Софронова Наталия Викторовна, Горохова Римма Ивановна
Моделирование педагогических систем

Lib.ru/Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь]
  • Оставить комментарий
  • © Copyright Софронова Наталия Викторовна, Горохова Римма Ивановна (n_sofr@mail.ru)
  • Обновлено: 24/07/2015. 450k. Статистика.
  • Монография: Публицистика
  • Иллюстрации/приложения: 3 штук.
  • Скачать FB2
  •  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Новый взгляд на педагогические исследования.


  • Н. В. Софронова, Р. И. Горохова

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    Монография

    Чебоксары - 2011


       ББК
      
      
       Н. В. Софронова, Р. И. Горохова Моделирование педагогических систем: Монография. - Чебоксары: Чувашский гос.пед.ун-т, 2011. - 174 с.
      
      
      
       Рецензенты:
      
      
      
      
       В монографии изложены современные методы моделирования педагогических систем (в том числе когнитивное и на основе синергетического подхода), а так же обработки результатов педагогического эксперимента. Приведены задания и упражнения для различных педагогических специальностей, ориентированные на отработку навыков применения средств информационных технологий при моделировании и анализе педагогических систем.
       Монография предназначена аспирантам и научным работникам, может быть полезна студентам педагогических вузов при изучении дисциплин "Педагогика", "Информатика", "Методы математической статистики в психолого-педагогических исследованиях", "Информационные технологии в образовании", а так же практикующим учителям.
      
      
      
      
      
      
       ISBN
      
      

    No Н. В. Софронова, Р. И. Горохова


    ОГЛАВЛЕНИЕ

       ВВЕДЕНИЕ
       ГЛАВА 1. Методологические основы построения педагогических систем
       ї 1.1. Понятие и сущность педагогической системы
       ї 1.2. Свойства и закономерности развития педагогических систем
       ї 1.3. Виды и формы представления структур педагогических процессов и явлений
       ї 1.4. Построение систем управления педагогическими процессами
       ГЛАВА 2. Методы моделирования педагогических процессов
       ї 2.1. Современные подходы к моделированию педагогических процессов.
       ї 2.2. Методы формализованного представления педагогических систем
       ї 2.3. Методы качественного анализа педагогических систем
       ї 2.4. Информационный подход к построению педагогических систем
       ГЛАВА 3. Методики оценки эффективности функционирования педагогических систем
       ї 3.1. Педагогический эксперимент как средство оценки эффективности педагогических систем
       ї 3.2. Технология проведения педагогического эксперимента с использованием средств информационных и коммуникационных технологий
       ї 3.3. Применение методов математической статистики
       ї 3.4. Непараметрические методы обработки статистических данных
       ї 3.5. Пример обработки данных реального педагогического эксперимента
       Глава 4. Описание процесса построения педагогических систем в диссертационных исследованиях
       ї 4.1. Принципы построения педагогических систем
       ї 4.2. Этапы построения педагогических систем и их отражение в диссертационных исследованиях
       ї 4.3. Основные структурные и содержательные компоненты диссертационного исследования
       ЗАКЛЮЧЕНИЕ
       БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
       ПРИЛОЖЕНИЯ

    ВВЕДЕНИЕ

      
       В государственном образовательном стандарте по педагогическим специальностям отмечается: "Технологическая революция и возникновение постиндустриального общества привели к тому, что к человеку стали предъявлять новые требования: работник теперь должен не только хорошо выполнять производственные функции, но и уметь проектировать, принимать решения и выполнять творческую работу", что требует от выпускника вуза умения самостоятельно принимать решения, их реализовать, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни, применять в своей работе новые достижения науки и техники. Проблема качества подготовки квалифицированных кадров, в том числе и в области образования, всегда была и остается одной из важнейших задач для высшей школы. Сегодня встаёт вопрос о подготовке творческих учителей, умеющих проводить экспериментальное исследование и на этой основе делать обобщенные выводы, формулировать научно-методические рекомендации, нацеленные на коренное улучшение работы общеобразовательной школы.
       Проблема подготовки будущего учителя постоянно привлекала внимание, как учёных, так и практических работников сферы образования. Становлению общей теории педагогического образования во многом способствовали исследования О.А. Абдуллиной, Н.В. Александрова, С.И. Архангельского, В.В. Краевского, Н.В. Кузьминой, А.А. Леонтьева, Б.Ф. Ломова, З.А. Мальковой, Р.С. Немова, Н.Д. Никандрова, А.В. Петровского, В.И. Пидкасистого, А.И. Пискунова, В.А. Сластёнина и др. Значительный вклад в развитие методической системы обучения информатике в школе и в системе высшего педагогического образования внесли С.А. Бешенков, Я. А. Ваграменко, А.Г. Гейн, Б.С. Гершунский, С.Г. Григорьев, А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, Г. А. Кручинина, М.П. Лапчик, А.С. Лесневский, О.Н. Лучко, И. В. Роберт и др.
       В монографии отражены современные концептуальные положения педагогики, используется методологический аппарат теории систем и системного анализа, достижения в области информатики, кибернетики, математики (прежде всего математической статистики) для обоснования современных методов моделирования и анализа педагогических систем. В ии приведены примеры из диссертационных работ, выполненных в аспирантуре Института информатизации образования Российской академии образования (ИИО РАО), преимущественно под руководством одного из авторов. Обращение к научным работам явилось естественным следствием того, что именно в диссертациях наиболее полно используется методологический аппарат исследования педагогических систем.
       Монография состоит их трех глав. В первой главе приведено обоснование методологического аппарата анализа педагогических систем. Во второй главе представлены методы моделирования педагогических систем, в том числе когнитивного структурирования и моделирование с позиции синергетического подхода. В третьей главе раскрыта и обоснована современная концепция организации и проведения педагогического эксперимента, рассмотрены возможности средств информационных и коммуникационных технологий для организации исследовательской работы. Описаны современные методы обработки результатов педагогического эксперимента - это, прежде всего, классические методы математической статистики (?-квадрат, Стьюдента и др.), а также непараметрические методы (Вилкоксона, Вилкоксона-Мана-Уитни, Макнамары и др.). Кроме того, представлены методы обработки данных педагогического эксперимента, разработанные в лабораториях ИИО РАО.
       Авторское участие в создании монографии выразилось следующим образом: первые две главы написаны профессором кафедры информатики и вычислительной техники, доктором педагогических наук Н. В. Софроновой, третья глава - доцентом кафедры математики и информатики, кандидатом педагогических наук Р. И. Гороховой.
      
      
       0x08 graphic
    ГЛАВА 1. Методологические основы построения педагогических систем

    ї 1. Понятие и сущность педагогической системы

       Понятие "педагогическая система" основывается на двух составляющих: педагогика и система. Поэтому прежде всего обратимся к толкованию этих составляющих.
       Существует несколько десятков определения системы. Так, Л. фон Берталанфи определял систему как "комплекс взаимодействующих компонентов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой" [Волкова, с. 16]. Затем в определениях системы появляется понятие цель. Например, в определении Ф. Е. Темникова "система - организованное множество" (то есть множество, подчиненное некоторой цели). Потом - в виде конечного результата, системообразующего критерия, функции (в определениях В. И. Вернадского, У. Р. Гибсона, П. К. Анохина и др.), а позднее - с явным упоминанием о цели: система "конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала" (В. Н. Сагатовский). Усиление философской концепции субъективной познаваемости мира присутствует в определении Ю. И. Черняка: "Система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания".
       При разработке и анализе конкретных систем необходимо учитывать следующие факторы:
      -- цель функционирования системы;
      -- конпоненты системы и их отношения;
      -- взаимодействие системы с окружающей средой (под средой понимают "совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а так же тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы" [Волкова, с. 22].
       Несколько слов о таких понятиях, как "элемент", "компонент" и "подсистема", "связь", "цель", "структура". Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы или, другими словами, элемент - это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели.
       Понятие подсистема подразумевает, что выделяется относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и в частности, имеющая подцель, на достижение которой направлена подсистема, а также другие свойства - свойство целостности, коммуникативности и т.п., определяемые закономерностями систем. Если же части систем не обладают такими свойствами, а представляют собой просто совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.
       Например, в диссертации А. П. Декиной на тему "Методические подходы обеспечения преемственности школьного и вузовского курсов информатики (на примере педагогических вузов)" описана дидактическая модель системы преемственности в обучении, предложенная А.П. Сманцером. Система "включает в себя две подсистемы: учебно-познавательную преемственность, связанную с деятельностью обучающихся и процес­суально-обучающую преемственность, связанную с деятельностью обучающих. Подсистема учебно-позна­вательной преемственности состоит из мотивационно-целевого, содержательно-деятельностного, оценочно-рефлексивного и организационно-планирующего компонентов, а подсистема процессуально-обучающей преемственности - из нормативного, организационно-методического, регулятивно-стимулирующего и контрольно-оценочного. Остановимся на краткой характеристике каждого из этих компонентов.
       Сущность мотивационно-целевого компонента преемственности состоит в обеспечении взаимосвязи мотивации учения, целеполагания и познавательного интереса на всех ступенях обучения человека.
       Содержательно-деятельностный компонент преемственности в учении способствует плавности перехода от одной ступени обучения к последующей, более высокой, т.е. в усвоении знаний, в овладении предметными умениями и навыками не будет искусственного разрыва.
       Учебно-операциональная преемственность обеспечивает выработку у учащихся необходимых общеучебных, логических и учебных умений и навыков, дающих возможность дальнейшего самообразования, самостоятельного выбора необходимой информации в условиях непрерывного образования.
       Суть оценочно-рефлексивного компонента преемственности заключается в постепенном и последовательном развитии у учащихся от класса к классу умений и навыков контроля и самоконтроля, оценки и самооценки, самоанализа и самопознания. А.П. Сманцер выделяет следующие элементы оценочно-рефлексивного компонента преемственности: 1) по самоконтролю, самооценке учебной деятельности; 2) по регулированию своих мотивов и интересов; 3) по осмыслению своих действий и самопознанию как личности.
       В состав организационно-планирующего компонента преем­ственности автор включает следующие элементы: 1) организация учебно-познавательной деятельности; 2) создание благоприятных усло­вий для учебно-познавательной деятельности; 3) организация и планирование самообразования и самовоспитания; 4) планирова­ние учебной деятельности и оптимальное распределение своего свободного времени. Суть этого компонента преемственности состоит в создании на каждой ступени обучения благоприятных условий для учебы учащихся на последующих ступенях, в обучении их методам и приемам планирования и организации учебно-познавательной деятельности. Тем самым должна осущес­твляться подготовка обучающихся к непрерывному самообразо­ванию и самовоспитанию.
       Рассмотрим теперь компоненты подсистемы процессуально-обучающей преемственности. Она, как было отмечено выше, состоит из нормативного, организационно-методического, регулятивно-стимулирующего и контрольно-оценочного компонентов и способствует обеспечению преемственности в работе учителей средней школы и преподавателей вузов.
       Сущность нормативного компонента преемственности состоит в том, что при переходе на более высокую ступень обучения, изменяются формы, характер и методы стимулирования учебно-познавательной деятельности учащихся, методы преподавания, стиль отношений между учащимися и преподавателями. Учащиеся постепенно приучаются к новым условиям учебной работы, которые в определенной степени приближаются к вузовским методам обучения. Это помогает преодолеть в некоторой мере разрыв в приемах и методах, используемых в работе средней и высшей школы.
       Регулятивно-стимулирующий компонент преемственности заключается в поддержании педагогического процесса в заданном режиме, обеспечении преемственности в его про­текании, в методах и приемах стимулирования учебной деятельности на каждой ступени обучения. В этом компоненте преемственности А.П. Сманцер выделяет следующие элементы: 1) регулирование стиля общения между преподавателями и обучающи­мися, в методах и приемах стимулирования учебно-познаватель­ной деятельности на каждой ступени обучения; 2) соотношение компонентов преемственности в учебной деятельности; 3) стимулирование учебной деятельности; 4) обеспечение соответствующего стиля общения и отношении между преподавателями и обучающимися. Реализация регулятивно-стимулирующего компонента процессуально-обучающей преемственности должна способствовать оптимальности протекания учебного процесса в средней и высшей школе.
       Суть контрольно-оценочного компонента преемственности в деятельности преподавателя заключается в систематическом контроле и оценке учебной деятельности обучающихся и ее результатов, в постоянном контроле и наблюдении за хо­дом педагогического процесса и при необходимости его коррек­ции вначале только самим преподавателем, затем совместно с учащимися и, впоследствии, при участии органов самоуправления. В состав контрольно-оценочного компонента преемственности входят следующие элементы: контроль учебной деятельности обучающихся, оценка результатов учебной деятельности обучаю­щихся, контроль за ходом процесса обучения и его коррекция.
       Таким образом, все компоненты преемственности в обучении взаимосвязаны и взаимообусловлены и нарушение преемственности в реализации одного из них незамедлительно сказывается на результатах процесса обучения.
       Такая дидактическая модель системы преемственности в обучении способствует, по мнению автора, "получению полного представления о возможностях реализации всех компонентов учебно-познавательной преемственности в обучении школьников и студентов, об изменениях в процессуально-обучающей деятельности педагогов на каждой последующей ступени системы непрерывного образования. Она позволяет прогнозировать полноценную преемственность в обучении школьников и студентов как внутри каждой ступени непрерывного образования, так и при переходе на последующие ступени".
       Связь определяют как ограничение степени свободы элементов, поскольку элементы, вступая во взаимодействие друг с другом утрачивают часть своих свойств. Связи можно охарактеризовать направлением (направленные, ненаправленные), силой (сильные и слабые), видом (подчинения, порождения, равноправные, управления и др.)
       В Большой советской энциклопедии дается следующее определение понятия цель: "заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека, группы людей". С целью связаны такие основополагающие понятия как целесообразность, целенаправленность и др., поэтому мы еще не раз вернемся к их определению.
       Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство (строение). При этом в сложных системах структура включает не все элементы и связи между ними, а лишь наиболее существенные компоненты и связи, которые обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от позиции исследователя или стадии познания объектов реального мира.
       Перейдем к определению объекта изучения педагогики как науки. Известно, что педагогика исследует процессы передачи и усвоения знаний в системе дошкольного, общего среднего, профессионального и дополнительного образования, как принято говорить, "пути перехода от незнания к знанию". Вся "система образования в Российской Федерации представляет собой совокупность взаимодействующих:
      -- преемственных образовательных программ и государственных образовательных стандартов различного уровня и направленности;
      -- сети реализующих их образовательных учреждений независимо от их организационно-правовых форм, типов и видов;
      -- органов управления образованием и подведомственных им учреждений и организаций". [Федеральный закон "Об образовании"]
       Однако процессы, происходящие в пределах системы образования, изучает не только педагогика. Образование в различных аспектах изучают такие области научного знания, как экономика, социология, психология, технические науки (создание средств обучения), философия и др. Педагогические исследования решают следующие проблемы (в соответствии с классификацией ВАК) [Загузов, с. 137-144]:
      -- общая педагогика охватывает проблемы, связанные с историческими аспектами, закономерностями и тенденциями развития педагогической науки и практики в обществе;
      -- теория и методика обучения охватывает область педагогической науки, которая рассматривает методологию, методику и средства обучения в частнодидактическом аспекте;
      -- коррекционная педагогика призвана охватывать научные исследования в области обучения и воспитания детей, подростков и взрослых с различными аномальными отклонениями;
      -- теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровительной физической культуры призвана решать научные проблемы в области развития физического воспитания, спорта и оздоровительной физической культуры;
      -- теория и методика культурно-просветительской деятельности призвана обеспечивать научные разработки в области культурно-просветительской деятельности в различных типах учебных заведений и обществе в целом;
      -- теория и методика дошкольного образования включает в себя проблемы, связанные с обучением и воспитанием детей дошкольного возраста;
      -- теория и методика профессионального образования призвана решать научные проблемы, связанные с профессиональной подготовкой специалиста в различных типах высших и среднеспециальнх учебных заведениях;
      -- библиотековедение и библиографоведение (по педагогическим наукам) призвана решать научные проблемы, связанные с изучением процессов организации средств библиотечной и информационно-библиографической деятельности закономерностей возникновения, функционирования и развития отечественной и зарубежной библиотечно-библиографических систем;
      -- психология развития, акмеология (по педагогическим наукам) призвана решать педагогические проблемы развития человека на этапах становления его как специалиста той или иной области народного хозяйства и достижения им наивысшего профессионального мастерства.
       Если изучаемое явление или процесс находятся в пределах указанных выше направлений, то будем говорить о педагогическом исследовании, а системы, разработанные для решения научной проблемы в рамках этого исследования, будем называть педагогической системой.
       Существуют и другие определения педагогических систем. Так, "под системой обучения по какому-либо предмету в широком смысле слова понимается система основных положений (принципов), определяющих содержание, формы и методы обучения" [Проф., с. 106]. В. П. Беспалько определил педагогическую систему следующим образом: это "определенная совокупность взаимосвязанных средств, методов и процессов, необходимых для создания организованного, целенаправленного и преднамеренного педагогического влияния на формирование личности с заданными качествами" [Беспалько, с. 56]. Павлов И. В. утверждает, что "педагогическая система имеет сложную структуру и включает: цели, выраженные в исходной концепции воспитания, деятельность, обеспечивающая ее реализацию, субъект деятельности, ее организующий и в ней участвующий; рождающиеся в деятельности и общении отношения, интегрирующие субъект и некую общность; среда системы, освоенная субъектом, и управления, обеспечивающие интеграцию компонентов в целостную систему, и развитие этой системы". (Автореферат диссертации "Система деятельности современной школы по предупреждению педагогической запущенности и правонарушений несовершеннолетних". - Чебоксары, 1999).
       Согласно Викторовой Л. Г. педагогическая система определяется как "упорядоченное множество взаимосвязанных компонентов, образующих целостное единство, подчиненное целям воспитания и обучения [2; 21]. Систему составляют структурные и функциональные компоненты. "Структурные компоненты педагогической системы являются базовыми элементами, характерными только для педагогических систем" [2; 18]. Таких компонентов шесть: цель - "важнейший компонент любой педагогической системы, обусловливающий сам факт ее создания" [3; 11]; учебная информация, "которая должна стать предметом усвоения теми или иными людьми" [3; 11]; средства педагогической коммуникации, "с помощью которых организуется деятельность учащихся по усвоению учебной информации в зависимости от целей педагогической системы" [2; 18]; учащиеся - "определенный контингент людей, испытывающих потребность в определенной подготовке, образовании или воспитании" [3; 11]; педагоги, "соответствующие целям системы, владеющие определенной информацией, средствами коммуникации, вооруженные психологическими знаниями об объекте педагогического воздействия" [3; 12]; результат - знания, умения, навыки, сформированные у учащегося к окончанию срока функционирования системы, т.е. к моменту выпуска [2; 21]. Результат, или уровень успешности системы, является критерием эффективности ее деятельности [там же] .
       "Функциональные компоненты - это устойчивые базовые связи ... структурных компонентов, возникающие в процессе деятельности руководителей, педагогов, учащихся ..." [Педагогические системы (3); 15]. Авторы выделяют следующие функциональные компоненты педагогической системы: гностический, включающий действия, связанные с процессом накопления новых знаний о системе и ее компонентах в процессе решения педагогических задач; проектировочный, включающий действия, связанные с перспективным планированием задач и способов их решения; конструктивный, связанный с отбором и композиционным построением содержания учебной и воспитательной информации; коммуникативный, включающий действия по установлению педагогически целесообразных взаимоотношений между участниками педагогического процесса; организаторский, связанный с реализацией педагогического замысла конкретной организацией взаимодействия участников процесса; коррективный, связанный с перестраиванием деятельности педагогической системы в зависимости от уровня ее успешности (см. [2; 17-18] , [3; 19-20]).
       Г. К. Селевко считает, что тенденция совершенствования образовательных технологий характеризуются переходом, в том числе, "от чисто ассоциативной, статической модели знаний к динамически структурированным системам умственных действий" [Селевко, с. 3]. Необходимо отметить, что понятия "педагогическая технология" и "педагогическая система" во многом взаимосвязаны, поскольку педагогические процессы - это динамически развивающиеся, управляемые процессы, которые обычно описывают как технологию. Слово "технология" употребляют в разных аспектах, добавляя: информационная, педагогическая, обучения, применения программных средств.
       Приведем несколько примеров определения понятия педагогическая технология:
       "Технология - это искусство, мастерство, умение, совокупность методов обработки, изменения состояния.
       Технология - это интеллектуальная переработка технически значимых качеств и способностей.
       Технология - это организованное, целенаправленное, преднамеренное педагогическое влияние и воздействие на учебный процесс.
       Технология - это средство гарантированного достижения планируемых результатов обучения.
       Технология - это минимум педагогических экспромтов в практическом преподавании" [Проф., с. 264].
       Любую технологию обычно понимают как искусственно организуемый процесс (в отличие от природных явлений, протекающих естественно) с заданными начальными условиями, известным результатом и способами достижения этого результата.
       На современном этапе развития педагогики как науки существует несколько подходов к пониманию сущности и назначения технологии обучения. Педагогические технологии (и ее образующие - технологии обучения) привлекают в последнее время большое внимание ученых-педагогов. По определению ЮНЕСКО технология обучения, в общем смысле, - это "системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящей своей задачей оптимизацию форм образования" [2, 47]. В. П. Беспалько определил технологию обучения как "проект определенной педагогической системы, реализуемой на практике" [Беспалько, с. 56]. Е. И. Машбиц определил технологию обучения как "систему материальных и идеальных (знания) средств, используемых в обучении, и способы функционирования этой системой" [1, 56].
       Сопоставляя различные определения понятия "педагогическая технология", можно заметить, что во всех определениях присутствует требование системности. Мы, кроме того, считаем необходимым подчеркнуть динамичность этого процесса, то есть переход заданного состояния при известных условиях в известное новое состояние. Другими словами, под технологией обучения обычно понимают системно организованный процесс передачи общественных знаний обучаемым, при котором заранее устанавливают объем передачи знаний (содержание образования), способы передачи (методы и формы обучения), средства и конечный результат (описанный в стандартах образования).
       Технология обучения является связующим звеном между теорией и практикой, поскольку ни педагогические, ни психологические теории не могут быть непосредственно перенесены в область практической деятельности. Понятие педагогической технологии, в соответствии с основными положениями дидактики, включает понятия технологии обучения и воспитания.
       Приведем в качестве примера фрагмент описания технологии применения программных средств в учебном процессе общеобразовательной школы (Н. В. Софронова Программно-методические средства в учебном процессе общеобразовательной школы. - М.: ИИО РАО, 1998.) "Структура технологии обучения должна отражать основные компоненты учебного процесса, а именно, цели использования программных средств (ПС) в учебном процессе, деятельность учащегося и учителя, способы их взаимодействия. Исходя из этих соображений структуру технологии применения ПС в учебном процессе можно представить следующим образом (см. табл. 5).
       Продолжительность применения ПС в учебном процессе общеобразовательной школы равна продолжительности обучения. Как мы говорили выше, можно выделить три этапа изучения информатики в школе:
      -- "пропедевтический (I-VI классы) предусматривает знакомство школьников с компьютером, формирование первых элементов информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т. п.;
      -- на втором этапе (VII-IX классы) осваивается базовый курс, обеспечивающий овладение учащимися методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в учебных целях;
      -- третий этап (X-XI классы) обеспечивает продолжение изучения информатики в курсе, дифференцированном по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников".

    Таблица 1.

    Структура технологии применения программных средств в учебном процессе общеобразовательной школы

    Уровни

    Пропедевтический

    Базовый

    Профориентационный

    Задачи использования ПС в учебном

    процессе

    Сообщение

    знаний о возможностях ЭВМ и протекании информационных процессов

    Сообщение знаний о системно-информационной картине мире, формирование навыков пользователя ЭВМ

    Профессиональная ориентация в области информационных технологий

    Знания учащихся

    Первоначальные знания об устройстве, способах функционирования ЭВМ, протекании информационных процессов

    Базовые знания в области школьного курса информатики, умения применять ПС в учебной деятельности

    Знания о возможностях использования программных средств в профессиональной деятельности

    Преобладающий вид деятельности

    учащихся

    Игровой

    Познавательный, исследовательский

    Исследовательский

    Управление процессом обучения

    Учитель частично функции управления учебным процессом

    передает программным средствам учебного назначения

      

    Особенности этапа ориентировки

    Предъявление учебной информации в динамике, эмоционально-окрашено

    Формируются навыки информационно-поисковой деятельности

    Формирование навыков структуризации информации

    Этап исполнительный

    Совершенствуется за счет использования ПС

    Этап контроля

    Индивидуализируется за счет использования ПС

      

    Деятельность учителя

    Владение технологией использования ПС в учебном процессе

      

    Роль учителя

    Учитель-друг

    Наставник, помощник

    Учитель-консультант

      
       Задачи использования ПС в учебном процессе соответствуют основным направлениям применения ПС в учебном процессе и на каждом этапе будут разные: на пропедевтическом уровне - это сообщение знаний о возможностях компьютерных технологий и протекании информационных процессов; на базовом - сообщение знаний о системно-информационной картине мире, формирование навыков пользователя ЭВМ; на профориентационном - профессиональная ориентация в области информационных технологий.
       В соответствии с выделенными уровнями можно определить требования к знаниям учащихся и преобладающий вид деятельности. На пропедевтическом уровне учащиеся должны знать первоначальные сведения об устройстве, способах функционирования ЭВМ, протекании информационных процессов; на базовом - содержание образования школьного курса информатики, уметь применять ПС в учебной деятельности; на профориентационном - знать о возможностях использования программных средств в будущей профессиональной деятельности.
       Преобладающий вид учебной деятельности на разных уровнях будет различным. Основной организационной формой урока в младших классах должна быть игра. Поскольку игровая деятельность представляет собой такой процесс, когда мотив и предмет деятельности совпадают и находятся в самом процессе деятельности - эффективность такой деятельности максимальна. Поэтому, по возможности, каждый урок должен содержать либо игровой момент, либо вообще быть построен в виде игры. Кроме того, обучающие программы, разработанные для начальной школы, включают, как правило игровой момент. Поэтому и при использовании ПС на уроках в качестве средства обучения возможна организация деятельности учащихся в виде игры. Роль учителя на уроке заключается в создании атмосферы поддержки и творчества, учитель является другом учащихся, имеющим, как и учащиеся, право на ошибку, не обязанным все знать. При такой установке познавательная деятельность учащихся активизируется, они не боятся задавать вопросы, не боятся ошибиться (ведь даже учитель имеет право на ошибку). Преобладание игровой деятельности в младших классах не отменяет другие виды учебной деятельности, здесь должны быть и работа с книгой, и заучивание, и пересказ, и контрольные работы и т. д.
       На базовом уровне преобладающими будут познавательная и исследовательская деятельность. Процесс активного, систематизированного и глубокого освоения программных средств, а также их использование в учебном процессе в соответствии с описанными выше принципами, предполагает активизацию познавательной деятельности учащихся. А поскольку специфика и основное назначение программных средств в обработке информации, то основным видом деятельности при освоении программных средств учащимися будут информационно-поисковый и экспериментально-исследовательский, формирующие навыки исследовательской деятельности. Учитель на базовом уровне формулирует проблемы, контролирует успешность продвижения учащихся от незнания к знанию, то есть является наставником и помощником.
       На профориентационном уровне применения программных средств учебного назначения в соответствии с поставленной задачей учащиеся используют ПС для расширения знаний о возможностях программных средств в области избранной профессии и в качестве средства обучения на уроках. В обоих случаях преобладающим видом учебной деятельности будет исследовательский. Учитель формулирует проблему в общем виде, учащиеся конкретизируют проблему, сами разрабатывают пути ее решения, отбирают необходимую информацию, подбирают средства для ее обработки, подготавливают отчет и защищают свое решение перед классом. Учитель в этом случае выступает в роли консультанта.
       Принято в качестве деятельности преподавания рассматривать подсистему учебной деятельности, которая направлена на создание условий для осуществления деятельности учения. Программные средства учебного назначения предоставляют возможность обучающему: 1) составлять индивидуализированные учебные и контрольные задания, 2) предъявлять их учащимся, 3) проводить обучение в интерактивном режиме, 4) совершенствовать коммуникативные связи в процессе обучения (за счет использования локальных сетей).
      

