CREDO NEW теоретический журнал

Поиск по сайту

Главная
Формирование умений информационного моделирования у студентов,Л.Б.Соколова, Л.А.Гороховцева

Л.Б.Соколова,

доктор педагогических наук

Л.А.Гороховцева,

кандидат педагогических наук

Формирование умений информационного моделирования у студентов

Вступление мирового сообщества в эру информационной цивилизации обусловило фундаментальную роль информации в жизни человечества, переход информационных ресурсов в категорию стратегических. Меняются базовые образовательные ориентиры. Становится необходимым совершенствование образовательных технологий, направленных на формирование умений информационного моделирования. Искусство оперирования моделями выступает инструментом структурирования «смыслового» поля информации. Как известно, овладение рациональными приемами работы с информацией, заключенной в знаниях, облегчает восприятие ее нарастающих потоков, поиск эффективных форм отбора, усвоения и выражения в языковых конструкциях.

Важность проблемы формирования умений информационного моделирования подтверждает проведенный В. П. Зуевым и Е. С. Кощеевой анализ большого числа профессиограмм специалистов разных направлений, в каждую из которых обязательно включены умения формулировки и решения проблем, системного анализа, абстрагирования, формализации, так как информационное моделирование является компонентом познавательной деятельности. Вот почему необходимо научить молодое поколение использовать информационное моделирование в ходе обучения и в последующей деятельности.

Сегодня на практике широкое распространение получает компьютерное моделирование, которое, как считают В. Б. Гисин и С. А. Бешенков, будет более успешным, если учащиеся овладеют познавательными (стержневыми) умениями информационного моделирования: ориентировочной основой деятельности, целеполагания, системного анализа, формализации, то есть способами построения теоретической информационной модели. Как показывает наше исследование, эти умения у студентов развиты слабо.

Информационное моделирование как педагогическая категория представляет собой трехмерное научно-информационное пространство во взаимодействии центронаправленных векторов: инструмента познания, средства обучения, объекта изучения. От педагогического осмысления этих векторов под определенным углом зрения зависит качественное овладение студентом умениями информационного моделирования.

Дидактический потенциал учебной задачи: принадлежность к виду мыслительных задач; проблемность; направленность на субъекта; содержание — реальная познавательная ситуация; наличие в структуре предмета (объекта моделирования), требования (цели моделирования), условия для осознания субъектом противоречия между знаемым и незнаемым — позволяет её использовать в качестве средства формирования умений информационного моделирования.

Формирование у студентов умений информационного моделирования происходит поэтапно (развитие рефлексивной способности, структурно-модельного мышления, способность работать с информацией) в соответствии с решением учебных задач разного типа: репродуктивных, творческих, эвристических, проблемных; социологических, психологических, педагогических, математических и др.

Применительно к исследуемой проблеме выявлена значимость информационных моделей (формулы, графики, словесное описание, таблицы, схемы, формулировки законов, алгоритмы, компьютерные модели). Уточнив понятие информационной модели как совокупности информации, характеризующей свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также его взаимосвязь с внешним миром, мы пришли к выводу, что информационная модель является описанием моделируемого объекта на одном из языков кодирования информации. В понятие информационной модели входит условный образ объекта (предмета, процесса, явления), описанный и зафиксированный с помощью тех или иных языков (естественный, искусственные — символический язык математики, язык чертежей и др.), а также программа, позволяющая предсказывать с той или иной степенью приближения поведение объекта, воспроизводить (имитировать) процессы, явления.

Моделирование рассматривается как методологическая основа науки, метод познания (философия), как инструмент познавательной деятельности, как дидактическое средство (педагогика). Информационное моделирование выступает особым видом отражения объективной действительности, в ходе которого субъект на основе целеполагания, системного анализа, понимания процессов обработки и преобразования информации, формализации выражает информацию на одном из языков кодирования. Мы рассматриваем его во взаимодействии трех центронаправленных векторов: инструмента познания, средства обучения, объекта изучения. Искусство оперирования моделями достигается путем овладения приемами и способами информационного моделирования, помогающими человеку более глубоко и всесторонне (а тем самым и правильно) отражать вечно развивающийся мир. Эти приемы и способы характеризуют структурно-модельное мышление (Т. Н. Сахнова), выступают как мыслительные формы, действия и операции.

В качестве рабочего нами принято следующее определение: умения информационного моделирования — это совокупность действий и операций субъекта с информацией об объекте по восприятию (определять цель моделирования; осуществлять выбор объекта моделирования; системно анализировать объект), выражению (выбор формы представления модели; формализация) и оценке (анализ полученной модели на непротиворечивость; адекватности объекту и цели моделирования). В качестве объекта моделирования нами избрана учебная задача и рассмотрена процессуальная сторона умений информационного моделирования (П. Я. Гальперин, В. В. Давыдов, А. А. Нестеренко, Н. Ф. Талызина, А. В. Усова, И. С. Якиманская).

Действие рассматривается как структурный элемент изучаемых умений. Однако совокупность определенных действий может привести к умению, если действие определяется целью, мотивом, побуждающим человека стремиться к данной цели, а в целенаправленности действия обнаруживается специфическая роль сознательного отражения действительности. С позиции теории действия формирование умений информационного моделирования представляется как процесс вовлечения в образовательную деятельность всех элементов психофизического аппарата субъектов: мыслей, эмоций, памяти, воображения, внимания, наблюдательности, с чем тесно связаны мотивы, способы выполнения отдельных действий, саморегуляция деятельности.

Последовательность и содержание процесса формирования умений информационного моделирования представлены динамической моделью (рис. 1).

