Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Ширшов Е. В.,
Современные информационные технологии и образование
Эпоха глобальных информационных технологий только началась. Значительная часть создаваемой человечеством информации уже представлена в цифровом виде и может быть обработана на компьютере и передана в любую точку Земли по информационным сетям. Накопленная за предыдущие века информация (тексты, картинки, фильмы и аудиозаписи и т.п.) постепенно переводятся в цифровую форму и поступает в те же информационные сети. Её легко сохранять, она не искажается при копировании. Любые операции по обработке информации, от рутинных до творческих, проводятся с помощью компьютера.
Современные книги создаются в цифровом виде, они могут быть скопированы по компьютерной сети и прочитаны с монитора персонального компьютера или специального карманного компьютера.
Переход к новым информационным технологиям совершается в условиях конкуренции различных позиций, технологий, стандартов, протоколов программного обеспечения и оборудования. Формы представления и методы доступа к информации неизбежно будут отличаться большим разнообразием. Для того, чтобы успешно ориентироваться в быстро меняющемся мире, базовые знания об информационных структурах и практические навыки работы с ними придется обновлять в течение всей жизни.
Полноценный член общества нового тысячелетия должен каждодневно и эффективно взаимодействовать с компьютерными информационными сетями, от локального до планетарного уровня. Степень умения работать с информационными инфраструктурами станет во многом определять социальный статус индивидуума.
Основные научные и технологические достижения XIX–XX вв.:
– идея создания компьютера, универсального устройства для обработки информации;
– идея его реализации на электронных схемах с использованием цифрового, двоичного кодирования любой информации;
– создание стандартов представления любой информации в двоичном виде;
– разработка языков программирования для записи алгоритмов обработки информации и автоматизация преобразования написанных человеком алгоритмов в двоичные программы;
– создание общемировой сети связанных между собой компьютеров;
– технология микроэлектроники (реализация электронных схем на одном кристалле, при котором электронные схемы с миллионами и миллиардами переключательных элементов могут изготавливаться миллионными тиражами);
– технология дискретизации (цифровое представление любых видов информации). Аналоговые, непрерывные методы записи, передачи и обработки информации заменяются цифровыми, искажение информации при хранении и передаче исключено, информация может считываться и копироваться неограниченное количество раз;
– технология цифровых коммуникаций, которую используют все современные виды связи для создания общемировой сети.
Современная информационная революция[6] – четвертая информационная революция в истории человечества. Первой стало изобретение письменности пять-шесть тысяч лет назад в Месопотамии, затем – независимо, но несколько тысяч лет спустя – в Китае, и еще на 1500 лет позднее – майя в Центральной Америке. Вторая информационная революция произошла в результате изобретения рукописной книги, сначала в Китае, вероятно, около 1300 г. до н.э., а затем, независимо и 800 лет спустя, в Греции, когда афинский тиран Песистрат распорядился записать в книгу поэмы Гомера, до этого передававшиеся устно. Третья информационная революция произошла после изобретения Гутенбергом печатного пресса и наборного шрифта между 1450 и 1455 годами, а также изобретением гравировки примерно в то же время. О первых двух революциях практически нет никаких документов, хотя мы знаем, что эффект рукописной книги в Греции и Риме был огромным, равно как и в Китае. По сути, вся китайская цивилизация и система государственного устройства основаны именно на рукописной книге. Однако о третьей информационной революции – печати и гравировке – известно очень много. Можно ли сегодня научиться чему-то на опыте того, что случилось 500 лет назад?
На момент изобретения печатного пресса Гутенбергом в Европе существовала мощная информационная индустрия, которая состояла в основном из тысяч монастырей, где жили сотни хорошо обученных монахов. Каждый такой монах трудился от рассвета до заката шесть дней в неделю, переписывая книги от руки. Подготовленный монах мог переписать четыре страницы в день, или 25 страниц за шестидневную рабочую неделю; ежегодная производительность, таким образом, составляла 1200–1300 рукописных страниц.