    ї 2. Свойства и закономерности развития педагогических систем

       Системы различают в соответствии с их свойствами или признаками. Системы делят на детерминированные и стохастические, открытые и закрытые, абстрактные и материальные и т.д. Известно, что классификации всегда относительны. Так, любая абстрактная модель имеет какое-то материальное воплощение (изображение на бумаге, компьютерная программа и пр.).
       Рассмотрим некоторые свойства, наиболее важные для педагогических систем. Понятие открытая система ввел еще Л. фон Берталанфи. Основные отличительные черты открытых систем - способность обмениваться со средой массой, энергией, информацией. Практически любая педагогическая система является открытой, поскольку существует в социуме и всегда зависит от состояния окружающей среды (экономические, политические, экологические, технические и другие аспекты).
       Например, внешние связи учреждения дополнительного образования определя­ются следующей схемой (см. Рис.3) [Бакшаева]

    0x08 graphic
    0x01 graphic

       Именно для открытых систем выполняется закон самоорганизации, поэтому важно для системы управления поддерживать хороший обмен информацией со средой.
       Как уже отмечалось, важное понятие для характеристики систем - это цель. Различают целенаправленные или целеустремленные системы. В этом классе можно выделить системы, в которых цели задаются извне и системы, в которых цели формируются внутри системы (что характерно для открытых, самоорганизующихся систем).
       По степени сложности различают простые и сложные системы. Причем при определении сложности системы учитывают не столько ее размеры, сколько сложность поведения системы (даже микроорганизмы являются сложной системой). Системы, в которых основным элементом является человек, всегда являются сложными, поскольку характеризуются самосознанием, мышлением, нетривиальным поведением.
       По степени организованности системы разделяют на хорошо структурированные, плохо структурированные и неструктурированные (диффузные). Представление объекта или процесса в виде хорошо организованной системы возможно в тех случаях, когда исследователю удается определить все элементы системы и их взаимосвязи между собой и с целями системы в виде детерминированных (аналитических, графических) зависимостей. Представление объекта в виде хорошо организованной системы применяется в тех случаях, когда может быть предложено детерминированное описание и экспериментально показана правомерность его применения, т.е. экспериментально доказана адекватность модели реальному объекту или процессу.
       Плохо структурированные системы характеризуются некоторым набором макропараметров и закономерностей, которые выявляются на основе исследования не всего объекта или класса явлений, а путем изучения определенной с помощью некоторых правил достаточно представительная выборки компонентов, характеризующих исследуемый объект или процесс. На основе такого выборочного исследования получают характеристики или закономерности и распространяют эти закономерности на поведение системы в целом.
       Педагогические системы относятся к плохо структурированным. Поведение системы определяется на основе исследования выборки, поэтому всегда надо учитывать вероятностный характер такого поведения и обязательно оценить степень вероятности с помощью специальных приемов, изучаемых математической статистикой (см. Гл. 3)
       Отображение в виде диффузных систем находит широкое применение при определении пропускной способности систем разного рода, например, при исследовании документальных потоков информации и пр.
       Класс самоорганизующихся или развивающихся систем характеризуется рядом признаков, приближающих их к реальным развивающимся объектам. К таким признакам относят [В, с. 51]:
      -- нестационарность (изменчивость, нестабильность) отдельных параметров и стохастичность поведения;
      -- уникальность и непредсказуемость поведения системы в конкретных условиях, но в то же время наличие предельных возможностей, определяемых имеющимися ресурсами и характерными для определенного вида систем структурными связями;
      -- способность адаптироваться к изменяющимся условиям среды и помехам (как внутренним, так и внешним), что иногда затрудняет управление системой;
      -- способность противостоять энтропийным (разрушающим систему) тенденциям, обусловленная наличием активных элементов, способных им противостоять; даже наблюдаются негэнтропийные тенденции, то есть собственно самоорганизация, развитие;
      -- способность вырабатывать варианты поведения и изменять свою структуру (при необходимости), сохраняя при этом целостность и основные свойства;
      -- способность и стремление к целеобразованию.
       Следует иметь в виду, что начиная с некоторого уровня сложности, систему легче изготовить и ввести в действие, преобразовать и изменить, чем отобразить формальной моделью. По мере накопления опыта исследования таких систем была осознана основная особенность - принципиальная ограниченность формализованного описания развивающихся, самоорганизующихся систем. Поэтому необходимо сочетание формальных методов и методов качественного анализа при исследовании педагогических систем, которые так же являются развивающимися.
       В процессе изучения особенностей функционирования и развития сложных систем был выявлен ряд закономерностей. К ним относят [В]:
      -- Закономерности взаимодействия части и целого, основным параметром является целостность (эмерджентность) системы. При доказательстве целостности системы необходимо учитывать, что 1) свойства системы (целого) не являются простой суммой свойств составляющих ее элементов qi; 0x01 graphic
    ; то есть проявляются новые свойства системы; 2) свойства системы (целого) зависят от свойств составляющих ее элементов: Q = f(qi).
      -- Интегративность, которая выявляет системообразующие, системосохраняющие факторы, в числе которых важную роль играют неоднородность и противоречивость элементов, с одной стороны, и их стремление вступать в коалиции, с другой.
      -- Коммуникативность описывает связи системы со средой (причем выделяют надсистему, задающую требования и ограничения исследуемой системе, и подсистемы, подведомственные системы, а так же системы одного уровня с рассматриваемой).
      -- Иерархичность - это средство исследования систем с неопределенность, при котором глобальную проблему разделяют на более мелкие и уже исследуют их. При этом даже если эти мелкие проблемы не удается раскрыть и объяснить, то все же иерархическое упорядочение частично снимает общую неопределенность, обеспечивает управляемый контроль за принятием решения.
      -- Историчность учитывает тот факт, что каждая система изменяется, она не только функционирует, развивается, но и погибает (например, изменение политического устройства в стране приводит к гибели многих социальных систем).
      -- Самоорганизация. В основе этой закономерности лежит единство двух противоречивых тенденций: с одной стороны, возрастание энтропии, с другой, в саморазвивающихся системах наблюдаются негэнтропийные тенденции, лежащие в основе эволюции. В зависимости от преобладания энтропийных или негэнтропийных тенденций система может развиваться либо в направлении более высокого уровня иерархии и переходить на него, либо на более низкий уровень существования (в состояние упадка).
      -- Эквифинальность - это способность системы достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы. Эта закономерность исследует предельные возможности системы.
      -- Закон "необходимого разнообразия". Создавая систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием Vs (сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие Vu (знание методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разработать методику, предложить новые методы решения проблемы), то есть Vu>Vs.
      -- Закономерности целеобразования. К ним относят: 1) представление о цели и формулировке цели от стадии познания объекта и от времени; 2) зависимость цели от внешних и внутренних факторов; 3) возможность и необходимость сведения задачи формулирования обобщающей (общей, глобальной) цели к задаче ее структуризации.
      -- Закономерности формирования структур целей: 1) зависимость способа представления цели от стадии познания объекта; 2) проявление в структуре целей закономерности целостности; 3) формирование иерархических структур целей.
       Приведем пример описания закономерностей системы образования России (А. Е. Софронов "Синергетический подход к исследованию экономических процессов и явлений (на примере рынка образовательных услуг)" - Дис...к.эк.н., Чебоксары, 2003).
       Система образования как сложная иерархическая система подчиняется следующим закономерностям: взаимодействия части и целого (целостность, интегративность), иерархической упорядоченности систем (коммуникативность, иерархичность), функционирования и развития систем (историчность, самоорганизация), осуществимости систем (эквифинальность, закон "необходимого разнообразия", потенциальная эффективность), возникновения и формулирования целей, формирования структур целей, проявление в структуре целей закономерности целостности, формирования иерархических структур целей. Проведем краткий обзор названных закономерностей.
       Закономерность взаимодействия части и целого обеспечивается удовлетворением целостности и интегративности системы. Закономерность целостности (эмерджентность) проявляется в системе при возникновении у нее "новых интегративных качеств", несвойственных ее компонентам. Например, такие компоненты рынка образовательных услуг, как образовательные программы имеют различное содержание в соответствии с направлениями профессиональной подготовки, но в своем единстве они обеспечивают полноценное воспроизводство рабочей силы.
       Интегративными называют системообразующие, "системосохраняющие" факторы, в числе которых важную роль играют неоднородность и противоречивость элементов, с одной стороны, и стремление их вступать в коалиции, с другой. Например, система профессиональных образовательных учреждений является неоднородной, с одной стороны, но выполняет общую экономическую задачу: подготовка будущей рабочей силы и, в связи с этим, ее элементы - образовательные учреждения, стремятся к интеграции в пределах профессиональной направленности и уровня (начальные, средние, высшие).
       Закономерности иерархической упорядоченности систем тесно связаны с закономерностью целостности, с расчленением целого на части. Однако они характеризуют и взаимодействие системы с ее окружением со средой, надсистемой, подчиненными системами. Иерархическая упорядоченность систем описывается закономерностями коммуникативности и иерархичности.
       Сложное взаимодействие системы с ее окружением отражено в определении В. Н. Садовского и Э. Г. Юдина: "...2) она образует особое единство со средой; 3) как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка; 4) элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка" [18]. Из определения следует, что система не изолирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой сложное и неоднородное образование, содержащее надсистему (систему более высокого порядка, задающую требования и ограничения исследуемой системе), подсистемы (нижележащие, подведомственные системы) и системы одного уровня с рассматриваемой. По отношению к рынку образовательных услуг надсистемой является вся система образования, или экономическая система государства (рынок образовательных услуг - пересечение систем). Подсистемами рынка образовательных услуг являются множества образовательных учреждений, образовательных программ, профессорско-преподавательский состав и др. Системами одного уровня с рынком образовательных услуг являются рынок рабочей силы, аграрно-промышленный комплекс, банковская система государства и др.
       Закономерности иерархичности или иерархической упорядоченности была в числе первых закономерностей теории систем, которые выделил и исследовал Л. фон Берталанфи [11]. Важнейшая особенность иерархической упорядоченности как закономерности заключается в том, что закономерность целостности (т.е. качественные изменения свойств компонентов более высокого уровня по сравнению с объединяемыми компонентами нижележащего) проявляется в ней на каждом уровне иерархии. При этом объединение элементов в каждом узле иерархической структуры приводит не только к появлению новых свойств у узла и утрате объединяемыми компонентами свободы проявления некоторых своих свойств, но и к тому, что каждый подчиненный элемент иерархии приобретает новые свойства, отсутствовавшие у него в изолированном состоянии. Например, в пределах рынка образовательных услуг эта закономерность проявляется на примере профессорско-преподавательского состава профессиональных образовательных учреждений. Такие свойства преподавателей как быть человеком (мужчиной, женщиной, молодым или пожилым и пр.), иметь профессиональные знания и опыт и др. дополняются новыми свойствами системы: воспроизводство рабочей силы. Или свойства образовательных программ (написаны на бумаге, опубликованы в печати и пр.) дополняются новым свойством: поддержка единого образовательного пространства России.
       Закономерности функционирования и развития систем опираются на закономерности историчности и самоорганизации. Хотя с точки зрения диалектики любая система не может быть неизменной, что она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает, все же для конкретных случаев развития систем (в том числе и экономических) трудно определить эти периоды. Так, система образования любой страны имеет сроки возникновения и период развития, но, как правило, их не определишь точно. Например, если в России началом существования системы образования считать период возникновения образовательных учреждений, то процесс формирования множества школ в образовательную систему длился почти сто лет. Как отмечается в "Повести временных лет" (988 г.) с целью распространения письменной культуры уже князем Владимиром была сделана попытка организации христианской школы. Однако "создавшиеся школы не смогли сложиться в стройную стабильную школьную систему, какая существовала в Византии и Западной Европе" [65, с. 28]. Вплоть до начала XVIII века "государственные нужды в образовании удовлетворялись без создания светской образовательной системы. Книжное образование было профессиональным образованием церковнослужителей" [65, с. 42]. Таким образом, рынок образовательных услуг имел структуру, отличную от современной. Его можно описать тремя основными множествами: система профессионального обучения в ремесленных мастерских, система профессионального образования церковнослужителей и элитное обучение дворянской молодежи. Причем названные множества практически не пересекались. Государственное регулирование первым множеством отсутствовало (профессиональное образование являлось частью производственного процесса и подчинялось законам рыночной конкуренции). Второе множество относилось к системе религиозных учреждений, и государство в их регулировании также не принимало участие. Третье множество опиралось на систему семейного обучения и частично регулировалось государством при подготовке молодых людей к государственной службе.
       О существовании системы образования стало возможным говорить лишь в XVIII веке. "В начале XVIII века в России впервые появляются открываемые и содержимые государством гражданские школы различных типов. Учреждение школ являлось составной частью петровских преобразований" [59, с. 47]. С этого времени структура рынка образовательных услуг стала развиваться в направлении преемственности образовательных учреждений, то, что сегодня мы называем непрерывным образованием (см. гл. 2).
       Рассматривая закономерность самоорганизации системы образования отметим, что в любой реальной развивающейся системе наблюдается наличие двух противоречивых тенденций: с одной стороны система стремится к возрастанию энтропии (неопределенности), с другой стороны существуют негэнтропийные тенденции. В иерархических системах "дуализм" проявляется в том, что в зависимости от преобладания энтропийных или негэнтропийных тенденций система любого уровня иерархии может либо развиваться в направлении более высокого уровня иерархии и переходить на него, либо, напротив, может происходить энтропийный процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень существования. Периоды расцвета и упадка системы образования России мы можем наблюдать, изучая историю отечественной педагогики.
       Исследование глубинных причин самоорганизации, "самодвижения целостности" показывает, что основой рассматриваемой закономерности является диалектика части и целого в системе, которая выше рассматривалась с точки зрения строения системы, отображения ее текущего состояния, степени целостности.
       К закономерностям осуществимости систем относятся эквифинальность, закон "необходимого разнообразия", закономерность потенциальной эффективности. Эквифинальность характеризует предельные возможности системы. Л. фон Берталанфи, предложивший этот термин, определил эквифинальность как "способность в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями, ... достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы" [11, с. 42]. Эта закономерность заставляет задуматься о предельных возможностях системы. В частности, по отношению к рынку образовательных услуг можно сказать, что предельные возможности системы будут реализованы, когда будет достигнуто полное согласование между рынком образовательных услуг и рынком рабочей силы, то есть когда безработица будет равна практическому нулю.
       Закономерности возникновения и формулирования целей являются результатом исследований процессов целеобразования, проводимых философами, психологами, кибернетиками. Анализ определений понятия "цель" позволяет сделать вывод о том, что, формулируя цель нужно стремиться отразить в формулировке или в способе представления цели основное противоречие: ее активную роль в познании, в управлении, и в то же время необходимость сделать ее реалистичной, направить с ее помощью деятельность на получение определенного полезного результата. При этом формулировка цели и представление цели зависят от стадии познания объекта, и по мере развития представления о нем цель может переформулироваться. По отношению к рынку образовательных услуг эта закономерность проявляется при ретроспективном анализе законодательных и нормативных документов, регламентирующих деятельность образовательных учреждений. Цели и задачи, которые решали в дореволюционной России в системе образования, отличны от задач советского периода, а те, в свою очередь, от современных проблем. Изменение целей и задач образования объясняется не столько течением времени, сколько изменением внешних и внутренних факторов. Таким образом, можно говорить о существовании закономерности цели от внешних и внутренних факторов. Действительно, система образования любой страны существует и развивается в тесной взаимосвязи с другими государственными системами: экономической, социальной, политической (см. выше). Так, при командно-административной форме управления государством, характерной для социализма, практически отсутствовали многие факторы, позволяющие рассматривать систему образования с позиции рыночных отношений (конкуренция, предпринимательство, образовательные услуги как товар и др.). Образование, как и другие социальные системы, регулировались государством, а рынок образовательных услуг можно было назвать полностью монополизированным со стороны государства.
       С другой стороны, внутренние факторы системы образования (профессиональный уровень преподавательского состава, материально-техническое обеспечение и др.) ограничивают возможности развития системы. Например, до середины XX века нельзя было говорить о всеобщем среднем образовании в нашей стране, поскольку кадровый состав школ и их количество не позволяли перейти к всеобучу. Только интенсификация процессов подготовки учителей и дополнительное финансирование образовательных учреждений (за счет бюджетных дотаций) позволили решить эту задачу.
       При определении целей, стоящих перед любой системой необходимо стремиться к сведению задачи формулирования обобщающей (общей, глобальной) цели к задаче ее структуризации. Исследования психологов показывают, что цель на любом уровне управления вначале возникает в виде некоторого "образа" или "области" цели. Поэтому принципиально невозможно достичь одинакового понимания цели без ее детализации в виде упорядоченного (в структуре) набора одновременно возникающих взаимосвязанных подцелей, которые делают ее более конкретной для всех участников процесса целеобразования.
      

    ї 3. Виды и формы представления структур педагогических процессов и явлений

       В прикладных исследованиях, основанных на системном анализе, наиболее часто используются два вида структур - это сетевые (или сеть) и иерархические. Известны и другие формы описания структур: матричная, теоретико-множественная, с помощью языка топологий, алгебры и других средств моделирования систем. Учитывая, что педагогика относится к области гуманитарных наук, математический аппарат при описании и анализе педагогических систем используется ограниченно, поскольку математика изучает абстрактные процессы и явления, а педагогика - реальные.
       0x08 graphic
    Рассмотрим примеры основных видов структур в применении к педагогической теории и практике. Сетевая структура, как правило, представляет собой декомпозицию системы во времени. Приведем некоторые способы декомпозиции систем, приводящих к сетевым структурам.
       Декомпозиция по признаку "пространство инициирования целей". Для любой педагогической системы важное значение имеют цели построения и существования этой системы. Как правило, сначала формулируются подцели исследуемой системы, инициируемые требованиями и потребностями окружающей среды. Совокупность взаимосвязанных внешних факторов, изменения свойств которых влияют на организационную систему, определим как внеш­нюю среду. Закономерность коммуникативности систем позволяют класси­фицировать внешнюю среду следующим образом (см. Рис.2): надсистема (НС)- система более высокого порядка, задающая требования, ограничи­вающая ее деятельность и потреб­ляющая результаты этой деятельности, подсистемы (ПС), требования которых выступают в ос­новном в качестве ограничений на свойства конечного продукта, существенная или актуальная среда (АС), т.е сис­темы, кото­рые имеют отношение к созданию продукта исследуемой систе­мы, собственно система (СС), подцели которой инициируются собствен­ными (внутренними) потребностями, мотивами, программами, изменяющи­мися и трансформирующимися в требования к конечному продукту.
       Внешняя среда в виде надсистемы (НС) собственно системы научно-методической службы формируется на основе внешних связей надсистемы.
      
       Определим элементы, задающие требования и потребляющие результат деятель­ности [Бакшаева]:
      -- Государство: нормы, законы, программы; контролирующие органи­зации.
      -- Администрация учреждения: ограничения в материально - техниче­ских, информационных ресурсах, в проводимой кадровой политике, предъявляемые требования по программно-целевому планированию, обеспечивающему устойчивое развитие учрежде­ния.
      -- Дети (родители): пользователи услуг учреждения образования, чув­ствительных к качеству получаемого дополнительного образо­вания, зависящего от результатов деятельности системы в виде программно-целевого планирования.
       Актуальная среда (АС), в которой можно выделить дружественную, конкурентную, безразличную:
      -- Наука, высшие учебные заведения: концепции, философия, методо­логия образования, научные экспериментальные площадки, исследования, внедрение теории в практику учреждения.
      -- Общественные организации: образовательные, социальные про­граммы, проекты.
      -- Средства массовой информации: отражение деятельности образова­тельного учреждения, возможности рекламы.
      -- Спонсоры, меценаты: увеличивают потенциал системы в случае удовлетворения потребности, определяемой мотивационными критериями.
      -- Учреждения основного, дополнительного образования.
       Подсистемы (ПС) формируют требования в основном в качестве ог­раничений на свойства конечного продукта СС, определяемые методологи­ческой культурой педагога, потребностями средств педагогической комму­никации (педагогические гостиные, мастерские, диалоги, встречи и др.), проводимыми семинарами, конференциями, организационными мероприя­тиями.
       Собственно система (СС), подцели которой инициируются внутрен­ними потребностями, мотивами, программами, изменяющимися и трансфор­мирующимися в требования к конечному продукту. Конечным продуктом научно-методической деятельности является методологическое знание: де­скриптивное (описательное) или перспективное (нормативное), т.е. в виде предписаний, прямых указаний к деятельности. Качество продукта зависит от методологической культуры кадров, нормативно-методического обеспе­чения, статуса службы (консультационный, управленческий), стабильности и активности кадрового состава.
       Декомпозиция по признаку "жизненный цикл". Определяются различные подэтапы получения конечных продуктов в зависимости от их видов - от формирования или прогнозирования потребности в продукте до потребления. Например, появление или исчезновение отдельных дисциплин, специальностей и специализаций в системе профессионального образования (см. рис.)
       0x08 graphic
       Декомпозиция по основным элементам (составу) системы. В результате такого построения структуры формируются функции, вытекающие из потребностей основных элементов системы. Например, процесс обучения включает следующие компоненты: обучаемые, обучающие, содержание образования, дидактические средства (см. рис.).
       Далее необходимо определить функциональные зависимости между основными элементами системы, определить и описать назначение каждого элемента в системе, установить связи с внешним окружением системы. В результате будет описана методическая система преподавания какой-либо темы или курса учебных дисциплин.
       0x08 graphic
       Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты (вершины, узлы) существуют в этих структурах одновременно (в данный момент времени). Иерархические структуры часто представляют графически в виде дерева (без циклов), такие структуры называют иерархическими структурами с "сильными" связями. Иерархические структуры, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня, называют иерархическими структурами со "слабыми" связями.
       Наибольшее распространение имеют древовидные иерархические структуры, с помощью которых представляются конструкции сложных технических систем, структуры классификаторов и словарей, организационные структуры предприятий. В общем случае термин иерархия означает соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим. Поэтому в иерархических структурах важно выделение уровней соподчиненности, а между компонентами в пределах уровня, вообще говоря, могут быть любые взаимоотношения.
       Рассмотрим несколько примеров декомпозиции систем, приводящих к иерархическим структурам.
       0x08 graphic
    Декомпозиция по признаку "виды конечного продукта" [В., с. 34]. Для педагогической системы конечным продуктом могут быть успеваемость, воспитанность, профессиональные знания и пр. Например, для школы можно выделить следующие направления деятельности, изображенные графически (см. рис.).
       Естественно, каждое из направлений можно дальше детализировать.
       0x08 graphic
    Декомпозиция по признаку "управленческий цикл". Этот способ декомпозиции систем применяется, как правило, для описания сложных систем, имеющих стратегическое значение. Например, описанный выше пример декомпозиции по признаку "жизненный цикл" можно детализировать, имея в виду глобальную цель - воспроизводство рабочей силы. Тогда структура системы разобьется на два уровня: цели и функции системы (см рис.)
       При определении функций надо описать функциональное назначение элементов системы (кадры, учреждения образования, образовательные программы) и цикл управления (прогнозирование, планирование, организация, контроль, анализ). При определении целей необходимо осознать пространство инициирования существования и функционирования системы (в нашем случае это учреждения управления образованием, социальное окружение и собственно система образования). Определить конечные продукты (для системы образования - это образовательные программы), способствующие достижению глобальной цели (в данной системе - воспроизводство рабочей силы).
       В теории систем и системного анализа известны особые классы иерархических структур типа "страт", "слоев", "эшелонов", "отличающихся различными принципами взаимоотношений элементов в пределах уровня и различным правом вмешательства вышестоящего уровня в организацию взаимоотношений между элементами нижестоящего" [В, с. 35].
       Страты. При отображении сложных систем, к которым, как правило, относятся педагогические системы, основная проблема состоит в том, чтобы найти компромисс между простотой описания, позволяющей сохранить целостное представление об исследуемом объекте, и детализацией описания, позволяющей отразить многочисленные особенности конкретного объекта. Один из путей решения этой проблемы - задание системы семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования. Для каждого уровня существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью которых описывается поведение системы на этом уровне. Такое представление названо стратифицированным, а уровни абстрагирования - стратами.
       Например, процесс обучения можно охарактеризовать как методическую систему с позиции педагогики, как процесс усвоения знаний с позиции психологии, как человеко-машинную процедуру (если используется компьютер) с позиции технических наук, как информационное взаимодействие при информационном подходе (см. рис.).
      
       0x08 graphic
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
       Примером стратифицированного описания может служить выделение уровней абстрагирования педагогики от философского, теоретического осмысления до практической реализации (см. рис.)
       Такое представление позволяет понять, что педагогика как наука, то есть обобщенные сведения данной предметной области, исследуется на уровне теории. Если методика имеет научное обоснование, то она так же является научным знанием, но методику может разработать и учитель, педагог на интуитивном уровне, то есть методика - это промежуточное положение между теорией и практикой, или, другими словами, это технологический уровень. Практическим воплощением технологии являются дидактические материалы: учебники и учебные пособия, методические рекомендации, средства обучения и пр. Реализация в реальности методических технологий начинается с разработки плана-конспекта урока, отражающего особенности конкретного урока, и сам урок.
       0x08 graphic
    Слои. Второй вид многоуровневой структуризации используется в теории принятия решений. Для уменьшения неопределенности ситуации выделяются уровни сложности принимаемого решения - слои, то есть определяется совокупность последовательно решаемых проблем. При этом выделение проблем осуществляется таким образом, чтобы решение вышележащей проблемы определяло без ограничения решение на нижележащем уровне, то есть снижало бы неопределенность нижележащей проблемы, но без утраты замысла решения общей проблемы [В, с. 38].
       0x08 graphic
    Рассмотрим пример выбора будущей специальности выпускником школы. Здесь можно выделить слои решения проблемы: социальное окружение (друзья, родственники, знакомые), школа (учебные достижения и приоритеты), мотивационные предпочтения (уехать или остаться в родительском доме, высокий заработок, престижность профессии и пр.), когнитивные предпочтения (сложность обучения по данной специальности) (см. рис.). Наименьшее влияние на выбор специальности, как правило, имеет социальное окружение (бывают и исключения). Родственники и друзья лишь подсказывают возможные варианты будущей специальности, оставляя решение за ребенком. Вместе с тем они уже влияют на процесс решения, частично снимая неопределенность. Большее значение имеют школьные учебные достижения выпускника, ограничивая его сферу возможностей и интересов. Так же важное место при выборе специальности, а значит места учебы, имеют мотивационные предпочтения школьника, связанные с возможностью переезда из родительского дома и др. Кроме того, нельзя не учитывать характер обучения по будущей специальности. Иногда фактор сложности обучения (несмотря на привлекательность будущей профессии) может негативно повлиять на выбор специальности (например, сложность обучения по техническим специальностям). Таким образом, при выборе специальности явно просматриваются уровни принятия решения, которые можно описать как слои.
       Эшелоны. Понятие многоэшелонной иерархической структуры вводится в [В., с. 40] следующим образом: система представляется в виде относительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем: при этом некоторые (или все) подсистемы имеют правила принятия решений, а иерархическое расположение подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находятся под влиянием или управляющим воздействием вышестоящими. Структурные представления такого типа условно иллюстрируются как на показано на рис. Уровень такой иерархии называют эшелоном.
       0x08 graphic
    0x01 graphic
       Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений; причем эти решения могут быть не теми решениями, которые бы выбрал вышестоящий уровень. Считается, что предоставление свободы действий в принятии решений компонентам всех эшелонов иерархической структуры повышает эффективность ее функционирования.
       В таких системах могут быть использованы разные способы принятия решений. Очевидно, что в условиях свободы действий подсистемы могут формировать противоречащие (конфликтные) цели и решения, что затрудняет управление, но является в то же время одним из условий повышения эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов, как правило, достигается путем вмешательства вышестоящего эшелона. Однако нельзя не учитывать возможность достижения соглашения путем коллегиального принятия решения на одном уровне.
       Матричные структуры. Матричные структуры достаточно активно используются в практике педагогической деятельности. Например, расписание уроков школы, план мероприятий классного руководителя, сводная ведомость успеваемости и пр. Отметим, что в форме матричного представления могут быть представлены взаимоотношения между уровнями иерархической структуры.
       В педагогической литературе встречаются представления структур в виде трехмерных матриц. Например, основные направления научно-методической деятельности учреждений дополнительного образования детей можно представить в виде единства трех видов деятельности: повышение квалификации педагогических кадров, разработка содержания образования путем подготовки авторских программ, выработка стратегии развития УДО (см. рис.).
       0x08 graphic
    0x01 graphic
       Часто при анализе педагогических систем используют смешанные структуры с вертикальными и горизонтальными связями, а так же структуры с произвольными связями. Например, при разработке стратеги развития образовательного учреждения первоначально цели можно представить в виде иерархической структуры, затем детализировать отдельные уровни в виде матричных или сетевых структур.
       0x08 graphic
    В качестве примера структуры с произвольными связями можно привести описание методической системы обучения с использованием компьютера. Чтобы подчеркнуть проникающее влияние средств информационных технологий на различные компоненты методической системы, связи между ее компонентами можно представить так, как показано на рис.
       Изменение современной парадигмы образования связано с открытыми технологиями обучения, ориентацией на личностные качества учащихся, развитием творческого потенциала педагогов и обучаемых. В соответствии с требованиями времени меняются системы обучения. Так, если традиционную методическую систему описывают пятью последовательными компонентами (цель и задачи, содержание, методы, формы и средства обучения), то современную систему обучения с использованием 0x08 graphic
    средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) линейно описать невозможно, поскольку все компоненты взаимосвязаны и оказывают влияние на всю систему (например, количество и качество вычислительной техники в школе определяют задачи и методы обучения в компьютерном классе).
       0x08 graphic
    Традиционный урок обычно включает следующие обязательные и последовательные элементы: проверка домашнего задания, изложение новой темы, закрепление, контрольная проверка. Здесь все элементы последовательно связаны и вполне предсказуемы. Иную картину можно наблюдать в технологиях проектного обучения. Проектное обучение имеет множество вариантов: по продолжительности работы над задачей (от одного урока до полугодия или года (курсовые проекты)), по формам организации (индивидуальная или групповая работа), по формам представления результатов работы (письменный или устный отчет, презентация, защита). Работа над проектом обычно включает следующие этапы: подготовка, планирование, исследование, получение результатов и выводов, представление отчета, оценка результатов и процесса. В наиболее общем виде можно представить взаимосвязь этапов деятельности в виде схемы (рис. 2). Здесь так же используются для описания метода нелинейные структуры (в частности, циклы). Характерной особенностью технологии проектного обучения является непредсказуемость результата, это действительно творческая исследовательская деятельность, направленная на активизацию познавательной деятельности учеников, усиление мотивации изучения предмета.
       Близкая по структуре, но отличная по содержанию, технология учебного компьютерного моделирования. Как и в методе проектов, предусмотрена возможность уточнения полученных результатов (цикл), это тоже исследовательская деятельность, но только при изучении природных процессов и явлений методами математики (хотя в школьном учебнике по информатике под редакцией Н. В. Макаровой предлагается более свободная интерпретация методов моделирования, в том числе и без математических формул).
       Рассмотрим структуры обучающих программ. Здесь так же можно констатировать отказ от линейных и переход к нелинейным структурам. Известно, что программированное обучение появилось в начале 50-х годов и связано с именем американского психолога Б. Скинера.
       0x08 graphic
    Он предложил разделить учебный материал на небольшие части - шаги, формируемые в виде вопроса, предполагающего однозначный ответ. После того, как обучаемому давалась возможность ответить, ему предлагался контрольный ответ, играющий роль подкрепления. Затем, независимо от правильности ответа, учащийся переходил к следующему. Такие программы реализуют линейное программирование. Учет степени усвоения учебного материала возможен при разветвленном программировании, предложенном Н. Краудером. В таких программах уже не было подкрепления в виде правильного ответа, нужно было выбрать правильный ответ среди нескольких вариантов, один из которых правильный, а остальные правдоподобные, но неверные.
       0x08 graphic
    Структуры современных электронных учебников наиболее ярко представлены в гиперсредах: гипертекст и гипермедиа. Гипертекст - это форма организации текстового материала, при которой его единицы представлены не в линейной последовательности, а как система явно указанных возможных переходов, связей между ними (рис. 5). В текст могут быть вкраплены иллюстрации, карты, схемы, иногда требуется уточнить понятие, встретившееся на иллюстрации.
      

    ї 4. Построение систем управления педагогическими процессами

       Управление педагогическим процессами носит несколько специфичный характер, по отношению к управлению организацией или предприятием. Педагогические процессы (в рамках учебно-воспитательного процесса) являются самостоятельным объектом управления, где управляющие воздействия исходят от учителя. Кроме того, деятельность ученика можно рассматривать как самоорганизуемый процесс (в этом случае ученик является и объектом управления и системой управления). И, наконец, если рассматривать образовательное учреждение, то для него справедливы все принципы и методики теории организационного управления. Появившееся в последнее понятие "педагогический менеджмент" ориентирует именно на последнее направление. Однако необходимо отметить, что "педагогическая направленность управленческой деятельности учебного заведения предусматривает подчинение всех задач достижению основной цели - подготовить молодое поколение к успешному вхождению в социально-производственную сферу жизни" [Проф., с. 403].
       Бабетов А. А., Калужская М. В. в электронной статье "Педагогический менеджмент: главные задачи и направления" утверждают, что: "Социальные преобразования в стране повлекли за собой появление реального рынка образовательных услуг: его расширение, внутреннюю дифференциацию, совершенно новый характер "спроса" и "предложения". Разные группы потребителей нацелены на совершенно особые педагогические подходы; они обращаются в учебные заведения различного типа, - но все единодушно сетуют на низкую информированность о тех или иных школах, концепциях и стилях, программах и методиках. С другой стороны, и сами школы, успешно внедряя у себя новые идеи, предлагая интересные формы обучения и досуга, варятся в собственном соку, не умея распространить, разрекламировать лучшие достижения.
       И если мы констатируем факт формирования рынка в системе образования, то следует говорить о таком факторе его нормального функционирования, как педагогический менеджмент, или рыночная форма пропаганды и распространения образовательных услуг. В условиях рынка продуктивность педагогических инноваций подтверждается не только выводами экспертов и рецензентов, но и чисто менеджерским эффектом (например, сколько потребителей - учащихся, учителей, учебных заведений, научных лабораторий - включились в эти инновации, каковы их отзывы, результаты внедрения и т.д.).
       Главные задачи менеджмента в педагогике можно определить как
      -- изучение основных запросов потребителей (родителей, учащихся, педагогической общественности, руководителей);
      -- пропаганду и распространение лучших педагогических инициатив;
      -- создание условий для привлечения дополнительных финансовых источников развития ОУ.
       Отсюда вытекают и направления менеджерских усилий: создание единого информационного поля для производителей и потребителей образовательных услуг и обеспечение их постоянного рабочего взаимодействия - через посредников-менеджеров. Но это не значит, что каждая школа должна нанять менеджера. Скоро педагогический менеджмент станет приоритетным звеном в успешном управлении школой.
       В паспорте специальности по педагогическим наукам так же уделяется место проблемам управления образовательными системами. Среди областей исследования педагогики указаны [З, с. 144]:
      -- проблемы управления и социально-экономического развития школы и педагогической науки (13.00.01);
      -- управление образовательными системами (13.00.08);
      -- маркетинг и менеджмент в подготовке специалиста народного хозяйства (13.00.08).
       Поэтому коротко остановимся на некоторых положениях теории разработки систем организационного управления. Основной принцип проектирования и развития систем организационного управления - это принцип разработки методики проектирования и развития предприятия (организации): адаптация организаций к постоянно изменяющейся среде, сохранение целостности организации при предоставлении свободы развития субъектов образовательной деятельности (способствующей повышению эффективности их труда), то есть обеспечение существования организации как саморазвивающейся системы.
       Среди факторов, влияющих на создание и функционирование организации можно назвать следующие [В., с. 292]:
      -- использование закономерности коммуникативности, согласно которой в составе сложной среды, инициирующей факторы, выделяют надсистему, подведомственные системы и системы, находящееся в равноправных отношениях с поектирукмой системой управления (среди последних различают дружественные, конкурентные и безразличные системы);
      -- моделирование рыночной ситуации, предполагающий анализ состояния рынка образовательных услуг, востребованность в тех или иных специальностях.
       При разработке системы управления образовательными процессами или организациями необходимо обеспечить полноту определения целей и функций организации на соответствующем этапе развития, провести оценку функций по критериям важности, трудоемкости выполнения и т.п., и сформировать структуру целей и функций для выбранного уровня системы управления или исследуемого вида деятельности.
       Системно-целевой подход заключается в построении структуры целей, определении на ее основе функций управления и их организационным оформлением. Для этого применяют такие методы, как метод аналогий, основанный на использовании опыта в организации управления различных предприятий; экспертный метод; метод структуризации целей; метод организационного моделирования, основу которого составляет использование математических моделей, позволяющих учитывать большее число различных факторов и взаимосвязей между ними.
       Очевидно, что открытые системы обучения на основе телекоммуникаций предполагают сложную структуру управления. Систему управления единого информационного образовательного пространства России можно описать многоуровневой иерархической структурой. Как известно, при отображении сложных систем основная проблема состоит в том, чтобы найти компромисс между простотой описания, позволяющей составить и сохранить целостное представление об исследуемом или проектируемом объекте, и детализацией описания, позволяющей отразить многочисленные особенности конкретного объекта. Один из путей решения этой проблемы - задание системы семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования. Для каждого уровня существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью которых описывается поведение системы на этом уровне.
       Информационная среда должна включать разноуровневые подсистемы, такие как:
      -- локальные вычислительные сети (ЛВС), обеспечивающие связи внутри образовательного учреждения;
      -- регионально-распределенная инфраструктура организации связи между различными образовательными учреждениями;
      -- проблемно-ориентированные интегрированные среды (в том числе обучающие);
      -- распределенные образовательные ресурсы высшей, средней школы, систем дополнительного образования и других образовательных подразделений.
       Вертикальный срез организации информационной среды образования позволяет выделить трехуровневую архитектуру построения информационной среды:
      -- связи на основе Internet;
      -- базовые шлюзы, обеспечивающие подключение к сети первого уровня региональных сегментов;
      -- локальные вычислительные сети ВУЗов и других образовательных и научных учреждений.
       0x08 graphic
    Опишем структуру управления единым информационным образовательным пространством на основе средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) как многоэшелонную иерархическую структуру. В этом случае система представляется в виде относительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем: при этом некоторые (или все) подсистемы имеют право принятия решений, а иерархическое расположение подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются вышестоящими. Для системы образования это можно представить в виде структуры, изображенной на рис. 1.
       Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений; причем эти решения могут быть (но не обязательно) не теми решениями, которые бы выбрал вышестоящий уровень. В исследованиях по системному анализу показано, что предоставление свободы действий в принятии решений компонентам всех эшелонов иерархической структуры повышает эффективность ее функционирования. Подсистемам предоставляется определенная свобода и в выборе целей. Поэтому многоэшелонные структуры называют также многоцелевыми.
       Естественно, что при предоставлении прав самостоятельности в принятии решений подсистемы могут формировать противоречащие друг другу (конфликтные) цели и решения, что затрудняет управление, но является в то же время одним из условий повышения эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов в системе образования достигается либо путем вмешательства вышестоящего эшелона, либо в соответствии с законами рыночной конкуренции.
       На верхнем эшелоне системы управления образовательным пространством регулирование осуществляется в форме законов. Федеральные законы в области образования: "разграничивают компетенцию и ответственность в области образования Федеральных органов государственной власти и органов государственной власти субъектов Российской Федерации; регулируют в рамках установленной федеральной компетенции вопросы отношений в области образования, которые должны решаться одинаково всеми субъектами Российской Федерации. В этой части федеральные законы в области образования являются законами прямого действия и применяются на всей территории Российской Федерации; вводят общие установочные нормы по вопросам, которые относятся к компетенции субъектов Российской Федерации, и в соответствии с которыми последние осуществляют собственное правовое регулирование в области образования" [3].
      
       В теории систем и системного анализа описано большое количество методик целевого управления. Осознание роли цели и целеустремленности в системах управления привело к созданию в зарубежных странах так называемых "думающих" фирм и корпораций типа RAND, занимающихся разработкой прогнозов развития, формированием и анализом структур целей ("деревьев целей") вначале в области управления военным потенциалом (для чего была разработана методика ПАТТЕРН), затем обратились к изучению целеустремленных систем, стремящихся к идеалу. Развитием этих исследований явился ряд работ по прогнозированию и перспективному планированию на различных фирмах и на общегосударственном уровне в США. Целевое управление и планирование в нашей стране использовалось с 1918 года (план ГОЭЛРО).

    0x08 graphic
    В середине 60-х годов была предложена концепция программно-целевого планирования и управления, следствием чего явилось включение категории "цель" в систему экономических и управленческих понятий и решений на самых высших уровнях руководства страной и экономикой.

       В 70-е годы исследования отечественных ученых развили концепцию роли цели в управлении как побуждения к деятельности, помогли осознать необходимость замены жесткого планирования, осуществляемого в форме разработке Директив на пятилетку, разработкой комплексного прогноза (впоследствии названной Комплексной программой развития научно-технического прогресса и его социально-экономических последствий) на 20 лет и Основных направлений экономического и социального развития страны на 10-15 лет.
       0x08 graphic
    Цели, стоящие перед образовательным учреждением, должны адекватно вписываться в общую структуру целей государства (см. рис. 2). Информационная структура образовательного учреждения не может развиваться изолированно от других государственных структур. Поэтому при формулировании целей развития организации необходимо учитывать среду или окружение образовательного учреждения (наличие и уровень других образовательных учреждений, потребность в тех или иных услугах и пр.). Само образовательное учреждение описывается, как правило, сложной многоуровней структурой, в котором цели аппарата верхнего уровня могут не совпадать с нижним уровнем (например, для директора школы целью является обеспечение учебно-воспитательного процесса кадрами, материально-технически и организационно, а для учителя цель - повышение эффективности обучения). Поэтому в сложных многоаспектных многоуровневых системах обычно осуществляется стратификация представления целей (рис. 3).
       Так, например, региональная информационная система по работе с одаренными детьми имеет собственный аппарат управления в виде Лаборатории Национальной Академии наук и искусств Чувашской Республики. Но деятельность Лаборатории непосредственно связана с деятельностью школ и других образовательных учреждений республики, где имеются свои управленческие структуры. В тоже время, сайт Лаборатории является частью единого информационного образовательного пространства России, поэтому должен отражать особенности системы образования страны. При таком стратифицированном представлении целей возникает проблема взаимодействия между структурами целей разных уровней организационной структуры управления.
       Исследования по этой проблеме показали, что в принципе структуры целей (основных направлений развития) и функций на каждой страте могут быть сформированы по различным логическим принципам и даже с использованием различных видов структур (на верхних уровнях - древовидные иерархии, на нижних - последовательности функций в виде сетевой модели). При представлении иерархических структур в виде эшелонов различные виды взаимодействия между уровнями возможны не только в форме прямых управляющих воздействий вышестоящего уровня на подчиненные ему, но и взаимоотношения между структурными единицами различных организационно-правовых форм (по горизонтали и вертикали) в виде координирующих связей с разной степенью вмешательства в деятельность этих структурных единиц. Таким образом, можно утверждать, что именно такие системы управления информационным образовательным пространством наиболее жизнеспособны, поскольку содержат внутренние механизмы корректировки целей на различных уровнях управления, позволяющие мобильно реагировать на изменения окружающей среды.
       Для такого круга вопросов, как построение учебных планов и программ, различных способов организации обучающихся по группам или потокам, управление образованием, подбор критериев эффективности технологии, видов и способов контроля, оценивания и отчетности, применяется термин образовательная модель, который можно определить так: логически последовательная система соответствующих элементов, включающих цели образования, содержание образования, проектирование педагогической технологии и технологии управления образовательным процессом, учебных планов и программ.
       Каждое образовательное учреждение характеризуется своей образовательной и организационной моделью. Например, известны следующие образовательные модели [].
        -- Поточная. Основная структура модели - предметно-классное обучение в уровневых потоках, в которые могут входить несколько классов.
        -- Селективно-групповая. Основная структура модели - предметное обучение в уровневых группах внутри классов по некоторым предметам и обучение полным составом класса по остальным предметам; состав уровневых групп варьируется от предмета к предмету.
        -- Модель смешанных способностей. Создаются группы по когнитивным признакам. Состав классов постоянен, но внутри создаются временные группы.
        -- Интегративная модель. Организуется единая группа или класс с множеством возможностей для индивидуальной работы.
        -- Инновационная модель. Формируются группы смешанных способностей, учитываются несколько критериев. Внутри класса функционируют несколько малых групп, состав которых постоянен.
      
      
      
       0x08 graphic
    ГЛАВА 2. Методы моделирования педагогических процессов

    ї 1. Современные подходы к моделированию педагогических процессов

       Моделирование является одним из наиболее распространенных методов научных исследований. Существует достаточно большое количество определений понятия модели. Например, "модель - это формализованное описание объекта, системы объектов, процесса или явления, выраженное математическими соотношениями, набором чисел и (или) текстов, графиками, таблицами, словесными формулами (Ю. Шафрин Информационные технологии. - М., 1998). Или "модель - это аналог, (схема, структура, знаковая система) определенного фрагмента природной или социальной реальности, порождения человеческой культуры, концептуально- теоретического образования и т.п." []. Или "модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Моделирование - построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений" (Информатика. 9 класс/Под ред. Н. В. Макаровой. - СПб., 1999).
       В основе моделирования лежит отказ от второстепенных факторов и изучение главных, влияющих на осуществление того или иного процесса. Но тут мы сталкиваемся с очень большой проблемой: как определить, какие факторы важны, а какие не очень.
       Геделю принадлежат два известных утверждения. Первое о том, что в логико-математических системах принципиально невозможно формализовать всю содержательную часть, т.е. любая система аксиом является неполной. Во втором говорится о невозможности доказать непротиворечивость формальной системы средствами самой этой системы. Теоремы Геделя получили и общенаучную интерпретацию, согласно которой для дедуктивного построения модели, точно описывающей "поведение" системы любой природы, не существует полного и конечного набора сведений о ней. Тем не менее любой научный анализ опирается на основной принцип моделирования, то есть отказ от второстепенных (с точки зрения данного исследователя) свойств объекта и изучение исследуемых.
       В научной литературе существует большое количество классификаций моделей и технологий моделирования. Обычно различают следующие виды моделирования: детерминированное и стохастическое, статическое и динамическое, дискретное, непрерывное и дискретно-непрерывное.
       Детерминированное моделирование отображает процессы, в которых предполагается отсутствие случайных воздействий. Стохастическое моделирование учитывает вероятностные процессы и события. Статическое моделирование служит для описания объекта в фиксированный момент времени, а динамическое - для исследования объекта во времени. При этом оперируют аналоговыми (непрерывными), дискретными и смешанными моделями.
       Обычно педагогические процессы и явления описывают как динамические стохастические модели, поскольку любой педагогический процесс зависит от множества случайных факторов (например, настроение учителя, уровень обученности того или иного ученика, взаимоотношения между администрацией и учителем, между учителем и родителями, между учителем и учащимися и пр.) и постоянно изменяется во времени.
       Кроме того, моделирование можно классифицировать на мысленное и реальное. Мысленное моделирование применяется на этапах подготовки учителя к уроку, разработке плана проведения педагогического эксперимента и пр. Мысленное моделирование реальных систем реализуется в виде наглядного, символического и математического [Анфилатов, с. 45].
       При наглядном моделировании на базе представлений человека о реальных объектах создаются наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в объекте. Примером таких моделей являются учебные плакаты, рисунки, схемы, диаграммы.
       В основу гипотетического моделирования закладывается гипотеза о закономерностях протекания процесса в реальном объекте, которая отражает уровень знаний исследователя об объекте и базируется на причинно-следственных связях между входом и выходом изучаемого объекта. Так, любое педагогическое исследование опирается на гипотезу, положенную в основу процесса изучения процесса.
       Например, в диссертационном исследовании Р. И. Гороховой по теме "Блочно-модульная система подготовки будущих учителей к проведению педагогического эксперимента" в качестве гипотезы выдвинуто следующее утверждение: "если в подготовке студентов педвузов к проведению педагогического эксперимента используется блочно-модульная система, устанавливающая связь между различными блоками общеобразовательных курсов, ориентированных на подготовку к педагогическому эксперименту, то повышается:
        -- общий уровень подготовки будущих учителей;
        -- творческое использование средств информационных и коммуникационных технологий в научно-исследовательской и учебно-воспитательной работе;
        -- мотивация проведения педагогических экспериментов в учебной и научно-исследовательской работе в вузе и в будущей профессиональной деятельности".
       Заметим, что в педагогических исследованиях обычно гипотеза формулируется в виде отношения "если..., то...". Такая структура предложения может и формулироваться в явном виде, но должна подразумеваться".
       Принято условно подразделять модели на три вида: физические (имеющие природу, сходную с оригиналом); вещественно-математические (их физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое описание поведения оригинала); логико-семиотические (конструируются из специальных знаков, символов и структурных схем). Между названными типами моделей нет жестких границ. Педагогические модели в основном входят во вторую и третью группу перечисленных видов.
       В педагогике моделируют как содержание образования, так и учебную деятельность. В узкопредметном утилитарном смысле строят научные модели как аппарат для преподавания конкретных учебных дисциплин. Необходимость владения методикой моделирования связана как с общим методом научного познания, так и с психолого-педагогическими соображениями. Когда обучающиеся строят различные модели изучаемых явлений, моделирование выступает и в роли учебного средства и способа обобщения учебного материала, а также представления его в свернутом виде. Кроме того, достаточно широко применяется моделирование учебного материала для его логического упорядочения, построения семантических схем, представления учебной информации в наглядной форме и в расчете на образные ассоциации с помощью мнемонических правил. Выделяют модель обучения, которая определяется как педагогическая техника, система методов и организационных форм обучения, составляющих дидактическую основу модели. Существует понятие, схожее с предыдущим, - это обучающая модель, которая имеет свои разновидности. Например, семиотическая обучающая модель включает систему заданий, предполагающих работу с текстом как семиотической системой, направленно обеспечивающей переработку знаковой информации. Имитационные обучающие модели предполагают выход обучающегося за рамки собственно текстов путем соотнесения информации из них с ситуациями будущей профессиональной деятельности.
       Приведем пример модели содержания образования, устанавливающей связь школьного и вузовского курсов информатики (диссертация А. П. Декиной на тему "Методические подходы обеспечения преемственности школьного и вузовского курсов информатики"):
       "Преемственные связи между содержанием образования по информатике в общеобразовательной и высшей школе могут быть отражены с помощью схем 1 и 2. В этих схемах показано, в каких разделах вузовского курса информатики продолжается изучение основных содержательных линий, начатых в школе.
       0x08 graphic
    0x01 graphic
       В курсе информатики высших учебных заведений получают дальнейшее развитие все содержательные линии, начатые в школе, особенно линия информационных технологий, которая включает в себя такие направления, как технологии обработки текста, графики, числовой информации, технология хранения, поиска и сортировки информации, компьютерные коммуникации. Недостаточно, на наш взгляд, в школьном курсе информатики отображена линия социальной информатики, и в настоящее время разрабатываются программы, где социальная информатика выделена в отдельную содержательную линию (С.А. Бешенков, К.К. Колин, В.С. Леднев, Н.Г. Семакин и др.).
       Итак, основные содержательные лини школьного курса продолжаются в вузе. Следовательно, используя школьный курс информатики как базу для дальнейшего расширения и углубления знаний и развития соответствующих умений и навыков, курс информатики в педвузе должен обеспечить формирование у студентов того уровня информационной культуры, который необходим им для их дальнейшей профессиональной деятельности".
       В теории педагогического проектирования выделяют прогностическую модель для оптимального распределения ресурсов и конкретизации целей; концептуальную модель, основанную на информационной базе данных и программе действий; инструментальную модель, с помощью которой можно подготовить средства исполнения и обучить преподавателей работе с педагогическими инструментами; модель мониторинга - для создания механизмов обратной связи и способов корректировки возможных отклонений от планируемых результатов; рефлексивную модель, которая создается для выработки решений в случае возникновения неожиданных и непредвиденных ситуаций.
       В. М. Монахов определил систему аксиом, которой должна удовлетворять педагогическая технология, "что имела право функционировать в образовательном пространстве [Проф. С. 267]. Система аксиом состоит из аксиом трех групп.
       Первая группа - это аксиомы включения педагогической технологии в единое образовательное пространство России.
       Вторая группа - это аксиомы моделирования учебного процесса.
       Третья группа - это аксиомы нормализации учебного процесса.
       В каждую аксиоматическую группу входят по три аксиомы.
       Первая группа аксиом включения:
       А1. Аксиома востребованности педагогической технологии в российском образовательном пространстве.
       А2. Аксиома адекватности педагогической технологии системе ПЕДАГОГ, то есть ее готовность к профессиональному тиражированию.
       А3. Аксиома универсальности педагогической технологии по отношению к предметным методическим системам.
       Вторая группа аксиом моделирования учебного процесса.
       А4. Аксиома параметризаии учебного порцесса, когда выбранные параметры образуют модель учебного процесса, которая и становится основой педагогической технологии.
       А5. Аксиома целостности и цикличности модели учебного процесса.
       А6. Аксиома технологизации информационной модели учебного процесса.
       Третья группа аксиом нормализации проекта учебного процесса, основного продукта функционирования педагогической технологии.
       А7 Аксиома технологизации профессиональной деятельности педагога.
       А8. Аксиома нормирования проекта учебного процесса.
       А9. Аксиома формирования рабочего поля, в котором нормально функционирует педагогическая технология, гарантируя конечный результат при нормальных и комфортных условиях обучения.
       Коротко опишем общий алгоритм педагогического проектирования. В. С. Безрукова моделирование рассматривает как один из этапов проектирования [Проф. С. 127] и различает моделирование, проектирование и конструирование, однако тут же замечает, что "перечисленные выше объекты педагогического проектирования тесно связаны между собой" [Проф., с. 128].
       Среди основных этапов педагогического проектирования можно выделить следующие.
       Подготовительная работа.
          -- Анализ объекта проектирования: определить структуру, выделить подсистемы, установить связи между компонентами системы.
          -- Выбор форм проектирования, это может быть научное исследование или учебный план учреждения.
          -- Теоретическое обеспечение проектирования.
          -- Методическое обеспечение проектирования.
          -- Пространственно-временное обеспечение проектирования.
          -- Материально-техническое обеспечение проектирования.
          -- Правовое обеспечение проектирования.
       Разработка проекта.
        -- Выбор системообразующего фактора.
        -- Установление связей и зависимостей компонентов.
        -- Составление документа
       Проверка качества проекта.
        -- Мысленное экспериментирование по применению проекта.
        -- Экспертная оценка проекта.
        -- Корректировка проекта.
        -- Принятие решения об использовании проекта.

    Особенности когнитивного моделирования педагогических процессов

       Когнитивные технологии в последнее время получают все большее применение в сфере экономики, политики, социологии []. Существует несколько определений когнитивного подхода:
      -- "В основе технологии когнитивного анализа и моделирования лежит когнитивная (познавательно-целевая) структуризация знаний об объекте и внешней для него среды, причем объект и внешняя среда разграничиваются "нечетко" [Корноушенко];
      -- "под когнитивным подходом понимается решение традиционных для данной науки проблем методами, учитывающими когнитивные аспекты, которые включаются процессы восприятия, мышления, познания, объяснения и понимания" [Дахин];
      -- "Термин "когнитивность" обозначает, в частности, системные проявления сознательных манипуляций с понятийными структурами различных предметных областей. Данные манипуляции характерны для множества психолого-педагогических исследований, поэтому за термином выстраивается целостный педагогический подход, позволяющий формировать педагогическую теорию на основе базовых категорий изучения человека: сознание, мышление, познание, понимание и т.д." [Можаров]
       Поскольку идеи когнитивного моделирования принадлежат экономике, приведем описание основных этапов когнитивного подхода на примере исследования социально-экономических объектов [Корноушенко]. Цель когнитивного моделирования - выявление наиболее существенных (базисных) факторов, характеризующих "пограничный" слой взаимодействия объекта и внешней среды, и установление качественных (причинно-следственных) связей между ними, т.е. какие взаимовлияния оказывают факторы друг на друга в ходе их изменения. Взаимовлияния факторов отображаются с помощью когнитивной карты (модели), которая представляет собой знаковый (взвешенный) ориентированный граф.
       Отбор базисных факторов проводится на основе PEST-анализа (Policy - политика, Economy - экономика, Society - общество, Technology - технология), выделяющего 4 основные группы факторов, посредством которых анализируется политический, экономический, социокультурный и технологический аспекты внешней среды вокруг исследуемого объекта. PEST-анализ - это инструмент исторически сложившегося четырехэлементного стратегического анализа внешней среды. При этом для каждого конкретного сложного объекта существует свой особый набор ключевых факторов, который непосредственно и наиболее существенным образом влияет на него. Анализ каждого из выделенных аспектов проводится системно, так как в жизни все эти аспекты между собой тесным и сложным образом взаимосвязаны. Значимое изменение любого из аспектов, как правило, влияет на всю цепочку. Такие изменения в каждом конкретном случае могут стать или угрозой развитию объекта, или, наоборот, новой стратегической возможностью его будущего успешного развития.
       Следующий шаг - ситуационный анализ проблем, SWOT-анализ (Strengths - сильные стороны, Weaknesses - недостатки, слабые стороны, Opportunities - возможности, Threats - угрозы). Он складывается из анализа сильных и слабых сторон развития исследуемого объекта в их взаимодействии с угрозами и возможностями внешней среды и позволяет определить актуальные проблемные области, узкие места, шансы, опасности, связанные с исследуемым объектом, с учетом факторов внешней среды. Возможности определяются как нечто, способствующее благоприятному развитию объекта. Угрозы - это то, что может нанести ущерб объекту, лишить ее существующих преимуществ. На основании анализа различных сочетаний сильных сторон с угрозами и возможностями, а также слабых сторон с угрозами и возможностями, формируется проблемное поле исследуемого объекта. Проблемное поле - это совокупность проблем, существующих во внешней среде: округе, регионе, в их взаимосвязи друг с другом и с факторами внешней и внутренней среды.
       Наличие такой информации - основа для определения целей (направлений) развития и путей их достижения, выработки стратегии развития. Когнитивное моделирование на основе проведенного ситуационного анализа позволяет подготовить альтернативные варианты решений по снижению степени риска в выделенных проблемных зонах, прогнозировать возможные события, которые могут тяжелее всего отразиться на положении округа, региона.
       В качестве примера когнитивного подхода приведем описание этапов разработки стратегии образовательного учреждения [Софронова, Бакшаева]:
       "Обсуждение проблемы обычно начинается с анализа ситуации. Если разрабатывать стратегию развитию учреждения дополнительного образования (УДО), то необходимо начинать с осознания того, где в данный момент развития находится организация. Известно, что жизненный цикл развития организации можно представить в виде схемы (рис. 3).
       0x08 graphic
    0x01 graphic
      
       Анализ современного состояния организации помогает понять ее внутренний резерв, внешние условия ее работы на данный момент. Для более наглядного представления и согласования мнений по вопросу современного состояния организации можно коллективно (или предварительно группами, а затем объединить) следующую таблицу (см. табл. 5).
       Разработка стратегии обязательно должна описывать перспективу, цели и задачи развития организации. Перспектива - это представление о том, какими мы хотим видеть организацию в будущем. Она отражает и назначение организации и цели. Как правило, перспектива развития УДО связана с улучшение ее материального благосостояния, а, следовательно, и ее сотрудников, повышением статуса организации.

    Таблица 5.

    Рабочий листок анализа ситуации

    Внешнее окружение

    Возможности

    Препятствия

    Внутренние факторы

    Достоинства

    Недостатки

       Цели - это сформулированные в общем виде желаемые результаты, к которым будем стремиться. Они являются долговременными, могут изменяться в процессе развития, обычно не достигаются окончательно. Например, целью развития УДО может быть "формирование интегрированной учебно-воспитательной среды, обеспечивающей развитие задатков и способностей воспитанников", или "повышение экологической культуры подростков района", или "улучшение культурно-досуговой деятельности в микрорайоне" и пр.
       Задачи - это конкретные результаты, которых мы добиваемся на пути к цели. При определении задач развития необходимо помнить, что задача должна быть конкретна, измерима, достижима, реалистична и определена во времени. Задачи развития УДО могут быть такого типа:
      -- Организовать республиканский семинар по проблемам развития методической службы УДО;
      -- Подготовить спектакль к празднованию Нового года;
      -- Подготовить отчетный концерт к годовщине открытия УДО и пр.
       Важно, чтобы задачи соответствовали поставленной цели и обеспечивали ее достижение...
       Следующий этап разработки стратегии развития - это ответ на вопрос: как все это осуществить? То есть выработка ключевых стратегий. Очевидно, что для стабильных организаций, имеющих бюджетное финансирование этот вопрос, хотя и является важным, но ответ на него достаточно очевиден. Организация работает из года в год по хорошо налаженному плану, а изменения не носят кардинальный характер. Другое дело общественные организации, не имеющие бюджетного финансирования, но работающие с детьми и подростками...
       Такие организации должны сами искать средства к существованию, и вопрос, как осуществить задуманные начинания, для них далеко не праздный. При поиске ресурсов надо иметь в виду, что это не только деньги. К ресурсам можно отнести:
      -- деньги;
      -- люди (сотрудники УДО, родители, коллеги и др.);
      -- услуги, знания и навыки;
      -- материалы и оборудование;
      -- помещения;
      -- транспорт;
      -- другое.
       Эти ресурсы обеспечивают:
      -- правительство и правительственные учреждения (местные, государственные, международные);
      -- корпорации, союзы и профессиональные объединения;
      -- фонды;
      -- учебные заведения;
      -- религиозные учреждения;
      -- общественные организации;
      -- банки - коммерческие, кооперативные, специальные;
      -- частные лица;
      -- другое.
       При поиске внешних источников финансирования надо помнить, что каждый из них имеет как свои достоинства, так и недостатки (см. табл. 6).

    Таблица 6.

    Внешние источники финансирования

    Местное финансирование

    Внешнее финансирование

       Легко найти
       Ведет к поддержке и ответственности местных жителей
       Участие местных жителей
       Обычно небольшие суммы денег
       Помогает привлечь внешнее финансирование
       Вовлекает вашу организацию в национальную и международную сеть
       Расширяет возможности для технической помощи
       Требует большего времени, обычно связано с большим объемом документации
       Как правило, обеспечивает большие денежные суммы

    Гранты

    Преимущества

    Недостатки

       Доступ к суммам, превышающим поступления от основного финансирования
       Обеспечивает возможность создать прецедент, полезный при поиске дополнительных или новых грантов
       Вызывают нереалистические ожидания, особенно ожидания непрерывной поддержки
       Могут создать чувство зависимости
       Получатели могут не чувствовать настоящей ответственности за проект
       Вмешательство донора в программу
       Организация, предоставляющая грант, может потребовать изменения программы, проекта в соответствии с собственными приоритетами

    Займы и кредиты

    Преимущества

    Недостатки

       Обеспечивают большую ответственность
       Требуют меньшего времени на оформление
       Учреждения, предоставляющие займы и кредиты, придерживаются строгих правил и процедур
       Большинство требуют имущественного залога и досье заемщика, что часто вызывает затруднения
       Установленные сроки выплат и проценты ведут к риску
       Учреждения, предоставляющие кредиты, заботятся только о выплатах
       И последний вопрос, который необходимо поднять при разработке стратегии развития организации - это мониторинг деятельности или как измерить результаты деятельности организации. Мониторинг - это непрерывный сбор, интерпретация и анализ информации о выполнении плана, для того, чтобы убедиться, что прогресс существует, и проблемы решаются. Мониторинг:
      -- обеспечивает регулярную информацию и дает данные для повседневного управления, для оценки воздействия проекта или программы;
      -- помогает педагогам, методистам и руководителям принимать правильные решения;
      -- помогает выявить и минимизировать проблемы, предотвратить их появление;
      -- показывает, какое воздействие оказывает проект или программа;
      -- способствует улучшению отчетности, повышению ответственности всех членов организации.
       Мониторинг проводится в результате оценки деятельности организации".
       Достижения когнитологии считаются весьма перспективными для проведения педагогических исследований. Когнитивные технологии позволяют на качественно новом уровне осуществлять системный анализ, синтез и моделирование педагогических систем.
       По мнению Л. Ф. Спирина [], педагогическая ситуация определяет объективное состояние педагогической системы в определенный момент времени. Поэтому исходным понятием в когнитивном моделировании педагогических систем является понятие когнитивной карты (модели) ситуации.
       Когнитивная карта (модель) педагогической ситуации представляет собой знаковый ориентированный граф, в котором:
        -- вершины соответствуют базисным факторам педагогической ситуации, в терминах которых описываются процессы в ситуации;
        -- дуги, соединяющие пары вершин в графе, отображают наличие непосредственного влияния одного фактора на другой. Если это воздействие по характеру положительное (увеличивающее, усиливающее), то дуге приписывают знак "+", если же воздействие отрицательное (уменьшающее, ослабляющее - знак "-" [2; 7].
       Когнитивная карта педагогической ситуации адекватно и целостно отражает в модельных представлениях сущность, важнейшие качества и компоненты педагогической системы в данный момент времени, позволяет получить информацию о ее прошлом, настоящем и будущем состоянии, возможностях и условиях построения, функционирования и развития [1; 5].
       В диссертационном исследовании на тему "Методические подходы обеспечения преемственности школьного и вузовского курсов информатики (на примере педагогических специальностей)" Декина А. П. проведя когнитивный анализ и моделирование процесса информационной подготовки студентов, выявили "наиболее существенные факторы, характеризующие взаимодействие объектов, входящих в педагогическую систему, и установили качественные (причинно-следственных) связи между ними. То есть, с использованием когнитивных технологий мы определили, какие взаимовлияния оказывают факторы, входящие в педагогическую систему, друг на друга в ходе их изменения.
       Исходным понятием в когнитивном моделировании педагогических систем является понятие когнитивной карты (модели) ситуации, с помощью которой отображаются взаимовлияния факторов. Применительно к теме нашего исследования когнитивная карта выглядит следующим образом (рис.1).
      

