автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика создания и условия эффективного использования компьютерных баз данных на уроках истории и географии в школах

Автореферат диссертации по теме "Методика создания и условия эффективного использования компьютерных баз данных на уроках истории и географии в школах"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИНСТИТУТ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

На правах рукописи

ЛЕЩИНЕР Вячеслав Роальдовнч

МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ БАЗ ДАННЫХ НА УРОКАХ ИСТОРИИ И ГЕОГРАФИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

13.00.02 - методика преподавания (создание и исполыювяние средств обучения)

АВТОРЕФЕРЛ 'Г диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Институте средств обучения Российской академии образования

Научные руководлтели - кандидат педагогических наук

Д.И.ПОЛТОРАК • кандидат физико-математических наук С.Г СМИРНОВ

Официальные оппоненты - доктг-ч педагогических наук

А.А.КУЗНЕЦОВ - кандидат педагогических наук М.М.ВИНОКУРОВА

Ведущая организация - Московский институт развития

образовательных систем

У/

Защита состоится * * октября 1993 г. в 7 ' час. на заседании

спегчализированногоссветаД 018.16.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук в Институте средств обучения РАО по адресу: 119905, Москва, ул. Погодинская, 8

С диссертацией южно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " /3" сентября 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совет г кандидат педагогических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Hay" чо-технический прогресс и сопровождающий его "информационный изрыл", проявляющийся d лавинообразном роете информации, г. .¡водят к серьезному изменению а структуре и содержанки человеческой деятельности. В развитых странах более половины всего занятого населения прямо или косвенно участвует в процессе производства и распространения информации, то есть уясо сформировалась особая область производства, характеризующаяся не только развитой материальной базой (информационной техникой), но и системой слсцифи .¿скнх технологий, которые принято называть новыми информационными техно л-иями. Среди этих технологий системы управления базами данных, телекоммуникации, гипермедиа системы и многое другое.

Появление новых информационных технологий ставит перед современной школой задачу информатизации, то есть перехода к информационным технологлям образования. Это означает не только насыщение школы информационной техникой, ознакомление учителей и учащихся с ее возможностями, внедрение ей в учебный процесс и повседневную жизнь школы, но и перестройку методики преподавания большинства общеобразовательных предметов. Новые технологии требуют ухода от преподавания, ориентированного на сообщение школьникам готозых знаний и оценок, к обучению, ставящему своей целью формирование у учащихся умения самостоятельно добывать знания, вырабатывать оценки событий и явлений. Ото положение особо применимо к истории и другим предметам обществоведческого цикла, так как процесс революционных преобразований, происходящий и настоящее время в нашей стране, вызвал стремительный ввод в массовый оборот новых исторических фактов, привел

раскрытию "белых пятен" истории нашей страны, резкому изменению оценок исторических событий, личностей, социальных движений и групп. Перестройка в исторической науке проявилась и в том, что многие ученые начали активно использовать количественные методы исследования, основанные на использовании таких информационных технологий, как компьютерные базы данных и системы автоматизированной обработки статистической информации. Плюрализм, провозглашенный в политической жизни, сказался и на преподавании общественных наук в высшей и средней школе: курс на деполитизак:-;ю учебных заведений проявился уже в провозглашении отказа от универсальности марксистско-ленинской теории, в признании за учеником права на самостоятельные выводи и оценки на основе самостоятельно выбранных критериев.

В этой ситуации особенно важно сосредоточить внимание на разработке принципиально новой методики преподавания общественных наук в средней школе, сочетающей новое содержание образования с новой технологией обучения. Работа в

этом направлении в российской школе уже началась, но сделаны пока только первые шаги.

В российской педагогической науке и школьной практике накоплен определенный теоретический потенциал. и практический опыт применения информационных технологий образования. Это теоретические исследования п области программированного обучения Т.А.Ильиной, Л.Н.Ланда, В.А Пятина, С.Г.Шаповаленко, В.П.Беспалько, Н.М.Драйцель, Л.И.Купцова, В.С.Леднева и др., исследования Н.Ф.Талызиной, ¿.И.Машбица и В.В.Рубцова по психологии компьютерного обучения, практика реализаций крупных проектов по компьютеризации среднего образования, в частности п» :>екта "Пилотные школы", входе которого более 1000 школ на всей территории бывшего СССР были оснащены компьютерными классами IBM PS/2 и разработанными для этик классов программно-мето, ичееккми комплексами, поддерживающими применение новых информационных технологий при преподавании общеобразовательных предметов. Большой опыт, обобщенный в научгчх исследованиях А.П.Ершова, А.А.Кузнецова, Э.Й.Кузнецова, Ю.А.Первина и др., накоплен в процессе преподавания курса основ информатики и вычислительной техники. В рамках этого курса были разработаны теоретические обоснования 'внедрения в -"чебный процесс работы с базами данных (В.И.Фреймаи) л с '■ компьютерными моделями (Н.В.Разумовская), накоплен практический опыт работы с компьютерными программами по различным Предметам, в том числе - обществоведческого цикла, частично обобщенный в теоретических исследованиях ; (Иолат Е.С., Пятунин F.B., Бахтина О.И.). Представляют большой интерес осуществленные в Великобритании проекты по использованию в преподавании , истории компьютерных баз дад1пых, содержащих кесп1уюдемографическу1о статистику ' (К.Бэкер, С.Беннетт, И.Патерсон), американский опыт создания и использования на • занятиях со студентами баз данных исторической информации (Д.Кларк, Д.Рамос и . ' t Р.Уклср), зарубежные исследования до эргономике и организации интерфейса ' ■ • педагогических программных средств (Д.Дэвенпорт, БЛускин, Р .Страусе). ■ ' Вместе с тем, вопрос об использовании средств новых информационных технологий . в преподав алии общественных наук остается неизученным, не определено соотношение .общеобразовательных курсов и курса информатики в процессе внедрения информационных тех пол< ий в обучение школьников, до сих пор не созданы ! элективные средства'обучения истории, экономической и социальной географии, основанные на исполм'овании новых информационных технологий. Практически пе тучей »опрос о сочетании компьютерных средств обучения с традиционными , сь детыми.

; Всс ото определяет актуальность работы, посвященной исследованию научной •''¡>оД.зем1состоящей в разрешении противоречия между необходимостью внедришь

новых информационных технологий в процесс обучения общественным наукам и отсутствием методики использования этих технологий в практике школьного прелод( аиия.

Цель исследования состоит в обосновании и разработке ¡..-.-тодическей системы работы с базами данных в средней школе, которая позволила бы эффективно использовать возможности информационной технологии а обучении истории и географии.

Объектом исследования является процесс обучения истории, экономической и социальной географии с использованием новых информационны., технологий.

Предмет исследования составляют содержание, средства . методы обучения школьников работе о базами данных на уроках информе -ики, истории и географии.

Гипотеза исследования; эффективное поэтапное усвоение учащимися технологии работы с базами данных возможно только в процессе решения серии задач, вытекающих из содержания общеобразовательного предмета (в нашем случае истории и географии) и в ток случае, если.*

- компьютерная среда» в которой работают учащиеся, обеспечивает возможность автоматического осуществления всех основных видов обработки данных (поиск, отбор, сортировка, статистика) без программирования;

• первоначальные умения работы со средой формируются у учащихся в процессе изучения базового курса информатики;

• дальнейшие более сложные умения формируются по мере использования технологии работы с базами данных на уроках истории и географии, при этом становится возможным углубить понимание школьниками сути изучаемых общественных явлений.

Достижение выдвинутой цели исследования в соответствии с гипотезой потребовало ршения следующих задач.

1. Изучение отечественного к зарубежного опыта использования информационных технологий в обучении.

2. Создание типологии компьютерных средств обучения обществоведческим предметам, выявление места баз данных среди средств обучения и классификация учебных баз данных,

3. Методическое обоснование требований к среде, в которой должны создаваться базы данных, разработка подобной среды и соответствующеге-раздела базового кур ! информатики, в том числе базы данных географического содержания.

4. Создание учебной базы данных исторического содержания, разработка програм мно-методического комплекса по истории, основанного на использовании этой базы данных, разработка методики преподавания истории с использованием компьютерной базы данных в комплексе с друтими средствами обучения, а том числе новыми, экспериментальная проверка этой методики.

5. Выявление возрастных уровней формирования у школьников умений и нааикоа

работы с базами данных. Обобщение опыта преподавания информатики в 8-9 классе с использованном Саз данных в среде интегрированных офисных систем, разработка на основе зтого опыта схемы внедрения технологии работы с базами данных в учебный процесс по общеобразовательным предметам, определения тем и проблем из курсов историк н географик, для которых разработка баз даиных была бы целесообразной.

Методологической основой диссертации явились теория учебной деят 1ьности В.В.Дазицова, П.Я.Гальперина и Д.Б.Эльконина, труды ученых по общей теории разработки и использования средств обучения: Л.С.Зазнобикой, В.С.Леднева, Т.С.Назаровой, Д.И.Полторака, Л.П.Прессмана, С.Г.Шаповаленко, Н.С.Шахмаева и др., достижения отечественной мет-дики преподавания истории, отраженные в работах Л.А.Вагина, П.В.Гора, Н.Г.Дайри, Д.Н.Никифорова, Г.В.Клоковой, Ф.П.Коровника и др., исследования специалистов по отечественной истс ии XIX века, осуществленное с помощью количественных методов, отраженные в работах Н.М.Дру-ккннна, И.Д.Ков&льченко, Б.Г.Лктвака, Н .А. Проскуряковой, Д.А.Тарасюка и др.

В процессе работы над диссертацией для решения поставленных задач нами применялись следующие методы исследования: изучение и анализ философской, психологическидидактхгческой и методической литературы по проблемам информатизации образования, преподавания истории, географии и информатики, анализ и систематизация учебных программ по истории к географии, обобщение отечественного к зарубежного опыта использования НИТ в преподавании предметов обществоведческого цикла, -чассифкцация основных типов программных средств по истории, наблюдение за ходом учебного процесса, деятельностью учителя и учащихся, практическое н экспериментальное преподавание, разработка средств обучения, педагогический эксперимент, анализ опыта работы школ по экспериментальной программе методами анкетирования, интервью, на научно-практической конференции, статистическая обработка результатов эксперимента с помощью электронных таблиц в.среде интегрированного пакета деловых программ. В работе нашел отражение •личный опыт автора по разработке педагогических программных средств и . преподаванию истории и ияформатс £ в 57-й школе г.Москвы.

• лучная иознзкя исследования заключается в том, что разработана концепция .¿яа-дрыгия технологии рабо' 1 с базами данных а учебный процесс средней школы. Тйор»гпчосйая значимость работы состоите том, что, во-первых, создана педагогическая кдисеификацик учебных компьютерных баз данных, во-вторых, обоснована сС/Локт/нлостьнспачьзозанпяантегрпроааннмх офисных систем, то есть программных сиК'-гсз, объединяющих в себе электронные таблицы, систему управления базами ¿.'.ккм>: и текстовый процессор, в качестве сред для предметно-ориентированных <> •• л: рая и география) озз ст;гг;;стпческ::х данных, вгтретьих, определены возрастные ■г.1 «формирований у школьников умений работы с базами данных и возрастные

уровни представлений об использовании этой информационной технологии и, наконец, вычленены темы и разделы курсов истории и географии, где использование компьютерных баз данных дает положительный эффект. Практическая значимость исследования состоит в том, ч< о:

1) созданы программно-методические комплексы, включающие компьютерные программы, учебные и методические материалы для использования их в школах, оснащенных IBM-совместимой техникой, з преподавании курса "Информатика 8-9", в курсе "История России XIX века" (9 класс), а также на уроках истории в 6-9 классах средней школы;

2) иа оснозе положений и выводов диссертации могут быть скорректированы учебные планы и программы средних школ по истории и гес рафии с целью внедрения в практику преподавания элементов новых информационных технологий;

3) методика создания программно-методических комплексов, основанных на компьютерных базах данных, изложенная в диссертации, позволяет разработать серию средств обучения истории и географии для использования в 9-11 классах средней школы.

Апробация работы и внедрение в практику. Основные результаты и положения диссертации обсуждались на заседаниях лаборатории средств обучения гуманитарным предметам ИСО РАО, на научно-практических конференциях, посвященных информатизации образования, в том числе на III Всесоюзном симпозиуме Гособразования СССР и фирмы IBM "Новые информационные технологии в образовании" (сентябрь 1991 г,, г.Алма-Ата), Международной конференции "Применение новых компьютерных технологий в образовании" в г.Троицке (июнь 1992), Всероссийском совещании "Гуманитарное образование в инновационных учебных заведениях" (октябрь 19D2 г., г.Липецк), на семинарах с учителями, работающими в школах, оснащенных IBM-совместимой техникой, в Москве, Минске, Нижнем Новгороде, Ярославле, Тюмени, Северодвинске. Разработанная автором методика прошла экспертную оценку во Всесоюзной комиссии по экспертизе педагогических программных средств, была издана в виде ПМК' 'Деловые применения ЭВМ" и реализована в более 700 школах бывшего СССР. База данных по аграрной истории используется в преподавании курса "История России" 9 класса в ряде школ Москвы, Петербурга, Ярославля, Твери, Северодвинска им!нты (республика Коми). На защиту выносятся:

- классификация программных средств обучения истории и географии, основанная на содержании работы учеников со сродством и месте, отводимом средству на конкретном уроке;

- методика разработки баз данных статистической информации по истории и географии;

- система методических приемов преподавания тем "Реформа 1861 г. в России"« "\грг.рныч юпрои в России после реформы" с использованием базы данных статистической информации в среде интегрированной офисной системы:

- система поэтапного формирования умений и навыков работы с базами данных в процессе изучения общеобразовательных предметов и информатики в начальной и средней школе.

СТРУКТУРА И ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

Ьо введении показана актуальности проблемы внедрения новых информационных технологий ъ учебный процесс средней школы, сформулированы цел», задачи и методы исследования, обосновывается его новизна, теоретическая и практическая значимость.

^ '¡ервой главе ("Место баз данных в системе СО по истории и географии") сбоснотмвгется необходимость расширения системы средств обучения по истории, а экономической и социальной географин, показывается важное значение

.'сиы__зошш ; в лреподавалии документов и статистических материалов, указывается

на неэбходимост знакомить ш кол мшков с методами современной науки, вчастностн, со способами использования новых информационных технологий при изучении истории и географии. Глава содержит обзор существующих программных г.сдагс.'ических средств по общественным наукам, там же дается их типология, осимыьалщаяся на содержании работы учащихся со средством обучения, и месте, о тп'цщ мом средству обучения на конкретно» уроне. Классификация имеет следующий •¡ид:

• компьютерные сги лгтиа собщония новых знаний;

- к'.м-.л,юте^иые с, к дотва для закреплепия и систематизации существующих знаний, ■я тш чпеяе для организации самое «тельной работы;

- ¿-смии-ютсриие средства для контроля и тестирования результата обучения;-~ компьютерные средства комплексного использования (учебные курсы, „ хомш.клернья- учебники").

,В счсзи с ирактичоским отсутствием законченных "компьютерных учебников" по 1!~орм и ггографуи. де-.ал. ;о рассматриваются три первых класса программных г;ч лгтп При опис.чпии коупьюгериых средств сообщения новых знаний значительное

глне^хкстовымсистьйамнсг.р&вочно-информационнымсистемам " мш-мг/иху:-.,.таксдиа. Исследованиями психологов установлено, что оптимальный ужч-нил новых знаний учащимися обеспечивается в том случае, если сам ре -у.и:руот тгмл, последовательность и объем предъявляемой информации. Л'.ен.г; ч востузы,. не. многим каналам, при этом следует добигаться

куммулятивного эффекта, то есть формирования у учащихся целостного зрнтельно-слухового динамического образа изучаемого объекта или явления. Тяк, реалнзова икая в среде мультимедиа справочно-информацпонная система 'Народы мира" должна содержать не только демографическую статистику, но и портреты людей, дающие наглядное представление об их антропологическом типе, изображения национальных костюмов а традиционных жилищ, видеофрагменты национальных танцев, аудиозаписи языка и музыки изучаемого народа.

Важное значение имеет эффективно организованный ина-рфейс программных средств, эргономичный и соответствующий требованиям гиги? ы. В настоящее время наиболее распространенным видом интерфейса ягляется интерфейс оболочки операционной системы Microsoft Windows, позволяющий пользователю е максимальной степенью удобства использовать возможности современных персональных компьютере.

Проведенный к учетом требований психологии компьютерного обучения а школьной гигиены анализ существующих тенденций в развитии справочно-информационных систем позволил сформулировать требования к средствам сообщения новых знаний, используемым в школьной практике:

1) в связи с тем, что процесс усвоения информации имеет нелинейный характер, средство должно позволять учащемуся влиять на скорость, последовательность, полноту и степень подробности предъявления информации;

2) средство должно по возможности использовать различные информационные каналы и различные виды наглядности;

3) пользовательский интерфейс ППС (то есть способы взаимодействия учащегося со средством) должен в целом соответствовать пользовательскому интерфейсу современных

' информационных систем общего назначения, с тем, чтоСч в процессе работы с учебной информационной системой у школьников формировались необходимые умения и навыки.

Анализ компьютерных средств контроля знаний н умений школьников опирался преимущественно на американский опыт (Дж.Ольсен, П.Плэйк, С.Уайз), так как в этой стране компьютерные средства контроля используются достаточно давни. Среди средств контроля были выделены адаптивные тесты, когда стратегия контроля определяется В зависимости от ответов ученика, т.е. для рячных учеников характер предъявленных им заданий может быть очень неоднородным. Опыт показывает большую эффективность такого рода тестов. Адаптивные тесты по истории могут быть построены на основе формального описания исторического диалога, выполненного группой исследователей под рук. А.В.Кириллова (ИТМО, С.-Петербург).

Наибольший интерес вызывают компьютерные средстве для закрепления я обобщения знаний. К этой группе программ мы относим инструментальные средс-гиз. соответствующие информационным технологи ям, применяемым в пронес;научного

исследования содержания общеобразовательных предметов. Среди этих технологий особо были выделены базы данных и компьютерные модели, показано широкое распространение технологии баз данных в исторических и географических исследованиях, определены также ограничения на использование компьютерных моделей при изучении социальных процессов. В диссертации приводится пример эффективного объединения баз данных и компьютерной модели в рамках одной геоинфорлационной системы "Арал jkoc море: природа и человек" (Р.И.Дубовицкий, КУДИЦ, Москва).

Было определено место баз даннкч среди учебных программ а в связи с »тим выделено два класса подобных средств.

1. Вазы данных описательной информации, содержащие преимущественно текстовые и графические поля. Они могут создаваться средствами технологии мультимедиа. В связи с отсутствием в таких базах данных статистической информации, вычислительные возможности оболочки, в которой будут реализованы от базы данных, могут быть минимальны. Такие базы данных представляют из себя в большей степени средства сооби чтя новых знаний, чем средства закрепления и развития знаний. Интерфейс таких систем настолько прост, что стратегия их внедрения в учебный проц ;с

( определяется, во-первых, наличием и доступностью для разработчиков соответствующей информации, и, во-вторых, степенью обеспеченности ' соответствующих учебных курсов наглядными средствами обучения. Волее , эффективным будет создание таких средств для использования их на уроках истории ' и географии в 5-8 классах средней школы, где образная наглядность используется ! чаще (Д .Н. Никифоров, П.В.Гора), а изучаемый материал не имеет опоры на наглядные представления, почерпнутые учащимися из жизненного опыта (античная и средневековая история, природа Африки и т.п.).