Через пятьдесят лет, к 1500 году, ситуация изменилась. Этих монахов (некоторые оценки показывают, что их общая численность в Европе превышала 10 тыс.) заменило небольшое число ремесленников-печатников, которых по всей Европе было не более 1000 (хотя в Скандинавии они тогда только начинали появляться). Для выпуска печатной книги была необходима согласованная работа до 20 таких ремесленников, от одного высококвалифицированного резчика шрифтов до десятка или больше относительно низкоквалифицированных переплетчиков. Такая группа ежегодно выпускала примерно 25 наименований книг, в среднем по 200 страниц в книге, или 5 тыс. готовых к размножению страниц. К 1505 году тиражи в 500 экземпляров стали обыденностью. Это означало, что группа печатников могла выпускать по 25 миллионов печатных страниц в год, переплетенных в 125 тыс. готовых к продаже книг – 2500 тыс. страниц на одного работника против 1200–1300, которые мог изготовить монах-переписчик всего за 50 лет до этого.
В середине XV века – на момент изобретения пресса Гутенбергом – книги были роскошью, которую могли себе позволить только богатые и образованные.
Снижение издержек и цен в ходе третьей информационной революции было по крайней мере одного порядка с тем, что произошло в ходе современной, четвертой революции.
Такие же выводы можно сделать в отношении любой другой крупной технологической революции. С 1764 года, когда появились первые машины для переработки хлопка (а с ними и промышленная революция) по 1784 год время, необходимое для производства фунта хлопковой пряжи, уменьшилось до нескольких человеко-часов. Цена упала на 70 %, а производство выросло в 25 раз. (Так уж получилось, что ровно столько же времени прошло от создания ENIAC до появления IBM 360.)
Не менее важным, чем снижение издержек и скорости распространения, оказалось влияние книгопечатания на значение информации. Первые печатные книги, начиная с Библии Гутенберга, издавались на латыни и по содержанию не отличались от рукописных: религиозные и философские трактаты, а также сохранившиеся античные тексты. Всего через двадцать лет после изобретения Гутенберга начали появляться книги современных авторов, хотя все еще написанные на латыни. Спустя десять лет книги уже печатались не только на греческом и древнееврейском, но и на разговорном наречии (сначала на английском, а затем и на других европейских языках).
В 1476 году английский печатник Уильям Кэкстон (1422–1491) издал книгу на такую мирскую тему, как шахматы. К 1500 году термин «популярная литература» уже означал не только поэзию (и не только эпическую), которую можно было передавать изустно, но и прозу, то есть печатную книгу.
За очень незначительное время революция в книгопечатании изменила институты общества, включая и систему образования. В последовавшие за ней десятилетия по всей Европе были созданы новые университеты, однако, в отличие от ранее существовавших, они не были рассчитаны на священнослужителей и изучение теологии. Они были построены для изучения светских дисциплин: права, медицины, математики, натуральной философии (естественных наук).
Четвертая информационная революция связана с изобретением электричества (конец XIX в.), микропроцессорной технологии, появлением персонального компьютера (70-е гг. XX в.), разработкой новых информационных и телекоммуникационных технологий, которые качественно изменяют все условия жизни человека.
Этапы становления и развития вычислительной техники, информационных и коммуникационных технологий можно выделить в следующую хронологическую последовательность:
8–3 тыс. до н.э. – домеханический, ручной (инструментальные счеты, счетные бирки и палочки);
с середины XVII в. – механический (механические счетные устройства);
с 90-х г. XIX в. – электромеханический (релейные машины);
нач. 50-х – 60 гг. XX в. – электронный (транзистор, микросхема);
кон. 60 – нач. 90-х гг. XX в. – сетевой (Ethernet, Arpanet, Интернет);
нач. 90-х г. XX в. – мультимедиа.
Анализ исторического процесса показывает, что основные проблемы, пути и этапы информатизации для образования, в основном совпадают с информатизацией общества в целом.
Так, на протяжении XX столетия в мировой педагогике делалось немало попыток «технологизировать» учебный процесс. До середины 50-х годов введение «технологий» в образовательный процесс было связано только с использованием технических средств обучения (ТСО), именно на них возлагали большие надежды как на механизм преобразования практики массового обучения. Однако постепенно внимание стало уделяться не только ТСО, дополняющим учебный процесс, но и таким техническим устройствам, которые могут влиять и на сам ход обучения в целом.