    0x01 graphic

       Рис. 1 Когнитивная карта процесса формирования информационной культуры будущего педагога.
      
       Известно, что значимое изменение любого из аспектов, как правило, влияет на всю цепочку. Такое изменение в каждом конкретном случае может стать или угрозой развитию, или наоборот, новой стратегической возможностью его будущего успешного развития. Поэтому, несоблюдение преемственной связи "школа-вуз" (на рисунке эта связь показана линией, соединяющей вершины "Уровень довузовской обученности" и "Уровень преподавания информатики в педвузе") может оказать существенное негативное влияние на весь процесс обучения в вузе и повлечь за собой недостаточный уровень сформированности информационной культуры выпускников педвузов и, как следствие, несоответствие профессиональных качеств будущих учителей требованиям современной школы. С другой стороны учет и реализация преемственности на данном этапе обучения даст возможность оптимизировать процесс обучения информатике в педвузе и создаст более благоприятные условия для подготовки будущих учителей к работе в школах в условиях информатизации образования.
       Рассмотрим приведенную на рисунке 1 когнитивную карту более подробно. Одной из главных целей обучения информатике в педвузе является подготовка студентов к использованию средств информационных и коммуникационных технологий в своей последующей профессиональной деятельности, формирование информационной культуры будущего педагога. Вследствие этого, как основная задача процесса преподавания информатики в педвузе нами и выделено формирование информационной культуры будущего специалиста-педагога, что и отражено в когнитивной карте в качестве центрального процесса.
       Качество образования абитуриентов, уровень их обученности оказывает существенное влияние на качество образования и развития студентов, а значит, и на качество подготовки будущих педагогов к использованию средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения. Таким образом, уровень преподавания общеобразовательного курса информатики в педвузе должен определяться, в первую очередь, уровнем довузовской обученности студентов. Необходимость
       0x08 graphic
    0x01 graphic
       установления такой преемственной взаимосвязи между школой и вузом показана и обоснована нами выше.
       На уровень обучаемости студентов в вузе помимо психологических особенностей личности оказывает влияние и такой фактор, как уровень мотивации учебной деятельности, а точнее сформированности учебно-познавательного интереса студентов к предмету, который в свою очередь зависит от методической системы преподавания курса информатики в педвузе, т.е. от содержания, форм, методов и средств обучения.
       И все эти четыре фактора: 1) уровень довузовской обученности, 2) уровень преподавания информатики в педвузе; 3) уровень мотивации учения; 4) уровень обучаемости, в свою очередь, определяют процесс формирования информационной культуры будущего педагога.
       Но как было отмечено выше процесс формирования информационной культуры будущего педагога процесс многофакторный и многоаспектный и не ограничивается влиянием только вышеперечисленных факторов. В более развернутом виде когнитивную карту процесса формирования ИК будущего педагога можно представить в виде знакового ориентированного графа, изображенного на рисунке 2.
       Итак, одним из необходимых условий формирования информационной культуры специалиста является обеспечение преемственности школьного и вузовского курсов информатики. При этом обучение в школе должно обеспечить базовые знания обучаемых, т.е. сформировать представление о сущности информации и информационных процессов, моделировании и формализации, сформировать и развить системное и алгоритмическое мышление, познакомить учащихся с современными информационными и коммуникационными технологиями. Обучение в вузе должно углубить и систематизировать полученные в школе знания учащихся в области информатики и информационных технологий, обеспечить требуемый профессиональным образовательным стандартом уровень информационной культуры специалиста-педагога".
       Когнитивное моделирование повышает эффективность следующих исследований:
      -- проведение анализа сложных педагогических процессов, явлений, ситуаций, характеризующихся в основном качественными, неформализуемыми признаками;
      -- прогнозирование развития отрасли знания, процессов обучения и воспитания и их взаимодействия с внешней средой;
      -- определение и ранжирование по заданному критерию наиболее существенных факторов, влияющих на функционирование и развитие системы;
      -- оценивание альтернативных решений и выбор предпочтительных вариантов.
       По мнению некоторых авторов [Можаров] когнитивный стиль формируют следующие виды когнитивных операций:
       - полинезависимость - умение выделять объекты из контекста;
       - когнитивную сложность восприятия - степень многомерности восприятия, умение рассматривать проблему в различных системах координат;
       - рефлективность - склонность к анализу и самоанализу;
       - гибкость мыследеятельных процессов - способность переключаться между видами мыслительной деятельности;
       - функциональность - способность к функциональному усечению проблемных ситуаций.
       Остальные, не столь кардинально формирующие когнитивный стиль виды мыслительных навыков, можно отнести к группам предметных тактик и навыков. Большой интерес для нас представляют те из них, которые связаны с когнитивными процессами деятельности учащихся и педагогов.

    Синергетический подход при моделировании педагогических процессов

       С возникновением и развитием теории относительности и квантовой теории - неклассической научной парадигмы прошлого столетия - все более явным становится осознание того, что в микро-, макро- и мега-мире решение задачи существенно зависит от контекста, то есть постановки проблемы, выбора "угла зрения" исследователя.
       Начавшись с эволюционной теории Ч. Дарвина в XIX веке, этот подход в прошлом столетии был обогащен теорией систем и кибернетикой, нелинейной динамикой и теорией катастроф, фрактальной геометрией, теорией динамического хаоса и теорией сложности, современной и традиционной философией. Теперь он опирается на понятия точного естествознания, перешедшие в социальное обществознание, и за последнюю четверть века оформился в широкое трансдисциплинарное научное направление - Синергетику, - чьи методы востребуются во всех областях научного знания, где исследуются сложные "человекомерные" процессы. По мнению В. Г. Буданова "понимание синергетики в различных контекстах различно, и сегодня не существует ее общепринятого определения, как, например, не существует строгого определения фрактала. Кроме того, объем и содержание предмета взрывным образом расширяются, вызывая неумеренные восторги неофитов и протесты наиболее строго мыслящих профессионалов, стоявших у "истоков" и сокрушенно следящих за искажением исторической правды, и приоритетов. Это культурный феномен узнавания, а, следовательно, и своего понимания, архетипа целостности в разных областях культуры, и его экспансия идет от наиболее авторитетной компоненты - науки, да еще междисциплинарной" [Буданов].
       Термин "синергетика" происходит от греческого "синергена" - содействие, сотрудничество. Предложенный Г. Хакеном, этот термин акцентирует внимание на согласованности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого.
       Ю. А. Данилов и Б. Б. Кадомцев отмечали, что особенность синергетики как науки заключается в том, что, в отличие от большинства новых наук, возникавших, как правило, на стыке двух ранее существовавших и характеризуемых проникновением метода одной науки в предмете другой, "синергетика возникает, опираясь не на граничные, а на внутренние точки различных наук, с которыми она имеет ненулевые пересечения. В изучаемых синергетикой системах, режимах и состояниях физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов синергетики" [2, с. 3].
       Междисциплинарный инструментализм синергетики предполагает адекватную ему, динамически устойчивую, самовозобнавляющуюся и в то же время эволюционизирующую коммуникативную онтологию. При этом сам синергетический подход предполагает множественность и неоднозначность путей переоткрытия пространства и времени. В конечном итоге, синергетический смысл появляется как результат "замыкания коммуникаций" [1, с. 25], в создании или воссоздании коммуникативных циклов (гиперциклов), в которых и посредством которых реализуются исследовательские процедуры.
       Синергетика занимается исследованием процессов самоорганизации и образования, поддержания и распада структур в системах самой различной природы (физических, химических, биологических, социальных, экономических и т. д.). Синергетика изучает динамические системы в состояниях вблизи точек неустойчивости (бифуркации), где она претерпевает огромное разнообразие качественных трансформаций, "фазовых переходов", сопряженных с процессами самоорганизации информации и возникновением новых параметров порядка (динамических аттракторов), в результате чего возникают новые системы ее представления.
       Синергетика, поскольку она исследует универсальные законы развития, может быть применена не только в сфере естественнонаучного, но и гуманитарного знания, что сегодня является наиболее актуальной проблемой развития этой парадигмы. Так, Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов считают, что методология синергетики поможет принципиально изменить трактовку процесса образования: "Процедура обучения, способ связи обучаемого и обучающего, ученика и учителя - это не перекладывание знаний из одной головы в другую, не вещание, просвещение и преподнесение готовых истин. Это нелинейная ситуация открытого диалога, прямой и обратной связи... Это-ситуация пробуждения собственных сил обучающегося, инициирование его на один из собственных путей развития" [2]. По их мнению, образование должно рассматриваться как гештальтобразование, "...стимулирующее, или пробуждающее образование, открытие себя или сотрудничество с самим собой и другими людьми" [].
       0x08 graphic
    В диссертационном исследовании Софронова А. Е. на тему "Синергетический подход к исследованию экономических процессов и явлений (на примере рынка образовательных услуг)" следующим образом описаны возможные пути организации личной образовательной траектории (функция спроса на образовательные услуги в терминологии автора): "Из факторов, влияющих на продвижение индивидуума в пределах системы образования, выделим три основных: уровень покупательской способности (финансовое положение семьи обучаемого или его самого, r), уровень притязаний (куда отнесем семейные предпочтения профессиональной ориентации в семье, уровень востребованности тех или иных специальностей на рынке труда, особенности развития экономической структуры региона, демографические особенности региона и пр.) и личностный фактор (психические особенности личности обучаемого, уровень обучаемости и пр.). Уровень притязаний отличается от личностного фактора тем, что формируется в процессе социальной адаптации человека, а личностный фактор - это заложенные природой особенности человека. Как мы покажем ниже, личностный фактор имеет решающее значение на индивидуальный аттрактор продвижения в пределах системы образования, но слабо влияет на общую экономическую ситуацию.
       0x08 graphic
    Рассмотрим функцию спроса на образовательные услуги в сетке отношений: уровень покупательской способности - уровень притязаний (рис.5). Очевидно, кривая функции спроса не изменит своего поведения (рис.3), поскольку существует прямая зависимость уровня притязаний от количества приобретаемых товаров.
       На кривой функции спроса выделим точки, соответствующие различным уровням образования: отрезок 0-2 - начальное или среднее профессиональное образование, 2-4 - высшее образование. После точки 4 - высшее элитное образование (в самых престижных вузах страны или за рубежом). Практика показывает, что в профессиональных училищах и техникумах обучаются преимущественно дети из малообеспеченных семей или из семей с низким уровнем притязаний (отрезок 1-2). Действительно, во-первых, обучение на начальной ступени профессиональной подготовки осуществляется обычно за счет государства (учащиеся получают не только стипендию, но и одежду, и бесплатное питание). Во-вторых, обучение не более двух-трех лет, затем квалифицированный оплачиваемый труд. Естественно, все это привлекает родителей, испытывающих материальные трудности, и желающих, чтобы их дети стали как можно быстрее материально независимыми.
       Начальное и среднее профессиональное образование получают не только люди с низким, но и средним уровнем притязаний (отрезок 1-2), поскольку обеспечивает наиболее быструю финансовую независимость и позволяет продолжить образование после окончания училища или техникума. Большая же часть людей со средним уровнем притязаний, имеющих средний уровень покупательной способности (отрезок 2-3), предпочитают получить высшее образование, как гарант финансового достатка в будущем или же из-за семейных предпочтений.
       В семьях с высоким уровнем достатка, как правило, обязательно стремятся получить высшее образование (отрезок 3-4), причем, если уровень притязаний высокий, то - в престижных вузах страны или за рубежом (после точки 4).
       Данная кривая описывает поведенческую реакцию на потребность в образовательных услугах большей части населения, но, с позиций синергетического подхода необходимо рассмотреть влияние личностного фактора. Личностный фактор позволяет изменять традиционные аттракторы продвижения в пределах системы образования и создавать собственные. Так, если ребенок вырос в семье с низким достатком, но имеет высокий уровень притязаний (отрезок 1-5) за счет успехов в обучении, или особенностей семейного воспитания, то он вполне может получить сначала полное среднее образование (обременительное для семьи), а затем высшее путем обучения за счет государства. То есть он будет претендовать, и, возможно, получит традиционные преимущества людей соседнего уровня покупательской способности. Но и здесь есть ограничения: каким бы умным ребенок не был, если он вырос в малообеспеченной семье, ему практически невозможно получить образование за границей. Люди, имеющие средний уровень достатка имеют возможность большего выбора: либо среднее профессиональное образование (отрезок 1-2), либо высшее (отрезок 2-3). Но для того, чтобы получить элитное образование вновь необходимо вмешательство личностного фактора (отрезок 3-6), поскольку либо родителям придется отказаться от многого, либо ребенок должен проявить недюжие способности, чтобы получить элитное образование. В любом случае, такое поведение будет не типичным.
       Точки 1 и 3 являются точками бифуркации и позволяют индивидууму не подчиняться коллективному предпочтению, а создавать собственные аттракторы продвижения в пределах системы образования.
       Кривая функции спроса на образовательные услуги позволяет предсказать востребованность тех или иных образовательных услуг (по уровням) в зависимости от покупательской способности населения".
      
       По мнению В.Г. Буданова, методология синергетики поможет вернуться к фундаментальному образованию, "...дающему целостное видение природы, человека и общества в контексте междисциплинарного диалога..." [].
       Если объективный педагогический закон есть устойчивая постоянно встречающаяся причинно-следственная связь между сущностями педагогических явлений, то синергетика противопоставляет причинно-следственным связям взаимодействие. Г. Хакен определил синергетику как "учение о взаимодействии". В ее рамках нет необходимости проводить операцию сведения сложной ситуации или системы с автономными блоками и структурными уровнями к первичным элементам.
       Синергетика исследует систему такой, как она есть, и раскрывает ее эволюцию на основе принципов самоорганизации, которая предполагает образование трансформационного потенциала внутри самой системы, в ходе взаимодействия ее компонентов. Синергетика противопоставляет жесткому проявлению причинности в линейных формах детерминизма вероятностные процессы, предполагающие нелинейные связи, спонтанность.
       Назовем принципы синергетики в интерпретации В. Г. Буданова [].
       Два принципа Бытия: 1-гомеостатичность, 2-иерархичность. Они характеризуют фазу "порядка", стабильного функционирования системы, ее жесткую онтологию, прозрачность и простоту описания, принцип иерархического подчинения Г. Хакена, наличие устойчивых диссипативных структур -аттракторов, на которых функционирует система.
       I. Гомеостатичность. Гомеостаз это поддержание программы функционирования системы, ее внутренних характеристик в некоторых рамках, позволяющих ей следовать к своей цели. При этом от цели-эталона-идеала (реальной или воображаемой) система получает корректирующие сигналы, позволяющие ей не сбиться с курса. Эта корректировка осуществляется за счет отрицательных обратных связей (доля сигнала с выхода системы подается на вход с обратным знаком), подавляющих любое отклонение в программе поведения возникшее под действием внешних воздействий среды. Цель-программу поведения системы в состоянии гомеостаза называют аттрактор (притягиватель).
       2. Иерархичность. Наш мир иерархизован по многим признакам. Например, по масштабам длин, времен, энергий. Это означает, например, что базовые структуры Вселенной принимают не все возможные значения энергий, но с относительным шагом примерно в 100 раз, начиная от кварков и кончая живыми организмами (лестница Вайскопфа). Само же число уровней необозримо велико, в каждой базовой структуре существует множество подуровней.
       Всякий раз элементы, связываясь в структуру, передают ей часть своих функций, степеней свободы, которые теперь выражаются от лица коллектива всей системы, причем на уровне элементов этих понятий могло и не быть. Например, общественное мнение "высказывает" мифический среднестатистический субъект, и вполне может оказаться, что именно так никто не думает. Эти коллективные переменные "живут" на более высоком иерархическом уровне нежели элементы системы и в синергетике, следуя Г. Хакену, их принято называть параметрами порядка - именно они описывают в сжатой форме смысл поведения и цели-аттракторы системы. Описанная природа параметров порядка называется принципом подчинения, когда изменение параметра порядка как бы синхронно дирижирует поведением множества элементов низшего уровня, образующих систему. Такова в идеале роль законодательства в обществе, дилегировавшего государству часть свобод своих граждан; так в бурлящем потоке воды кружит водоворот, увлекающий частицы в слаженном танце.
       Важным свойством иерархических систем является невозможность полной редукции, сведения свойств структур более сложных иерархических уровней к языку более простых уровней системы. Каждый уровень имеет внутренний предел сложности описания, превысить который не удается на языке данного уровня. Существуют зоны непрозрачности языка - семантического хаоса. Это есть еще одна причина иерархии языков, отвечающих иерархии уровней.
       Выделенную роль в иерархии систем играет время, и синергетический принцип подчинения Хакена формулируется именно для временной иерархии. Рассмотрим три произвольных ближайших последовательных временных уровня. Назовем их микро-, мезо- (или макро-) и мега- уровнями соответственно. Принято говорить, что параметры порядка это долгоживущие коллективные переменные, задающие язык среднего мезоуровня. Сами они образованы и управляют быстрыми, короткоживущими переменными, задающими язык нижележащего микроуровня. Последние ассоциируются для мезо (макро) уровня с бесструктурным "тепловым" хаотическим движением, неразличимым на его языке в деталях. Следующий, вышележащий над макроуровнем, мегауровень образован сверхмедленными "вечными" переменными, которые выполняют для макроуровня роль параметров порядка, но теперь их принято называть управляющими параметрами.
       Итак, на каждом уровне системы сосуществуют представления, идеалы, категории "хаоса" и "вечности", как атрибутов присутствия, дыхания соседних микро и мега уровней, как принцип открытости системы, принадлежности ее иерархической цепи мироздания. Это древние архетипы жившие в человеческой культуре всегда. Сами же переменные макроуровня - параметры порядка, победившие хаос, задают онтологию, закон существования, порядок вещей, "порядок" бытия данного уровня.
       При рассмотрении двух соседних уровней принцип подчинения гласит: долгоживущие переменные управляют короткоживущими, вышележащий уровень, нижележащим.
       Пять принципов Становления: 3 - нелинейность, 4 - неустойчивость, 5 - незамкнутость, 6 - динамическая иерархичность, 7 - наблюдаемость.
       Они характеризуют фазу трансформации, обновления системы, прохождение ею последовательно путем гибели старого порядка, хаоса испытаний альтернатив и, наконец, рождения нового порядка.
       3. Нелинейность. Гомеостаз системы часто осуществляется именно на уровне линейных колебаний около оптимальных параметров, поэтому так важен простой линейный случай. Определяющим свойством линейных систем является принцип суперпозиции: сумма решений есть решение, или иначе - результат суммарного воздействия на систему есть сумма результатов, так называемый линейный отклик системы, прямо пропорциональный воздействию.
       Нелинейность есть нарушение принципа суперпозиции в некотором явлении: результат суммы воздействий не равен сумме их результатов. В более гуманитарном, качественном смысле: результат непропорционален усилиям, неадекватен усилиям, игра не стоит свеч; целое не есть сумма его частей; качество суммы не тождественно качеству слагаемых, и т.д.
       Любая граница целостности объекта, его разрушения, разделения, поглощения, предполагает нелинейные эффекты. Можно сказать, что нелинейность "живет", ярко проявляется вблизи границ существования системы. В общем случае, чтобы перейти от одного состояния гомеостаза к другому мы вынуждены попасть в область их совместной границы, сильной нелинейности. Барьер тем выше, чем сильнее притяжение и больше область гомеостаза. Радикальная перестройка системы находящейся вблизи глубокого гомеостаза требует больших усилий.
       Сами человеческие отношения носят крайне нелинейный характер, хотя бы потому, что существуют границы чувств, эмоций, страстей, вблизи которых поведение становится "неадекватным". Кроме того, коллективные действия не сводятся к простой сумме индивидуальных независимых действий. В этом и состоит психологическая сложность, нелинейность задачи подбора коллективов фирм, кафедр, компаньенов по бизнесу из профессионалов формально гарантирующих успех. Нелинейна всегда и задача принятия решения, выбора.
       4. Незамкнутость (открытость). В природе все системы в той или иной степени открыты. Однако любую систему можно с заданной точностью считать замкнутой достаточно малое время, тем меньшее, чем больше открыта система. И если это время существенно больше времен описания-наблюдения за системой, то такая модель оправдана.
       Для замкнутой системы справедливы фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса), радикально упрощающие описание простых систем. Но самое главное для нас: в замкнутых системах с очень большим числом частиц справедлив второй закон (второе начало) термодинамики, гласящий, что энтропия S (мера хаоса) со временем возрастает или остается постоянной S > 0, т.е. хаос в замкнутой системе не убывает, он может лишь возрастать, порядок обречен исчезнуть. Итак, замкнутая система не может увеличивать свой порядок, замкнутая Вселенная идет к хаосу - тепловой смерти.
       Само существование жизни, высоко организованного разума, казалось бы упорядочивающих этот мир восстает против такой переспективы. Но закон есть закон, и живые организмы и человеческая цивилизация создают порядок в себе и вокруг себя за счет увеличения общего беспорядка, энтропии планеты. Сами же живые системы и общество системы открытые, потребляющие вещество и энергию, для них второе начало не применимо, и энтропия может уменьшаться.
       Именно открытость позволяет эволюционировать таким системам от простого к сложному, разворачивать программу роста организма из клетки-зародыша. Это означает, что иерархический уровень может развиваться, усложняться, только при обмене веществом, энергией, информацией с другими уровнями.
       Оказывается, что при переходе от одного положения гомеостаза к другому, в области сильной нелинейности система становится обязательно открытой в точках неустойчивости.
       5. Неустойчивость. Последнее из трех "не" (нелинейность, незамкнутость, неустойчивость) содержит в себе два предыдущих, и, вообще, долгое время считалось дефектом, недостатком системы. В механизмах, двигателях это "мертвые" точки которые надо проскакивать по инерции - особая инженерная задача. Так было до недавнего времени, пока не понадобились роботы нового поколения, перестраиваемые с одной программы-гомеостаза на другую; обучающиеся системы, готовые воспринять разные модели поведения. Всякий раз система подходит к точке выбора, неустойчивости системы.
       Такие состояния неустойчивости, выбора принято называть точками бифуркаций (буквально двузубая вилка, по числу альтернатив, которых может быть и не две), они непременны в любой ситуации рождения нового качества и характеризуют рубеж между новым и старым. Значимость точек бифуркации еще и в том, что только в них можно информационным способом, т.е. сколь угодно слабыми воздействиями повлиять на выбор поведения системы.
       Существуют системы, в которых неустойчивые точки почти повсеместны, например развитая турбулентность, и тогда наступает хаос, бурлящий поток, влекущий систему в неизвестность. Синергетика располагает средствами описания и таких систем.
       На жизненном пути каждого из нас очень много точек бифуркаций, выбора, осознанных и неосознанных (см. пример выше).
       6. Динамическая иерархичность (эмерджентность). Основной принцип прохождения системой точек бифуркаций, ее становления, рождения и гибели иерархических уровней. Этот принцип описывает возникновение нового качества системы по горизонтали, т.е. на одном уровне, когда медленное изменение управляющих параметров мегауровня приводит к бифуркации, неустойчивости системы на макроуровне и перестройке его структуры. Каждому знакомы метаморфозы воды (пар-жидкость-лед), происходящие при строго определенных температурах фазовых переходов, температурах бифуркаций. На уровне качественного описания, взаимодействия мега- и макро- уровней все привычно, но и необъяснимо. Необходимо включение в описание третьего, микро-уровня, которое стало осмысленным лишь во второй половине ХХ века. Именно тогда на языке трех мега-, макро-, микро- уровней удалось описать процесс исчезновения и рождения в точке бифуркации макроуровня. В точке бифуркации коллективные переменные, параметры порядка макроуровня возвращают свои степени свободы в хаос микроуровня, растворяясь в нем. Затем в непосредственном процессе взаимодействия мега- и микро- уровней рождаются новые параметры порядка обновленного макроуровня. В этом случае креативная триада Теос+Хаос = Космос представлена как процесс рождения параметров порядка: "управляющие сверхмедленные параметры мега-уровня" + "короткоживущие переменные микро-уровня" = "параметры порядка, структурообразующие долгоживущие переменные мезо(макро)уровня" . Отсюда следует парадоксальный на первый взгляд результат (Ю.Л.Климонтович), что возникновение турбулентности, вихрей текущей жидкости, вовсе не есть увеличение беспорядка, но рождение коллективных макродвижений, макростепеней свободы из хаотических броуновских движений микроуровня жидкости - рождение порядка. Беспорядок же ощущается нами с позиции макроуровня, как увеличение его сложности и непредсказуемости.
       Мгновение между прошлым и будущим - точка бифуркации, на микроуровне является целой эпохой перемен-трансформаций. Именно здесь происходит выбор, точнее, эволюционный отбор альтернатив развития макроуровня, которому мы уделим особое внимание.
       Например, забастовка общественного транспорта ненадолго возвращает нам радость свободы самостоятельного передвижения; а безвластие смутного времени возвращает людям свободу выбора способов защиты жизни и собственности, способов пропитания и т.д. Подобные обременительные степени свободы и побуждают нас к скорейшему преодолению хаоса, кризиса, общественной бифуркации.
       7. Наблюдаемость. Принцип, который подчеркивает ограниченность и относительность наших представлений о системе в конечном эксперименте. В частности, это принцип относительности к средствам наблюдения, ярко заявивший свои права в теории относительности и квантовой механике. В теории относительности метры и секунды свои для каждого движущегося наблюдателя, и то, что одновременно для одного неодновременно для другого. В квантовой механике, измеряя точно одну величину, мы обречены на неведение относительно многих других (принцип дополнительности Бора). В синергетике это относительность интерпретаций к масштабу наблюдений и изначальному ожидаемому результату.
       С одной стороны, то, что было хаосом с позиций макроуровня, превращается в структуру при переходе к масштабам микроуровня. Т.е. сами понятия порядка и хаоса, Бытия и Становления относительны к масштабу-окну наблюдений. И целостностное описание иерархической системы складывается из коммуникации между наблюдателями разных уровней, подобно тому, как коммуницируют наблюдатели разных инерциальных систем отсчета в теории относительности, или создается общая научная картина мира из мозаики дисциплинарных картин.
       С другой стороны, проблема интерпретации сродни проблеме распознавания образов, грубо говоря, мы видим в первую очередь то, что хотим, что готовы видеть. Отчасти и наука не свободна от этой игры, ведь ее делают люди. Мы приводим аргументы и объяснения из арсенала культурно- исторических доминант, в которых воспитаны, научных парадигм, которым следуем, авторитетов, которым верим. И очень часто открытие лежащее на поверхности, в руках ученого, отбрасывается, как методическая или приборная погрешность.
       В качестве примера приведем модели изменения содержания образования и развития образовательного пространства, разработанные в гимназии N 56 г. Ижевска (сайт www.spkurdyumov.narod.ru).
       Модель изменения содержания образования.
       В соответствии с методологией синергетики изменения в содержании и организации образования направлены на поиск новых способов структурирования его системы, обновленных методах преподавания, опирающихся на самостоятельную познавательную активность учащихся, направленных на приобретение способности самостоятельной обработки иных взглядов, хода мысли, самостоятельной постановки и решения проблем прежде всего в коллективной работе, групповой дискуссии и т.п. Эта способность подразумевает прежде всего обнаружение сложности и многовариантности ситуации, нестабильности состояния как исследуемой системы, так и самого процесса исследования, привлечение для этого некоего интегрированного комплекса методов, реализующих как абстрактно-логические, так и образно-интуитивные познавательные способности учащегося. Наконец, способность увидеть проблему и избрать вариант ее решения требует видения целостности ситуации, взаимосвязи и единства различных ее аспектов, направленности ее собственного развития, вариативности воздействия на нее. Это поможет выпускнику учебного заведения ориентироваться в ситуации социальной нестабильности, проявить способности к высокорефлексивному социальному поведению, способности присваивать сложившиеся социокультурные образцы и элементы приращения культуры.
       Для того, чтобы решить эту задачу, содержание образования должно быть многообразно и вариативно, включать в себя как сложившиеся социокультурные образцы, так и элементы приращения культуры, т.е. быть одновременно и устойчивым и изменчивым. Наличие этого и других противоречий в содержании образования делает его многообразным, а значит, неустойчивым, способным воспринимать изменения социокультурной среды. Содержание образования должно отличаться единством общих принципов и подходов (например, согласующихся с синергетической парадигмой) и многообразием позиций, точек зрения, социокультурных ориентиров. Благодаря этому содержание образования придет в соответствие с реальным социальным многообразием. Это возможно при смене принципов организации этого содержания. Пока содержание образования будет определяться через содержание предметов учебного плана, присвоение реального многообразия культуры будет происходить лишь в границах скрытого содержания образования. Для преодоления этого обстоятельства необходимо менять предметность содержания образования и создавать модель процесса образования как освоения его скрытого содержания. Изменение предметности содержания образования должно выражать как состояние социокультурной среды, так и потребности самоопределения субъекта в ситуации реального многообразия и взаимодействия культур.
       Как вариант новой предметности можно предложить отношение, субъективный компонент которого определяется как переживание, т. е. эмоционально-личностный способ представленности в субъекте объективного содержания культуры. Этот способ создаст, наряду с единством и общностью принципов построения содержания образования, то самое многообразие этого содержания, благодаря которому можно учесть индивидуальность и неповторимость каждого субъекта образовательного процесса. Ведь определение субъектом себя в культуре и культуры в себе происходит не только через знание, но и через переживание, проживание принадлежности к культуре в специфическом укладе жизни, языке, способах деятельности и общения. В этой ситуации самоопределение субъекта в культуре происходит и помимо института образования. Но отношение как новая предметность образования предполагает и объективный компонент, выраженный как динамическая поликультурная связь, характерная для современных социокультурных процессов. Для включения в содержание институционализированного образовательного процесса этот аспект предметности образования должен быть представлен через субъективное переживание. Такой вариант предметности, безусловно, требует и методологического обоснования и разработанного методического сопровождения. Он вполне согласуется с принципами синергетики, поскольку содержит противоречивое единство объективного и субъективного, соотношение которых будет меняться в связи с вариациями содержания образования.
       Модель развития образовательного пространства.
       В связи с изменением содержания образования изменяется и форма процесса его организации. Принципы синергетики могут послужить методологической основой для моделирования организации и самоорганизации образовательного процесса. Структурированное многообразие отношений между субъектами образовательного процесса назовем образовательным пространством. Отношения между субъектами образовательного пространства обусловлены процессами трансляции информации, поэтому для определения структуры образовательного пространства используем понятие информационного поля как множества источников информации и среды, в которой она распространяется. Информация рассматривается здесь как характеристика меры упорядоченности отношений элементов системы, как мера снятой неопределенности их поведения. Информационное поле является фрагментом транслированного в образовательное пространство информационного пространства общества, которое представляет собой многообразие форм упорядоченности социальных отношений, законов их функционирования и развития. Образовательное пространство является сферой взаимодействия трех его субъектов: учителя, ученика и среды между ними. Вывод Л. Выготского (Выготский Л.С. Педагогическая психология. М., 1996.С.57.) о трехстороннем активном процессе (активен ученик, активен учитель, активна среда между ними) позволяет рассматривать трехкомпонентное взаимодействие субъектов образовательного пространства как единый процесс целенаправленного формирования личности ребенка, не разделяя воспитание и образование. В этом процессе взаимодействие субъектов образовательного пространства, учителя и ученика представлено как активное отношение со средой, которую можно рассматривать как информационный компонент образовательного пространства, структурированного так, что он сам оказывает активное воздействие на других субъектов образовательного пространства. Эта структура может быть определена по терминологии Л. Выготского как "идеальная форма среды" (Выготский Л.С. Лекции по педологии. Ижевск, 1996.С.94), т.е. то содержание культуры, которое было выработано человечеством в процессе исторического развития.
       Эти отношения возникают в условиях, когда субъекты входят в образовательное пространство, имея определенный набор знаний о свойствах предметов и способах их связи, сложившиеся представления о нормах и правилах, смыслах и ценностях, существующих в обществе, т.е. располагают собственным информационным пространством. Содержание и организация информационного пространства учителя и ученика определяется жизненным опытом, а у педагога еще и профессиональными знаниями. При существующих качественных и количественных различиях информации, которой владеют оба субъекта, их информационные пространства являются открытыми, сформированными в некоторой мере стихийно. Сходство заключается также и в том, что в информационных пространствах этих субъектов присутствует "идеальная форма среды". В информационном пространстве ученика "идеальная форма среды" присутствует как цель его развития, в информационном пространстве учителя - как методы и способы, пути достижения этой цели. Эта "идеальная форма среды" является тем объектом, на который направлены активные действия обоих субъектов: действия ученика по освоению этой "идеальной формы", действия учителя по организации процесса этого освоения. Организованная учителем среда как совокупность отношений по осуществлению процесса освоения "идеальной формы" несет в себе логику, направленность развития ребенка, как бы притягивая к себе многообразие форм деятельности, поведения, отношений между субъектами образовательного пространства. В этом заключается активность среды, что позволяет рассматривать ее не только как объект, но и как субъект образовательного пространства. Активность среды создает новое качество системы отношений субъектов образовательного пространства. Среда начинает управлять, определять других субъектов, требовать из изменений, проводит селекцию их состояний (Выготский Л.С. Лекции по педологии. Ижевск., 1996.С. 88, 90).
       Отношения учителя и ученика представляют собой "перенос порядка", формы организации деятельности ребенка, соответствующих "идеальной форме среды", которая тем самым становится по выражению Л. Выготского, функцией личности ребенка, его внутренним достоянием. В этих отношениях активность ученика заключается в том, что он отбирает предложенную ему форму порядка в соответствии со своими возможностями, склонностями, создавая к этой форме определенное отношение. Представленность среды во внутреннем отношении к ней ребенка Л.Выготский назвал "переживанием", единицей анализа отношения ребенка со средой. (Выготский Л.С., Лекции по педологии. Ижевск., 1996.С.79, 80.)
       Результатом переживания должны стать такие внутренние изменения, которые вновь потребуют активности, обращения к "идеальной форме среды".
       Активность учителя заключается в том, что он в соответствии со своими возможностями и интересами, представлениями определяет и предлагает ученику спектр возможных форм упорядочивания способов присвоения "идеальной формы среды", а значит, и сам постоянно варьирует этот спектр, насыщая среду, подбирая оптимальные варианты, тем самым осваивает "идеальную форму среды", делая ее все в большей мере достоянием своей личности. Таким образом, взаимодействие субъектов образовательного пространства с одной стороны, обеспечивает их единство и общность, с другой - способствует проявлению и развитию их индивидуальности.
       Образовательное пространство - это динамическое единство субъектов образовательного процесса и системы их отношений, а процесс образования - это процесс последовательного изменения отношений ученика и учителя с образовательной средой, своеобразный "путь" субъектов образовательного процесса в образовательном пространстве. Такой "путь" мы трактовали как образовательную программу, цель которой определяется направленностью движения субъектов в образовательном пространстве.
       Модель возникновения образовательной программы как способа организации образовательного процесса может быть построена, исходя из принципов синергетики. Для этого образовательная программа должна удовлетворять следующим критериям:
       - быть сложной системой, т.е. представлять собой единство разнообразных элементов, в том числе и единство разных этапов ее осуществления;
       - быть открытой системой, т. е. находиться во взаимодействии с другими программами, нуждаться в них для собственного существования, быть способной к принятию в свою систему новых субъектов и новых отношений, иметь возможность и необходимость выхода за свои границы, превращения, трансформации в другие образовательные программы;
       - быть нелинейной системой, т.е. не иметь однозначно определенной связи между своими изменениями, (например, при переходе от одного этапа к другому) и изменениями образовательного пространства или субъектов образовательного процесса.
       Для того чтобы образовательная программа удовлетворяла этим условиям, необходимо, чтобы и субъекты образовательного процесса удовлетворяли им же. Субъектами мы называем активных участников образовательного процесса, своими изменениями влияющих на состояние образовательного пространства. Эти субъекты: учитель, ученик и среда между ними.
       Учитель может рассматриваться как:
       - сложная система, т.е. многообразная и целостная личность;
       - открытая система, т.е. способная к восприятию нового, к взаимодействию с другими системами (личностями);
       - нелинейная система, т. е. обладать неоднозначной, собственной, исключительной реакцией на изменения образовательного пространства, быть способной к новациям, творчеству. В этом и заключается активность данного субъекта.
       Ученик может рассматриваться как:
       - сложная система, т.е. обладающая многообразием способностей, возможностей, черт характера и т.д.;
       - открытая система, т.е. восприимчивая к разного рода изменениям отношений в образовательном пространстве, нуждающаяся для своего существования в другом, разном, новом;
       - нелинейная система, т.е. обладающая непредсказуемой реакцией на воздействия со стороны других субъектов образовательного пространства и в то же время способная своими изменениями стимулировать изменения отношений между этими субъектами. В этом и заключается активность данного субъекта
       Среда как совокупность отношений между субъектами образовательного процесса может рассматриваться как:
       - сложная система, содержащая в себе многообразие форм и способов отношений между субъектами;
       - открытая система, испытывающая на себе влияние социальных отношений более высокого порядка;
       - нелинейная система, т.к. разные субъекты, помещенные в одну и ту же среду, изменятся по-разному.
       Возникновение образовательной программы рассматривается как процесс взаимодействия субъектов образовательного пространства: учителя, ученика и среды между ними.

