ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ШКОЛЕ
Часть I
Количественный информационный анализ дидактических систем
Определим понятие:
ДИДАКТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (система обучения) - объединение учащихся и педагога, взаимодействий между ними, а также используемых методов и средств обучения.
Дидактическая система является нижним уровнем системности при организации образовательного процесса. Элементами дидактической системы, как следует из определения, являются педагог и один или несколько учащихся. Взаимодействие в дидактической системе носит информационный характер; можно выделить две его составляющие: передача-получение знаний (учебной информации) и управление ходом усвоения знаний. Большинство дидактических систем не обладают свойством организационной достаточности и поэтому функционируют только в рамках более высокой в иерархии системы - педагогической, являясь ее подсистемой. Все воздействия со стороны других элементов педагогической системы оказываются внешними по отношению к системе дидактической. В качестве целей функционирования системы выступают образовательные задачи данной дисциплины, сформулированные в образовательных стандартах и учебных программах. Эти же документы определяют содержательную сторону информационных процессов в системе.
Параметры дидактической системы. Закон информационного баланса
Любая система может быть охарактеризована некоторым набором величин - параметров. Те из них, значения которых порождаются вне системы, относятся к внешним; параметры, значения которых определяются факторами в самой системе, являются внутренними. При выделении информационных параметров дидактической системы будем исходить из следующих положений:
1) дидактическая система (ДС) состоит из одного преподавателя и N учащихся; очевидно, N³1;
2) параметры, характеризующие индивидуальные информационные особенности учащихся, в дальнейших построениях имеют смысл средних значений для выборки в N элементов;
3) функционирование дидактической системы направлено на достижение определенной образовательной цели.
Внешние параметры дидактической системы
1. С любой образовательной целью может быть связан средний объем информации, который должен быть получен, переработан и усвоен учащимся для ее достижения. Обозначим ее H0. Эта величина включает все информационные «затраты», связанные с первичным получением информации, тренажом, подкреплениями, контролем, управлением и др.
2. Время, отведенное на достижение образовательной цели (время обучения) - t0.
3. Количество учащихся, приходящееся на одного преподавателя (N).
Внутренние параметры дидактической системы
1. J - пропускная информационная способность преподавателя; показывает среднее количество информации, которое преподаватель может передать и переработать за единицу времени.
2. k - средний коэффициент «несамостоятельности» усвоения информации учащимся. Он вводится следующим образом:
H0может быть представлен в виде суммы H0 = Hпр + Hсам, где Hпр - информация, усвоение которой происходит при непосредственном участии преподавателя, а Hсам - информация, усвоенная в результате самостоятельной работы ученика. Определим:
k=Hпр/H0
Очевидно, k характеризует долю информации, усвоение которой происходит с помощью преподавателя. Очевидно также, что 0<k£1. Всегда k>0, поскольку значение k=0 означало бы полностью самостоятельную работу (самообразование) при отсутствии преподавателя, что противоречит исходному положению (1) о составе дидактической системы. k=1 соответствует ситуации, когда обучение идет только посредством информационного обмена с преподавателем; 0<k<1 означает частичную помощь преподавателя, причем, чем ближе k к 1, тем помощь больше. Таким образом, kхарактеризует способность к самообучению и определяется развитостью навыков самостоятельного поиска и обработки информации. Поскольку характеристика эта индивидуальна, используется ее среднее значение для данной ДС.
Как следует из определения, Hпр = k×H0. Условие того, что преподаватель будет работать без информационной перегрузки и потерь, очевидно, может быть записано следующим образом:
J×t0 ³ k×H0 (1.1)
3. Введем 
.
Эта величина имеет смысл количества учащихся, которых преподаватель за отведенное время обучения может вывести на уровень цели, если обучение ведется параллельно, но независимо (полностью индивидуализировано, k=1). N0 - мера «эффективности» преподавателя как источника информации. Из (1.1) очевидно, что N0 ³ k; однако, т.к. k £ 1, допустимы значения N0 < 1 – очевидно, это соответствует ситуации, когда возможности преподавателя (компетентность) достаточны для достижения лишь некоторой доли от поставленной цели.
Если в работе с учащимися преподаватель может выделить общую для всех часть информации Hоб, то выполняется равенство:
Hпр = Hоб + Hи = k×H0,
где Hи - среднее количество информации, передаваемое каждому из учащихся индивидуально. С точки зрения учащегося это означает перераспределение информационного потока: часть информации от преподавателя он получает совместно с остальными.
4. Введем 
Эта величина показывает, какую долю той информации, что преподаватель должен сообщить ученику, он обязан передать индивидуально. Назовем эту величину средней степенью индивидуализации. Очевидно, 0£g£1. Если g=0, то Hи=0 и k×H0= Hоб, что соответствует ситуации, когда индивидуальной работы не требуется и достаточно общего обучения; это возможно только при полностью одинаковых информационных возможностях учащихся. Противоположная ситуация – Hоб=0, k×H0= Hи и g=1, т.е. все обучение идет только индивидуально.
Используя введенные параметры, можно записать два уравнения, имеющих смысл информационного баланса для составляющих дидактической системы:
для ученика: k×H0= Hоб + g×k×H0, или Hоб = (1-g)×k×H0;
для преподавателя: J×t0= Hоб + N×Hи = (1-g)×k×H0 + N×g×k×H0
Окончательно получаем:
J×t0= k×H0×{1 + g×(N-1)} (1.2)
Данные выражения устанавливают связь между внешними и внутренними параметрами ДС. При любых вариантах функционирования ДС эти соотношения должны выполняться, т.е. они являются законом функционирования дидактических систем, который в дальнейшем изложении будет называться законом информационного баланса в дидактических системах.