2. Вазы данных, статистической информации, содержащие преимущественно .числовые поля и.обрабатываемые математически. Они могут создаваться в среде

. ' интегрированных офисных систем (интегрированных Пакетов деловых программ) и . ■ стратегия развития у учащихся умегчй и навыков по манипуляции этими базами данных должна определяться, во-первых* общей стратегией использования

' \ у t

кнтегоярованных офисных систем (ИОС) в учебном процессе и, во-вторых, v,, содержательными особенностями учебных курсов истории и географии, в которыхэти . данных будутпслолыюааться, атак а методической обоснованностью знакомства

. ауаклшков с элементами статистики на различных этапах обучения. Естественно,-что паьЧзьзои&няе этого хила баз да&ных возможно только в старших классах, после ■'. it:iy."icijma учащимися соответствующих разделов базового курса информатики и при углозди наличии У школьников 'необходимой математической подготовки^ То ■ 1хЯ7оя~'с--т!-сгьа, что п(качестве оболочки этих баз данных выступает ИОС с ее

электронными таблицами и средствами деловой графики позволяет пользоваться при объяснении исторического и географического материала условно-графической наглядностью.

Далее в диссертации формулируются требования к программным оболочкам баз данных статистической информации, и обосновываются преимущества, которые создаются использованием в качестве таких оболочек интегрированных офисных Систем, то есть программных пакетов, включающих в себя как систему управления базами данных, так и электронные таблицы (универсальное средство математических расчетов) и текстовый процессор, объединенные общим интерфейсом. В диссертации Указывается, что:

1. Оболочка школьных баз данных должна позволять:

- осуществлять поиск записей по значению текстового поля или по номеру;

- отобрать залеси по совокупности признаков, в частности, по отношению значения определенного поля к числовой константе и по соотношению значений полей между собой;

ранжировать завися по последовательности признаков, ориентируясь при этом не только на числовые, но и на текстовые поля; .

• составлять выборки по значениям определенных нолей и представлять нх в табличной форме;

• рассчитывать по проведенным выборкам средние значения, осуществлять поиск максимум:, и минимума, оценивать распределение значений;

- распечатывать все содержание базы данных, содержание определенных записей, а также сформированные выборки.

2. При условии создания баз данных в среде интегрированных офисных систем учащиеся получат следующие дополнительные'возможности:- '

- осуществлять сложные расчеты с данными из базы данных, в частности вычислять . .значения коэффициентов корреляции ежду последовательностями различных данных; ' • представлять осуществленные выборки, а также произведенные расчеты в виде 'графиков и диаграмм; ' .

• включать данные из базы данных, подготовленные по этим данным таблицы а графики в текст письменных раСот, . обеспечивая необходимое качество печати и единство оформления. '',.'• . ' '

3. В результате использования интегрированных офисных систем в качестве оболочки для баз данных учитель получит дополнительные возможности: .

- подготовить для изложения на уроке серию демонстрационных кадров на; экране , 'компьютера: таблиц и диаграмм, иллюстрирующих основное содержание изучаемого , маг шп! ■

, -используя возможности текстового процессора, подготовить разДаточные материалы

к уроку, включив тудг. данные из базы, в той числе а табличной и графической форме; - организовать работу учащихся за компьютером, в ходе которой они вносили бы добавления и исправления в подготовленные учителем документы непосредственно за экраном компьютера.

Таким образом, анализ суще( зукпцих программных средств по истории и тенденций их развития поззолил, во-первых, сделать вывод о том, что базы данных являются • ведущей информационной технологией, используемой при изучении истории и географии. Во-вторых, разделив базы данных на два класса, мы обосновали необход м„сть разработки баз данных статистической информации по истории и географии в среде интегрированных офисных систем. Для практической реализации • этой задачи необходимо было предварительно разработать школьную версию интегрированной офисной системы и методику обучения учащихся работе с базами данных в рамках курса информатики.

Во второй главе ("Методика создания и использования на уроках истории учебных баз данных в среде интегрированных офисных систем") содержится описание экспериментально, исследования. Сначала был осуществлен выбор интегрированной офисной системы (ИОС) как среды для создания учебных баз данных. В ходе этого эксперимента, осуществленного в 1990/1991 уч.г.,были вы; лены две существующие интегрированные оф! ные системы, на базе этих систем были разработаны два варианта экспериментального курса информатики, в содержание этого курса было введено знакомство с технологией баз данных на примере базы данных историко-теографического содержания "Республики СССР". В результате эксперимента было сформулировано окончательное техническое задание на разработку школьной ~ интегрированной офисной системы "Фрейммонтаж". Вначале 1992 г. "Фрейммонтаж" стал поступать в школы.

