Использование информационной модели обучения
Не принижая роль традиционных приемов, ориентированных на использование речи в образовательном процессе, следует отметить появление новых методов обучения. Основная причина - рождаются новые языки и схемы понимания и усвоения знаний, менее связанные с говорением, словом, звуком, связанные со зрительным рядом, образом, формой, цветом [2].
Вообще выделяют следующие методические модели использования информационных технологий (ИТ) в учебном процессе [1,3]:
"модель изучения" - модель, предназначенная для изучения компьютера, программных интерфейсов. В данном случае происходит освоение инструмента, орудия труда. Данная модель имеет вспомогательное значение для реализации других моделей;
"модель существования" ориентирована на использование программных сред, реализующих искусственные среды методом моделирования или создания виртуальной реальности;
"модель управления собственной информацией". Обучаемый накапливает некоторые материалы, требующие особого внимания в смысле организации хранения, обновления и т.п.;
"модель управления технологическим процессом". В учебном процессе может использоваться при компьютеризированном управлении физическими или химическими опытами;
"модель творчества". При достаточном овладении компьютером перед обучаемым может быть поставлена задача, требующая нетривиального решения (творческого подхода);
"модель общения". В основном данная модель связана с реализацией проектов взаимодействия между удаленными обучаемыми (или преподавателями);
"модель просмотра" и "модель добывания информации". Данные модели связаны с самостоятельным отысканием материалов с использованием средств Internet, электронных энциклопедий и т.п.;
"модель опосредованного взаимодействия" - непосредственное общение с компьютером участников учебного процесса не требуется, хотя полученная информация и определяет учебную деятельность.
Заметим: важность "модели изучения" при традиционном подходе была настолько велика, что на первых этапах использования ИТ в учебном процессе по сути заменяла все остальные. Изучение курса программирования, курса использования стандартного набора программных средств было единственной целью преподавания информатики.
В настоящее время происходит смещение ориентиров от изучения компьютера как такового к изучению информационных технологий. Интересно, что использование ИТ во всех моделях, кроме "модели изучения", применимо к любому общеобразовательному предмету.
Проблема приоритетного преподавания информатики как основы информатизации общества и достижения нового качества образования связана с изменением модели обучения [1,3]. Наблюдается переход от дисциплинарной модели, которая характеризуется классическими средствами хранения информации (книга и т.п.). Интерпретатором знания в данной модели выступает преподаватель. Напротив, информационная модель характеризуется не средствами хранения информации, а источниками информации (книга, услуги Internet и т.п.). Интерпретатором знаний выступает не преподаватель, а обучаемый (роль преподавателя - координатор учебного процесса).
| Дисциплинарная модель обучения | Информационная модель обучения |
| Хранитель информации:книга;учебное пособие и т.п. | Источник информации:книга;учебное пособие;базы данных и экспертные системы;сервисы Internet и т.п. |
| Координатор учебного процесса - преподаватель. | |
| Интерпретатор знания: преподаватель. | Интерпретатор знания: обучаемый. |
Это качественно новая информационная модель обучения, когда сначала есть чувство, "что понимаю", но - понять не могу (вижу только верхушку айсберга), однако преобразования уже происходят [3].
Заметим, что роль преподавателя в информационной модели ни в коем случае не стоит принижать. Координация учебного процесса - это то, что требует повышенной квалификации учителя, овладения системоорганизующими способностями.
Объектно-ориентированный подход как метод информационной модели обучения
На взгляд автора работы, одним из методов, применяемых в информационной модели обучения, может служить так называемый объектно-ориентированный подход.
Данный подход применяется достаточно широко при создании программных продуктов. Проблемы, которые мы пытаемся решить с помощью программного обеспечения, часто неизбежно содержат сложные элементы, а к соответствующим программам предъявляется множество различных, порой взаимоисключающих требований. Достаточно трудно понять, даже в общих чертах, как работает каждая такая система [6].
Основная область использования объектно-ориентированного подхода в учебном процессе, по мнению автора, также связана с решением задач с нечеткой логикой (во всех, кроме первой (см. выше) методических моделях использования ИТ в учебном процессе):
нестационарные задачи - отличаются эволюцией информации об объекте исследования;
задачи с расплывчатым отражением некоторых зависимостей и плохо определенными ограничениями;
задачи, в которых оценка решения производится по системе несогласованных (противоречивых) критериев;
задачи с неоднозначно определенным решением;
некорректные задачи [3].