    Системный изоморфизм и аналогии в исследовании педагогических процессов

       Метод аналогий - один из методов познания творчества применяемый во всех областях человеческой деятельности. "Аналогия - это такой мыслительный процесс, в котором от общности (сходства) одних качеств, свойств или отношений сравниваемых объектов приходим к общности других свойств или отношений. Объективными основаниями подобного сходства выступает материальное единство мира" [, с. 59]. Таким образом, в основе аналогий лежат объективные связи и отношения.
       Виды аналогий: аналогия, умозаключение по аналогии, эвристические методы аналогий, все это разные понятия находящиеся в корреляционной зависимости. В основном различают аналогии: тривиальная и нетривиальная. Тривиальная аналогия базируется на сходстве предметов и явлений, каких либо признаков и отношений, которые являются очевидными, достаточно близкими. Она, как правило, относится к однородным объектам. Нетривиальная аналогия является операционным механизмом творчества, служит методом создания изобретений, открытий, генерированием новых идей. В отличие от тривиальных, они определены как нестрогие, неполные, неоднородные, вероятностные. Полные (гомоморфные), тождественные аналогии для исследователей относительно бесплодны, так как ведут к повторению и тиражированию объектов. На базе неполных аналогий происходит установление мысленных связей при отборе признаков накладываемых друг на друга.
       Вопросaм поискa aнaлогий и сходств, кaк основного мехaнизмa обобщений, в общей теории систем уделяется особое внимaние. В чaстности в рaмкaх учений об изоморфизмaх и полиморфизмaх здесь вводится понятие системного изоморфизмa, суть которого заключается в полном или частичном повторении структуры и поведения одной системы по сравнению с другой. Например, с первого взгляда связь между психологией и физикой элементарных частиц кажется невероятной для нашего образа мышления. Однако К. Юнг и В. Паули считали, что связь между сферой подсознания и строением неорганической материи существует. Примером могут служить сходные мысли, появляющиеся независимо друг от друга в разных точках мира в одно и тоже время, или сон, предчувствие, имеющее соответствие во внешней реальности [].
       Понятие системного изоморфизмa является концентрировaнным вырaжением этих процессов, постулируя нaличие сходств не только среди объектов, относящихся к одной родовой кaтегории, но и среди принципиaльно отличных друг от другa систем. Такой подход позволяет использовать достижения одной области знания для исследования явлений и процессов другой науки. Авторами Мартынов А. С., Артюхов В. В., Виноградов В. Г. [28] был разработан алгоритм предсказания сходства. В нем можно выделить следующие основные этапы:
      -- устaновить принципиaльные особенности объектa- системы или системы объектов дaнного родa;
      -- построить aбстрaктную модель, изоморфную по этим особенностям оригинaлу;
      -- отобрaть из уже известных нaуке объекты-системы или системы объектов дaнных родов, изоморфные дaнной модели;
      -- устaновить изоморфизм исходного объектa-системы или системы объектов дaнного родa отобрaнным объектaм-системaм или системaм объектов дaнных родов.
       Следствием прaктического использовaния принципa системного изоморфизмa являются междисциплинaрные теоретические модели. Известны случaи успешного применения кибернетики в экономике, термодинaмики в экологии, теории кaтaстроф в строительстве и т.д.
       Метод аналогий при исследовании педагогических процессов используется довольно редко. Приведем пример описания преобразований в образовательном учреждении [].
       0x08 graphic
    0x01 graphic
      

    ї 2. Методы формализованного представления педагогических систем

       Выше мы отмечали, что педагогические системы являются слабоструктурированными и плохо поддаются формализации. Это связано, прежде всего, с особенностями человеческого поведения. "Одной из неотъемлемых черт человеческого поведения являются ошибки. При передаче информации, при ее обработке люди ошибаются ... Ошибки могут быть вызваны отвлечением внимания человека, усталостью, другими причинами". [Ларичев, с. 195] Поэтому применение методов формализованного представления данных в педагогике может иметь лишь статистический характер, с точностью до известной доли погрешности.
       Известны следующие обобщенные группы методов формализованного представления систем [Волкова, с. 82]: аналитические (методы классической математики, включая интегральное и дифференциальное исчисление, методы поиска экстремумов функций, вариационное исчисление и т.п., теория игр и др.); статистические (включая теорию вероятностей, математическую статистику и методы статистического имитационного моделирования: методы статистических испытаний, методы выдвижения и проверки статистических гипотез и пр.); теоретико-множественные, логические, лингвистические, семиотические представления (методы дискретной математики); графические (включающие теорию графов). Перечисленные методы составляют основу разработки языков моделирования, автоматизации проектирования, информационно-поисковых языков.
       Рассмотрим методы, допускающие возможность представления педагогических систем. Аналитические методы применяют для отображения реальных объектов и процессов в виде точек (безразмерных в строгих математических доказательствах), совершающих какие-либо перемещения в пространстве и взаимодействующих между собой. На базе математических представлений возникли и развиваются математические теории различной сложности - от аппарата алгебры и матанализа до новых разделов современной математики (теория игр, математическое программирование и др.). Аналитические методы применяются в тех случаях, когда свойства системы можно отобразить с помощью детерминированных взаимосвязей между компонентами и целями системы. Эти методы используются при решении задач движения и устойчивости, оптимального размещения, распределения работ и ресурсов, выбора наилучшего пути, оптимальной стратегии поведения, в том числе в конфликтных ситуациях и т.п. Существуют попытки применения аналитических методов для исследования педагогических процессов.
       Например, в статье авторов В. В. Исаев, В. Ф. Мельников "Алгоритмизация алгоритмов управления в автоматизированных тренажерах" (журнал "Педагогическая информатика", N 3, 2003, С. 36-45) описана следующая модель: "Используя данные психологии и педагогики в области исследования закономерностей формирования знаний и умений, в качестве модели повышения уровня обученности в зависимости от сложности обучающего воздействия и обучаемости в задаче усвоения умственных действий выбрана хорошо согласующаяся с экспериментальными данными экспоненциальная зависимость вида:

    0x01 graphic
    ,

       где s(yt-1) - обученность, достигнутая к t-1-му сеансу тренировки;
       s(xt-1) - сложность обучающего воздействия в t-1-м сеансе тренировки;
       m - класс сложности задачи, навыки решения которой отрабатываются в цикле тренировки;
       ? - обучаемость.
       Под обучаемостью понимается индивидуальная способность обучаемого к усвоению умственных действий (приобретению интеллектуальных навыков), имеющая индивидуальную меру выраженности, количественно находящуюся в пределах интервала (0;1). При обучаемости ?, стремящейся к нулю, обучаемый не в состоянии разрешать обучающих воздействий любой сложности. В случае стремления обучаемости к единице обучаемый в состоянии освоить умственное действие любой сложности".
       Статистические методы формализованного представления данных отображают явления и процессы с помощью случайных (стохастических) событий и их поведений, которые описываются соответствующими вероятностными (статистическими) характеристиками и статистическими закономерностями. Педагогические процессы и явления обладают с точки зрения возможностей применения методов теории вероятностей и математической статистики для изучения этих процессов и явлений следующими особенностями:
       1. Весьма слабо разработана до настоящего времени практика измерений случайных величин, характеризующих те или другие стороны (состояния) педагогических явлений и процессов, что главным образом препятствует проведению объективного количественного анализа при изучении сложных закономерностей этих процессов.
       2. Неизвестны и не могут быть установлены с помощью качественного анализа типы вероятностных законов распределения упомянутых выше случайных величин.
       Указанные особенности не позволяют исследователям-педагогам применять в своей работе методы математической статистики по аналогии с тем, как эти методы применяются в естественных и технических науках.
       Поэтому одной из задач, возникающих в связи с "математизацией" педагогической науки, является задача классификации, с одной стороны, самих педагогических проблем, а с другой - вероятностных и статистических методов с целью определения, какие именно методы теории вероятностей и математической статистики пригодны для решения той или иной педагогической проблемы.
       Если математической обработке подвергаются те или иные оценки, по которым судят об эффективности педагогического процесса, то нельзя забывать, что они являются лишь суммарным выражением знаний, умений и навыков, исключающим возможность выявления связей между учителем и учениками во всем их многообразии.
       Вводя в анализ материала математический метод обработки данных, мы оказываемся стоящими перед вопросом о точности, достоверности педагогических выводов, вытекающих из математических формул. Это несет в себе большую долю относительности применительно к учебно-воспитательному процессу, поскольку по своей природе все указанные явления носят качественный характер, так как количественные оценки затруднены из-за большой природной изменчивости изучаемых объектов, возникновения совершенно непредвиденных результатов. Именно поэтому недопустимо неумелое, формальное использование математических методов. (Особенно осторожно следует относиться к математическим выводам, полученным в результате статистической обработки балльных оценок успеваемости).
       Как правило, статистические методы применяются на этапе анализа функционирования педагогической системы, поэтому эти методы описаны в следующей главе.
       Теоретико-множественные представления базируются на понятиях множество, элементы множества, отношения на множествах. В педагогических исследованиях аппарат теории множеств используется, но редко и, как правило, на описательном уровне: называются элементы множества, иногда устанавливают между ними отношения, на этом обычно описание заканчивается. Между тем более глубокое применение аппарата теории множеств позволит проводить исследования на более высоком научном уровне.
       Например, систему информационной подготовки специалистов можно описать как множество I=<U, S, T, K, R>, где U - учащиеся школ, S - студенты профессиональных учебных заведений, T - преподаватели и учителя, K - компьютеры и программное обеспечение, R - множество связей между элементами системы. Причем, можно указать следующие отношения:
       R1: U?S - процесс перехода обучаемого из общеобразовательного учреждения в профессиональное;
       R2: {T, K} ? U - обучение в общеобразовательных учреждениях;
       R3: {T, K} ? S - обучение в профессиональных образовательных учреждениях и т.д.
       Каждое отношение может являться предметом отдельного исследования, или, если рассматривается система непрерывного образования - в совокупности.
       В исследованиях по педагогике, как правило, рассматривается локальная задача, поэтому важно указать границы изучаемого явления или процесса, то есть установить континуум. Пределы изучаемого явления в диссертационных исследованиях указывают при определении объекта исследования.
       Например: в диссертации Брауна Ю. С. на тему "Содержание подготовки учащихся старших классов к применению технологии мультимедиа в учебной деятельности" в качестве объекта указан "процесс подготовки учащихся старших классов общеобразовательной школы в области реализации возможностей технологии Мультимедиа в учебной деятельности". В диссертации Дашниц Н. Л. на тему "Методические подходы к подготовке педагогических кадров в области комплексного использования информационных и коммуникационных технологий в школе" в качестве объекта исследования назван "процесс подготовки педагогических кадров в области использования средств ИКТ в учебно-воспитательном процессе средней школы в условиях функционирования школьной информационной образовательной среды".
       Иногда континуум является пересечением двух множеств. Например, в диссертации Декиной А. П. на тему "Методические подходы обеспечения преемственности школьного и вузовского курсов информатики (на примере педагогических вузов)" объектом является "система непрерывного образования в области информатики на уровне "школа-вуз".
       В основе теории математической логики лежит бинарная теория алгебры логики Буля. В такой алгебре переменная может принимать только два значения: "истинно-ложно", "да-нет", "1-0", то есть теория базируется на законе исключенного третьего (что всякое событие может быть либо истинным, либо ложным, третьего не дано). Однако в педагогике такая категорическая установка неприемлема. Событие может быть истинным относительно чего-то или кого-то, или стать истинным с отсрочкой по времени. (Например, наличие в дисциплине в классе (казалось бы истинное утверждение) нужна не на всех уроках. Во время дискуссии должен быть спор, на игровых уроках - хождение по классу и пр.).
       При моделировании педагогических систем необходимо создание подходов, основанных на формализации диалектической логики (ниже мы рассмотрим одно направление - информационное моделирование) или на теории многозначных логик. Однако в теории многозначных логик (таких, как тернарная логика В. Т. Кулика []) не удалось создать непротиворечивый логический базис, поэтому ее применение для анализа систем весьма ограничено.
       Вместе с тем некоторые подходы матлогики можно применять при проведении педагогических исследований. Например, задача логического синтеза. Задача заключается в том, чтобы по известному поведению системы определить ее структуру (в случаях, если она неизвестна, или не полностью известна), то есть сопоставить системе некоторый "черный ящик" с известными входными и выходными воздействиями.
       0x08 graphic
    Рассмотрим пример. Учитель ставит задачу: повысить познавательную активность в классе. Он отбирает ряд дидактических приемов (X) и фиксирует результат (Y) (рис.) Допустим, учитель решил активизировать познавательную активность за счет повышения сложности и темпа изучения учебного материала (воздействие X1). Но этот прием не дал положительных результатов (Y1 - снижение интереса к предмету). Проанализировав ситуацию, учитель понял, что в классе учащиеся привыкли к медленному темпу изложения учебного материала, "прожевыванию", поэтому увеличение темпа и сложности привело к отрицательному результату.
       Следующее дидактическое воздействие (X2) - это выделение активных учащихся и опора на них при изложении нового учебного материала. Но этот прием так же не дал положительного результата (Y2 - отрицательное). Учитель пришел к выводу, что причиной является то, что в классе есть неформальные лидеры - это посредственно успевающие ученики, но с их мнением считаются остальные. Поэтому в классе не приветствуются заметные достижения в учебе и даже хорошо успевающие ученики не хотят это демонстрировать.
       Следующее педагогическое воздействие (X3) - это организация групповой работы в классе. Такой дидактический прием дал положительный результат (Y3 - положительный). Учитель заметил, что в классе существует несколько микрогрупп, соперничающих между собой. Если класс разбить таким образом, чтобы лидеры микрогрупп попали в разные рабочие группы, возникает соперничество, выражающееся, в том числе, в активизации познавательной деятельности на уроке. Результаты можно занести в таблицу:

    Воздействие

    Система

    Результат

       X1: Увеличение темпа и сложности изложения учебного материала

    Большинство учащихся привыкли к медленному темпу

       Y1: Снижение познавательной активности
       X2: Опора учащихся на "сильных" учащихся

    Неформальные лидеры - посредственно успевающиеся ученики -не поощряют учебные достижения

       Y2: Снижение познавательной активности
       X3: Интенсификация работы в группах на уроке

    Неформальное соперничество в микрогруппах активизирует познавательную активность

       Y3: Увеличение познавательной активности на уроке в классе
      
       Таким образом, работа с классом как с "черным ящиком" дала положительный результат.
       Графические методы. Понятие графа первоначально было введено Л. Эйлером. Графические представления позволяют наглядно отображать структуры сложных систем и процессов, происходящих в них. Графические методы, основанные на теории графов, такие как сетевое планирование, статистическое сетевое моделирование, позволяют ставить и решать вопросы оптимизации процессов организации, управления, проектирования. В педагогических исследованиях часто используются графические методы для представления результатов педагогического эксперимента в виде графиков, диаграмм, гистограмм и пр. Кроме того, графические методы применяют для схематического описания структур педагогических систем.
       Лингвистические (семиотические) представления систем. Математическая лингвистика возникла во второй половине прошлого столетия как средство формализованного изучения естественных языков. Семиотика возникла как наука о знаках, знаковых системах. Основные понятия, на которых базируются лингвистические представления - это тезаурус, грамматика, семантика, прагматика.
       Тезаурусные модели основаны на принципе организации словарей. Такие базы данных содержат определенные языковые конструкции и принципы их взаимодействия в заданной грамматике. Тезаурус в наиболее общем определении - это словарь с семантическими связями между словарными единицами. С конца 50-х годов тезаурусы использовались в системах машинного перевода и информационно - поисковых системах. Информационно-поисковый тезаурус позволяет проводить автоматизированные поиски с учетом синонимии, родовидовых, ассоциативных и иных парадигматических отношений.
       Кроме того, тезаурус можно рассматривать как универсальную модель терминологической системы, а потому - как формальную систему знаний, содержащихся в языке конкретной научной области. Так, педагогика как область научного знания имеет свой тезаурус. Кроме того, существует тезаурус для каждой предметной области знания (математика, информатика, литература, биология и т.д. как образовательные области знания).
      

    ї 3. Методы качественного анализа педагогических систем

      
       Как неоднократно отмечалось выше, педагогические системы практически не поддаются формализации. Можно создавать модели и изучать их с известной долей достоверности, но реальные условия учебно-воспитательного процесса могут опровергнуть самый оптимистический прогноз. Впрочем, это характерно не только для педагогических систем, но и для любых процессов, в которых главным звеном является человек. Поведение человека зависит от слишком большого количества факторов, которые практически невозможно учесть и спрогнозировать.
       Тем не менее, педагогические процессы можно и нужно изучать. Эффективным средством является системный анализ, тем более что он допускает не только формализацию, но и символизацию элементов и связей системы с последующим их качественным анализом.
       К основным методам качественного анализа систем относят:
      -- методы типа мозговой атаки или коллективной генерации идей;
      -- типа сценариев;
      -- экспертных оценок;
      -- типа Дельфи;
      -- типа дерева целей;
      -- морфологические методы.
       Методы типа "мозговой атаки" или коллективной генерации идей получили широкое распространение с начала 50-х годов как "метод систематической тренировки творческого мышления", направленный на "открытие новых идей и достижения согласия группы людей на основе интуитивного мышления" (Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. - М.: Прогресс, 1974, С. 164). Мозговая атака основана на гипотезе, что среди большого числа идей имеется по меньшей мере несколько хороших, полезных для решения проблемы, которые нужно выявить. Методы этого типа известны также под названием коллективной генерации идей, конференции идей, метода обмена мнениями и др. [Волкова, с. 131].
       Обычно при проведении мозговой атаки стараются выполнить определенные правила, суть которых сводится к тому, чтобы обеспечить как можно большую свободу мышления участников обсуждения и высказывания ими новых идей. Для этого рекомендуется сформулировать проблему в основных терминах, выделив центральный пункт обсуждения, высказывать и подхватывать любые идеи, даже если они вначале кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей проводятся позднее), не допускать критики, не объявлять ложной и не прекращать обсуждать ни одну идею, высказывать как можно больше идей (желательно нетривиальных), стараться создавать как бы цепные реакции идей, оказывать поддержку и поощрения, необходимые для того, чтобы освободить участников от скованности. [Волкова, с. 131]
       В зависимости от принятых правил и жесткости их выполнения различают прямую мозговую атаку, метод обмена мнениями, методы типа комиссий, судов (в последнем случае создается две группы: одна группа вносит как можно больше предложений, а вторая старается максимально их раскритиковать). Мозговую атаку можно проводить в виде деловой игры, с применением тренировочной методики "стимулирования наблюдения", в соответствии с которой группа формирует представление о проблемной ситуации, а эксперту предлагается найти наиболее логичные способы решения проблемы.
       Методы "мозговой атаки" относятся к методам коллективного принятия решений. Принятие решения группой принципиально отличается от принятия индивидуальных решений. У каждого из членов группы, как правило, имеется свой взгляд на проблему. Если эти взгляды полностью совпадают, либо, если в группе есть диктатор, навязывающий свои предпочтения, решения принимаются по схеме индивидуального принятия решения. Но обычно для группы является проблемой поиск компромисса, приемлемого для всех членов группы.
       Можно выделить три направления исследований по принятию решений в малых группах [Ларичев]:
        -- Неантагонистические игры. Одно из направлений в теории игр, ориентированное на разработку математических моделей, описывающих процесс выработки компромисса - поиск точек равновесия.
        -- Групповые системы поддержки принятия решений. Группа разбивается на локальные подгруппы. Каждая подгруппа вырабатывает собственное решение проблемы. Затем все участники группы знакомятся с предложенными решениями других групп. Задача согласования мнений членов группы либо не ставится, либо сводится к усреднению мнений. С практической точки зрения данный подход не соответствует задачам принятия ответственных решений.
        -- Организация работы группы с помощью посредника (аналитика, консультанта). Это направление исследований с практической точки зрения является перспективным. Наиболее распространенными методами принятия решения в группе являются "конференция идей" или "коллективная генерация идей", "мозговая атака" или "мозговой штурм" и пр.
       Для организации работы группы необходимо присутствие консультанта. Для образовательного учреждения консультантом может быть заместитель по научно-методической работе, как человек, глубоко владеющий информацией по обсуждаемым проблемам и хорошо знающий участников группы.
       Консультант должен придерживаться следующих правил [Планирование перемен]:
      -- Будьте, насколько возможно, помощником. Создайте рабочую атмосферу, ставьте проблемы, поощряйте поиск причин и следствий;
      -- Задавайте участникам не простые вопросы (требующие ответа "да" или "нет"), а вопросы, требующие распространенных ответов;
      -- Отведите время созданию приятных рабочих взаимоотношений в начале занятий;
      -- В случае возникновения серьезных проблем (проблемы в рабочих группах, сопротивление, стремление доминировать в больших группах), старайтесь сразу разрешить их (узнайте мнение других участников, отведите дополнительное время);
      -- Передвигайтесь по комнате, не стойте все время перед аудиторией. Вывешивайте информационные листки в разных местах;
      -- Насколько возможно, варьируйте состав малых групп;
      -- Поощряйте ротацию ролей в малых группах: ведущего, секретаря, докладчика;
      -- Где возможно, предлагайте участникам писать на доске, блокноте и читать с них;
      -- Следите, чтобы каждый мог высказать свое мнение по поводу обсуждаемого. Никто не вправе критиковать и обсуждать идеи других до истечения отведенного времени. Секретарь записывает все идее в блокноте или на доске;
      -- Поощряйте творческое мышление. Странные на первый взгляд мысли могут оказаться конструктивными и даже подсказать те или иные творческие подходы;
      -- После составления списка идей можно переходить к обсуждению и оценке. Список можно усовершенствовать, исключив одни идеи и тем или иным образом скомбинировав другие. Далее группа переходит к определению приоритетов или выбирает одно предложение.
       Заседание обычно проводится в специальной комнате, технически подготовленной для этой цели: есть доска или стенды, на которые можно крепить ватман, фломастеры, желательно иметь проектор и другие современные средства презентаций. Большое значение имеет размещение участников в зале. В пособие [Планирование перемен] предложены варианты, представленные на рис. 2.
       0x08 graphic
    0x01 graphic
       Для более продуктивной работы и более полного использования имеющегося пространства можно воспользоваться следующими советами:
      -- Давайте задания, упражнения, выполняя которые участники двигаются, передвигают стулья и при этом максимально используют пространство комнаты. Разрешайте участникам вставать с мест и ходить по комнате.
      -- Во время занятий, просите участников отвечать с места, используя свои записи, рисунки. Если Вам надо дать комментарий, подойдите к участникам.
      -- Многое можно делать на полу. Если на полу есть ковер, можно работать на полу с большими листами бумаги. Это расширяет пространство и увеличивает динамику.
      -- Поощряйте использование стен. По завершению какой-либо работы Вы и участники можете захотеть показать какие-то результаты для использования в будущем.
       Для повышения эффективности "мозгового штурма" желательно иметь предварительную информацию - мнение коллектива. Для сбора информации обычно применяют следующие методы:
       Анкета. Узнать мнения, степень озабоченности в отношении сформулированной проблемы. Варианты: закрытая анкета (да/нет); открытая анкета (ответы своими словами); их объединение.
       Интервью. Получить детальное представление о том, как люди воспринимают ту или иную ситуацию. Можно использовать набор фиксированных, но открытых вопросов.
       Сборная группа. Выявить отношение нескольких людей, имеющих в чем-либо (например, возраст, педстаж) одинаковый опыт и собранных в одну группу; похоже на интервью, проводимое с группой.
       Обзор литературы. Осмыслить, что по данному вопросу говорят другие; проанализировать и затем дополнить результаты исследования.
       Методы типа "сценариев". Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, упорядоченные по времени. Однако требование временных координат позднее было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы или предложения по ее решению независимо от того, в какой форме он представлен.
       В педагогических исследованиях в виде сценариев описывают многоуровневые дидактические системы или уровни содержания образования, а так же рабочие программы и другую документацию, направленную на достижение дидактических целей.
       Например, в диссертации Брауна Ю. С. на тему "Содержание подготовки учащихся старших классов к применению технологии мультимедиа в учебной деятельности" в виде сценария описана модульно-уровневая структура содержания курса "Основы технологии Мультимедиа" (см. табл.)

    Таблица

    Модульно-уровневая структура содержания курса "Основы технологии Мультимедиа" (фрагмент)

    Модули

    Системообразующие направления

      

    Преобразования аудиовизуальной информации

    Создание мультимедийных объектов на основе моделирования

    Основы управления аудиовизуальными объектами средствами технологии Мультимедиа

       Цифровой звук
       Уровень 1. Начальный (5 ч). Введение. Понятие цифрового звука. Речь с точки зрения анатомии человека. Программные средства для оцифровки звука.
       Уровень 2. Базовый (5 ч). Первоначальные сведения о записи звука. Преобразование аналоговых звуков в цифровые. Преобразование цифровых звуков в аналоговые.
       Уровень 3. Углубленный (15 ч). Преобразование текста в речь. Рукописный ввод на компьютере. Соединение звуков. Фоновое звуковое оформление. Звуковые эффекты. Планирование презентации. Наложение фонового звучания. Системы распознавания речи.
       Уровень 4. Профильный (15 ч). Применение систем распознавания звука. Программное обеспечение, управляемое голосом.
      
       В диссертационном исследовании Богомолова А. В. на тему "Дидактическая система формирования элементарных навыков дизайна у учащихся в процессе обучения (с использованием средств информационных технологий)" выделены следующие уровни дидактической системы: начальный, средний, общий. Соответственно уровням представлены задачи творческого и эстетического развития учащихся (см. табл.).

    Таблица

    Дидактическая система формирования элементарных навыков дизайна при использовании средств информационных технологий (фрагмент)

    Уровни

       Компоненты

    Начальный

    Средний

    Общий

    Задачи

       Научить составлять эскизы будущего изделия, составлять варианты композиции
       Дать понятие о цветовидении и композиции, научить работать с компьютерной графикой
       Ознакомить с основами проектной деятельности, сформировать начальные умения в выполнении графических и объемных проектов
       Методы экспертных оценок основаны на предположении, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение отдельного эксперта. Изучению особенностей и возможностей применения экспертных оценок посвящено много работ. В рассматриваются [Волкова, с. 134]: 1) проблемы формирования экспертных групп, включая требования к экспертам, размеры группы, вопросы тренировки экспертов, оценки их компетентности; 2) формы экспертного опроса (разного рода анкетирования, интервью, смешанные формы опроса) (в т.ч. методики анкетирования, мозговая атака, деловые игры и т.п.); 3) подходы к оцениванию (ранжирование, нормирование, различные виды упорядочения, в т.ч. методы предпочтений, попарных сравнений и др., см. главу 3); 4) методы обработки экспертных оценок; 5) способы согласованности мнений экспертов, достоверности экспертных оценок (в т.ч. статистические методы оценки дисперсии, оценки вероятности для заданного диапазона изменений оценок, оценки ранговой корреляции и т.п., см. главу 3) и методы повышения согласованности оценок путем соответствующих способов обработки результатов экспертного опроса.
       Возможность использования экспертных оценок обычно базируется на том, что неизвестная характеристика исследуемого явления трактуется как случайная величина, отражением закона распределения которой является индивидуальная оценка специалиста-эксперта о значимости того или иного объекта. При этом предполагается, что истинное значение исследуемой характеристики находится внутри диапазона экспертных оценок pi € P (где P = <p1, p2, ... , pn> - репрезентативная выборка), получаемых от группы экспертов, и что обобщенное коллективное мнение является достоверным.
       Другая сложность заключается в том, что экспертные оценки несут в себе не только узкосубъективные черты, присущие отдельным экспертам, но и коллективносубъективные черты, которые не исчезают при обработке результатов опроса.
       В педагогических исследованиях метод экспертных оценок применяется относительно часто. Например, в диссертации Щипцовой А. В. на тему "Формирование навыков структуризации информации у студентов экономических специальностей в процессе изучения курса информатики" методом экспертных оценок был проверен уровень сформированности навыков структуризации информации в соответствии с разработанными критериями:
       "Навыки структуризации информации оценивались по 5 бальной целочисленной шкале по каждому критерию. Средние баллы по критериям сформированности навыков структуризации информации представлены в таблице 9, где значения столбцов А, В и С рассчитаны по оценкам, выставленным: Щипцовой А.В (столбец А), Богомоловым А.В. (столбец В), Бараном В.И. (столбец С).

    Таблица 9

    N

    Содержание

    критерия

    Средние баллы

    экспериментальная

    группа

    контрольная группа

    А

    В

    С

    А

    В

    С

    1

       Умение дифференцировать задачи на плохо структурированные и хорошо структурируемые системы входных данных, целей, условий, решения

    3,92

    4,00

    3,96

    2,58

    2,77

    2,54

    2

       Умение строить когнитивную схему проблемной ситуации (задачи)

    4,29

    4,21

    4,21

    1,46

    1,54

    1,46

    3

       Умение выделять совокупности базисных факторов, характеризующих проблемную ситуацию (задачу)

    4,38

    4,33

    4,25

    3,15

    3,15

    2,92

    4

       Умение выделять в совокупности базисных факторов целевые и управляющие факторы

    2,88

    3,08

    3,25

    1,31

    1,27

    1,23

    5

       Умение определять характер связи между факторами

    3,96

    4,00

    3,92

    0,62

    0,62

    0,58

    6

       Умение определять состав информации (входные и выходные данные) задачи для реализации ее средствами и методами ИТ

    4,29

    4,25

    4,33

    3,15

    3,08

    2,96

    7

       Умение упорядочивать и группировать информацию

    4,33

    4,33

    4,08

    2,54

    2,50

    2,58

    8

       Умение выделять информационные объекты задачи

    3,46

    3,54

    3,50

    2,54

    2,50

    2,42

    9

       Умение определять множество реквизитов для описания информационных объектов задачи и выявлять функциональные зависимости реквизитов

    3,21

    3,17

    3,29

    1,88

    2,00

    1,85

    10

       Умение выявлять ассоциативно взаимосвязанные реквизиты информационных объектов задачи

    3,17

    3,17

    3,08

    0,81

    0,65

    0,69

    11

       Умение описывать логическую структуру данных задачи

    2,96

    2,75

    2,79

    0,23

    0,19

    0,15

      
       Для количественной оценки степени согласованности мнений экспертов рассчитаем коэффициент конкордации W. Ранжируем средние баллы всех экспертов (табл. 10).

    0x01 graphic
    ,

       где S- сумма квадратов отклонений суммы m рангов от их средней величины, m - число экспертов, n - число, ранжируемых критериев, t - число одинаковых рангов по каждому критерию.

    Таблица 10

    Экспериментальная группа

    N

    критерия

    А

    ранг

    В

    ранг

    С

    ранг

    ? рангов

    ?2

    рангов

    1

    3,92

    6

    4,00

    6,5

    3,96

    7

    19,5

    380,25

    2

    4,29

    8,5

    4,21

    8

    4,21

    9

    25,5

    650,25

    3

    4,38

    11

    4,33

    10,5

    4,25

    10

    31,5

    992,25

    4

    2,88

    1

    3,08

    2

    3,25

    3

    6

    36

    5

    3,96

    7

    4,00

    6,5

    3,92

    6

    19,5

    380,25

    6

    4,29

    8,5

    4,25

    9

    4,33

    11

    28,5

    812,25

    7

    4,33

    10

    4,33

    10,5

    4,08

    8

    28,5

    812,25

    8

    3,46

    5

    3,54

    5

    3,50

    5

    15

    225

    9

    3,21

    4

    3,17

    3,5

    3,29

    4

    11,5

    132,25

    10

    3,17

    3

    3,17

    3,5

    3,08

    2

    8,5

    72,25

    11

    2,96

    2

    2,75

    1

    2,79

    1

    4

    16

    ?

    66

    66

    66

    198

    4509

      
       По данным таблицы 10 получаем:
       0x01 graphic
       0x01 graphic
       0x01 graphic
    .
       Полученное значение коэффициента конкордации позволяет сделать вывод о высокой степени согласованности мнений экспертов по поводу уровня сформированности навыков структуризации информации у студентов экспериментальной группы. Оценим существенность коэффициента конкордации критерием хи-квадрат:
       0x01 graphic
    0x01 graphic
    , на уровне значимости ?=0,05 и для степени свободы ?=n-1=10 табличное значение хи-квадрат равно 18, 31 [131, с. 402]. Таким образом, 0x01 graphic
    и W - существен.
       Проведем аналогичные расчеты для контрольной группы, пользуясь данными таблицы 11:

    Таблица 11

    Контрольная группа

    N

    критерия

    А

    ранг

    В

    ранг

    С

    ранг

    ? рангов

    ?2

    рангов

    1

    2,58

    9

    2,77

    9

    2,54

    8

    26

    676

    2

    1,46

    5

    1,54

    5

    1,46

    5

    15

    225

    3

    3,15

    10,5

    3,15

    11

    2,92

    10

    31,5

    992,25

    4

    1,31

    4

    1,27

    4

    1,23

    4

    12

    144

    5

    0,62

    2

    0,62

    2

    0,58

    2

    6

    36

    6

    3,15

    10,5

    3,08

    10

    2,96

    11

    31,5

    992,25

    7

    2,54

    7,5

    2,50

    7,5

    2,58

    9

    24

    576

    8

    2,54

    7,5

    2,50

    7,5

    2,42

    7

    22

    484

    9

    1,88

    6

    2,00

    6

    1,85

    6

    18

    324

    10

    0,81

    3

    0,65

    3

    0,69

    3

    9

    81

    11

    0,23

    1

    0,19

    1

    0,15

    1

    3

    9

    ?

    66

    66

    66

    198

    4539,50

      
       Получаем W= 0,98, 0x01 graphic
    , 0x01 graphic
       и 0x01 graphic
    . Следовательно коэффициент конкордации для контрольной группы существен, и можно говорить о высокой степени согласованности мнений экспертов по поводу уровня сформированности навыков структуризации информации у студентов контрольной группы.
       Итак, поскольку мнения экспертов согласованны, рассчитаем итоговые средние баллы оценок по критериям (ст.А+ст.В+ст.С)/3 (табл. 12):

    Таблица 12

    Средние баллы по оценкам экспертов

    N критерия

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    экспериментальная группа

      
       3,96
      
       4,24
      
       4,32
      
       3,07
      
       3,96
      
       4,29
      
       4,25
      
       3,50
      
       3,22
      
       3,14
      
       2,83

    контрольная группа

       2,63
       1,49
       3,08
       1,27
       0,60
       3,06
       2,54
       2,49
       1,91
       0,72
       0,19
       Для наглядности результатов эксперимента данные таблицы 12 отобразим графически в виде диаграммы (рис. 7).

    0x01 graphic

       Рис. 7. Сопоставление результатов опроса контрольной и экспериментальной групп.
       Анализ данных таблицы 12 и диаграммы позволяет нам предположить, что результаты выполнения проверочной работы в экспериментальной группе выше, в контрольной группе. Примем это предположение в качестве альтернативной гипотезы H1, при нулевой гипотезе H0: результаты в обеих группах в среднем одинаковы. Проведем проверку гипотез, используя односторонний критерий Вилкоксона - Манна - Уитни [36]. Требования для проверки гипотез данным методом выполнены:
       - выборки групп случайные
       - выборки групп независимы;
       - шкала измерений порядковая.
       Объединим средние баллы оценок в экспериментальной и контрольной группах в ряд и ранжируем его (табл. 13):

    Таблица 13

    баллы эксп. группы

    2,83

    баллы контр. группы

    0,19

    0,60

    0,72

    1,27

    1,49

    1,91

    2,49

    2,54

    2,63

    3,06

    ранг

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    баллы эксп. Группы

    3,07

    3,14

    3,22

    3,50

    3,96

    3,96

    4,24

    4,25

    4,29

    4,32

    баллы контр. группы

    3,08

    ранг

    12

    13

    14

    15

    16

    17,5

    17,5

    19

    20

    21

    22

      
       Вычислим сумму рангов баллов экспериментальной группы:
       0x01 graphic
    , где Ri - ранг, приписанный i-му баллу экспериментальной группы.
       Подсчитаем значение статистики критерия Тнаблюд:
       0x01 graphic
    , где n =11.
       Для уровня значимости ?=0,05 и выборок объемами n1=n2=11, определяем критическое значение статистики W? =35 [36, c. 131] и W1-?= n1n2 - W?=86 .
       Имеем Тнаблюд> W1-? (118 >86), что позволяет нам отклонить нулевую гипотезу H0 и принять гипотезу H1: результаты выполнения проверочной работы в экспериментальной группе выше, чем в контрольной.
       Методы типа Дельфи - это разновидность метода экспертных оценок. Основное отличие заключается в отказе от коллективных обсуждений. Основные средства повышения объективности результатов при применении метода Дельфи - использование обратной связи, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура опроса и учет этих результатов при оценке значимости мнений экспертов.
       Процедура Дельфи-метода заключается в следующем [Анфилатов, с. 126]:
        -- организуется последовательность циклов "мозговой атаки";
        -- разрабатывается программа последовательных индивидуальных опросов с помощью вопросников, исключающая контакты между экспертами, но предусматривающая ознакомление их с мнениями друг друга между турами; вопросники от тура к туру могут уточняться;
        -- обычно экспертам присваиваются весовые коэффициенты значимости их мнений, вычисляемые на основе предшествующих опросов, уточняемые от тура к туру и учитываемые при получении обобщенных результатов оценок.
       Недостатки метода Дельфи:
      -- значительный расход времени на проведение экспертизы, связанный с большим количеством последовательных повторений оценок (обычно не меньше пяти);
      -- необходимость неоднократного пересмотра экспертом своих ответов, вызывающая у него отрицательную реакцию, что сказывается на результатах экспертизы.
       Методы типа дерева целей. Термин "дерево целей" подразумевает использование иерархической структуры, полученной путем разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие. Как правило, этот термин используется для структур, имеющих отношение строгого порядка, но метод дерева целей используется иногда и применительно к "слабым" иерархиям, в которых одна и та же вершина нижележащего уровня может быть одновременно подчинена двум или нескольким вершинам вышележащего уровня [Анфилатов, с. 128].
       Метод дерева целей часто используется в практике работы образовательных учреждений, когда интегральная цель деятельности образовательного учреждения вбирает в себя подцели деятельности составляющих структурных единиц (факультеты, кафедры или классы и пр.).
       В программе развития Центра творчества детей и юношества г. Новочебоксарская в Чувашии на 2000-2005 и на период до 2010 года цель деятельности обозначена как: "Создание организационных, профориентационных, экономических, методических, научных условий для обеспечения функционирования и развития центра в интересах воспитанников и их родителей, социальных партнеров, общества в целом...
       Перед коллективом были поставлены следующие задачи:
        -- Направить всю работу Центра на разностороннее развитие детей и молодежи, формирование их интеллектуальных и творческих способностей, создание условий для самореализации личности; воспитание у детей и молодежи целостного миропонимания, современного научного мировоззрения.
        -- Активизировать работу по обучению различных категорий педагогических работников в форме семинаров, мастер-классов, конференций и др.
        -- Продолжить работу по совершенствованию форм и методов работы с семьей. Формированию основ культуры здоровья, сознательного отношения к семейной жизни.
        -- Сохранение исторической преемственности поколений; развитие национальной культуры, воспитание бережного отношения к историческому и культурному наследию Чувашии.
        -- Воспитание патриотов России, граждан правового демократического государства, уважающих права и свободы личности, проявляющих национальную и религиозную терпимость; развитие культуры межэтнических отношений.
        -- Осуществление педагогической поддержки творчески и интеллектуально одаренной молодежи и школьников в системе взаимодействия "школа - Центр - наука - ВУЗ" в рамках президентских программ "Новая школа" и "Дети Чувашии".
        -- Раскрытие и совершенствование личностных качеств воспитанников через деятельность НГОДО "Надежда".
       Далее устанавливают задачи по отдельным направлениям деятельности центра. Например, для комплекса декоративно-прикладного и технического творчества это:
      -- проведение эффективного планирования работы клубов;
      -- анализ выполнения и эффективности учебных программ клубов, разработка перспективных моделей деятельности учебных подразделений;
      -- формирование системы социального воспитания;
      -- дальнейшие совершенствование ранней профессиональной подготовки детей в клубах комплекса;
      -- совершенствование и расширение платных услуг населению;
      -- укрепление материально-технической базы комплекса;
      -- совершенствование форм массовой и досуговой деятельности".
       Морфологические методы. Термином морфология в биологии и языкознании определяется учение о внутренней структуре исследуемых систем (организмов, языков) или сама внутренняя структура этих систем.
       В систематизированном виде методы морфологического анализа сложных проблем были разработаны швейцарским астрономом Ф. Цвикки, и долгое время морфологический подход к исследованию и моделированию систем был известен под названием метода Цвикки.
       Основная идея морфологического подхода - систематически находить наибольшее число, а в пределе все возможные варианты решения поставленной проблемы или реализации системы путем комбинирования основных (выделенных исследователем) структурных элементов системы или их признаков [Волкова, с. 142]. При этом система или проблема может разбиваться на части разными способами и рассматриваться в различных аспектах.
       К наиболее известным морфологическим методам можно отнести:
      -- метод систематического покрытия поля;
      -- метод отрицания и конструирования;
      -- метод морфологического ящика.
       Метод систематического покрытия поля предполагает, что существует некоторое число "опорных пунктов" в любой исследуемой области (например, эмпирические факты, законы и закономерности, компоненты системы и пр.). Отбирая ограниченное число "опорных пунктов" (концепцию исследования) и используя принципы и методы научного мышления, исследователь ищет возможные варианты решения поставленной проблемы.
       Метод отрицания и конструирования реализуется в три этапа: 1) формулирование ряда высказываний (положений, утверждений, аксиом и т.п.), соответствующих современному уровню развития исследуемой области знания; 2) замена одного, нескольких или всех высказываний на противоположные; 3) построение всевозможных следствий, вытекающих из такого отрицания и проверка непротиворечивости вновь полученных и оставшихся неизменными высказываний. Этот метод можно использовать при реализации метода "мозговой атаки".
       Метод морфологического ящика основан на формировании и анализе морфологической таблицы. Построение и исследование морфологического ящика (МЯ) по Цвикки проводится в пять этапов [Волкова, с. 143]:
      -- формулировка поставленной проблемы;
      -- классификация признаков Pn, от которых зависит решение проьлемы (в процессе классификации набор признаков может меняться);
      -- деление параметров Pn на их значения pnki (формирование классификаторов по выбранным признакам Pn) и представление их в виде матриц-строк:

    [p11 , p12 , ... , p1kl]

    [p21 , p22 , ... , p2kl]

    [pn1 , pn2 , ... , pnkl]

       набор значений (по одному из каждой строки) различных параметров представляет собой возможный вариант решения моделируемой задачи;
      -- оценка всех имеющихся в МЯ вариантов;
      -- выбор наилучшего варианта решения задачи.
       Воспользовавшись идеями метода морфологического ящика, рассмотрим варианты решения следующей проблемы: разработать наиболее эффективную методическую систему формирования элементарных навыков дизайна в школе.
       Морфологический ящик опишем в виде матрицы, состоящей из пяти строк: уровень обучения, изучаемые предметы, средства, методы и формы обучения, требования к учителю (см. табл.).

    Таблица

    Компоненты методической системы формирования навыков дизайна

       Уровень обучения
       Начальная школа (a1)
       Общая средняя школа (a2)
       Профильное обучение (a3)
      
      
       Изучаемые предметы
       ИЗО (b1)
       Технологии (b2)
       Черчение (b3)
       Информатика (b4)
       Профильные предметы (b5)
       Средства обучения
       Для рисования (c1)
       Для труда (c2)
       Для черчения (c3)
       Программное обеспечение (ПО) (c4)
      
       Методы и формы обучения
       Традиционные (d1)
       Развивающие творческое воображение (d2)
       Развивающие художественное воображение (d3)
      
      
       Требования к учителю
       Учитель-исполнитель (e1)
       Учитель-новатор (e2)
      
      
      
      
       Комбинируя компоненты методической системы на различных уровнях, отбирая возможные средства, методы и формы обучения, получим следующие возможные варианты методических систем (см. табл.).

    Таблица

    Возможные варианты методических систем формирования элементарных навыков дизайна

    Уровень

    Компоненты системы

    Особенности обучения

    Начальная школа

       S11 = <a1 , b1 , b2 , c1 , c2 , d1 , e1 >
       Традиционное
       S12 = <a1 , b1 , b2 , b4 , c1 , c2 , c4 , d1 , e1 >
       С использованием ПО
       S13 = <a1 , b1 , b2 , c1 , c2 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       Учитель-новатор
       S14 = <a1 , b1 , b2 , b4 , c1 , c2 , c4 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       ПО и учитель-новатор

    Общая средняя школа

       S21 = <a2 , b2 , b3 , c2 , c3 , d1 , e1 >
       Традиционное
       S22 = <a2 , b2 , b3 , b4 , c2 , c3 , c4 , d1 , e1 >
       С использованием ПО
       S23 = <a2 , b2 , b3 , c2 , c3 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       Учитель-новатор
       S24 = <a2 , b2 , b3 , b4 , c2 , c3 , c4 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       ПО и учитель-новатор

    Профиль-ное обучение

       S31 = <a3 , b5 , c2 , c3 , d1 , e1 >
       Традиционное
       S32 = <a3 , b4 , b5 , c2 , c3 , c4 , d1 , e1 >
       С использованием ПО
       S33 = <a3 , b5 , c2 , c3 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       Учитель-новатор
       S34 = <a3 , b4 , b5 , c2 , c3 , c4 , d1 , d2 , d3 , e2 >
       ПО и учитель-новатор
      
       Далее надо экспериментально проверить эффективность каждой из отобранных дидактических систем и выбрать оптимальную.
       Существуют и другие методы качественного анализа систем. Например, метод решающих матриц, который можно рассматривать как усложнение метода экспертных оценок, в основе этого метода лежит стратифицированное представление проблемы с большой неопределенностью на подпроблемы и пошаговое получение оценок. Или еще один метод организации сложных экспертиз - метод Черчмена-Акоффа. В нем предполагается последовательная корректировка оценок, указанных экспертами на основе их ранжирования. Однако, как правило эти и другие методы не находят применения в педагогических исследованиях. Основную причину этого мы видим в том, что педагогические системы, как плохо структурируемые объекты, лишь условно поддаются формализации. Поэтому активное использование математического аппарата и манипулирование числовыми характеристиками не повышает качество педагогического исследования.
      

    ї 4. Информационный подход к построению педагогических систем

       Информационный подход основывается на понятии информации. Информация, как одна из сущностей мироздания (наряду с веществом и энергией) испокон веков привлекала умы ученых и исследователей. Под информацией (информационным процессом) будем понимать процессы, обеспечивающие взаимосвязь объектов реального мира.
       Мы будем различать три направления в деятельности человека в стремлении познать и описать реальную действительность: философия (и все гуманитарные науки), математика (и другие точные науки) и искусство. Искусство наряду с научными направлениями названо не случайно. С позиции системного анализа главной особенностью искусства среди других видов человеческой деятельности является стремление целостного гармоничного отражения реального мира на интуитивном уровне. Это объединяет искусство с педагогикой. В отношении педагогики до сих пор нет единого мнения, наука она, ремесло или искусство. Если рассматривать искусство как одухотворенное (творческое) мастерство, то это в полной мере может относиться и к педагогике. Если мастер (педагог или художник) хорошо знает свое ремесло, то это всего лишь мастер. Но если мастер воспринимает процессы и явления во взаимосвязи с другими явлениями и умеет отразить это в своей профессиональной деятельности, то он создает творения, причисляемые к рангу искусства (или науки). Другими словами, для исследователя (в науке или искусстве) важны интуиция, вдохновение, озарение, творческое воображение.
       Педагогика как наука занимается обобщением и описанием педагогической деятельности, осуществляемой на уровне ремесла. Наука-педагогика как, пожалуй, и большинство других наук, занимает промежуточное положение между двумя противоположными научными подходами к описанию реального мира: философией и математикой. Эти два научных направления можно рассматривать как два способа абстрагирования. Причем, если философия стремится описать реальный мир с позиции всеобщности, то математика - с позиции формальной логики.
       Информацию как философскую категорию характеризует неопределенность, относительность, присущая любому виду материи (а информацию можно рассматривать как особый вид материи). Поэтому информационные процессы подчиняются философским законам диалектики. С другой стороны, информацию можно описать числовыми характеристиками, хотя с известной долей (до точности измерения и вычисления) погрешностью.
       Приведем пример вычисления числовых потоков в Интернет (выполнен в дипломной работе под руководством одного из авторов). "Прежде чем исследовать информационные потоки сети Internet, дадим им рабочее определение. Под информационными потоками будем понимать информацию, удовлетворяющую определенным запросам пользователя. В общем потоке информации сети Internet мы выделили следующие потоки:
       А1 - научные (рефераты, дипломы, статьи; библиотечные каталоги; телеконференции и т.п.);
       А2 - фантастические (игры, виртуальные миры);
       А3 - коммуникативные (E-mail и т.п.);
       А4 - коммерческие (реклама, услуги, и т.п.);
       А5 - частная информация (Web-страницы).
       Для получения необходимых данных, мы провели опрос студентов в Internet-центре при Чувашском государственном университете им. И. Н. Ульянова. Студентам было предложено заполнить анкету, где они указали в процентном соотношении какими из названных выше информационных потоков и насколько часто они пользуются.
       Пусть имеется бесконечное (счетное) число пользователей Internet. Делаем выборку N=5. Пользователь сети пользуется информационным потоком, выбирая нужную ему информацию в соответствии с его интересами. Обозначим через Пi воспринимаемый им поток информации. Каждый из Пi имеет свой закон распределения, характеризуемый функцией распределения, плотностью распределения и их параметрами. Не трудно убедиться, что суммарный поток ПS, поступающий на сервер, будет пуассоновским.
       Данные опроса представлены в таблице 1 в виде матрицы относительных частот использования различных видов информации пользователем, где Аi - информационные потоки, Nj - пользователи сети.

    Таблица 1

    Аi\Nj

    1

    2

    3

    4

    5

    А1

    0.1

    0.15

    0.5

    0.1

    0.1

    А2

    0.2

    0.15

    0.1

    0.3

    0.1

    А3

    0.2

    0.25

    0.15

    0.2

    0.25

    А4

    0.1

    0.25

    0.2

    0.3

    0.4

    А5

    0.2

    0.2

    0.05

    0.1

    0.15

       Покажем основной принцип расчета вероятности ячейки одной ячейки Р11 , который основополагающе влияет на все другие ячейки таблицы 1:
       H15=0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
       H25=0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    H35=0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    H45=0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
    +0x01 graphic
       H55=0x01 graphic
       где Нj5 - гипотеза, Аij - происшедшее событие.
       Так как пользователи независимы, Аij - независимы в совокупности, а слагаемые суммы попарно несовместны, то можно вычислить соответствующие вероятности гипотез. Например:
       Р(H15) = 0.3 Ч 0.85 Ч 0.5 Ч 0.9 Ч 0.9 + 0.7 Ч 0.15 Ч 0.5 Ч 0.9 Ч 0.9 + 0.7 Ч 0.85 Ч 0.5 Ч 0.9 Ч 0.9 +0.7 Ч 0.85 Ч 0.5 Ч 0.1 Ч 0.9 + 0.7 Ч 0.85 Ч 0.5 Ч 0.9 Ч 0.1 =0.4405
       В каждой ячейке таблицы 2 представлены результаты расчетов вероятностей pij использования информации вида Аi группой из j пользователей (0x01 graphic
    ).
       Таблица 2

    Аij

    H15

    H25

    H35

    H45

    H55

    Pi

    Qi

    I

    А1

    0.440

    0.276

    0.053

    0.006

    2.25 Ч10-4

    0.775

    0.225

    1.6678

    А2

    0.415

    0.165

    0.029

    0.002

    0.9 Ч10-4

    0.611

    0.289

    0.8322

    А3

    0.411

    0.215

    0.056

    0.007

    3.75 Ч10-4

    0.689

    0.311

    1.1609

    А4

    0.406

    0.262

    0.63

    0.012

    6 Ч10-4

    0.743

    0.257

    1.4563

    А5

    0.39

    0.121

    0.017

    0.001

    0.3 Ч10-4

    0.529

    0.471

    0.5746

       Используя предложенную К. Шенноном формулу для вычисления I -количества информации [1], получим ее точечную числовую оценку I*, основанную на результатах выборки:

    0x01 graphic
    .

       Таким образом, исследуя информационные потоки в сети Internet, мы получили их числовую характеристику, основанную на примерной классификации, указанной выше. Сравнивая числовые характеристики потоков, приходим к выводу, что наиболее интенсивными являются научные, коммуникативные и коммерческие потоки информации сети Internet.
       Рассматривая информацию с позиции философии заметим, что "система - это способ воспроизведения и отражения континуальной целостности средствами нашего сознания, нашей логики. Другими словами, система - это дискретная модель непрерывного бытия" [Волкова, с. 190]. В гносеологии для отображения всех способов получения информации принят обобщающий термин "отражение", а для обозначения всех первичных источников информации - "материя". Таким образом, можно говорить об отражении материального мира (материи) в нашем сознании, которое всегда происходит с помощью наших органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и т.п.) или посредством измерительных приборов.
       Отражение действительности осуществляется в три этапа: чувственное, логическое и прагматическое отражение [Волкова, с. 192]. Чувственная информация J вводится как мера отраженной в нашем сознании элементной базы в форме J= A/?A, где A - общее количество каких-либо знаков, воспринимаемых измерительными приборами или нашими органами чувств, ?A - "квант", с точность до которого нас интересует воспринимаемая информация, или разрешающая способность прибора.
       Таким образом, в прагматическом аспекте информация всегда несет в себе значительный элемент субъективности и различна для разных людей при одном и том же А, поскольку зависит от значения ?A, то есть от точности измерения. Это значит, что информация не удовлетворяет логическому закону исключенного третьего, не допускает существование нескольких противоречивых, но одинаково истинных величин, но зато удовлетворяет диалектическому закону единства и борьбы противоположностей.
       Итак, информация - это понятие, не поддающееся анализу средствами формальной логики и требующее применения к нему диалектической логики, которая обеспечивает возможность анализа не столько абсолютно, сколько относительно истинных высказываний. С этой точки зрения J аналогична высказываниям естественного языка, которые всегда носят размытый и относительно истинный характер. Однако в виду дуальной природы J (число и не число) информация в отличие от вербальных форм поддается некоторым математическим операциям.
       Таким образом, можно утверждать, что необходимо включать в число методов системного анализа при исследовании и моделировании сложных развивающихся объектов не только методы формализованного представления систем, но и методы, позволяющие использовать интуицию и опыт специалистов, которые и являются носителями целостного восприятия, отражаемого в системе ценностных ориентаций и в системе предпочтений, если часть ценностных ориентаций удается формализовать.
       Об актуальности синтеза диалектико-материалистической методологии, то есть философского содержания и математической формы, свидетельствует и проблема достоверности научных результатов. Следующая глава посвящена проблеме оценки эффективности функционирования педагогических систем, приведены методики оценки результатов педагогического эксперимента (как основного способа доказательства достоверности результатов педагогического исследования).