Основная часть второй главы посвящена описанию методики создания баз данных статистической информации в среде ИОС, в частности выбору темы базы данных, отбору материала, методическому оформлению базы данных и методике ее использования. Большое внимание уделено развитию у учащихся умений работать со статистическими материалами. Показано, что использование традиционных форм представления статистики (таблицы, печатные диаграммы и графики) не позволяет выработать у школьников умения преобразовывать данные: осуществлять выборки, рассчитывать средние показатели, составлять диаграммы и графики - из-за недостатка времени на рутинную работу. Применение компьютера сводит затраты на рутинный труд 1С минимуму и одновременно позволяет резко расширить источниковую основу за счет использования баз данных. В оборот вводится недоступная ранее по причине малых тиражей печатных изданий статистика. Указывается, что базы данных статистической информации должны создаваться только по тем разделам курсов, где это мотнвировано содержанием обучения, то есть если испочьзование статистики

гюмогает постижению сущностных свойств изучаемых явлений i продессоз. На ."»скове сравнительного анализа содержания показано, что при преподавании таких тем, как "Культурная рг -олюция в СССР в 20-30е гг." или "Восточная Европа после Второй Миро, й войны" использование статистики нецелесообразно, так как она не отражает реальной сути происходивших изменений. В го же время, использозание большого массива реальных статистических данных способно внести ясность в чрезвычайно запутанные вопросы оценки темпа и качества соцлально-э- с: номических процессов в различные периоды истории пашей страны в XIX-XX веках ил сравнительных темпов развития стран мира в 40-70е- годы и, соответственно, эффективности государственного регулирования экономики. В качестве критериев для выбора тем указывается также, что использозание статистических данных должно быть обосновано необходимостью формирования у учащихся умения ими оперировать, использование статистических дав_.ых должно производиться в комплексе с другими источниками информации.

В качестве основы для формирующего эксперимента была разработана база данных по аграрным отношениям в России после реформы 18G1 г., основанная на материалах первой российской земельном переписи 1877 г. На материале этой базы данных была отработана описанная в диссертации методика их созд„гия, включающая отбор материале, создание дизайна записи, формирование среды базы данных, то есть сопровождающих основные данные текстов, таблиц и диаграмм, а также методическое оснащение базы данных, включающее печатные материалы для учителя и раздато1- гый материал для учащихся. С разработанной базой данных в 1991/1992 уч.г. были проведены занятия в 9-х классах .редней школы N 1217 г.Москвы (учитель Митрофанова Н.Э.) к в 11 классе гуманитарной специализации 57-й московской школы. Три девятых класса были разделены следующим образом: в классе "А" учитель опирался на материалы из базы данных в процессе объяснения, но н* знакомил учащихся со статк.лжой непосредственно, в классе "Б" учащиеся работали с печатными статистическими формами, созданными на основе данных из базы, а учащиеся 9 к-асса "В" раоотали с компьютером непосредственно. Это позволило оценить сравнительную эффективность различных форм представления информации.

Экспериментальные данные, полученные п ходе этих занятий, показаля эффективность использования компьютерной базы данных для. изучения как традиционных для сод- :>жания образования вопросов (пути решения аграрного вопроса, специфика помещи». его землевладения, полукрепостпическлй Характер реформы 1861 г.), так и нових, ранее в школьных курсах не' подиимяншнхея: специфики аграрного вопроса в различных экономических районах России, сочетания прусского и американского пути развития капитализма в сельском хозяйстве Голе ни. Была показана возможность-использования компьютера для оценки'вариантов

решения крестьянских) вопроса. Экспериментальные уроки, показали высокую эффективность сочетания на уроке печатных форм, подготовленных на компьютере с документами из пакета-комплекта документальных материалов, поскольку использование статистики впервые давало учащимся возможность оценить степень выполнимости различных п оектов освобождения крестьян (Чернышевский, Унковекин, Позен). Использование статистики землевладения позволило уже на уровне 9 класса ввести понятие "аграрного перенаселения", облегчая тем самым изучение аграрной реформы П.А.Столыпнна в 10 классе.

. Экст .¡и.^ент дал основание сделать вывод о предпочтительных формах работы с базами данных для учащихся разных возрастных групп: для учащихся 9 классов эффективней использовать подготовленные учителем компьютерные "слайды" в качестве иллюстративного м-териала к объяснению учителя (лекция о специфике крестьянского вопроса в различных районах России), учащиеся 11 класса способны после небольшой групповой работы непосредственно за компьютером подготовить сообщение для семинара (урок обобщения "Аграрный вопрос в России в конце XIX в."). •

Анализ контрольных работ учащихся экспериментальных и контрольных классов показал, что учащиеся 9-х классов при использовании ле'-ционной формы хорошо усваивают материал о специфике аграрных отношений в различных регионах России. .100% правильный ответ при явной форме вопроса и 70-80% правильных ответов при неявной форме убедительно об этом свидетел' ствуют. Однако, в контрольных классах учащиеся лучше усвоили механизм отработок и специфику помещичьего хозяйства в пореформенный период. В таблице 1 представлены результаты контрольного тестирования (4 вариант задания), в столбце А указан контрольный класс, в столбце Б - класс, где была проведена лекция с использованием экранных "слайдов", в столбце В - класс, где был организован семинар с использованием печатных материалов по данным из базы.

Тестирование показало, что и тот, и другой материал может быть усвоен учащимися.

Рекомендация и данном случае состоит в том, чтобы увеличить количество часов,

затрачиваемое на изучение »той темы в 9 классе на 1-2 часа, так как хорошее

понимание специфики аграрного вопроса в России необходимо дл/. эффективного

усвоения истории конца XIX - начала XX века. В целом эксперимент показал пути

и возможности использования баз данных статистической информации на уроках

О

истории. Сами учащиеся с большим интересом отнеслись к, новой форме работы, а учительница истории выразила желание больше узнать о количественных методах исторического исследования.

ч

Таблица 1

Анализ ответов "учащихся одного из вариантов контрольной работы

Элемент . ответа учащихся А Б В

Указали, >./о крестьянское землевладение

в центральных нечерноземных губерниях

было крупнее, чем в центральных черноземных губ. 60% 80% 67%

было меньше, чем в центральных черноземных губ. 20% 17%

практически не различалось с центр, черноз. губ. 20% - 17%

ответ отсутствовал 20Уо - -

Указали в числе признаков отраб очного хозяйства:'

малоземелье крестьян 100% 40%

крупное помещичье землевладение 60% 20% 17%

наличие инвентаря у крестьян 80% 60% 83%

кабальную аренду 20% 60% 67%

связь с барщиной 40% - 17%

свободу крестьян 20% 80% 83%

низкую эффективность 20% - 17%

В третьей главе диссертации ("Использование баз'даякых на различных этапах обучения"] исследуется вопрос о возрастных уровнях овладения учащимися технологией работы с базами данных и, соответственно,определяется соотношение курса информатики и общеобразовательных предметов в этом процессе. Анализ содержат ш образования, а также организации компьютерных программ, использ мых в школьном преподавании, позволили нам сделать вывод о постепенном формировании у учащихся умений работы с базами данных: от простейг-'х линейных систем через иерархические структуры к реляционным базам данных. Выли выделены основные уровни этих умений, соответствующие возрасту учащихся.

Простейшие умения, формируемые в начальной школе, связаны с представлсни I данных в виде картотек: просмотр; угбор карточек, установление последовательности и соответствий. В диссертации обсуждаются требования к интерфейсу ППС "Простейшая компыо .¿рная картотека" и классы задач, решаемых с его помощью. В процессе пропедевтического обучения истории и географии это ППС может применяться прежде всего как спедство контроля правильности отнесения объекта к определенному классу (отобрать все предметы, которые могли бы стоять з крестьянской избе) или установления правильных- последовательностей (выстроить пейзажи по. мере увеличения высотной поясности). • ' ,' '

Вторым уровнем сложности справочно-информационных систем, соответствующих 5-7 классу, является простое дерево. Оно предполагает наличие у школьников, представления о родовых и видовых характеристиках понятий л в тоже время, позволяет точно отрабатывать эти понятия. Программное средства такого рода найдут широкое применение на уроках ботаники, зоологии, географии - там, где изучаются '

иерархические классификации. Современные концепции исторического образования предполагают преодоление схематизма и освещении прошлого, поэтому такого рода средства на уроках истории применения не найдут. Специально для обучения истории в 5-7 классах нами разработано программное средство "Лента времени", позволяющее помимо установления хроноло. лческих последовательностей вводить произвольную классификацию событий.

Системы третьего уровня сложности, по нашему мнению, должны вводится в 7-8

классах школы. Они представляют собой гипертекстовые системы сетевой структуры > 1 •

(сложные графы). Частным случаем таких систем являются гиперкарты - электронные атлас(, географические и исторические, позволяющие получить дополнительную информацию о выбранном объекте по заданным параметрам. Такие системы используются прежде всего ь.;к компьютерные средства сообщения Новых знаний, так кал их интерфейс полностью соответствует требованиям, сформулированным в первой главе диссертации.

Четвертым уровнем сложности информационных систем станут реляционные базы данных, знакомство с которыми осуществляется в курсе (1Нформатики 8-9 класса, Опит экспериментального преподавания атого курса с использованием интегрированной системы Фрейммонтаж и ГШК "Деловые применения ЭШ " в различных регионах страны позволил уточнить место курса информатики о формировании умений работы с базами данных, то есть определить, какого рода умения работы С БД формируются при изучении информатики, а какие - при пучении общеобразовательных курсов истории и географии в 9-11 классах. Также были выделены уровни представлений о количественных методах исследований, формируемые у школьников при систематической работе с базами данных. В диссертации формулируются требования к знаниям и умениям школьников по статистике, предполагающие, а частности, представление об абсолютных и относительных данных и умение рассчитать среднее значение, оценить достоверность данных , их распределение и т.д. Ш основании критериев, сформулированных во второй главе диссертации, нами были выделены темы и проблемы из обществоведческих курсов 9-11 классов , разработка баз данных по которым была'бы целесообразной. Таким образом, проведенное исследование позволило описать комплексную систему внедрения технологии работы с данными в учебный процесс от начальной шкелы до старших классов, опирающуюся на тесные межпредмстные связи информатики с историей, географией, биологией {^другими общеобразовательными предметами.

В заключении изложены основные выводи и результаты исследования:

1. В российской и зарубежной школе компьютеры при преподавании истории и географии используются прежде всего для контроля знаний и умений, а также при изучении новогр материала. В зарубежной школе накоплен о пат использования имитационного моделирования и баз данных для закрепления и систематизации

существующих 'знаний.