Заметим, что характеристики учебных задач, стоящие перед пользователем Internet, принадлежат к описанным. В работе [6] описываются признаки сложной системы, под определение которой попадает и Internet (в [6] ссылка на работу Courtois, P. June 1985. On Time and Space Decomposition of Complex Structures).
Рассмотрим применение объектно-ориентированного подхода при решении типичной задачи, стоящей перед пользователем Internet: поиск информации с использованием программы для просмотра гипертекстов. Суть проблемы - найти URL-адрес (Uniform Resource Locator -унифицированный способ указания ресурсов), являющийся информационной моделью ресурса Internet, и восстановить по нему сам ресурс. Для простоты будем считать, что результат поиска - гипертекстовая страница. Данная задача характеризуется следующим:
уточнение направления поиска (технологии поиска) и уточнение содержания ресурса происходит в процессе выполнения поиска;
результат поиска плохо формализован, поскольку набор ключевых слов (тезаурус), используемых при написании запроса поисковой машине, неоднозначен (возможно использование синонимов, двойных отрицаний и т.п.);
противоречивость критериев определяется тем, что полнота получения списка URL-адресов часто конфликтует с достоверностью результатов;
неоднозначность решения очевидна - возможно получение разных схожих ресурсов;
результат получения информации непредсказуем (невозможность восстановления ресурса по URL-адресу).
Перечисленные характеристики задачи являются следствием того, что Internet - это сложная, самоорганизующаяся коммуникативная система, обладающая внезапно появляющимися свойствами. Поэтому методы, лежащие в основе традиционного подхода (описание единой технологии организации поиска), в данном случае неприменимы. Воспользуемся объектно-ориентированным подходом.
Суть объектно-ориентированного подхода состоит в следующем:
Четкое выделение понятия объекта - понятия, абстракции или любой вещи с четко очерченными границами, имеющей смысл в контексте рассматриваемой прикладной проблемы.
Определение совокупности схожих объектов с одинаковым набором свойств, называемой классом объектов.
Выделение особых характеристик объектов класса, которые будем называть атрибутами.
Выделение операций над объектами класса, которые будем называть методами [6].
Перейдем к объектно-ориентированному описанию данной задачи. Пользователь манипулирует с классами объектов, называемых "гипертекстовыми страницами". Каждый представитель данного класса (экземпляр класса) имеет свойства (атрибуты):
URL-адрес;
заголовок ресурса;
текстовое содержание.
Над гипертекстовыми страницами возможно выполнение операций:
восстановление (конструирование) страницы по URL-адресу;
закрытие страницы (уничтожение);
просмотр страницы;
сохранение результата в файле;
выделение степени соответствия задаче.
Основное преимущество представления страниц как экземпляров класса - единообразное манипулирование с конкретными объектами, которые, возможно, пользователь видит первый раз в жизни. Нечеткое определение конкретного объекта, результата поиска, все равно входит в рамки данного класса.
Одна из особенностей объектно-ориентированного подхода - объединение в одном классе и атрибутов объекта и операций по их обработке. Принятое название такого свойства - инкапсуляция.
В процессе организации поиска пользователь сталкивается с более сложными гипертекстовыми ресурсами, например, результат (тоже ресурс), выдаваемый поисковой машиной, имеет дополнительное свойство - количество найденных URL-адресов. Пользователь в своем сознании создает новый класс объектов на базе известного класса, причем все те методы и атрибуты, которые были в базовом классе, наследуются классом-потомком. Данную особенность принято называть наследованием.
Результат организации поиска является также гипертекстовой страницей, однако выполнение метода "выделение степени соответствия задаче" для него выполняется иначе. Для страниц, принадлежащих классу "результат поисковой машины", релевантность определяется полнотой, а для класса "результат поиска" определяется по соответствию запросу (для класса просто "гипертекстовая страница" метод "выделение степени соответствия задаче" не определен, т.е. является абстрактным). При одинаковом названии метода пользователь выполняет разные действия. Данную особенность принято называть полиморфизмом.