КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ

в узком смысле — применение компьютера как средства обучения, в широком — многоцелевое использование компьютера в уч. процессе. Компьютер является одним из компонентов информац. технологии, поэтому вместо термина «К. о.» часто используют в том же значении термин «информатизация обучения». Осн. цели К. о.: подготовить подрастающее поколение к жизни в информатизов. обществе, т.е. в обществе, где Значит. удельный вес занимают разл. виды деятельности по обработке информации и ведущее место-во всех отраслях производств. деятельности принадлежит информац. технологиям; повысить эффективность обучения путём внедрения средств информатизации.

Различают два направления компьютеризации (информатизации) обучения: овладение всеми способами применения компьютера в качестве средства уч. деятельности; использование компьютера как объекта изучения. Идеи применения компьютера как средства обучения (компьютерного обучения) возникли в 50-х гг. 20 в. в рамках программированного обучения. Вначале компьютер рассматривался как более совершенное в сравнении с другими устройствами техн. средство реализации обучающих программ, построенных в соответствии с принципами программированного обучения. В 1959 в школе № 444 г. Москвы под руководством С. И. Шварцбурда был начат эксперимент по изучению старшеклассниками программирования и основ вычислит, техники. Были разработаны и внедрены в школе факультативные курсы «Основы программирования», «Основы ЭВМ», «Основы кибернетики» и др. В уч.-производств. комбинатах осуществлялась проф. подготовка школьников по специальности «оператор-программист» и др. В 1975 основы алгоритмизации были введены в программу курса алгебры 8-х кл. ср. школы. По мере совершенствования техн. характеристик самого компьютера и его программного обеспечения, расширения его дидактич. возможностей утвердилась идея о принципиально новых свойствах компьютера как средства обучения. Компьютер позволяет строить обучение в режиме диалога, реализовать индивидуализиров. обучение, опирающееся на модель учащегося, его «историю обучения». Изменилась оценка роли и места компьютера в уч. процессе. Компьютер принято рассматривать в контексте новых информац. технологий обучения, к-рые включают технологии, значительно отличающиеся друг от друга прежде всего по заложенным в них теоретич. принципам, обучающим функциям и по способу их реализации.

К нач. 90-х гг. созданы десятки тысяч разл. обучающих систем, их общепринятой классификации не существует. Мн. авторы выделяют след, типы систем: тренировочные (предназначены преим. для закрепления умений и навыков); наставнические (ориентированы на усвоение понятий и работают в режиме, близком к программированному обучению); проблемного обучения (ориентированы на обучение решению задач и реализуют непрямое управление); имитационные и моделирующие; игровые программы (в качестве средства обучения используют игру). Недостатки такой классификации заключаются в том, что она не имеет единого основания деления и не отражает способов реализации управляющих функций. С учётом истории развития компьютерного обучения следует различать два вида обучающих систем — традиционные и интеллектуальные.

Осн. особенности интеллектуальных обучающих систем (включают экспертные системы): управление уч. деятельностью с учётом всех её особенностей на всех этапах решения уч. задачи, начиная от постановки и поиска принципа решения и кончая оценкой оптимальности решения; обеспечение диалогового взаимодействия, как правило, на языке, близком к естественному. В ходе диалога может обсуждаться не только правильность тех или иных действий учащихся, но и стратегия поиска решения, планирования действий, приёмы контроля и т. д. В интеллектуальных обучающих системах индивидуализиров. обучение осуществляется на основе динамич. модели учащегося. Благодаря тому что компьютер может объяснить свои действия (включая стратегию поиска решения задачи), а учащийся получает возможность увидеть результаты этих действий, появляются новые возможности в рефлексии учащимися своей деятельности. Допускается постановка учащимся уч. задач и управление процессом их решения. В случае необходимости оказывается такая же помощь, как и в решении задач, генерируемых системой. Системы этого вида позволяют обеспечить распределение управляющих функций между компьютером и учащимся, передавая последнему по мере формирования уч. деятельности новые обучающие функции и обеспечивая тем самым оптимальный переход от учения (в рамках обучения) к самообучению. По мере накопления данных интеллектуальная обучающая система может совершенствовать свою стратегию обучения.