Внешней пунктирной линией обозначено пространство учебной деятельности, которое существует объективно на момент решения задачи. Внутренней пунктирной линией ограничена уже другая среда, которая является результатом трансформации учебной деятельности в ходе решения задачи в новую учебно-информаци­онную среду. Установлено, что последняя определяет качество исследуемого процесса, повышает его личностный и ценностный потенциал, поскольку в ней протекает интеллектуальная, личностная и деятельностная рефлексия субъектов.

Продуктивность функционирования модели обеспечивается системным, личностно-деятельностным, задачным и рефлексивным подходами.

Рис. 1. Динамическая модель формирования умений информационного моделирования

Последний имеет интегративное значение, ибо с рефлексией тесно связаны проблемы символа, знака, речи, текста и его трактовки (Г. Х. Гадамер, М. М. Бахтин), включаются механизмы вхождения, распознавания, в результате чего совершенствуется и механизм формирования умений информационного моделирования.

Дидактические условия, способствующие эффективному осуществлению процесса формирования умений информационного моделирования, включают:

- сформированность познавательной мотивации у студентов как контекст учебной деятельности;

- применяется система учебных задач, позволяющих прогнозировать, обеспечивать, контролировать, оценивать динамику и успешность процесса формирования умений информационного моделирования;

- развитие рефлексии процесса формирования умений информационного моделирования, обеспечивающей личностно-деятельностный характер их освоения.

Реализация дидактических условий позволяет каждому студенту иметь дело не только с готовыми системными знаниями, но и с разнообразными учебными задачами, из которых новое знание нужно суметь получить. Это предполагает самостоятельное формирование умений выделения противоречивых данных и постановки проблемы, формулирования гипотезы, создания модели (в том числе и компьютерной), проверки её адекватности, исследования модели, переноса результатов, полученных с помощью моделирования, на реальный объект; проведения эксперимента с реальным объектом; формулирования выводов.

Основу дидактического обеспечения процесса формирования умений информационного моделирования составляют:

- учебные задачи разных типов: по характеристике познавательной деятельности; содержанию учебного предмета; функциям образовательного процесса; содержанию действий;

- система творческих заданий на составление «именного задачника» студента по темам учебного предмета;

- методы (объяснение, рассуждение, диалог, дискуссия, «модельные» упражнения, дидактическая игра, проблемные, эвристические, исследовательские, рефлексия, демонстрация моделей, компьютерное моделирование);

- формы (лекции, семинары, практикумы, круглые столы, научно-практи­че­ские конференции, интернет-конференции, дискуссии).

Поскольку успех в формировании умений информационного моделирования зависит от характера мотивации, то усиление последней осуществляется нами за счет расширения спектра мотивов. Продуктивными являются формы деятельности, в которых студенты занимают субъектные позиции (эвристические дискуссии, научные диалоги, работа в спецкурсе, научно-практи­ческие конференции, составление «именного задачника», интернет-конференции). Анализ изменений, происходивших в мотивационной сфере студентов опытной группы показывает, что на первое место в рейтинге вышла познавательная мотивация (1 ранг) и стремление стать профессионалом (2 ранг). Ранее они находились соответственно на 6 и 7 позициях, несформированная мотивация («пошла учиться, так хотели родители», «надо институт закончить») отошла на последние места. В 2003 г. мы отмечали динамику в становлении мотива саморазвития по сравнению 2001 г. с 6,7% — до 19,8% — 2002 г. и до 34.6% — 2003 г.. Личностным мотивом стало осознание того, что, овладевая умениями информационного моделирования, студенты не только углубляют знания по конкретному предмету, но и «работают» на будущий свой профессионализм.

Личностный рост студента в организуемом нами процессе формирования умений информационного моделирования прослеживается в анализе рефлексивных суждений студентов, в которых осознаны приоритетные умения информационного моделирования. Так, студентами отмечается, что, моделируя учебные задачи, они имеют возможность: «отработать умения интерпретировать текст учебной задачи адекватно заложенному смыслу и цели», «отработать умения использовать разные языковые конструкции, изображения сущности учебной задачи в процессе создания новой»; «пройти путь решения учебной (творческой) задачи от момента зарождения творческого замысла до его воплощения в конкретном продукте»; «получать более широкое представление о сущности информации, процессах информационного моделирования, которое затем подкреплялось собственными умственными действиями при создании модели, написании рефератов и научных статей». Высказывание студента: «Вместо ответа на вопрос преподавателя по решению задачи, я сначала рефлексировал своё восприятие, понимание задачи, осуществляя формализацию, и лишь затем, экспертируя свою модель, строил свой ответ» показывает, как от репродуктивных операций и действий студент «шел» к самоуправлению собственной деятельностью информационного моделирования.

Постоянное обращение студентов к созданию информационных моделей в ходе решения учебных задач, требующее перехода от интуитивного к логическому оформлению на языках кодирования, дает положительный результат: студенты демонстрируют владение системным анализом, формализацией, логическими операциями, позволяющими свернуть исходную информацию, обеспечив при этом семантическую адекватность полученной модели первичной. У студентов существенно расширяется научное представление о применимости информационного моделирования как средства познания сущности явлений во всех областях жизнедеятельности.

Итак, формирование умений информационного моделирования предполагает не просто овладение студентами некоторыми навыками работы со все возрастающими по объему и усложняющимися по содержанию информационными потоками, а способность с их помощью самостоятельно осмысливать «все проявления сущего» (Ю. Н. Афанасьев), выстраивать целостный познавательный процесс в окружающей информационной среде.

 
 

CREDO - копилка

на издание журнала
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку