому (його основи, спрямованість, мети, зв’язку між елементами, причинно-наслідкові залежності тощо.) виявляється важко доступне восприятия.

Поруч із виникають проблеми темпу засвоєння учнями матеріалу з допомогою комп’ютера (проблема можливої індивідуалізації навчання при класно-урочної системе).

Через війну використання навчальних програмно-педагогічних коштів відбувається індивідуалізація процесу навчання. Кожен користувач (учень чи студент) засвоює матеріал за своїм планом, тобто. відповідно до своїми індивідуальними здібностями сприйняття. Таке навчання вже 1−2 заняття учні перебуватимуть різних стадіях (рівнях) вивчення нового матеріалу. Це спричинить різке до того що, що викладач зможе продовжувати навчання за традиційної класно-урочної системи. Основне завдання що така навчання у тому, щоб учні перебували в одній стадії перед вивченням нового матеріалу і навіть все час до роботи вони мали зайнято. Очевидно, це то, можливо досягнуто при поєднанні різних технологій, причому навчальні програмнопедагогічні кошти (ПКС) повинні містити кілька рівнів складності. І тут учень, який швидко засвоює запропоновану їй інформацію, може переглянути складніші розділи цієї теми, і навіть попрацювати над закріпленням досліджуваного матеріалу. Слабкий ж учень на цей момент засвоїть той обсяг основну порцію інформації, яке необхідне вивчення наступного матеріалу. За такого підходу вирішення проблеми у викладача з’являється можливість реалізувати диференційовано, а також по-різному уровневое навчання у традиційних шкільних чи вузівських условиях.

У історичному розвитку людини комп’ютер може розглядатися як нове складне знаряддя, опосредствующее розумову діяльність людини, якої передаються виконавчі інтелектуальні функції. «Машинне» і людське мислення істотно різняться. Якщо машина «мислить» лише у двоичной системі, то мислення людини значно багатостороннє, ширші й полягають багатшими. Як використовувати комп’ютер, щоб розвинути у учнів людський підхід до мисленню, а чи не прищепити йому якийсь жорсткий алгоритм мисленнєвої деятельности?

Процес впровадження інформаційної технології навчання досить складний і вимагає фундаментального осмислення. Застосовуючи комп’ютер у шкільництві чи вузі, треба пильнувати те, щоб учень (студент) не перетворився в автомат, хто вміє й працювати лише з запропонованому йому кимто (у разі програмістом) алгоритму. Аби вирішити цієї проблеми необхідно поруч із інформаційними методами навчання застосувати і традиційні. Використовуючи різні технології навчання, ми привчимо учнів до найрізноманітніших способам сприйняття матеріалу — читання сторінок підручника, пояснення вчителя, отримання інформації з екрана монітора й ін. З іншого боку, навчальні та контролюючі програми мають надавати користувачеві можливість побудови свого алгоритму дій, а чи не нав’язувати готовий, створений кимось. Завдяки побудові власного алгоритму дій користувач починає мислити, застосовувати мають в нього знання до реальних умовам, але це дуже важливо задля для осмислення набутих знаний.

Працюючи з моделирующими программно-педагогическими засобами, користувач може створювати різні об'єкти, котрі за деяким параметрами можуть виходити за межі реальності, ставити такі умови перебігу процесів, які у світі здійснити неможливо. З’являється небезпека те, що учні через свою недосвідченості не зможуть відрізнити віртуальний світ від реальної. Тому, щоб уникнути можливого негативного ефекту використання інформаційної технології у процесі навчання, розробки програмно-педагогічних коштів, містять елементи моделювання, необхідно накладати обмеження чи вводити відповідні коментарі (наприклад, «У реальних умов ваша модель існувати неспроможна» тощо.), щоб учні було неможливо «піти» за межі реальності внаслідок маніпулювання хімічними, біологічними, фізичними тощо. явищами. Поруч із небезпекою створення нереальних ситуацій віртуальні образи можуть зіграти й позитивну дидактичну роль. Інформаційна технологія дозволить учням усвідомити модельні об'єкти, умови для їхньої існування, поліпшуючи, в такий спосіб, розуміння досліджуваного матеріалу і що особливо важливо, їх розумовий розвиток. Слід відзначити, що, як педагогічне засіб, використовують у освіті, зазвичай, епізодично. Це тим, що з розробці сучасних курсів з різноманітних дисциплін не постало питання про прив’язці до них інформаційної технології. Застосування комп’ютера, тому, виявляється доцільним лише за вивченні окремих тим, де є очевидна можливість варіативності (хімічне рівновагу, синтез речовин, швидкість реакції та інших.). Для систематичного використання інформаційної технології у процесі навчання потрібно переробити (модернізувати) існуючі шкільні і вузівські курсы.