Понятие «педагогическая технология», в свою очередь прошло определенную эволюцию[7]:
40-е – сер. 50-х г. – термин «технология в образовании» означал применение аудиовизуальных средств в учебном процессе;
сер. 50–60-е г. – под «технологией образования» стали подразумевать программированное обучение;
70-е г. – появился термин «педагогическая технология», который стал обозначать заранее спроектированный учебный процесс, гарантирующий достижение четко поставленных целей;
нач. 80-х г. – создание компьютерных и информационных технологий обучения.
Именно в 50-е годы ученые начинают выделять два направления исследований и практических разработок в педагогике:
1) одно – ориентируется на все расширяющиеся возможности технических средств в учебном процессе (его можно назвать «технология в образовании» или «технология в обучении»);
2) другое – означает технологию построения самого учебного процесса и имеет название «технология обучения» или «педагогическая технология».
Рассмотрим классификацию инновационных моделей обучения, составленную на основе модернизации и модификации традиционной системы обучения[8]:
Педагогические технологии на основе активизации и интенсификации деятельности учащихся: игровые технологии; проблемное обучение; технологии обучения на основе конспектов опорных сигналов (В.Ф. Шаталова); коммуникативное обучение Е.И. Пассова и др.
Педагогические технологии на основе эффективности организации и управления процессом обучения: программированное обучение; технологии дифференцированного обучения (В.В. Фирсов, Н.П. Гузик); технологии индивидуализации обучения (А.С. Границкая, Инге Унт, В.Д. Шадриков); перспективно-опережающее обучение с использованием опорных схем при комментируемом управлении (С.Н. Лысенкова); групповые и коллективные способы обучения (И.Д. Первин, В.К. Дьяченко); компьютерные (информационные) технологии и др.
Педагогические технологии на основе методического усовершенствования и дидактического реконструирования учебного материала: укрупнение дидактических единиц (УДЕ) П.М. Эрдниева; технология «диалога культур» В.С. Библера и С.Ю. Курганова; технология реализации поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина; технология реализации теории поэтапного формирования умственных действий М.Б. Воловича и др.
Отдельные аспекты понятия «технология обучения» с различных позиций рассмотрены в работах С.И. Архангельского, Ю.К. Бабанского, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкого, И.К. Журавлева, И.А. Зимней, П.И. Пидкасистого, А.Я. Савельева, Г.В. Селевко, Н.А. Селезневой, Н.Ф. Талызиной и др.
Интерес к технологиям обучения обусловлен возросшей сложностью и многообразием путей воздействия на личность будущего специалиста.
Человечество ныне переживает переход от одной эпохи к другой. Индустриальное общество сменяется информационным, когда доступ к информации упрощается, а компьютеры используются в качестве универсальных приборов для её хранения, переработки и передачи. Ключевой фигурой в ряду профессионалов завтрашнего дня станет интеллектуал – человек, производящий информацию.
В связи с этим поэтапно и целенаправленно идет реформирование системы высшего образования. Внедряются новые организационные формы, активизируется процесс поиска инновационных моделей, выделяются образовательные и психолого-педагогические технологии, подчеркивается их влияние на процесс гуманизации и гуманитаризации системы образования.
Современное образование – это интеграция содержания и технологий обучения. Общеизвестно, что в индустриальном обществе человеческие потребности удовлетворяются, главным образом, посредством информации, поэтому современное образование невозможно без использования информационных технологий, которые способствуют не только интенсификации учебного процесса, но и развитию мышления, творческих способностей учащихся. Интерес к технологиям обучения обусловлен возросшей сложностью и многообразием путей воздействия на личность будущего специалиста.
Федеральная целевая программа «Электронная Россия» – своеобразная попытка прорваться в «цифровое будущее», которое для развитых стран уже сделалось реальностью. Для того чтобы при помощи информационных технологий приблизить российскую систему образования к стандартам развитых стран Запада, разработана программа «Развитие единой образовательной информационной среды на 2001–2005 гг.», которая предусматривает, в частности, компьютеризацию и распространение Интернет-технологий. Предполагается все высшие учебные заведения подключить к сети к 2005 г., школы к 2010 г. В результате реализации программы, как показывают расчеты, до 2005 г. темпы роста отечественного производства в сфере информационно-коммуникационных технологий достигнут 15–25 % в год.