26

Якутский Государственный Университет

Институт Математики и Информатики

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Информатизация учебного процесса»

Выполнил: студент 3 курса ЯГУ ИМИ

гр. ИНФ-00 Федотов Кэскил

проверил:

Якутск 2003 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

1. Информационная культура, цивилизация, общество

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Проблема информатизации учебного процесса и школ.

1. Результаты исследования школ

1. Слово о классно-урочной модели использования компьютера

1. Проектно-групповая и индивидуальная модели взаимодействия компьютера и учащихся

1. Заключительное слово

1.

1.1 Вся обозримая история человечества характеризуется сменой государств, империй, цивилизаций; сменой способов производства и орудий труда, культур, технологий и систем образования; использованием раз­личных видов энергии и средств коммуникации.

XX век, в особенности его вторая половина, прошел под знаком научно-технической революции — коренных изменений и преоб­разований способов производства на основе превращения достижений науки в ведущий фактор развития общественного производства, в непо­средственную производительную силу.

Современная стадия научно-технической революции отличается тем, что, во-первых, техноло­гия переработки естественных материалов дополнилась технологиями соз­дания принципиально новых материалов на атомно-молекулярном уров­не, когда осуществляется опора на практическое использование законов атомной и ядерной физики, квантовой механики и релятивистской меха­ники, законов молекулярной генетики, оптоэлектроники, нанотехнологий, информологии и др., т. е. опора на представления, концепции, теории и законы, составляющие преимущественно квантово-полевую картину мира. Во-вторых, если главной отраслью в начальной стадии научно-технической революции опре­делялось машиностроение, автоматизированное на базе микроэлектро­ники и вычислительной техники, то теперь это сама микроэлектроника и вычислительная техника во всех ее разновидностях: компьютеры, ком­пьютерные сети и системы, глобальные международные сети и другие средства информатики, телематики и теленетики. В-третьих, резко воз­росла информатизация общества, появились индустрия информатики, но­вые информационные технологии. В-четвертых, произошла интеграция науки и производства, наука стала непосредственной производительной силой, а в информационной парадигме она ныне рассматривается как система накопления, хранения и переработки информации, ее ана­лиза с выработкой норм и правил отбора; как система создания ме­тодик и методологий моделирования. Наука ныне рассматривается как одна из коммуникативных систем и моделей.

С развитием науки, технологий развивается интеллект, растет энер­говооруженность, повышается уровень информационного обмена меж­ду людьми. Человек отличается от своих предшественников прямой по-: ходкой, творческим интеллектом, позволяющим создавать все более и

б олее совершенные орудия физического и умственного труда, знако­вой и устной речью, письмом и печатью (рис. 1) и, наконец, вооруже­нием электронно-вычислительной техникой, выходами из реально­го мира в миры виртуальные с помощью книг и компьютеров (рис. 2).

С

Рис. 1. Периодизация развития человеческого общества (по В.А. Забакову).

Рис. 2. Развитие цивилизаций и информации (вне масштаба)

количественной стороны функционирующая в человеческом сооб­ществе информация растет экспоненциально, со скачками (см. рис. 2), что связано с появлением все более и более новых способов распро­странения и хранения информации. Так, например, английский ученый Д. Робертсон полагает, что в истории было три крупнейшие информа­ционные революции: возникновение речи, письменности и книгопечата­ния. Возникновение языка ассоциируется с зарождением человечества, как такового, возникновение письма — с истоками цивилизации, а раз­витие печатного дела — с началом современной цивилизации.

Цивилизация и есть информация. Большинство факторов, характери­зующих цивилизацию, — этика и законы технологии, философия и ре­лигия, литература и искусство суть не что иное, как формы информа­ции.

Язык отличает человека от предшествующих млекопитающих, пись­менность вывела человечество из варварства, печатное дело определи­ло решающие для современной цивилизации события в позднем Воз­рождении (революция Коперника, открытие Нового Света, Реформация).

Информационный взрыв определяется увеличением объема инфор­мации на два и более порядка от исходной величины.

Общий объем (оценка по Д. Робертсону) информации на различных

уровнях цивилизации следующий:

предъязыковой уровень — 10⁷ бит;

языковой уровень — 10⁹ бит;

письменный уровень — 10¹¹ бит;

печатный уровень — 10¹⁷ бит;

компьютерный уровень — 10²⁵ бит.

Согласно оценкам, одна буква 26-значного алфавита содержит не­сколько меньше пяти бит информации.

На языковом уровне каждый индивид обладает собственной памя­тью, информацией своего селения, клана или племени, т. е. информа­цией, в 50—1000 раз большей, чем на предъязыковом уровне. На пись­менном уровне прибавляется информация, содержащаяся в рукописях манускриптах. На печатном уровне прибавляются сотни библиотек. Ут­верждается, что среди ученых Г. Лейбниц был последним, кто мог вос­принять и уяснить всю информацию своего времени. Уже в 1950 г. толь­ко в США ежегодно выходило 10 000 новых книг, содержащих в сред­нем 10 бит, без учета периодических изданий. Появление Интернета современный итальянский писатель, один из основателей семиотики, Умберто Эко ставит в один ряд с книгопечатанием по его влиянию на цивилизацию.

В приведенные количественные оценки объема информации современная информационная действительность вносит свои коррективы. На­пример, физик-эколог В. Г. Горшков оценивает верхний предел запаса культурной информации современности величиной порядка 10 бит — произведение числа людей на Земле (6-10 человек) на запас информа­ции памяти каждого человека (6-10 бит). Объем памяти современных компьютеров имеет порядок 10⁹ бит и примерно совпадает с запас< генетической и культурной информации одного человека. Все информационные потоки компьютеров земного шара имеют пор 10 ' бит/с (если на 100 человек приходится один компьютер).

К последовательности Д. Робертсона следует, по-видимому, доба­вить еще один современный этап — этап лавинообразного нарастания мощности глобальных компьютерных сетей, глобально-космических средств телекоммуникаций, т. е. таких компонентов глобальных инфор­мационных средств, как телематика и теленетика, которые породили но­вые, самые последние научно-технические отрасли информологии и при­вели к появлению нового виртуального мира человека — киберпространства.

Возможности усвоения информационных потоков компьютерами в миллион раз превосходят возможности людей. При этом уникальная ин­формация культуры содержится в умах специалистов-профессионалов, составляющих примерно 1% от всего населения Земли.

Цивилизации сменяют одна другую не только по причине скачкооб­разного роста количества циркулирующей в обществе информации (за­паса культурной информации), но и в результате изменения интеллек­та, миропонимания и менталитета, стиля мышления, сознания. Сущест­вует несколько типологий сознания людей, приведших к построению информационного общества.

Ныне принято выделять технологический и экологический типы созна­ния при необходимой смене первого вторым. Эта проблема тесно смы­кается с проблемой гуманизма и гуманитаризации, сохранения биосфе­ры Земли, с одной стороны, и с проблемой технократизма как стиля мышления — с другой.

Внесение в школу идей технологизации учебно-воспитательного про­цесса сводится по форме к переработке «сырья» в «конечный продукт», однако педагог должен понять и осознать процесс, поставить задачу, описать алгоритм ее решения, составить программы на естественном и формальном (алгоритмическом) языках, т. е. решить задачу-проблему учебно-воспитательного процесса.

Задача — это модель проблемы. По сути своей вся жизнь человека цель его деятельности есть адаптация к среде, к обществу: постановка и изучение, выявление и решение мелких и крупных, личных и общественных, семейных и производственных проблем, т. е. задач, воз­никающих во взаимоотношениях человека и природы, людей между со­бой, стран, коллективов, народов.

Традиционно в информатике понятие «задача» подразумевает пре­образование (обработку) информации, систему информационных про­цессов, несогласование которых или противоречие между которыми тре­бует их переустройства. В современных условиях в большинстве случа­ев задача сводится к разработке и исследованию информационных моделей развития науки и решения проблем самой науки, общества, природы, а также предвидению глобальных опасностей развития техни­ки и связанных с ним экологических катастроф.

В этом смысле информационная культура требует отхода от тех­нократизма в развитии мышления обучаемых при использовании компьютера.