В интеллектуальных обучающих системах в отличие от традиц. систем компьютерного обучения решения заранее не программируются. Эти системы обрабатывают знания об уч. задаче, целях обучения, особенностях учащегося, способах оказания ему помощи и т. д. Если традиц. компьютерные системы могут реализовать заложенные в них программы, то интеллектуальная обучающая система сама строит.обучающую программу, выступает как «понимающее» устройство, к-рое принимает решение о том, как в данный момент оптимально построить процесс обучения конкретного учащегося. В отличие от традиц. компьютерных систем, к-рые функционируют на основе заложенного алгоритма, интеллектуальная обучающая система в соответствии с заложенной системой правил организует управление уч. деятельностью как эвристический процесс.

Наряду с интеллектуальными обучающими системами, в состав к-рых входит экспертная система, широкое распространение получили т. н. пассивные интеллектуальные обучающие системы. Они не содержат механизмов построения модели учащегося, не имеют пед. стратегии, функции обучения в них вырождены. Эти системы (компьютерные уч. среды, микромиры), построенные по принципу «учение без обучения» (ЛОГО), впервые были разработаны С. Пейпертом (США). С точки зрения автора, не компьютер обучает ребёнка, а ребёнок программирует компьютер, овладевая при этом совр. технологией.

Система компьютерного обучения включает техническое (компьютер), программное и учебное обеспечение. С точки зрения дидактики ядро компьютерного обучения составляет уч. обеспечение. В первых моделях компьютерного обучения уч. обеспечение реализовывалось с помощью единой обучающей программы, содержавшей компоненты, обеспечивающие управление уч. деятельностью: уч. текст, задание и оценку выполнения предыдущего задания, а в случае необходимости и нек-рую подсказку. По мере усложнения функций, возлагаемых на компьютер, усложнялось и уч. обеспечение. Так, для реализации диалога понадобились программы пользовательского интерфейса. Особенно усложнилась структура обучающей системы по мере роста её интеллектуальности. Были созданы программы для учёта истории обучения конкретного ученика, для построения его модели.

В совр. компьютерной системе процесс обучения поддерживается мн. программами. Комплекс программ, выполняющих одну или неск. взаимосвязанных функций в процессе обучения, называют модулем. Интеллектуальные обучающие системы содержат, как правило, след, модули: эксперт (по сути экспертная система), пед. модуль (обеспечивает управление уч. деятельностью), модель учащегося, пользовательский интерфейс.

К. о. оказывает существ, воздействие на все компоненты уч. процесса. Значит. влияние компьютера на содержание обучения обусловлено, с одной стороны, тем, что для учащегося стало доступным многое из того, что ранее считалось посильным лишь для специалиста высокой квалификации. Это стало возможным благодаря возможностям компьютера в наглядном представлении уч. содержания; применению компьютерных средств, реализующих идеи искусств, интеллекта, в частности экспертных систем, обеспечивающих усвоение разнообразных декларативных и процедурных знаний; предоставлению учащимся доступа к большим объёмам необходимой им информации, в т. ч. и непосредственно относящейся к решаемой ими задаче. С др. стороны, компьютер позволяет включить в содержание обучения разл. эвристич. средства, прежде всего стратегии поиска решения задач. Важное значение имеет и то, что компьютер создаёт реальные предпосылки для создания интегриров. уч. предметов, разработки содержания проф. обучения с учётом реальных производств. процессов, делает объектом изучения учащегося его собств. уч. деятельность.

Существ, изменения вносит компьютер в методы обучения. Это обеспечивается благодаря изобразит. возможностям компьютера; расширению круга уч. задач; широкой диалогизации уч. процесса, возможности моделирования совм. деятельности учителя и учащегося на всех этапах обучения, в т. ч. и при решении уч. задач; Значит. гибкости управления учебной деятельностью за счёт широкого варьирования «поля самостоятельности», т.е. тех отклонений от нормативного способа решения задач, при к-рых учащимся не предоставляется по мощь; широкой индивидуализации обучения, опирающейся на динамич. модель учащегося; психологически обоснованному распределению управляющих функций между компьютером и учащимся.

Использование компьютера в уч. целях вносит Значит. изменения в деятельность учащегося. Он освобождается от необходимости выполнения рутинных спе-раций, имеет возможность, не обращаясь к педагогу, получить требуемую информацию, в т. ч. и относящуюся к способу решения поставленной им самим конкретней уч. задачи; избавляется от страха допустить ошибку, осознавая, что она будет исправлена и не вызовет отрицат. реакции педагога; получает возможность приобщения к исследоват. работе.

Компьютер в качестве средства деятельности используется также и как консультант учителя при принятии им решений, относящихся к диагностике учащегося, оценке уч. материала, выбору метода обучения и т. д. В качестве отд. способов применения компьютера как средства деятельности можно выделить использование его как средства деятельности педагога-исследователя, разработчика программных средств, специалиста в области К. о.

Второе направление К. о., связанное с применением компьютера в качестве объекта изучения, в своем развитии также претерпело существ, изменения. В 60-х гг. в СССР цели компьютерной грамотности на уровне шк. обучения сводились преим. к знанию возможных применений компьютера и не предполагали умения практически пользоваться им для решения задач. В нач. 70-х гг. практич. владение ЭВМ связывалось с обучением школьников программированию. В этом направлении накоплен Значит. опыт, созданы метод. предпосылки К. о. Со 2-й пол. 70-х гг. изменился подход к определению сущности компьютерной грамотности, пересмотрена образоват. ценность разл. видов знаний и умений. Осн. акцент делается на решение задач с помощью компьютера (при этом программирование выступает лишь как этап решения) и рациональное использование матем. обеспечения (что, как правило, позволяет не программировать весь процесс решения задачи, а использовать готовые блоки стандартных программ).

Важными компонентами компьютерной грамотности школьников являются знания о применении ЭВМ в разл. сферах произ-ва, культуры, образования, а также о тех изменениях в деятельности человека, к-рые с ним связаны. Школьники должны уметь запускать компьютер в работу, выбрать программу из библиотеки программ, ставить её на компьютер, «общаться» с системой во время её работы. В процессе овладения компьютерной грамотностью у учащихся формируются умения использовать компьютер при написании и редактировании текста (применяя программу обработки слов), поиске информации, при муз. композиции, рисовании и т. д., составлять простые программы, алгоритмы решения задач. Важная цель компьютерной грамотности — умение обращаться с автоматизиров. информац. системами (электронными банками данных). С кон. 80-х гг. предмет изучения расширяется до основ информац. культуры, где большое внимание уделяется новым информац. технологиям. Их элементы включаются в соответствующие уч. курсы. Экспертные системы стали использоваться не только как средство обучения, но и как его объект. В результате этого в 80-е гг. появилось новое, перспективное направление использования компьютера как объекта изучения. Суть его сводится к тому, что учащимся предлагается сконструировать экспертную систему, ориентированную на решение задач определённого класса. Оказалось, что это способствует прочному усвоению не только способов построения экспертных систем (инженерии знаний), но и соответствующих уч. предметов.

К. о. — динамич. процесс, осн. тенденции его развития связаны с расширением сферы использования компьютера в уч. процессе. Компьютер широко применяется в уч. курсах не только физ.-мат. цикла, естествознания и проф. обучения, но и гуманитарных предметов, в уч. заведениях всех типов (даже в дет. садах), для обучения и одарённых детей, и детей с отклонениями в умств. развитии, а также с физич. недостатками.

Развитие К. о. связано также с расширением круга уч. задач; применение задач на моделирование и имитацию, задач нового типа, напр. на «погружение» уча-шихся в социальную среду или производств. ситуацию, на рефлексию учащимися своей деятельности. Осуществляется переход от эпизодического к сисТематич. применению компьютера в уч. процессе; к управлению уч. деятельностью не после решения уч. задачи, а в процессе её решения; широкой диалогизации уч. процесса. Системы с жёстким управлением заменяются системами, предоставляющими большие возможности для проявления активности учащихся. Повышается степень индивидуализации обучения. Появились принципиально новые средства информац. технологий обучения: учебные и игровые среды, экспертные системы, гипертекстные обучающие системы и др. Происходит интеллектуализация обучающих систем, растёт число систем, реализующих идеи и принципы искусств, интеллекта.