    0x08 graphic
    ГЛАВА 3. Оценка эффективности функционирования педагогических систем

    ї 1. Педагогический эксперимент как средство оценки эффективности педагогических систем

    Экспериментальное исследование является одной из важнейших сторон общественно-исторической и теоретико-познавательной практики человечества и в науке имеет исключительное значение. Эксперимент - одна из сфер человеческой практики, в которой подвергается проверке истинность выдвигаемых гипотез. В.И. Загвязинский и М.Н. Скаткин берут за основу следующее определение эксперимента: "Экспериментом в науке называется изменение или воспроизведение явления с целью изучения его в наиболее благоприятных условиях"(54, с. 127, 118, с. 98). Характерная черта эксперимента - запланированное вмешательство человека в изучаемое явление, возможность многократного воспроизведения исследуемых явлений в варьируемых условиях. Существует несколько определений педагогического эксперимента. С.И. Архангельский под педагогическим экспериментом понимает "метод исследования, который используется с целью выяснения эффективности применения отдельных методов и средств обучения и воспитания" (3, с. 33). Л.Ф. Спирин, В.И. Загвязинский, В.К. Кириллов используют определение, данное в педагогическом словаре: "Эксперимент педагогический - научно поставленный опыт или наблюдение явлений воспитания в точно учитываемых условиях" (87, 54, 61). "При этом устанавливается зависимость между тем или иным педагогическим воздействием или условием воспитания и обучения и его результатом" (87, с. 34). Этот метод позволяет разложить целостные педагогические явления на их составные элементы (54, с. 127). "Создавая или видоизменяя условия в соответствии с заранее намеченной целью, он вызывает или изменяет само изучаемое явление и благодаря этому обнаруживает наличие или отсутствие предполагаемой связи между условиями и явлениями" (118, с 98). Эксперимент служит проверке гипотезы, уточнению отдельных выводов теории (эмпирически проверяемых следствий), установлению и уточнению фактов. Эксперименту предшествует значительная по объёму подготовительная работа: разработка теоретических положений, подлежащих проверке; составление плана (программы) работы; выбор средств и способов измерения и оценки. Последующие этапы включают проведение эксперимента, обработку и анализ полученных данных. М.Н. Скаткин указал ряд преимуществ педагогического эксперимента по сравнению с простым наблюдением:

    1. Эксперимент дает возможность получать такие комбинации обстоятельств, явлений, которые не встречаются в обычных условиях.

    2. В эксперименте условия явления обычно лучше известны, чем при простом наблюдении. Экспериментатор не может создавать, вызывать или изменять явления, не зная условий, при которых они происходят. Знание условий значительно облегчает изучение явления, познание его связей с другими явлениями.

    3. Эксперимент позволяет устранять или изолировать те или иные обстоятельства, явления и наблюдать ход явления при отсутствии тех или иных условий, что значительно облегчает анализ явления, позволяет выяснить влияние каждого из условий на изучаемое явление.

    4. Искусственное изменение условий в эксперименте позволяет в любое время и многократно получать исследуемое явление в одном и том же виде и благодаря этому изучить его точнее, чем это возможно при простом наблюдении (118, с. 99).

    Подводя итог, можно отметить, что педагогический эксперимент обеспечивает более точное, более глубокое исследование педагогических явлений, чем простое наблюдение или практическая, опытная работа.

    Эксперимент, как метод реализации научного замысла, складывается из двух этапов: планирования экспериментальной работы и её проведения. Планирование включает в себя постановку задач и формирование гипотезы эксперимента, выявление этапов его проведения, основных характеристик учебно-воспитательного процесса на этих этапах, разработку документации эксперимента (схема, план, материалы экспериментального обучения). Очень важно здесь отметить, что задачи эксперимента в отличие от задач исследования в целом включают предвидение тех его результатов, которые нельзя получить другими методами педагогического исследования. В задачи экспериментальной работы входит получение новых научных выводов о строении, связях, закономерностях функционирования и развития учебно-воспитательного процесса, более совершенного по своим обучающим и развивающим возможностям.

    Проводя анализ по организации и технике педагогического эксперимента, А.И. Пискунов и Г.В. Воробьёва определили следующую специфику эксперимента при исследовании педагогических явлений:

    1. создание условий, в которых объект исследования получает оптимальные возможности для проявления своей специфики по параметрам, соответствующим замыслу эксперимента;

    2. педагогический эксперимент позволяет вызывать к жизни те или иные явления, управлять педагогическим процессом, экспериментальная модель может представлять собой образец для педагогической практики;

    3. педагогический эксперимент можно повторять, воспроизводить как с данной группой или данным лицом через определенный промежуток времени, так и с другими испытуемыми в других условиях;

    4. педагогический эксперимент в силу возможности повторения приобретает доказательность и придает объективную достоверность добытым фактам, которые и являются основанием для установления закономер-ностей педагогических тенденций. Одноразовый педагогический эксперимент не может претендовать на признание полученных фактов как типичных. Для этого потребуется повторение его в разных обстоятельствах и с разным составом учащихся (135, с. 29).

    Таким образом, особенности педагогического эксперимента заключаются в создании специальных экспериментальных ситуаций для формирования заданного качества, в моделировании педагогического процесса как образца для педагогической практики, в повторении эксперимента в различных условиях, в апробации полученных данных в массовом опыте обучения и воспитания. Всё это делает педагогический эксперимент важнейшей формой организации педагогических исследований.

    Динамичность, многозначность и противоречивость педагогических явлений в значительной мере определяют и инструментовку исследования их различных сторон при помощи взаимосвязанных методов, среди которых важное место занимает эксперимент.

    Роль эксперимента в современных педагогических исследованиях оценивается по-разному.

    Для некоторых авторов (Ф.Ф. Королёв, М.А. Данилов) эксперимент в педагогике выступает не только как средство познания педагогических процессов, но и как инструмент, с помощью которого отыскиваются новые пути в практике обучения и воспитания (135).

    По мнению М.А. Данилова, педагогический эксперимент по существу представляет собой совершенный педагогический процесс, в котором учащийся находится в наиболее благоприятных условиях своей деятельности и развития (111).

    В.В. Краевский функции педагогического эксперимента видит в получении достоверных знаний, а не в опытном воссоздании самого педагогического процесса. Роль эксперимента, по В.В. Краевскому, состоит, в конечном счёте, в выявлении объективных существующих связей педагогических явлений, в установлении тенденции их развития (63).

    По мнению Л.Ф. Спирина, сущность педагогического эксперимента состоит в том, что он ставит изучаемое явление в определенные условия, создает преднамеренно организуемые ситуации. Чем совершеннее эти изменения условий, тем больше появляется фактов, на основе которых устанавливается неслучайная зависимость между экспериментальными воздействиями и их объективными результатами. Эксперимент позволяет осуществлять целеустремленное изменение хода учебно-воспитательного процесса и изучать те или иные стороны развития личности (группы испытуемых) под воздействием педагогических факторов в специально созданной общественно-воспитательной среде (87).

    Сущность педагогического эксперимента В.К. Кириллов видит в том, что педагогический эксперимент предполагает преобразование существующих условий, в которых протекает изучаемое явление. При эксперименте одни условия изолируются, другие исключаются, третьи усиливаются или ослабляются. Педагогический эксперимент, в отличие от других методов педагогических исследований, даёт возможность изучать существенные стороны педагогических явлений, педагогического процесса, предполагает создание нового опыта, в котором активную роль играет исследователь (61).

    Из представителей зарубежной экспериментальной педагогики можно отметить немецких учёных, таких как В. Лай, Э. Мейман, американских педагогов С. Холла, Э. Торндайка, французского исследователя С. Бине. Основными методами исследования они считали длительные наблюдения педагогического процесса, экспериментальное изучение детских работ. В центре внимания находились не вопросы обучения ребёнка, а изучение самого ребёнка (101, 102).

    Педагогический эксперимент может быть различным, и его классификация осуществляется на основе ряда признаков:

    а) по времени действия экспериментальных условий - длительный и кратковременный;

    б) по структуре изучаемых педагогических явлений - простой и сложный;

    в) по целям исследования - эксперимент, преобразующий ход педагогического процесса (или как его ещё называют, созидательный эксперимент, формирующий эксперимент), эксперимент констатирующий, контролирующий и т. д.;

    г) по организации проведения - лабораторный, естественный, комплексный, психолого-педагогический (87, с. 50).

    В отечественной педагогической литературе по проблеме исследования обычно выделяют эксперименты по организации их проведения. Рассматривая теорию и практику педагогического эксперимента, А.И. Пискунов и Г.В Воробьёв классифицировали их следующим образом:

    • лабораторный эксперимент применяется в педагогике сравнительно редко, но он необходим и полезен для специального изучения отдельных вопросов с участием испытуемых, отобранных в процессе массового эксперимента;

    • естественный эксперимент, разработанный А.Ф. Лазурским, проводится в привычных для детей условиях. По мнению автора, методом естественного эксперимента может пользоваться учитель, достаточно теоретически подготовленный для постановки опыта и умеющий анализировать полученные данные;

    • психолого-педагогический эксперимент, как правило, констатирует состояния, качества, черты личности, запечатлевает, фиксирует процесс на определённом этапе исследования, позволяет обнаружить тенденции и зависимости, степень количественно-качественных изменений (135, с. 36).

    Любой тип эксперимента требует, чтобы были а) разработаны гипотезы, б) созданы программы экспериментальной работы, определены способы и приёмы вмешательства в практическую деятельность, в) обеспечены условия для осуществления процедуры экспериментальной работы, г) разработаны пути и приемы фиксирования хода и результатов эксперимента, д) подготовлены ведущим учёным-экспериментатором все участвующие в данной работе студенты и учителя, е) установлены правильные взаимоотношения между исследователями и испытуемыми.

    В соответствии с указанными требованиями и этапами проведения эксперимента можно представить следующую схему, изображенную на рис. 1.

    Следует также отметить, что качество результатов педагогического эксперимента зависит от многих факторов, каждый из которых влияет на следующий и, следовательно, получается многоуровневая зависимость, то есть зависимость, которая накапливается при выполнении соответствующих этапов эксперимента. Это можно проследить по схеме, представленной на рис. 2.

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    Теоретический анализ

    Теория смежных наук

    ?

    Требования общества к обучению и воспитанию

    ?

    Теория пед.наук, практика обуч. И воспитания

    ?

    Задачи, требующие постановки эксперимента

    ?

    Предположение, рабочая гипотеза, общая гипотеза

    ?

    Экспериментирование

    ?

    Построение предмета

    ?

    Разработка и реализация программы

    ?

    Получение результатов (фактов)

    ?

    Разработка теории и применение её на практике.

    0x08 graphic

    ?

    Рис. 1. Примерная схема основных этапов созидательного эксперимента.

    Для проведения действительно нужных и качественных экспериментов необходимо учесть целый ряд факторов. На первом этапе требуется обеспечить репрезентативность рассматриваемой выборки, тем самым сведя к минимуму вероятность случайных и систематических ошибок, которая обеспечивает качество процедуры отбора. Не менее важным является отсутствие случайных и систематических ошибок, влияющих на точность и правильность при проведении соответствующих измерений

    На следующем шаге выбирается методика проведения эксперимента, для качества которой важна процедура проведения отбора и измерений. На надежность, характеризующую качество эмпирической информации, влияют состояние используемой при проведении эксперимента техники и качество методики его проведения. Достоверность полученных результатов исследования, напрямую зависящая от истинности теории эксперимента, с одной стороны, и важности проводимого исследования, - с другой, скажется в конечном итоге на результатах педагогического эксперимента. Таким образом, обеспечение качества на каждом этапе позволит свести к минимуму ошибки при проведении педагогического эксперимента. При подготовке студентов к проведению педагогического эксперимента необходимо акцентировать их внимание на указанных факторах.

    Качество результатов педагогического эксперимента

    ?

    ?

    Важность исследования

    Достоверность результатов исследования

    0x08 graphic

    ?

    Качество теории

    Истинность

    Качество эмпирической информации

    Надежность

    0x08 graphic

    ?

    Качество техники

    Качество методики

    0x08 graphic

    ?

    Качество процедуры отбора

    Качество инструментария измерений

    ?

    ? ?

    Вероятность отсутствия случайных и систематических ошибок

    Репрезентативность

    Вероятность отсутствия случайных ошибок

    Точность

    Вероятность отсутствия систематических ошибок

    Правильность

    Рис. 2. Качество результатов педагогического эксперимента.

    0x08 graphic
    Обучение студентов педвуза исследовательским умениям, к которым относится и проведение педагогического эксперимента, является актуальной социальной и педагогической проблемой, решение которой стало объективной потребностью развития современной педагогики высшей школы. Перед высшей школой поставлена важная задача - подготовка творчески мыслящих специалистов, людей социально активных, способных к научному, техническому и социальному творчеству. Педагогический эксперимент является одним из важных методов педагогического исследования. Научное педагогическое исследование определяется как процесс формирования новых педагогических знаний, один из видов познавательной деятельности, направленной на открытие объективных закономерностей обучения, воспитания и развития (21). "По сложности решаемых проблем, полифункциональности личностных качеств, требуемых от учителя, по степени ответственности возлагаемых обществом на него задач профессия учителя является наитруднейшей и наиблагороднейшей среди многих других профессий, которые своей созидательной сущностью направлены на совершенствование самого главного, что есть на Земле, - Человека" (9, с. 117). Исходя из этого, следует отметить, что учитель должен быть человеком высокой культуры, носителем всех слагаемых педагогической культуры. В работе "Педагогическая культура современного учителя", составленной под редакцией В.Г. Максимова, авторы выделяют двенадцать основных слагаемых педагогической культуры, среди которых - методологическая, исследовательская, инновационная и компьютерная культура (100).

    Сначала уточним понятие методология. Его определяют как "учение о структуре, логической организации и средствах деятельности", методология науки - "учение о принципах построения, формах и способах научного познания" (9, с. 40). Методология, направленная на решение общих вопросов, является областью науки. При обучении студентов в педвузах, в процессе повышения квалификации учителей необходимо уделять больше внимания их методологической подготовке, повышению их методологической и исследовательской культуры (20, с. 74). Методологическая культура - это интегральная характеристика степени владения учителем современными методологическими знаниями, умениями и способностями по применению на практике научных принципов, методов и средств педагогического исследования.

    Исследовательская культура - совокупность знаний, умений и навыков учителя, необходимых и достаточных для самостоятельной исследовательской деятельности.

    Компьютерная культура учителя - это знание и умение работать с вычислительными информационными системами, базами данных и электронными таблицами, персональными компьютерами и информационными сетями в постановке и решении педагогических задач.

    Инновационная культура - это профессиональное качество учителя, определяемое постоянным поиском нового в цели, содержании, методах и формах обучения и воспитания учащихся, созданием педагогических новшеств и их оценкой педагогическим сообществом, использованием и применением всего нового, прогрессивного на практике.

    Перечисленные слагаемые педагогической культуры учителя являются, на наш взгляд, необходимыми для подготовки и проведения им педагогического эксперимента.

    Ещё А.В. Сухомлинский говорил: "Если вы хотите, чтобы педагогический труд давал учителю радость, чтобы повседневное проведение уроков не превратилось в скучную однообразную повинность, ведите каждого учителя на счастливую тропинку исследователя. Становится мастером педагогического труда скорее всего тот, кто почувствует в себе исследователя" (131, с. 72). Как отмечают Е.П.Морозов и П.И. Пидкасистый, "исследовательская деятельность - это, по существу, новая специальность, к которой педвузы в достаточной мере студентов не готовят" (91, с. 89). В то же время М.А. Данилов отмечает, что "развитие педагогики происходит путем научных открытий, изобретения нового" (111, с. 92).

    Необходимость подготовки учителей к проведению педагогического эксперимента в будущей работе подтверждается и требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Среди общих требований к образованности специалиста выделяются навыки владения современными методами поиска, обработки и использования информации, умения интерпретировать и адаптировать информацию для адресата. Из требований к знаниям и умениям по дисциплинам общекультурной подготовки необходимо выделить следующее: обладание знаниями об информационных процессах в природе и обществе, о компьютерных технологиях, возможностях электронных технологий в сфере культуры и образования. Такие требования являются особенно важными в связи с переходом к постиндустриальному - информационному обществу. Кроме того, они являются основой для формирования компьютерной культуры учителя. По дисциплинам психолого-педагогической подготовки в Госстандарте присутствуют требования:

    • Владение умениями психолого-педагогической диагностики, проектирования организации, оценивания, и коррекции образовательного процесса;

    • Знание основы организации опытно-экспериментальной и исследовательской работы в сфере образования;

    • Владение основными психолого-педагогическими критериями применения компьютерной техники в образовательном процессе (присутствует в проекте 1994 года) (46).

    Перечисленные требования способствуют формированию методологической, исследовательской и инновационной культуры учителя.

    Как утверждает О.А. Абдуллина, "анализ деятельности молодых учителей показывает, что они слабо подготовлены к решению учебно-воспитательных и организационно управленческих задач" (1, с. 5), нам бы хотелось добавить и к проведению и анализу результатов педагогического эксперимента. Проблема качества подготовки квалифицированных кадров всегда была одной из важнейших для высшей школы. Здесь следует отметить, что на современном этапе необходимо, чтобы высшие учебные заведения не ограничились ориентацией на передачу будущим специалистам только определенной суммы знаний, поскольку они устаревают с течением времени, а значительно повысили творческий потенциал молодых специалистов, увеличили социальную ценность формирования их исследовательских навыков.

    "Постиндустриальное общество и современная школа требует от педагогических вузов подготовки таких специалистов, которые будут (наделены следующими качествами):

    • думать самостоятельно и решать разнообразные проблемы ( то есть применять полученные знания для их решения );

    • обладать творческим мышлением;

    • обладать богатым словарным запасом, основанном на глубоком понимании гуманитарных знаний" (95, с. 8).

    Поэтому выпускник, как школы, так и педагогического вуза, который будет жить и трудиться в наступающем тысячелетии, в постиндустриальном информационном обществе, должен обладать определенными качествами личности:

    • гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях, уметь самостоятельно приобретать необходимые ему знания, умело применять их на практике для решения разнообразных возникающих проблем;

    • самостоятельно критически мыслить, уметь видеть возникающие в реальной действительности проблемы и, используя современные технологии, искать пути рационального их решения; чётко осознавать, где и каким образом приобретаемые им знания могут быть применены в окружающей его действительности; быть способным генерировать новые идеи, творчески мыслить;

    • грамотно работать с информацией (уметь собирать необходимые для решения определенной проблемы факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблем, делать необходимые обобщения, сопоставления с аналогичными или альтернативными вариантами решения, устанавливать статистические закономерности, делать аргументированные выводы, применять полученные выводы для решения новых проблем );

    • быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах, уметь работать сообща в разных областях, в различных ситуациях, легко предотвращать или уметь выходить из любых конфликтных ситуаций;

    • самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня (95, с. 9).

    Итак, общество информационных технологий, или как его называют, постиндустриальное общество конца XIX - середины XX века, гораздо в большей степени заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно и активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни (95, с. 12). В стране открывается большое количество, так называемых, инновационных школ, лицеев и колледжей, предлагающих свои авторские программы развития и обучения. Каждый год издаются новые экспериментальные учебники и пособия, рабочие тетради. Учитель должен быть готов разобраться в этом, все нарастающем потоке, суметь выбрать для себя наиболее приемлемое и оптимальное. Таким образом, студент педагогического вуза и учитель школы должны быть готовы к проведению педагогического эксперимента, поскольку именно он способствует изменению устоявшихся, зачастую устаревших, способов и приемов обучения и дает возможность для дальнейшего совершенствования и самосовершенствования.

    Вооружение студентов исследовательским умениям становится предметом исследования многих авторов. В многочисленных фундаментальных исследованиях ( В.А. Сластёнин, С.И. Архангельский, Н.В. Кузьмина, О.И. Зиновьев, С.И. Низамов, Д.Ш. Турсунов и др.) рассмотрены общие принципиальные основы изучения этого вопроса. В ряде исследований ( П.И. Пидкасистый, О.А. Абдуллина, Б.Н. Бабин, А.П. Акимова, Т.М. Рождественная, Н.М. Яковлева, Т.Д. Андронова и др.) раскрываются разные аспекты этой проблемы. Обучение студентов педвуза исследовательским умениям, к которым относится и проведение педагогического эксперимента, является одной из слагаемых педагогической культуры студентов.

    Современное общество стремительно развивается и изменяется, с каждым годом происходят значительные ощутимые перемены. Поток новых фактов, открытий и концепций стремительно растёт, увеличивается во всех отраслях знаний, и в педагогике в частности. Возникает необходимость выполнения профессиональных функций на таком высоком уровне, чтобы современного учителя можно было назвать творцом-созидателем. Мы полностью согласны с мнением В.А. Сластёнина и Л.С. Подымовой о том, что творческий потенциал молодых специалистов должен быть настолько высок, "чтобы выпускники вузов не только были знакомы с современной наукой и разбирались в ней, но и получили начальный опыт поисковой работы, умение применять методы в решении практических задач, были готовы к созданию новых научных ценностей" (125, с. 67). Для наилучшего решения поставленной задачи необходимо применение педагогического эксперимента.

    И.Я. Лернер выделяет в творчестве учителя "три глобальные сферы: исследовательскую работу в области педагогики или преподаваемой дисциплины; конструкторскую деятельность в сфере приёмов, методов и средств обучения; творчество в ходе организации и осуществления процесса обучения и воспитания детей" (76, с. 48). Особое внимание автор заостряет на необходимости "установки учителя на постоянное ведение исследовательской работы", указывая, что "исследование даже узких тем плодотворно сказывается на общем уровне подготовки учителя, его педагогического мастерства" (76, с. 49). О.Г. Хомерик, М.М. Поташник, А.В. Лоренсов считают, что "в основе любого пути обновления школы лежит эксперимент как универсальная методика разработки и освоения новшества" (143, с. 69 ). Все указанные авторы поддерживают друг друга в том, что учитель должен быть готов к принятию, освоению и разработке нового, к изменению и совершенствованию процесса обучения. Поэтому подготовка студентов к умению проводить педагогический эксперимент, изменяющий и преобразующий педагогическую действительность, должна занимать важное место в их общеобразовательной подготовке.

    В заключение к своей трилогии о классификации наук Б.М. Кедров, отметил "некоторые практические выводы из анализа проблем классификации наук" и среди выделенных практических следствий указал задачу подготовки научных кадров и их специализации. "... Важно точно предвидеть, каковы будут потребности, и в каких именно специалистах через 5-8 лет, а вернее сказать, и на ближайшие одно-два десятилетия, когда будущие молодые специалисты приступят к своей практической деятельности и включатся в активную научную или производственную жизнь. При этом они должны будут знать и чувствовать, что их предшествующая учёба действительно подготовила их полностью к той практической деятельности, а главное к тому уровню её развития, с которым они столкнутся, вступая в жизнь после окончания своей учёбы" (60, с. 524). В той же работе Б.М. Кедров, излагая свой "взгляд в отдаленное будущее", утверждает "...в будущем не будет, вероятно, разного рода разрывов между научным (теоретическим и экспериментальным) этапом исследования и его практическим опробованием и освоением. Тот учёный, который осуществит первый этап исследования, сам же переведёт его в заключительную фазу. Учёный и практик выступят, таким образом, в одном лице, и это обстоятельство, опять-таки, будет предупреждать, и исключать возможность замыкания в рамках узкой специализации" (60, с. 525 ).

    Задачи учителя связаны с формированием всесторонне развитого человека, с воспитанием творческих личностей. Поэтому педагогическая деятельность, по самой своей природе, носит творческий характер, а это требует от учителя уделять особое внимание исследовательской функции. Исследовательская функция учителя проявляется при изучении учеников, класса, группы, при наблюдении и анализе урока, при внесении нового в содержание обучения, апробации методов преподавания, при анализе собственного опыта, критической оценке методических указаний, при творческом решении педагогических задач. Подготовка студентов к проведению педагогического эксперимента, по нашему мнению, заключается в обучении их творческому мышлению, методологии, методике и технике исследования в целом. Как подчеркивает В.А. Сластёнин: "Студент должен быть обучен умению анализировать и оценивать педагогическую обстановку, состояние реально существующих социально-педагогических явлений, причин, условия и характер их возникновения и развития, выявлять уровень обученности и воспитанности учащихся. Только при этом условии учитель будет в состоянии проектировать развитие личности и коллектива, прогнозировать результаты обучения и воспитания, возможные трудности и ошибки учащихся, выделять и точно формулировать конкретную педагогическую задачу, определять условия её решения, планировать свою работу" (121, с.3). Н.В. Кузьмина отмечает, что "педагогическая задача возникает тогда, когда возможно не одно решение и требуется нахождение предпочтительного способа достижения желаемого результата" (96, с. 88). Л.Ф.Спирин, М.А. Степинский и М.Л. Фрумкин считают, что всякая педагогическая ситуация по сути своей проблемна. Проблемность эта обосновывается тем, что она ставит перед педагогом теоретические и практические вопросы (проблемы) различной трудности в связи с поиском информации для принятия педагогических решений и планирования действий. В то же время педагогическая деятельность считается творческой, что требует волевых усилий педагога даже на самом первом этапе - этапе принятия решения (78, с. 23).

    Обучение студентов педагогического вуза научно-педагогическим исследовательским умениям это сложный вопрос, при изучении которого необходимо использовать системный подход. Сущность системного подхода к изучению научно-исследовательской деятельности студентов заключается в том, что их деятельность рассматривается как целостное обучение, имеющее определенную иерархическую структуру. Исследование различных аспектов системы обучения педагогическим исследовательским умениям имеет своей целью выявление их общей структуры, а также структуры каждого педагогического исследовательского умения.

    Мы считаем, что анализ проблемы обучения студентов исследовательским умениям начинается с двух аспектов: первый - психологический, исходным для которого является создание профессиограммы педагога-исследователя, то есть своеобразной психологической модели личности учителя-педагога, второй аспект исследования является дидактическим. "Он предполагает решение целого комплекса вопросов подготовки студентов к научной и педагогической деятельности, её содержания, принципов, форм организации" (136, с. 145). Целью такого обучения является расширение, углубление научно-педагогических знаний, усвоение методологии и методов педагогического исследования, применение их на практике, в конечном счёте, формирование творческой личности учителя. "Однако студент, будучи в одно и то же время субъектом и объектом обучения, в процессе учёбы и творческой деятельности внутренне обогащается, формируются его мыслительные процессы, развиваются творческие способности, и сам он предстаёт перед обществом как продукт, имеющий общественную ценность" (136, с. 146).

    Поскольку, по нашему мнению, сущность обучения студентов исследовательским умениям заключается в обучении их творческому мышлению, методологии, методике и технике исследования. И сама научная работа студентов - это процесс овладения ими творческой деятельностью.

    Проблема "умение и формирование умений" широко обсуждается в психолого-педагогической литературе. Как известно, педагогические исследовательские умения являются неотъемлемой частью исследовательской культуры учителя. Овладевая этой культурой, учитель использует при рассмотрении педагогических явлений исследовательский подход. Он анализирует, систематизирует, обобщает все явления, с которыми встречается в своей педагогической деятельности.

    Исследовательские умения формируются при решении педагогических задач и необходимы студенту и учителю при проведении педагогического эксперимента. Для их выполнения "исследователь строит свою деятельность в соответствии с общим правилом эвристического поиска:

    а) анализ педагогической ситуации (диагноз);

    б) проектирование результата в сопоставлении с исходными данными (прогноз);

    в) анализ имеющихся средств, пригодных для проверки предположения и достижения искомого результата;

    г) конструирование и реализация учебно-воспитательного процесса;

    д) оценка полученных данных;

    е) формирование новых задач (123, с. 71)"

    В соответствии с устоявшейся точкой зрения на процесс научного познания, который характеризуется тремя сторонами, Д. Ш. Турсунов и Фам Вьет Выонг условно разделяют исследовательские педагогические умения на три группы:

    1 группа - методологические (общетеоретические) умения:

    • умение анализировать теоретические явления;

    • умение обосновывать проблему исследования;

    • умение применять теоретические знания на практике;

    • умение находить выход и применять научно-обоснованные решения;

    2 группа - методические умения:

    • умение проводить эксперимент;

    • умение использовать методы научного исследования;

    • умение построить систему операций исследования;

    3 группа - технические умения:

    • умение пользоваться библиографическим, справочным, указательным каталогами;

    • умение работать с оборудованием при исследовании;

    • умение иллюстрировать таблицы, схемы, чертежи и т.п.;

    • умение цитировать литературу;

    • умение оформлять работу" (136, с. 149).

    В результате анализа структуры исследовательских групп умений можно сделать вывод, что под педагогическим исследовательскими умениями следует понимать приобретённую человеком способность на основе методологии, методики и техники исследования выполнять все виды научно-педагогических задач, проводить педагогический эксперимент.

    Обучение студентов исследовательским умениям - это обучение их творческому мышлению, методологии и методике исследования, возможно только при осуществлении комплексного подхода, путём соединения учебной работы с научно-исследовательской; путём единства теоретической, методической и практической подготовки; путём соединения всех учебных форм в систематическом плане. Это обучение начинается с момента поступления студентов в институт, а затем продолжается поэтапно с учётом повышения требований к ним. Обучение исследовательским умениям происходит вместе с процессом вооружения студентов теоретическими знаниями. Возрастает роль и значение теоретических обобщений, которые дают принципы решения задач, встречающихся в практической педагогической деятельности.

    Таким образом, нет другого пути для овладения наукой, как непосредственное участие в научных исследованиях и экспериментах.

    Для формирования и развития педагогических исследовательских умений студентов требуется система мер последовательно повышаемой подготовки к самостоятельному поиску и принятию решений, что ещё до конца не решено в теории и практике педагогики высшей школы. Необходимо, чтобы исследовательский подход стал навыком, творческая деятельность - потребностью каждого студента.

    2. Технология проведения педагогического эксперимента с использованием средств информационных и коммуникационных технологий

    "В наше время не только наука совершенствует технику, но и техника модифицирует содержание и методы науки, всесторонне изменяя деятельность человека" (5, с. 3). В современных условиях всё более расширяющееся использование средств информационных и коммуникационных технологий в деятельности педагога закономерно неизбежно и необходимо.

    Поэтому одной из важных составляющих подготовки современного специалиста является широкое применение компьютерных систем, предназначенных для автоматизации профессиональной деятельности. Однако процесс этот носит двойственный характер: с одной стороны, он создает предпосылки для более глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических моделях, проведения параллельного исследования и оптимизации, но, с другой стороны, осмысление применения этих систем автоматизации в профессиональной деятельности требует достаточно высокой квалификации, которой учителя ещё не овладели.

    Основные направления информатизации современных технологий обучения выделены в работе О.К. Филатова. Автор указывает на содержательный и процессуальный подходы. К содержательному подходу он относит влияние информатизации на содержание обучения (Е.П. Велихов, А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, В.С. Леднев, Е.И. Машбиц, В.В. Рубцов, И.В. Роберт, А.Я. Савельев, Н.В. Софронова и др.). В процессуальном подходе выделены четыре направления: построение информационной модели обучения и использование её в педагогических исследованиях (С.И. Архангельский, А.И. Берг, В.М. Глушков, В.М. Казакевич, Н.Ф. Талызина и др.); использование метода графов, сетей для построения учебных программ и логической структуры учебного материала (Т.А. Кувалдина, И.И. Логвинов, И.Б. Моргунов, А.В. Никитин, А.А. Овчиников, А.Г.Шмелев и др.); применение методов и средств информатики для обработки данных изучения состояния результатов обучения - использование компьютеров для реализации методов математической статистики (Дж. Гласс, М.И. Грабарь, К.А. Краснянская, А.В. Левин, Дж. Стенли, Л.М. Фридман и др.); применение методов формализации и моделирования (описания) отдельных компонентов технологий обучения, возможность диагностирования и измерения параметров отдельных компонентов (В.П. Беспалько, А.Н. Казаков, А.М. Майоров, Г.А. Сатаров, В.П. Симонов и др.) (137, с. 5).

    Разработкой содержательного подхода занимались многие исследователи. Мы рассмотрим направления процессуального подхода, поскольку именно они используются при проведении педагогического эксперимента. Для реализации названных направлений используются средства информационных технологий: графические и текстовые редакторы, базы данных и системы управления базами данных, электронные таблицы, средства мультимедиа/гипермедиа, телекоммуникационные сети.

    Средством новых информационных и коммуникационных технологий, которые могут быть использованы при проведении педагогического эксперимента, являются телекоммуникации. Под телекоммуникацией в международной практике понимается "передача произвольной информации на расстояние с помощью технических средств (телефона, телеграфа, радио, телевидения и т.п.)". В школьной и вузовской практике, говоря о телекоммуникациях, чаще всего имеют в виду передачу, приём, обработку и хранение информации компьютерными средствами (с помощью модема) либо по традиционным телефонным линиям, либо с помощью спутниковой связи. Это компьютерные телекоммуникации (КТК). Кроме того, используется электронная почта - наиболее быстрый способ доставки писем и других видов тестовых сообщений или файлов (содержащих компьютерную программу, графическое изображение, обработанные с помощью текстового редактора документы, электронную таблицу или даже аудио- и видеоинформацию) одному или нескольким адресатам.

    Уже сейчас компьютерные телекоммуникации активно внедряются в различные сферы человеческой деятельности: в науку, производство, банковское дело, образование и здравоохранение. Умение правильно и быстро пользоваться различными источниками информации и средствами доступа к ней, включая и компьютерные телекоммуникации, очень важно для людей ХХI века.

    Наиболее широко распространенным источником информации является существующая уникальная сеть Интернет. Интернет - это глобальная сеть, объединяющая пользователей из различных организаций, государственных учреждений и частных фирм, а также частных пользователей. Работа в сети Интернет осуществляется либо в диалоговом, либо в автономном режиме.

    Как указывает Е.С. Полат, "сфера их применения (компьютерных телекоммуникаций), в частности в педагогике, резко расширяется ... Теперь только от уровня обеспеченности школы современными компьютерными телекоммуникациями зависит, превратится ли какой-то конкретный проект, проводимый в школе с применением средств информационных и коммуникационных технологий, в сетевой или нет. Возникает такое мощное направление учебной деятельности с применением компьютерных телекоммуникаций, как сетевые публикации. Эта новая ситуация (значительно упрощающая работу педагога, но, тем не менее, усложняющая задачу педагога-исследователя) заставляет ещё более тщательно проводить анализ дидактических свойств и функций компьютерных телекоммуникаций" (95, c. 147).

    Отличаясь высокой степенью интерактивности, компьютерные телекоммуникации способствуют созданию уникальной учебно-познавательной среды, то есть среды, используемой для решения различных дидактических задач (например, познавательных, информационных, культурологических и др.). Обладая определенными техническими качествами, компьютерные телекоммуникации могут найти различное применение в таких сферах деятельности человека, как, например, банковское дело, журналистика, научные исследования и др.

    Телекоммуникации распахивают окна в широкий мир. Человек получает доступ к богатейшим информационным ресурсам сетей, может работать над интересующим его проектом с учёными из других стран; в рамках телеконференций - обсуждать проблемы практически всем миром. Совместная работа стимулирует на ознакомление с разными точками зрения на изучаемую проблему, на поиск дополнительной информации, на оценку получаемых собственных результатов.

    Как утверждает Е.С. Полат: "Когда телеконференции были интегрированы в программу педагогической практики студентов (особенно видеоконференции), в практику повышения квалификации учителей, уровень подготовки резко возрос" (95, с. 159). Опыт применения телекоммуникаций в различных сферах образования показал, что этот вид информационных технологий позволяет:

    • организовать совместные исследовательские работы;

    • организовать оперативную консультационную помощь широкому кругу обучаемых из научно-методических центров;

    • организовать сеть дистанционного обучения и повышения квалификации педагогических кадров;

    • оперативно обмениваться информацией, идеями, планами по интересующих участников совместных проектов вопросам, темам;

    • формировать навыки исследовательской деятельности, моделируя работу научной лаборатории, творческой мастерской;

    • формировать умения добывать информацию из разнообразных источников, обрабатывать её с помощью самых современных компьютерных технологий, хранить и передавать на сколь угодно дальние расстояния, в разные точки планеты;

    • создавать подлинную языковую среду в условиях совместных международных телекоммуникационных проектов, телеконференций;

    • способствовать культурному, гуманитарному развитию студентов и учащихся на основе приобщения к самой широкой информации культурного, этнического, гуманистического плана.

    "Внедрение телекоммуникаций в образование идет в основном по четырём направлениям.

    1. Информационное обеспечение систем образования (создание в сетях баз данных, баз знаний, библиотек, виртуальных мультимедийных клубов и пр.).

    2. Совместная проектная деятельность в различных областях знаний школьников, студентов, педагогов, научных сотрудников.

    3. Дистанционное обучение различных целевых направлений, различных форм и видов.

    4. Свободные контакты пользователей сетей по самым разнообразным поводам и вопросам образовательной сферы." (95, с. 165).

    Компьютеры и электронные телекоммуникации обеспечивают доступ к аккумулированному знанию, как в текстовой, так и в графической формах, образной информации. Давно известно, что образная информация усваивается лучше, чем текстовая (скажи мне - и я забуду; покажи мне - и я запомню; дай мне действовать самому - и я научусь). Человек конца ХХ и начала ХХI века должен будет демонстрировать своё понимание идей, фактов, концепций, теорий, а не только запоминать их. Поэтому школе нужен учитель, который сможет активно участвовать сам и вовлекать в поисковую, исследовательскую и творческую деятельность своих учеников, развивать знания на основе использования источников информации, получаемых не только у себя в школе, но и со всех концов света.

    Использование телекоммуникационных сетей позволяет педагогу включиться в региональное, межрегиональное и международное педагогическое исследование.

    Связь между основными направлениями информатизации современных технологий обучения и средствами новых информационных технологий представлена в таблице 1.

    Таблица 1

    Связь между основными направлениями информатизации

    современных технологий обучения и средствами ИКТ

    N

    Основные направления

    Содержание

    Результаты

    Программные средства

    1

    2

    3

    4

    5

    1

    Построение информационной модели обучения

    Построение на базе - общей теории управления

    Создание инф.модели и использование её в пед.исследованиях

    БД, ЭТ, Мультимедиа и экспертные обучающие системы,

    2

    Использование метода графов, сетей для построения учебных программ, логической структуры учебного материала

    Оптимизация понятийной структуры учебного материала

    Аппарат для выявления и оптимизации логической структуры учебного материала

    Экспертные обучающие системы, БД

    3

    Применение методов и средств информатики для обработки данных изучения состояния, результатов обучения

    Использование компьютеров для реализации методов математической статистики

    Создание методики и программного обеспечения для обработки данных мониторинга состояния результатов обучения

    ЭТ, БД, СУБД, среды языков программирования, экспертные обучающие системы

    4

    Применение методов формализации и моделирования (описания) отдельных компонентов технологии обучения

    Формализация и технологизация описания целей, результатов обучения и др. Компонентов технологий обучения

    Возможность диагностирования и измерения параметров отдельных компонентов

    Мультимедиа, экспертные обучающие системы

    В таблице использованы следующие сокращения: БД - база данных, СУБД - система управления базой данных, ЭТ - электронные таблицы, КТК - компьютерные телекоммуникации.

    Педагогический эксперимент является важнейшей формой организации педагогических исследований. Он обеспечивает более точное, более глубокое исследование педагогических явлений, чем простое наблюдение или практическая, опытная работа. Особенность педагогического эксперимента заключается в создании специальных экспериментальных ситуаций, в повторении эксперимента в различных условиях, в апробации полученных данных на практике.

    Объективной потребностью развития современной педагогики высшей школы стало обучение студентов педвуза исследовательским умениям, к которым относится и проведение педагогического эксперимента. Перед высшей школой стоит задача подготовить специалистов со сформированной методологической, исследовательской, компьютерной и инновационной культурой. Современное общество заинтересовано в том, чтобы получить таких работников, которые способны самостоятельно и активно действовать и творчески мыслить. Умение проводить педагогический эксперимент является одним из критериев готовности выпускника педвуза к самостоятельной, творческой деятельности в будущей работе, поэтому должно занимать важное место в общеобразовательной и профессиональной подготовке.

    Наиболее перспективным является повышение эффективности педагогических исследований за счёт использования средств информационных и компьютерных технологий. Поэтому одной из важных составляющих подготовки современного специалиста является умение применять средства информационных и компьютерных технологий в научно-исследовательской и профессиональной деятельности. При проведении педагогического эксперимента используются графические и текстовые редакторы, базы данных и системы управления базами данных, электронные таблицы, средства мультимедиа/гипермедиа, компьютерные телекоммуникации. Это позволяет провести педагогический эксперимент на достаточно высоком уровне, избежать ошибок в расчётах, автоматизировать и облегчить работу с информацией, получаемой в ходе проведения исследовательской работы.

    ї 3. Применение методов математической статистики

    Как отмечалось выше, педагогические процессы и явления обладают с точки зрения возможностей применения методов теории вероятностей и математической статистики для изучения этих процессов и явлений следующими особенностями:

    1. Весьма слабо разработана до настоящего времени практика измерений случайных величин, характеризующих те или другие стороны (состояния) педагогических явлений и процессов, что главным образом препятствует проведению объективного количественного анализа при изучении сложных закономерностей этих процессов.

    2. Неизвестны и не могут быть установлены с помощью качественного анализа типы вероятностных законов распределения упомянутых выше случайных величин.

    Указанные особенности не позволяют исследователям-педагогам применять в своей работе методы математической статистики по аналогии с тем, как эти методы применяются в естественных и технических науках.

    Поэтому одной из задач, возникающих в связи с "математизацией" педагогической науки, является задача классификации, с одной стороны, самих педагогических проблем, а с другой - вероятностных и статистических методов с целью определения, какие именно методы теории вероятностей и математической статистики пригодны для решения той или иной педагогической проблемы.

    Если математической обработке подвергаются те или иные оценки, по которым судят об эффективности педагогического процесса, то нельзя забывать, что они являются лишь суммарным выражением знаний, умений и навыков, исключающим возможность выявления связей между учителем и учениками во всем их многообразии.

    Вводя в анализ материала математический метод обработки данных, мы оказываемся стоящими перед вопросом о точности, достоверности педагогических выводов, вытекающих из математических формул. Это несет в себе большую долю относительности применительно к учебно-воспитательному процессу, поскольку по своей природе все указанные явления носят качественный характер, так как количественные оценки затруднены из-за большой природной изменчивости изучаемых объектов, возникновения совершенно непредвиденных результатов. Именно поэтому недопустимо неумелое, формальное использование математических методов. (Особенно осторожно следует относиться к математическим выводам, полученным в результате статистической обработки балльных оценок успеваемости).

    Основные типы измерений

    Использование математической статистики не самоцель, а одно из эффективных средств познания объективных законов обучения и воспитания. Поэтому оно будет оправдано и действенно только тогда, когда будет опираться на умелый и разносторонний качественный анализ, когда математические формулы будут представлять собой совершенно конкретное выражение качественных особенностей педагогических явлений.

    Но прежде, чем приступить к количественному анализу данных с помощью математических методов нужно суметь измерить и получить численные результаты проделанного измерения. Поэтому особое место отводится рассмотрению типов измерений в педагогике, поскольку применение методов математической статистики различно при разных измерениях.

    Измерением в самом широком смысле называют установление соответствия между изучаемыми явлениями, с одной стороны, и числами, с другой, или приписывание чисел объектам или событиям согласно определенным правилам (47, с.16).

    Эти правила должны устанавливать соответствие между некоторыми свойствами рассматриваемых объектов и некоторыми свойствами чисел. Проводить измерения необходимо, чтобы иметь возможность сравнивать между собой объекты по состоянию измеренного свойства. В зависимости от целей исследования и возможностей исследователя выбирается то или иное правило, использование которого позволяет измерить нужное свойство объектов. Каждое такое правило порождает свой тип измерения - свою "измерительную шкалу".

    Всем известны и понятны наиболее простые разновидности измерений, например измерение длины прыжка, веса тела. Понятно как измеряются знания школьников при написании контрольных работ, диктантов. Но трудно оценить уровень знаний, уровень подготовленности, уровень внимания, тревожности и т.д.

    Можно выделить четыре основных вида измерительных шкал, получивших широкое распространение (47, 55, 100):

    1.

    шкала наименований,

    Качественные, дискретные

    2.

    шкала порядка (ранговая шкала)

    3.

    шкала интервалов (интервальная шкала)

    Количественные, непрерывные

    4.

    шкала отношений

    Измерения, осуществляемые с помощью первых двух шкал, считаются качественными, а измерения, осуществляемые с помощью двух последних шкал, - количественными. Принято шкалы, приводящие к качественным измерениям, называть дискретными, шкалы, приводящие к количественным измерениям - непрерывными.

    В каждой шкале строго определенные свойства чисел, которые приписываются объектам. В этом смысле упомянутые выше шкалы можно расположить в определенном порядке таким образом, что в каждой последующей шкале используются кроме свойств чисел предыдущей шкалы и другие свойства чисел. Поэтому, чем больше порядок шкалы, тем больше арифметических действий разрешается проводить над числами, приписанными объектам.

    Самая простая шкала наименований, на ней числа выполняют роль ярлыков и служат для обнаружения и различения изучаемых объектов. Числа, составляющие шкалу наименований, разрешается менять местами. В этой шкале нет отношений типа "больше - меньше", поэтому некоторые полагают, что применение шкалы наименований не стоит считать измерением. При использовании шкалы наименований могут проводиться только некоторые математические операции. Ее нельзя складывать или вычитать, но можно подсчитывать сколько раз встречается то или иное число.

    Построение шкалы наименований и ее использование возможно, если установлен критерий, позволяющий по состоянию измеряемого свойства распределить эти объекты по нескольким классам, причем каждый объект должен при этом попасть только в один класс.

    Качественная обработка проводится не с самими числами, а с их количеством, попавшим в каждый класс. Методы, применяемые для такой обработки, иногда называют статистикой качественных признаков.

    Измерение по шкале порядка возможно, если существует разумный критерий, задающий на множестве объектов отношение равенства и порядка применительно к состоянию данного свойства. В педагогических исследованиях постоянно приходится иметь дело с измерением уровня знаний, умений, навыков, способностей, мнений, склонностей, интересов и др. При измерении результатов обучения учащихся шкала порядка может быть получена всякий раз, когда имеется критерий, позволяющий расположить учащихся по степени увеличения измеряемого признака, если при этом невозможно определить, на сколько равных единиц по состоянию признака один объект больше (меньше) другого.

    Количество различных чисел - балловых оценок или рангов, которые приписываются объектам, зависят от особенностей критерия, используемого для определения различного состояния измеряемого свойства в этих объектах.

    Шкала порядка служит основой для достаточно объективных и достоверных педагогических выводов.

    Интервальная шкала - это шкала, в которой числа не только упорядочены по рангам, но и разделены определенными интервалами. Особенность состоит в том, что нулевая точка выбирается произвольно и, поэтому мы не можем определить во сколько раз один объект больше другого.

    Результаты измерений по шкале порядка можно обрабатывать всеми математическими методами, кроме вычисления отношений. Данные шкалы отношений дают ответ на вопрос "на сколько больше или меньше", но не позволяют утверждать "во сколько больше или меньше".

    Шкала отношений не накладывает никаких ограничений на математический аппарат, используемый для обработки результатов наблюдений.

    Таким образом, очевидно, что переход от одной шкалы измерения к другой (начиная со шкалы наименований) сопровождается расширением класса допустимых для полученных измерений математических операций и методов. В этом смысле наилучшей является шкала отношений. Однако для решения проблем, стоящих перед социальными науками, вполне достаточна интервальная шкала.

    Поскольку глубокое изучение социальных явлений и процессов невозможно сегодня без применения мощного математического аппарата, и в первую очередь методов математической статистики, проблема количественных измерений в социальных измерениях (педагогике) заключается в переходе от дискретных шкал порядка к непрерывным интервальным шкалам. Предложена модель, в которой можно рассматривать шкалу оценок как дискретное извлечение из некоторой непрерывной интервальной шкалы.

    Статистические гипотезы в педагогических исследованиях. Проверка статистических гипотез

    Статистической гипотезой называется проверяемое математическими методами предположение относительно статистических характеристик результатов.

    Таким образом, под статистической гипотезой понимается любое предположение о свойствах случайных величин или событий.

    В работе М.И. Грабарь и К.А. Краснянской "Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы" (47, с.26) приведена классификация основных типов гипотез, возникающих в педагогических исследованиях. Выделены четыре основных типа.

    1. Гипотезы о типах вероятностных законов распределения случайных величин, характеризующих изучаемое свойство явления или процесса.

    В общем виде содержание гипотез первого типа, возникающих в педагогических экспериментах, можно формулировать так: некоторое свойство педагогического явления имеет определенный закон распределения (нормальный, экспоненциальный, Пуассона и т.д.).

    1. Гипотезы о свойствах тех или иных других числовых параметров (средних значений, медиан, дисперсий, и др.), характеризующих изучаемые случайные величины.

    В общем виде гипотезы данного типа можно сформулировать так: значение параметра, характеризующего некоторое свойство изучаемого педагогического явления, не меньше (не больше) некоторого заданного значения или заключается в заданных пределах.

    1. Гипотезы о стохастической (вероятностной) зависимости двух или более признаков, характеризующих различные стороны рассматриваемого явления или процесса.

    В общем виде: два и более свойств рассматриваемого педагогического явления стохастически зависимы, и зависимость эта подчиняется определенному закону; некоторый фактор или факторы оказывают влияние на изучаемое свойство педагогического явления и эта зависимость подчиняется определенному закону.

    1. Гипотезы о равенстве или различии законов распределения случайных величин, характеризующих изучаемое свойство в 2-х или более совокупностях рассматриваемых явлений.

    В общем виде: состояние одного и того же свойства имеет одинаковое или различное распределение в каждой из двух или более совокупностей учащихся, отличающихся содержанием, методом или организацией обучения или социальной средой.

    Проверка гипотез проводится с помощью методов математической статистики:

    1. "критерии согласия" (на основе количественных измерений изучаемого свойства педагогического явления в выборке);

    2. параметрические (критерий Стьюдента, Снедекора-Фишера и др., опираются на количественные измерения);

    3. корреляционный регрессионный и дисперсионный анализ, определяемый коэффициентами Юла, Кендалла, Спирмена и др. (на основе количественных измерений);

    4. критерии значимости (применимы как при количественных измерениях, так и при качественных).

    Кроме того, 3 и 4 позволяют использовать и непараметрические методы.

    Общая теория проверки статистических гипотез составляет весьма сложный раздел математической статистики.

    Нулевая гипотеза Но - это гипотеза, утверждающая, что изучаемые выборки взяты из генеральных совокупностей с одинаковым законом распределения, а различие в результатах выборок объясняется чисто случайными причинами.

    Пример:

    различие в результатах выполнения двумя группами учащихся одной и той же контрольной работы вызвано случайными причинами, а на самом деле уровень выполнения этой же работы для той и другой группы учащихся одинаков.

    Проверка нулевой гипотезы Но обычно осуществляется путем сравнения ее с другой гипотезой Н1, которая называется альтернативной.

    Так для упомянутого выше примера гипотезы Но в педагогике одна из возможных альтернатив Н1 означает, что уровни выполнения работы в 2-х группах учащихся различны и это различие определяется влиянием неслучайных факторов, например тех или других методов обучения.

    На основе определенных правил надлежит сделать выбор: либо отвергнуть Но и тем самым принять Н1, либо принять Но и отвергнуть Н1.

    При сравнении статистических характеристик почти никогда не встречается случая их абсолютного равенства. Задача при проверке гипотез состоит в том, чтобы отличить случайные влияния от закономерных.

    Гипотезы предстоит проверить с помощью какого-то метода - критерия.

    Всякое правило, на основе которого нулевая Но гипотеза отклоняется, называется критерием для проверки этой гипотезы.

    Задается заранее некоторая, обычно весьма малая вероятность ? (?=0,1; ?=0,05; ?=0,01 и т.д.), именуемая уровнем значимости.

    Уровень значимости, выраженный в процентах (? 100%), показывает, сколько раз в среднем в 100 случаях мы рискуем ошибиться, объявив изучаемое событие не случайным. Так, уровень значимости ?=0,05, т.е. 5%-й уровень значимости допускает ошибку в среднем в 5 случаях из 100.

    Величина ?=(1-?)?100% показывает, сколько раз в среднем в 100 случаях будет справедлив вывод о не случайности события, поэтому величина ? называется уровнем достоверности.

    При более высоком, чем при 5%-м уровне значимости большее число событий нельзя рассматривать как случайность.

    Однако достоверность такого вывода ниже. Наоборот, более низкий уровень значимости (1%-й) приводит к более осторожным, но и более достоверным (99%-й) выводам.

    При проверке статистической гипотезы решение экспериментатора никогда не принимается с уверенностью, т.е. всегда существует некоторый риск принять неправильное решение. Величину ?=1-? называют доверительной вероятностью. Вероятность отклонения истинного предположения называют ошибкой первого рода. Тогда вероятность принять ложное предположение называют ошибкой второго рода.

    Ошибки при проверке гипотез.

    Решение

    Величина 1-? называется мощностью критерия

    Принято Но

    Принято Н1

    Справедлива Но

    Правильно с вероятностью 1-?

    Ошибочно с вероятностью ?

    Справедлива Н1

    Ошибочно с вероятностью ?

    Правильно с вероятностью 1-?

    Как принятие, так и отклонение гипотезы осуществляется на основе определенного критерия.

    Статистическим критерием называют правило, обеспечивающее принятие истинной и отклонение ложной гипотезы с заранее заданной вероятностью.

    Этапы проверки гипотезы.

    1.Формулировка гипотезы (нуль - гипотезы), которую в дальнейшем необходимо принять или отклонить.

    2.Выбор уровня значимости.

    3.Определение выборочного значения статистических характеристик (на основе измерения или наблюдения выборочной совокупности).

    4.Выбор критерия для проверки статистической гипотезы.

    5.Сравнение расчетного значения с критическим значением критерия или выбранного уровня значимости и принятие или отклонения гипотезы.

    Рассмотрим примеры психолого-педагогических задач, в которых использованы измерения различного типа.

    Для сравнения результатов двух зависимых выборок, когда измерения проведены по шкале наименований, имеющей только две категории, используется критерий Макнамары. Рассмотрим его на примерах.

    Пример 1.

    Проводился эксперимент по выявлению эффективных форм профориентационной работы среди учащихся выпускных классов. Один из циклов лекций, бесед и экскурсий был направлен на формирование положительного отношения к профессии экономиста. Отношение учащихся к данной профессии выяснялось до и после проведения цикла на основе ответов учащихся на вопрос: "Ваше отношение к профессии экономиста?" (Ответы: "нравится" - "не нравится".) Из 150 учащихся выбираем 20 учащихся методом случайного отбора. Результаты двукратного опроса 20 учащихся запишем в форме таблицы 2х2. Нравится - 0, не нравится - 1.

    Таблица

    Второй опрос

    Первый опрос

    a - оба раза нравится

    b - 1) нравится

    2) не нравится

    c - 1) не нравится

    2) нравится

    d - оба раза не нравится

    нравится

    не нравится

    нравится

    a=2

    b=2

    Не нравится

    c=11

    d=5

    Проверяется гипотеза H0: посещение данного профориентационного курса лекций и экскурсий не оказывает влияния на отношение учащихся к профессии экономиста. В соответствии с полученными результатами (b<c) альтернативная гипотеза формулируется следующим образом H1: посещение цикла лекций и бесед профориентационного курса положительно влияет на отношение учащихся к профессии.

    Для решения задачи применяется непараметрический критерий Макнамары для n © 20 (n=b+c=11+2=13; 13 < 20). Значение статистики критерия при Т2 по формуле:

    T2=min (b,c) = min (11,2) = 2.

    По таблице 1 находим вероятность появления значения T2©2 при n=13 равна 0,011.

    Если уровень значимости проверки гипотез ?=0,05, то 0x01 graphic
    =0,025 и верно неравенство 0,011<0x01 graphic
    .

    Значит, на уровне значимости ?=0,05 отклоняется гипотеза H0 и принимается альтернативная гипотеза H1.

    Цикл лекций способствует формированию положительного интереса к профессии экономиста.

    Пример 2.

    Проверялось влияние формы контроля знаний учащихся по некоторому разделу программы на результаты контрольного опроса. Письменная работа состояла из трех заданий и теста из 20 вопросов. Учащиеся делились на основе результатов выполнения на 2 категории: усвоил - не усвоил (3,4,5 - усвоил; 13 и более вопросов теста - усвоил).

    Результаты двукратного выполнения работы записали в таблицу 2х2 (всего рассматривали 100 учащихся).

    Результаты по контрольной работе

    Результаты по тесту

    Сумма

    усвоил

    не усвоил

    усвоил

    a=63

    b=21

    84

    не усвоил

    c=4

    d=12

    16

    Сумма

    67

    33

    100

    Проверяется нулевая гипотеза:

    H0: форма контроля за усвоением данного раздела программы влияет на распределение учащихся по состоянию знаний.

    H1: распределение учащихся по состоянию знаний различно при разных формах контроля.

    В этих условиях проверяется двусторонний критерий Макнамары для n>20 (n=b+c=4+21=25), то есть подсчитываем значение статистики Т1 по формуле:

    0x01 graphic

    Критическое значение статистики критерия находится из таблицы 4 приложения распределения ?2 для одной степени свободы и уровня значимости ?=0,05. Таким образом Т1 крит = 3,84. Следовательно, верно неравенство Т1 набл > Т1 крит. Поэтому нулевая гипотеза отвергается на уровне значимости ?=0,05 и принимается альтернативная гипотеза. Таким образом, можно сделать вывод о том, что форма контроля за усвоением раздела программы существенно влияет на распределение учащихся по состоянию знаний.

    При выполнении решения данного задания можно использовать электронные таблицы Microsoft Excel. Данные задачи записываются в соответствующие ячейки: B3 - показатель "усвоил-усвоил", B4 - "усвоил-не усвоил", C3 - "не усвоил-усвоил", C3 - "не усвоил-не усвоил". Значение статистики критерия Макнамары по полученным исходным показателям вычисляется в ячейке B6 с помощью условной функции, записанной в строке формул:

    = ЕСЛИ(D5>20;СТЕПЕНЬ(С3-B4;2)/(C3+B4);МИН(C3;B4))

    Фрагмент электронной таблицы представлен на рисунке, в строке формул записана формула, а в ячейке B6 выведено значение, вычисленное по формуле.

    0x01 graphic

    Рис.

    Пример 3.

    120 учащихся отвечали на 2 вопроса. Ответы оценивались по двум категориям: верно-неверно. Результаты ответов учащихся на первый и второй вопросы распределились так, как показано в таблице.

    Таблица

    Результаты выполнения второго вопроса

    Результаты выполнения первого вопроса

    Сумма

    верно

    неверно

    верно

    a=50

    b=31

    81

    неверно

    c=19

    d=20

    39

    Сумма

    69

    51

    120

    Проверяется гипотеза H0: не существует различия в уровне выполнения обоих заданий данной группой учащихся при альтернативе H1: уровни выполнения заданий существенно различны.

    В этих условиях применяется критерий Макнамары для n>20.

    (n=b+c=31+19=50>20), ? 0x01 graphic

    Для ?=0,05 Т1 крит = 3,84 ? Т1 набл < Т1 крит. Поэтому при уровне значимости ?=0,05 у нас нет достаточных оснований для отклонения от нулевой гипотезы: нет достаточных оснований считать, что процент верных ответов группы учащихся на вопросы 1 и 2 различаются статистически значимо.

    Для сравнения величин двух попарно сопряженных совокупностей, т. е. таких совокупностей, которые объединены некоторой связью, общим свойством можно использовать критерий знаков. Это могут быть результаты одних и тех же испытуемых по двум каким-то разным видам деятельности, балловые оценки, выставленные учителем за двукратное выполнение одной и той же или различных работ одной и той же группой учащихся до и после применения некоторого педагогического средства.

    Критерий знаков очень прост в использовании. Элементы каждой пары xi, yi сравниваются между собой по величине, если xi < yi , то паре присваивается знак "+", если xi > yi , то знак "-", и "0", если xi =yi. Измерения должны быть выполнены в шкале не ниже шкалы порядка. Затем подсчитывается число тех знаков (однонаправленных эффектов), которые встречаются меньше других, и это число Z сравнивается с табличным (таблица 2 приложения). Равные члены могут быть исключены из рассмотрения.

    Пример 4.

    Для проверки эффективности разрабатываемой новой методики преподавания одного из учебных курсов в педагогическом институте была организована проверка на группе студентов численностью 13 человек, студенты выполняли проверочную работу, направленную на проверку усвоения основных понятий курса до и после применения вводимой методики. Ответы на вопросы проверочной работы оценивались по пятибалльной шкале. Далее рассчитывался средний балл для каждого из испытуемых. Результаты тестирования (средние баллы) приведены ниже:

    Учащиеся N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    Первое выполнение

    2,8

    3,1

    3,5

    2,9

    2,7

    3,1

    3,2

    3,3

    3,5

    3,7

    2,5

    3,0

    3,7

    Второе выполнение

    3,5

    4,6

    3,2

    4,3

    4,6

    3,9

    3,2

    4,0

    3,8

    3,6

    4,3

    4,2

    4,4

    Для решения задачи можно воспользоваться критерием знаков, так как выполняются все условия его применения.

    Проверяется гипотеза H0: уровень усвоения основных понятий курса не изменился после применения новой методики - при альтернативе H1: уровень усвоения основных понятий курса изменился после применения новой методики (повысился).

    Данные задачи удобно расположить в таблицу:

    Учащиеся N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    Первое выполнение

    2,8

    3,1

    3,5

    2,9

    2,7

    3,1

    3,2

    3,3

    3,5

    3,7

    2,5

    3,0

    3,7

    Второе выполнение

    3,5

    4,6

    3,2

    4,3

    4,6

    3,9

    3,2

    4,0

    3,8

    3,6

    4,3

    4,2

    4,4

    Знак разности отметок

    +

    +

    -

    +

    +

    +

    0

    +

    +

    -

    +

    +

    +

    Подсчитаем число минусов, как встречающихся наименее часто: Z=2, что говорит о преимущественном преобладании величин чисел верхнего ряда. По таблице 2 приложения находим граничное значение для критерия знаков: Z0,05(13) =3. Получили, что эмпирическое значение меньше критического, значит, уровень усвоения основных понятий курса изменился после применения новой методики (повысился) статистически значимо. Таким образом, мы отклоняем нулевую гипотезу и принимаем альтернативную.

    Пример 5.

    Проводился эксперимент по проверке целесообразности системы упражнений некоторого раздела учебника. С этой целью выяснялось мнение учителей относительно числа данных упражнений в начале и в конце учебного года. В связи с тем, что мнение отдельных учителей резко расходились в отношении числа упражнений, было решено результаты опроса каждого учителя распределять только по двум категориям: увеличить число упражнений - уменьшить число упражнений. Всего было опрошено 200 одних и тех же учителей. Результаты двукратного измерения мнения каждого учителя представлены в таблице:

    Первое мнение

    Увеличить

    Увеличить

    Уменьшить

    Уменьшить

    Второе мнение

    Увеличить

    Уменьшить

    Увеличить

    Уменьшить

    Знак разницы мнений

    Число учителей

    52

    74

    36

    38

    Рекомендации к решению: