Информационный подход в обучении математике
Информатизация образования влечет за собой серьезные изменения во всех компонентах методической системы обучения, и в первую очередь это относится к содержанию обучения и формам его предъявления в учебном процессе. Наряду с традиционными текстами и наглядными, демонстрационными материалами появляются новые информационные тексты: фреймы, тезаурусы, гипертексты, структурированные или блочные тексты и др. Процесс обучения теперь чаще всего рассматривается как информационный процесс, в котором учебная информация, будучи основным ресурсом усиления интеллектуального потенциала учащихся, претерпевает определенные видоизменения, связанные с кодированием, сжатием, распознаванием, преобразованием, фильтрацией, переосмыслением и т.д.
Вместе с тем информатизацию образования не следует рассматривать только как использование компьютера и электронных мультимедийных средств в обучении. Это понятие значительно шире, ибо обуславливает новый подход к организации образовательного процесса, как направления в науке, которое одни ученые называют «педагогической информатикой» (Я.А.Ваграменко и др.), а другие «информационной педагогикой» (Л.Н.Хуторская и др.). Основная задача этого научного направления состоит в разработке такой методической системы обучения, которая обеспечивала бы использование информации как ресурса, с помощью которого возможно существенно усилить интеллектуальный потенциал учащихся и формирование у каждого из них лично-значимой основы образования.
На общенаучную значимость информационного подхода первыми обратили внимание Н. Винер и У.Р. Эшби, хотя сами они не употребляли этого термина. Винер исходил из того, что в основе любой целенаправленной деятельности, в том числе и в процессе познания, лежит информация. Философы А.Д. Урсул, а позже и Д.И. Дубровский широко пользовались словосочетанием «информационный подход», не вкладывая в него понятийного содержания. Впервые это сделал Э.П. Семенюк [2], введя понятие информационного подхода как фундаментального «логико-гносеологического и методологического образования, предельно строго выражающее только направленность научного исследования» [3, с.7] и развивая его в рамках функционально-кибернетических представлений. «Формирование информационного подхода к познанию действительности – пишет Э.П.Семенюк, - означает, что понятие информации (подобно философским категориям и понятиям массы, энергии, системы, структруры, функции и др.) стало одним из тех фундаментальных понятий науки, которые объединяют под общим углом зрения самые разнообразные явления как субъективной реальности, так и человеческой психики, сферы идеального» [3, c. 7].Позже кибернетик и философ Е.А.Седов, опираясь на работы основоположников теории информации Н. Винера, У.Р. Эшби, К. Шеннона и Л. Больцмана и др., обосновал роль феномена разнообразия и избыточного кодирования в информационном взаимодействии развивающихся систем и явлений.
Между тем в настоящее время в современной литературе существует несколько толкований понятию информационного подхода. Психологи Б.Г. Мещеряков и В. П. Зинченко [2] определяют информационный подход как метод когнитивной психологии, в котором человек рассматривается как сложная система обработки информации. В философии понятие информационного подхода трактуется на основе представлений об информационной энтропии и использовании формулы Шеннона (формулы информационной энтропии/негэнтропии) в качестве фундаментальной символьной конструкции для описания всякой системы и ее внешней среды. В разных научных дисциплинах по-разному понимается взаимоотношения «информации» и «знания», информационного и когнитивного подходов. Отсутствие ясности в понятии информации мешает плодотворному развитию междисциплинарных связей и сдерживает развитие ряда научных направлений, хотя информационный подход становится сегодня всё более популярным в самых разных областях и сферах человеческой деятельности, в том числе и в образовании.
В педагогических исследованиях проблема обновления содержания обучения на основе информационного подхода еще не получила достаточно полного решения. В работах Степановой Г.Н., Горячева А.В., Овчинниковой Е.Н. и др. намечены отдельные направления совершенствования учебных курсов, разработаны некоторые технологии обновления содержания школьных дисциплин физики и информатики. Специального же исследования, направленного на использование информационного подхода в обучении математике, еще нет.
Мы исходим из того, что: 1) информационный подход в обучении – это сложная система процессов переработки информации, которые могут осуществляться как с помощью информационно-коммуникационных технологий, так и без них; 2) содержание обучения математике представляет собой некий текст (информацию), преобразование и постижение смысла которого составляет суть процесса познания математических истин; 3) содержание и объем учебной информации – это переменные, которые зависят от целого ряда факторов (уровень подготовки учащихся, их познавательные способности, степень проявления интереса к предмету, логика изложения, уровень предметной и методической квалификации учителя и т.д.)
На общенаучную значимость информационного подхода первыми обратили внимание Н. Винер [32] и У.Р. Эшби [170]1. Винер исходил из того, что в основе любой целенаправленной деятельности лежит информация. При этом природа субъекта и объекта деятельности несущественна.
А.Д. Урсул, а позже и Д.И. Дубровский [56,57] широко пользовались словосочетанием «информационный подход», не вкладывая в него понятийного содержания. Впервые это сделал Э.П. Семенюк [129], введя понятие информационного подхода как общенаучного «логико-гносеологического и методологического образования, предельно строго выражающее только направленность научного исследования» [129, с.7] и развивая его в рамках функционально-кибернетических представлений, не претендующих, однако, на концептуальность. «Формирование информационного подхода к познанию действительности – пишет Э.П.Семенюк, - означает. Что понятие информации (подобно философским категориям и понятиям массы, энергии, системы, структруры, функции и др.) стало одним из тех фундаментальных понятий науки, которые объединяют под общим углом зрения самые разнообразные явления как субъективной реальности, так и человеческой психики, сферы идеального» [129, c. 7].
Попытку общенаучной концептуализации информационного подхода на базе субстанциональных представлений об информации предпринял И.И. Юзвишин [171]. Е.А. Седов обосновал роль феномена разнообразия и избыточного кодирования в информационном взаимодействии развивающихся систем. Анализируя многочисленные публикации, касающиеся данной проблематики, отметим непреходящий интерес ученых и философов к информационному подходу и его прикладным аспектам. Обращает на себя внимание плодотворное сотрудничество философов и ученых в решении перечисленных проблем, где наряду с вербально-логической формой философской рефлексии широко использована математическая форма (И.А. Кузнецов, И.Л. Мусхелишвили, Ю.А. Шрейдер, Н.Н. Моисеев, В.В. Налимов и др.)
В педагогических исследованиях проблема обновления содержания обучения на основе информационного подхода еще не получила достаточно полного решения. В работах Степановой Г.Н., Горячева А.В. и др. намечены отдельные направления совершенствования учебных курсов, разработаны некоторые технологии обновления содержания школьных дисциплин физики и информатики. Специального же исследования, направленного на использование информационного подхода в обучении математике, еще нет.
Главной причиной возникающих при этом трудностей являются недооценка роли учебной информации как средства активизации и развития познавательной деятельности учащихся, и как следствие: ограниченность и фрагментарность подачи учебного материала без актуализации его связей с другими вопросами и отсутствия целостного взгляда на учебную проблему. Вместе с тем несформированность стратегического (информационного) мышления у большинства педагогов-предметников негативно сказывается на результатах обучения и снижении общей интеллектуальной культуры школьников.
Информация является базовым функциональным понятием информационного подхода к изучению науки, содержание и объем которого переменные и зависят от многих факторов (объекта, субъекта, средств, методологии, организации, языка исследования).
Винер и Эшби явно не пользовались понятием «информационный подход», однако фактически рефлексировали в его рамках.