Несмотря на общий положит. эффект К. о., имеются малоэффективные обучающие системы, что обусловлено не только недостаточным опытом разработчиков, но и слабой изученностью теоретич. основ обучения. Использование компьютера в качестве средства обучения выявило необходимость пересмотра мн. теоретич. положений дидактики и пед. психологии. Так, экспертные системы, позволяющие довести учащегося до правильного решения задачи любой сложности, а также гипертекстные обучающие системы, предоставляющие учащемуся Значит. возможности в выборе последовательности изучения уч. материала, требуют внесения корректив в соответствующие принципы обучения.

Следует иметь в виду, что К. о. не решает все проблемы обучения, компьютер не может и не должен вытеснить из уч. процесса педагога, новые информац. технологии обучения не могут полностью заменить традиц. технологии.

Е. И. Машбиц.

Компьютеризация обучения за рубежом. По данным ЮНЕСКО (1986), ЭВМ используется в нач. и ср. школах 43 стран.

В США компьютерная грамотность определяется прежде всего как фактор подготовки к трудовой деятельности: на нач. этапе обучения учащиеся знакомятся с практич. использованием ЭВМ, на ст. ступенях внимание уделяется преим. формированию навыков программирования. Широко распространены домашние компьютеры. Многие обучающие программы носят игровой характер, к-рому отдаётся предпочтение благодаря его мо-тивац. ценности. Разработаны также моделирующие программы, позволяющие учащимся приобрести более глубокие знания и навыки, чем при работе с кабинетным оборудованием. В 1981 при Нью-Йоркском пед. колледже создан центр «Дети и компьютер» с целью изучения возможностей внедрения в шк. практику ЭВМ и её влияния на жизнь детей. Исследования, проведённые амер. учёными в кон. 80-х гг., наряду с положит. результатами применения компьютера в обучении, выявили, что длительное пребывание в области воздействия низкоинтенсивных магнитных полей вредно для здоровья детей. Широко используется компьютер в заочном обучении, разработаны курсы компьютерного обучения по 170 разл. специальностям и дисциплинам.

Во Франции в 1970—76 был развёрнут «Эксперимент 58 лицеев», связанный с введением ЭВМ в уч. процесс. В ходе этого эксперимента франц. исследователи, не вводя информатику в качестве новой уч. дисциплины, рассматривали мини-ЭВМ, с одной стороны, как объект изучения, с другой — как дидактич. средство, направленное на повышение уровня преподавания разл. шк. предметов. В 1972—79 подготовлено 400 обучающих программ по истории, географии, иностр. и родному языкам, математике, физике, экономике. В 1980 началось осуществление проекта «10 000 компьютеров», в соответствии с к-рым предполагалось обеспечить за 6 лет все ст. классы ср. школ отеч. микрокомпьютерами. В 1983 принят проект «1000 000 компьютеров». С 1985 процесс К. о. ускорился благодаря программе «Информатика для всех», цель к-рой предоставить всем гражданам независимо от возраста, профессии и пр. возможности познакомиться с новыми технологиями. В 1985/86 уч. г. установлено 120 тыс. компьютеров, подготовлено 150 тыс. учителей. В 1986 принято решение оборудовать за счёт гос-ва и частные уч. заведения. В наст. время поставлена задача разработать уч. программы, ориентированные не столько на проверку знаний и применение компьютера в качестве вспомогат. средства, сколько на обучение имитац. моделированию, навыкам работы с машиной, пользованию банками данных и поиску нужной информации. Предполагаются также исследования в области информац. технологии, к-рая открывает доступ к системам подготовки вне школы: частные и гос. компании уже предлагают «репетиторство» и др. виды помощи на дому. Индивидуальный, построенный на диалоге подход в этой «второй школе» обусловливает необходимость пересмотра традиц. школой своих функций и задач.

В Японии в 1983 компьютерным обучением были охвачены лишь 0,1% начальных, 1,8% младших, 45,6% средних школ, включая проф. уч. заведения. В 1985 эти показатели достигли соответственно: 2,1; 13,8 и 80,6. Решена проблема перевода иероглифов на язык компьютера. В докладе «Применение микрокомпьютеров в образовании» (1983) предсказывалась дальнейшая интенсификация компьютерного оснащения классов; подробно рассматривалась взаимосвязь между микрокомпьютером, школой и социализацией; излагался план обучения учителей компьютерной технологии.

Введение новой технологии в образование связано с переориентацией т. н. уч. курса (Course of Study), к-рый устанавливает единые уч. стандарты для каждой из трёх ступеней школы: начальной, мл. средней и ст. средней. В промежуточном докладе (окт. 1986) было предложено ввести в программу мл. ср. школы «основы информатики», а на академич. потоке ст. средней школы — «обработку информации» или равнозначный предмет. Намечены 3 направления применения новых технологий в школе: компьютер и др. техн. средства как инструмент обучения, как объект изучения и компьютер как вспомогат. средство для учителей при составлении планов уроков и т. д., а также в управлении работой уч. заведения.

В Великобритании микрокомпьютерами обеспечены все учащиеся 2-й ступени ср. школы. В основном осуществляется компьютеризация математики и естеств. наук. Программы ориентированы прежде всего на учащихся (обучающие). Информатика включена в число экзаменац. предметов. Компьютеры также используются при обучении родному языку и прежде всего при выработке у учащихся элементарной грамотности (навыки письма, почерк и пр.). В помощь школам организуются «передвижные классы», оснащённые 4 комплектами оборудования, необходимого для преподавания уч. предметов на основе ЭВМ. Широкое распространение получили игровые обучающие программы для детей всех возрастов, начиная с 5 лет. Большую помощь в работе с ЭВМ родителям и учителям оказывает журн. «Educa-tional Computing» («Компьютерное обучение»), к-рый ведёт постоянные рубрики о новых поступлениях матем. обеспечения, книгах для учителей и родителей и т. п. Рядом фирм Великобритании организован выпуск программ для детей дошк. возраста и мл. школьников с целью развития у них в домашних условиях навыков обращения с ЭВМ, нек-рые из программ имеют познават. характер (напр., программа «Пять утят» представляет комплект подпрограмм, рассчитанных на ознакомление детей с названиями цифр от 1 до 10 и приёмами элементарного счёта). Гл. производителями микро-ЭВМ для нач. и ср. школ являются фирмы Acorn, Sinclair, RWL. Основные языки программирования LOGO и BASIC.

В ФРГ компьютеризация обучения в школе ведётся по двум направлениям: создание спец. уч. предмета (курса) «Информатика» и интеграция знаний о компьютере и его применении в преподавании др. уч. дисциплин.

В Венгрии наряду с традиц. применением ЭВМ при обучении математике, физике компьютеры широко используются в преподавании иностр. языков, с их помощью составляются частотные словари для шк. учебников, предназначенные для разных ступеней обучения. Компьютер помогает упорядочить сложную систему в различении глаголов разных спряжений и классов и т. д.

В Болгарии обучение на основе ЭВМ осуществляется в курсах «Автоматизация произ-ва и ЭВТ», «Введение в кибернетику», а также при изучении дополнит, программ «Основы информатики» и «Программирование». Осуществлены практич. меры по массовому обучению молодёжи обращению с ЭВМ, пробуждению и развитию интереса к ней. Создан клуб «Компьютер», в секциях к-рого занимаются школьники, студенты, молодые рабочие, науч. работники. Спец. уч. кабинеты созданы при Мин-ве нар. образования. На базе сотрудничества объединения«Авангард »и корпорации «Программы и системы» функционирует нац. школа по обучению молодёжи обращению с отеч. компьютером «Правец». Открыты спец. секции и кружки при домах пионеров и станциях юных техников.