Технократизм как форма мышления порожден иллюзиями успехов на­учно-технического прогресса, иллюзиями потому, что всякий рост, про­гресс, развитие в окружающем нас мире способствуют, с одной сторо­ны, возрастанию материальных благ, развитию культурных ценностей, бес­прецедентным достижениям науки и техники, а с другой — загрязнению среды, истощению мировых ресурсов, угрозе ядерной катастрофы, мас­совым химическим поражениям, эпидемиям невиданных болезней и т. д.

Современная цивилизация в форме научно-технического прогресса подводит мир в его развитии к непредсказуемой по времени и послед­ствиям точке бифуркации со случайным выбором траектории дальней­шего развития, к новому процветанию или к гибели современной циви­лизации, а то и всей Земли, биоты на ней. Эти обстоятельства выдвига­ют проблему использования закона техногуманитариого баланса: обще­ство живет нормально до тех пор, пока его технологии уравнивают­ся адекватными силами сдерживания.

Представления о содержании и смысле культуры сливаются с пред­ставлениями об инвайроментальной экологии. Еще в 60—70-х гг. фран­цузский ученый Ф. Сен-Марк писал: «Отнять у планеты природу — зна­чит отнять у нее культуру». По мнению ученого, жизненная среда может предложить человеку три категории нематериальных благ: биологическую, художественную, научную. Человек же обращается с ними весьма небрежно. А по всей совокупности «человечество столь близко бездне, что ему необходимо под страхом исчезновения в ней отве­ть за каждый шаг на своем пути». В решении задач исчезновения причин страха большая роль принадлежит педагогам и работникам образования — ученым, познающим не только законы природы, но и законы образования в информационном обществе, передающим эти за­коны школьникам.

Чтобы осмыслить и построить картину мира, человек должен принять от Вселенной совокупность сигналов, преобразовать, проанализировать и упорядочить их, выстроить в определенной системе миропонимания в соответствующей парадигме и по принятым методолого-гносеологическим принципам. Он, обмениваясь с природой сигналами, всту­пая с ней в информационные связи, ведет непрерывный диалог в систе­ме «человек—природа», «человек—Космос».

Освоение информационной картины мира человеком дает ему возможность, как уже указы­валось выше, ориентироваться в меняющемся мире, в окружающем его информационном пространстве и личной информационной сфере, по возможности сознательно формируя эту сферу и через нее же влияя на социально-политическую, экономическую, экологическую и инфор­мационную структуры природы и общества.

Понимание информационной картины мира, разумный анализ и использование информацион­ных потоков, прямых и обратных информационных связей (с целью адап­тации к окружающему миру и влияния на него) выступают необходи­мым компонентом современной не только информационной культуры, но и культуры вообще как коллективной памяти человечества: свода пра­вил поведения человека в информационном обществе, критерия уровня понимания и восприятия мира, адекватного определению человеком своего места в нем.

Информационная культура непрерывно развивалась на протяжении всей истории человечества, а за последние несколько тысячелетий прошла в своем развитии несколько периодов, связанных со способом распространения информации (наскальный, рукописный, полиграфический и электронный).

Информационная культура директора и учителя связана с овладе­нием ими электронно-коммуникативными системами, средствами и тех­нологиями образования населения (ЭКСС и ТОН), обучения школьников (ЭКССТО), поиска информации. Она может быть рассмотрена на трех уровнях. На информологически-методологическом уровне предполага­ется знание научных основ инфоноосферной эдукологии и информаци­онной педагогики, а также педагогической информатики; понимание ро­ли социально-экономических, научно-технических, психолого-педагогиче­ских и физиолого-медицинских факторов использования ЭКССТО; срав­нительный анализ научно обоснованных моделей информатизации шко­лы в стране и за рубежом. На теоретическом уровне требуется зна­ние дидактических принципов компьютерно-информационного обучения, закономерностей функционирования информационной среды учения, во­просов логического построения курсов основ информационного моде­лирования, основ теленетики. На прикладном уровне требуется форми­рование понятий, знаний, умений и навыков в области ЭКССТО; освое­ние конкретных новых информационных технологий обучения.