Зблизька проблем комп’ютеризації освіти мушу згадати застереження Н. А. Бердяева необхідність безстрашності при працювати з технікою. У чому має бути виявлено безстрашність під час роботи з комп’ютером? Річ у тім, що у закладені у програмне забезпечення людські способи логічного висновку накладаються цілком нелюдські потужності його швидкості дії і переборі варіантів. У результаті такої комбінації, запропонована комп’ютером рекомендація стає цілком неочевидній на її одержувача. Звісно, розробники систем, як могли, потурбувалися про те, щоб лише зняти цю невідь що приємну в людини ситуацію, розробивши підсистему пояснення. Ця підсистема по вимозі користувача може крок по кроку розтлумачувати йому, як було отримано запропонований висновок. Проте і такі процедура часто-густо не знімає здивування користувача. Тут відбиваються по крайнього заходу два чинника: розбіжність у рівні компетентності користувача і експерта, що став прототипом для комп’ютерної бази знань, і значна довжина ланцюжка міркувань, здійснених системою. Відчуття здивування і зниження самооцінки користувача такій ситуації гарантовано. Наприклад, якщо програму становив високо кваліфікований експерт, то, при отриманні допомоги (підказок, які у тому випадку складено вищому науковому рівні) у користувача можна скласти думка, що його підготовки дуже низький і, станеться (як вище) зниження самооцінки і це відчуття здивування. Така ситуація належить на роботу так званих консультуючих експертних систем, які зовсім не вичерпують усієї розмаїтості систем штучного інтелекту. Інша їхня група, призначена безпосередньо до роботи на умовах виробництва, самостійно здійснює і управління технологічними процесами, тобто. контактує з користувачем рідше. І тут розуміння користувачем прийнятих системою рішень то, можливо порушено ще більшою мірою. Різниця в позиціях щодо подібності процедур роботи інтелектуальних систем й по четверо веде до зниження рівня розуміння користувачем подій і процесів. Ще одна причина зниження розуміння користувачем логіки роботи системи потенційно є у створенні класу про самообучающихся інтелектуальних систем. Вони повинні проявитися у разі, коли, крім отримані від експерта знань система у змозі грунтуватися у своїх висновках суміжні бази знань, а на власні, отримані своєю практикою знання. З іншого боку, в відповідність до широковідомими проектами, самообучающаяся система буде зацікавлений у змозі використати у діалозі зі користувачем висновки, отримані під час взаємодії з нею. Інакше висловлюючись, таку систему зможе враховувати стиль діяльності користувача, його сильні й слабкі стороны.

Перелічені особливості систем штучного інтелекту можуть вести під час роботи з ПКС по крайнього заходу до трьох варіантів психологічного рішення. Перший — користувач продовжує докладати зусилля лідера в освоєнні системи. Такий висновок нагадує суперництво інтелектів. Другий — користувач цурається використання системи, не справившись з ним. Цього варіанта можна умовно назвати — відмова. Третій — користувач довіряє системи та чи діє у відповідність до її рекомендаціями. Це нагадує підпорядкування. По нашої думки, жодного з зазначених варіантів може бути визнаний оптимальним особливо у процесі освіти. Суперництво може забирати в учнів занадто багато сил. Відмова також мати негативні психологічні наслідки для користувача. А підпорядкування комп’ютера як разів, і може мати віддаленим наслідком фантасмагорію, предреченную Н.А. Бердяєвим. Рішення проблеми має лежати над самих системах штучного інтелекту, а насамперед у свідомості їхніх творців. Розроблювані системи займуть своє достойне місце лише за умов високого рівня культури і освіти створюють їх фахівців. Тобто, якщо розробляються системи на навчання школярів та студентів хімії, то колективі розробників даних програм поруч із програмістами і технологами обов’язково би мало бути досвідчені методисти, викладачі чи вчителя шкіл. Випробування розроблюваних систем, аналіз результатів після їх впровадження, розмежування областей, придатних і непридатних до роботи систем штучного інтелекту — важливий завершальний етап роботи творчого колективу. Розроблена система мусить бути оснащена тонкої технологією спостереження і функцію контролю, забезпечувати оперативну зворотний зв’язок і цілком «прозорою» для Експертної ради пользователей.

Найбільша ступінь розуміння користувачем системи можлива при максимальному схожості її функцій з функціями природного інтелекту, що особливо важливо у процесі навчання учнів з допомогою інформаційної технології. У цьому такий важливий психологічний механізм розуміння як емпатія, функціонуючий зазвичай лише за людському спілкуванні. Емпатія дозволяє людині хіба що стати на позицію іншого людини, подивитись світ її очима. Щось подібне є, у принципі, можливо, й під час роботи з гіпотетичної інтелектуальної системи у тому разі, якщо вона точніше моделювати розумові але тільки розумові процеси людини. Це своє чергу, має провадити до більш інтенсивному спілкуванню розробників з психологами і лінгвістами, до інтенсифікації психологічних і психолингвистических досліджень людського интеллекта.

У міру збільшення числа моделируемых технікою дій поширюється коло дисциплін, пропонують їй для моделювання первообразы. Поява комп’ютерної технології стимулювало зростання інтересу проектувальників до з психології та лінгвістиці. Цілями і ідеалами моделювання у своїй стали функції інтелекту й мови як органів людської діяльності. Таке моделювання, як вважають, дозволило не лише зміцнити технічний світ, але й глибоко дати раду суть зазначених феноменів. За такий традиційний напрямок моделювання боровся П. О. Флоренський. «У собі, — писав Пауль, — і загалом у житті відкриваємо ми ще здійснену техніку; у техніці - ще вивчені аспекти життя » .

З вище сказаного слід, що комп’ютерів доведеться ще багато багато часу «вчитися» й удосконалюватись, як людство погодитися (якщо погодиться?!) саме діяти і мислити з його логічним і логикоматематичним схемами. Сьогодні ж застосування інформаційної технології в процесі навчання можливе лише частково, а чи не повсюдно, як кажуть творці комп’ютерних программ.

Досягнення позитивних результатів використання комп’ютера в навчанні недостатньо просто скористатися їхнім досвідом в навчальний процес шляхом локального застосування комп’ютера до будь-якої традиційної програмі, а доцільно розробити нові предметні програми, які передбачали б використання комп’ютерних технологій протягом всього процесу навчання. Програма, своєю чергою, визначить методи викладання, характер дидактичних посібників, і навіть умови здійснення процесу. І, що істотно, вказуючи склад засвоюваних знань та його зв’язку, програма цим проектує науковий стиль мислення, що необхідно сформувати у учнів при засвоєнні запропонованого їм навчального матеріалу з допомогою інформаційної технологии.

Тому розробка комп’ютерної програми, відбір предметного змісту є важливу методичну проблему. Конструювання навчальних комп’ютерних програм щодо окремих дисциплінам передбачає як відбір змісту з відповідних сфер суспільної свідомості, а й розуміння особливостей їх будівлі, природи зв’язку психічного розвитку учнів з змістом засвоюваних знань і умінь. Для вище сказаного звернімося конкретному прикладу — шкільного курсу неорганічної хімії. У програмістів існує думка, які можна взяти шкільний підручник хімії, запровадити їх у автомобіль і цим станеться освіту комп’ютерного курсу хімії. Але практика показує, що ефективність застосування такого програмнопедагогічного кошти буде, дуже низька, оскільки матеріал, який відбирався для підручника, тобто. з вивчення на уроці, не передбачав наявності комп’ютерної підтримки. Отже, під час створення програмних продуктів необхідно проаналізувати конкретний матеріал шкільного курсу хімії виявити той матеріал (або ті теми), де використання інформаційної технології буде найдоцільніше (хімічні виробництва, будова речовин, хімічне рівновага й т.п.).

Зміст і конструкція навчальних предметів сприятимуть формування в учнів логічного, теоретичного і практичного мислення, що реалізується у процесі виконання ними навчальної діяльності. Тому зміст навчальних програмно-педагогічних коштів необхідне розробляти відповідно до особливостями і структурою цієї діяльності. Наприклад, розробки комп’ютерної програми з темі «Аміак» доцільно спочатку нагадати розділи на теми «Азот» і «Водень», коротко дати основну інформацію про їхнє фізичних і хімічних властивості, обгрунтувати теоретичну можливість синтезу аміаку з водню й азоту і проблеми, виникаючі по дорозі практичної цього синтезу. З допомогою мультиплікації показати можливі шляхи рішення технічних завдань (температура, тиск, екологія довкілля та т.п.) і принцип роботи промислової установки синтезу аміаку. У комп’ютерній програмі доцільно передбачити також практичні завдання, при яких користувач, користуючись базою даних комп’ютера, мав би можливість «попрацювати» як оператор, технолога чи начальника цеху синтезу аміаку. Вочевидь, що створення такої програми можливо лише за умови активного використання комп’ютерних технологій, які забезпечують оперативність, наочність і ємність інформації за короткий проміжок времени.

Поруч із переліченими проблемами комп’ютеризації освіти є й інші щонайменше важливі. До них належать: інформаційна культура педагогів; готовність викладачів до застосування інформаційної технології у навчанні; технічне оснащення вузів і шкіл й ін. Таким чином, сьогодні вже очевидно, що темпи розвитку комп’ютерна техніка явно випереджають дослідження та розгляд проблем, пов’язаних з її эксплуатацией.