2. Компьютерные средства обучения истории и географии целесообразно разделить на четыре типа, оспы. ¡вапсь прежде всего на содержании работь- учеников со средством оО/чения и месте, отводимом средству на конкретном уроке. Кз всех

■ средств наиболее! перспективными и соответствующими концепции использования новых информационных технологий являются компьютерные средства для закрепления и систематизации существующих знаний. Среди них были особо выделены базы данных как технология, активно применяемая в обществоведческих науках. Содсрясатсльные; и технологически особенности позволили нам разделить базы данных на два, класса: справоч но-информационные системы и базы данных статистической информации й обосновать тезис об эффективности создания последних в среде интегрированных офисных систем.

3. Сформулированы требования к интегрированной системе - среде для создания учебных баз данных. В ходе эксперимента, проводившегося в рамках реализации, проек .-а "Пилотные школы", нами было осуществлено сравнительное исследование наиболее распространенны-* интегрированных систем для компьютеров класса ШМ РС, выбран прототип и сформулированы требования к школьной интегрированной системе. Э: а система "Фрейммонтаж" была создана и во^ла в состав ПМК "Деловые применения ЭВМ" для базового курса икформатики. Для этого комплекса написан ряд файлов, включающий в себя также учебную базу данных «Республики СССР».

4. Пг канализировав содержание курса истории России, мы выделили тему: "Аграрный вопрос в России во второй половине XIX века" - при изучении которой целесообразно обращение к статистическому матери? чу и существует богатая исгочниковая база. На основании имеющейся статистики, ранее в школьной практике не использовавшейся, нами разработана база данных по аграрным отношениям з России после реформы 3861 г., и методика ев использования на уроках истории ■п 9 и 11 классах. Методика была экспг ^именгальио проверена в ходе преподавания з двух московских школах. Эксперимент показал эффективность использования компьютерной базы данных для изучения как традиционных для содержания образования вопросов , так и новых, ранее в школьных курсах не поднимавшихся.-Эксперимент дал основание сделать вывод о предпочтительных формах работы с . базами данных для учащихся разных возрастных групп.

5. Выделено пять основных уровней овладения учащимися приемами работы с ; базами данных, сооть^тствующие начальной школе, 5-7, 7-8, 8-9, 9-11 классам.

Описаны характеристики программных средств, применяемых на каждом кз уровней,, и педагогических задач, решаемых с помощью этих средств. Уточнено место курса г-'форматики в формировании умений работы с реляционными базами данных, а , также выделена роль общеобразовательных курсов истории и географии ь развитии этих умений. Определены .требования к знаниям учащихся о статистики и

количественных методлх исследования. Сформулированы темы и проблемы из курсов истории, "Современный мир", экономической и социальной географии, разработка статистических баз данных по которым была бы целесообразной.

В приложениях даны экспериментальные материалы к базе данных по аграрной истории, тематика баз данных гатистической информации по истории, географии и другим предметам обществоведческого цикла для разработки в среде интегрированной ■ офисной системы.

По теме диссертации разработаны и внедрены четыре сродства обучения:

*

1. Про1 ^аммно-методический комплекс "Деловые применения ЭВМ" (Москва, АО КУД"Ц, 1991), в который входят система Фрейммонтаж, рабочие файлы и печатные пособия:

Лещинср В.Р., Матвейкищ Н.Г. Деловые применения ЭВМ. Учебное пособие. -Казань:ПК ПС, 1991. - 40 с.

Лещинер В.Р., Матиейкина Н.Г. Деловые применения ЭВМ. Методические указания. - Казаиь:ПК ПС, 1991. - 40 с.

Лещинер В.Р., Ма.аейкина Н.Г. Осваиваем Фрейммонтаж. Справочное руководство./ В 2-х частях. - КазаныПК ПС, 1991. 1 ч. - 56 е., 2 ч. - 52 с.

2. База данных по аграрной истории России после рефор ы 1861 г. - Москва, АО КУДИЦ, 1992 (автор и разработчик программы).

3. Программное педагогическое средство "Лента времени". - Москва, КНПП "Бит", 1393 (автор сценария). ■

4. Справочло-информационная система "Россия и ее соседи". - Москва, ИПИ РАН, 1002 (член авт. коллектива).

Основные положения и выводы диссертации нашли отражение в следующих публикациях автора:

1. Использование баз данных в среде интегрированных офисных систем в преподавании общественных наук.// Новые средства обучении в учебно-воспитательном процессе: Обществознание. (Методические рекомендации) /Отв. ред. Д.И.Полторак -М.:НИИ СОиУК АПН СССР, 1990. - С.20-25

2. Архитектура компьютерных учебных пособий по истории //Новые средства обучения - в рактнку школы. /Под ред. Л.П.Прессмана - М.:ПИИ СОиУК АПН СССР, 1991. - С.93-97

3. База данных по аграрной истории России. //Материалы международной конференции "Применение новых компьютерных технологий в образовании" - Троицк, 24-26 июня 1992 г. - С.65-66

4. Компьютер для школьной администрации.//Народное образование. - 1992. -N9-10.-0.43-47,