Системное представление основных понятий информатики на основе тезаурусного метода

В связи с изменениями системы целей образования по информатике, введением новых тем и вопросов (например, элементов формальной логики), уточнением содержания основных разделов возникает необходимость более четкого структурирования и систематизации понятий в процессе анализа и проектирования учебных курсов. При этом прикладными задачами, которые должны быть решены в процессе отбора содержания образования и отражены в системе подготовки учителей информатики, являются:

· структурирование имеющихся знаний, т. е. их упорядочение и формализация, — то, что сейчас можно делать при помощи специальных программных средств — информационно-аналитических систем (экспертных систем);

· выделение связей между понятиями (элементами знаний) с учетом принципа наглядности, с применением математического аппарата сетевого моделирования и построением на его основе концептуальных и логических моделей;

· определение и описание моделей и методик обучения, т. е. проектирование образовательной технологии на основе выявленной структуры знаний, разработанных моделей знаний — тезаурусов. Эффективное решение этой задачи возможно лишь при условии изменения методической системы обучения в целом, с учетом образовательных целей и организационных форм обучения.

Такая постановка задач предварительной систематизации понятий соответствует дидактическим требованиям и составлена нами на основе теории искусственного интеллекта и, в частности, теории математической информатики (А.Л. Семенов, А.В. Чечкин). Если говорить о " новейшей" истории научных исследований в области методики преподавания информатики, то можно назвать не более десяти работ, в которых действительно решаются, а не только упоминаются задачи и проблемы систематизации понятий информатики.

В теории и методике обучения информатике и в других предметных методиках нам не известны научные исследования, в которых методы искусственного интеллекта применялись бы для решения задач структурирования и систематизации понятий учебного курса в целом (или в более общем виде — предметной или образовательной области). Можно сказать, что предыстория нашего обращения к методам искусственного интеллекта состоит в том, что мы изучили проблематику исследований, посвященных применению математического аппарата теории графов для моделирования как процесса обучения в целом (аспект программированного обучения), так и отдельных компонентов методической системы обучения, в частности, содержания обучения (образования). Фундаментальными в этой области в общедидактическом плане явились работы В.П. Мизинцева, А.Ю. Уварова и И.И. Логвинова (70-е гг.). Если говорить о методических исследованиях, следует отметить работы С.А. Бешенкова, В.Ф. Волгиной и И.А. Мешковой по методике преподавания математики (70-80-е гг.), где графовые модели фактически использованы для представления знаний (термин теории и методологии искусственного интеллекта) [214]: моделирования понятий, моделирования структур учебных текстов. Есть также работы, посвященные систематизации учебного материала и расчету количественных характеристик его свойств на основе графовых моделей (В.П. Беспалько, М.И. Денисова, В.П. Мизинцев, A.M. Сохор). В свое время И.И. Логвиновым (1980) была отмечена недостаточность попыток построения сетевых моделей, отражающих логическую структуру содержания обучения. И к настоящему времени сетевое моделирование еще не нашло широкого применения в теории обучения. Наряду с этим все большее распространение получают так называемые сетевые структуры управления, в которых трудно, а иногда и невозможно выделить уровни или иерархические компоненты системы управления. Переплетение и смешение ветвей власти на уровне государства, " командные" методы организации управления на уровне отдельной фирмы — все это примеры сетевых структур. Поэтому представляется, что следующим (после относительно полного и систематического исследования иерархических многоуровневых систем) перспективным предметом исследований в области моделирования механизмов функционирования организационных систем, в том числе и образовательных, должны стать именно сетевые структуры управления. В то же время методологической основой таких исследований по-прежнему является системный подход.