CC BY
57
physics and mathematics in secondary school. Festival of pedagogical ideas "open class". http://festival.1september.ru/articles/510825/ [electronic resource]
3. Theory and methods of teaching physics in school: General. [Text], ed. S.E. Kamenetzkiy, N.S. Puryshevoy. - Moscow: Publishing Center "Academy", 2000. - 368 p.
4. Belov Ph.A. Mental calculation over against calculator. [Text] Materials of IV All-Russian Scientific-Practical Conference "Scientific Work of the XXI century" with international participation (April 2011). - Krasnoyarsk: Research and Innovation Center, 2011. - P. 91-92.
Б. Е. Железовский
д. физ.-мат. н., профессор, заведующий кафедрой ФиМИТ, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»
Ф. А. Белов
студент, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н.Г. Чернышевского»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА КАК МЕТОД СЕМАНТИКО-ПРАГМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ
Аннотация. В статье рассмотрено теоретическое обоснование метода определения информационной ёмкости учебников. Предложенный метод открывает перспективу как сопоставления различных пособий, так и создания информационно ёмких учебников для школы и вуза.
Ключевые слова: метод оценки информативности учебников, теории информации, учебник
физики.
B.E. Zhelezovsky, The Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky
Ph.A. Belov, The Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky
ESTIMATION OF THE INFORMATION CAPACITY OF EDUCATIONAL MATERIAL AS
SEMANTIC AND PRAGMATIC INFORMATION THEORY
Abstract. The paper considers the theoretical basis for the method of estimating the information capacity of textbooks. The offered method opens prospect both comparisons of different materials and creations of information-capacious textbooks.
Keywords: method of estimating the information capacity of textbooks, Information Theory, physics textbook.
Понятие «информация», как и большинство метатеоретических и метанаучных представлений, имеет множество определений и не допускает единой и всеобъемлющей формулировки, которая могла бы полностью отразить все существующие аспекты. Некоторые исследователи считают, что строго и точно определить понятие информации вообще невозможно, так как оно является первичным и, соответственно, неопределяемым [1]. Исследование вопросов связанных с информацией, которое продолжается не менее полувека (начало положено Р. Хартли в конце 50-х годов), привело к разработке ряда теорий, детально описывающих это
понятие во всех его проявлениях, и формированию нескольких различных представлений об информации. В самом общем случае под информацией можно понимать отображение в человеческом сознании знаний и фактов, используемых или встречающихся в различных областях человеческой деятельности. При этом знания, в понимании теоретиков информатики, - это «осознанные и запомненные людьми свойства предметов, явлений и связей между ними, а также способы выполнения тех или иных действий для достижения нужных результатов» [1, с. 35]. В педагогике способы выполнения некоторых действий - это умения и навыки. В таком случае представляется целесообразным определить «информацию» как отображение в человеческом сознании фактов, знаний, умений и навыков, используемых или встречающихся в различных областях человеческой деятельности. Именно так следует понимать этот термин при исследовании информации, содержащейся в учебном материале. Информативностью или информационной ёмкостью называется выраженное в соответствующих единицах измерения количество информации, предлагаемой учащемуся для усвоения. Определение количества информации может быть произведено в рамках одной из трех теорий информации - синтаксической, семантической или прагматической, различающихся позициями, с которых рассматривается информационное сообщение, подлежащее количественной оценке [2, 3].
Алфавитный подход к определению количества информации (синтаксическая теория) был сформирован Р. Хартли и развит в дальнейшем К. Шенноном. Р. Хартли впервые сделал попытку ввести количественную меру информации, передаваемой по каналу связи. Каждый элемент некоторого сообщения, снимающий неопределенность знания указанием одного из двух равновероятных исходов, определяется как единица количества информации и называется «бит». Если число возможных равновероятных исходов некоторой ситуации равно Ы, то элемент сообщения, указывающий на выбор одного из таких исходов, снижает неопределенность знания в N раз, а количество информации соответственно I = 1од2Ы. К. Шеннон в дальнейшем развил подход Хартли и описал возможность учета элементов сообщений, которые устраняют неопределенности исходов разной вероятности. Синтаксическая теория подразумевает разбиение всего сообщения на символы и определение количества информации, передаваемое каждым символом по формуле I = 1од2Ы, где N равно мощности используемого алфавита. Это оказывается разумным и удобным при рассмотрении сообщения как объекта, подлежащего передаче через некоторый канал связи, так как передача информации осуществляется посимвольно. Синтаксическая теория информации позволяла «решать задачи об оптимальном кодировании передаваемых сигналов, подсказывала пути борьбы с помехами на линиях» и т.д. [2]. Однако, синтаксическая теория рассматривает лишь внешнюю оболочку информации,
отношения символов и знаков между собой и не может претендовать на оценку содержательной стороны передаваемого сообщения. В то же время ясно, что информативность фрагмента учебного материала зависит не от количества символов или числа строк в нем, а от соотношения тех понятий, которые включены в формулировку. Поэтому при использовании классического алфавитного подхода для определения информационной ёмкости учебника получение результатов, адекватных поставленным целям, невозможно. Синтаксическая теория не может быть использована для расчета информативности учебного материала.
Семантическая теория информации (содержательный подход) разрабатывалась Р. Карнапом, Дж. Г. Кемени, И. Бар-Хилел и др. В рамках этой теории сообщение рассматривается в целом как устраняющее некоторую неопределенность знаний получателя, которая существовала до получения сообщения и не существует после. Предполагается, что можно описать совокупность возможных исходов некоторой ситуации, возможных состояний объекта, альтернатив. Информация, содержащаяся в высказывании (сообщении), исключает некоторые альтернативы, снижает или совсем устраняет неопределенность знания. Это и есть семантический аспект информации. Чем больше альтернатив исключает высказывание, тем большее количество информации оно содержит. Дубровский Е.Н. [2] приводит следующий пример. Некоторая совокупность исходов может быть описана следующим образом: «все тела при нагревании расширяются». Высказывание «металлы при нагревании расширяются» исключает все альтернативы, в которых речь идет о неметаллах. Семантическая сила высказывания определяется отношением все тела - все металлы. Еще более информативным будет высказывание «железо при нагревании расширяется», так как оно исключает все альтернативы, кроме одной.
Семантическая теория информации дает прочное основание для построения методики оценки информативности учебного материала, так как обеспечивает учет именно содержательного наполнения. Работы в этом направлении [4, 5] оказываются актуальными, так как позволяют сформировать количественную характеристику эффективности тех или иных учебных пособий и соответственно производить сравнительный анализ существующих учебников.
Фундаментальным понятием содержательного подхода к определению количества информации является тезаурус получателя, рассматривающийся как знания приемника информации о внешнем мире, определяющие его способность воспринимать сообщения. В зависимости от соотношения между тезаурусом получателя и смысловым содержанием сообщения может меняться количество воспринимаемой информации. Если терминология сообщения не соответствует тезаурусу получателя, или мощность множества тезауруса равна нулю, количество
воспринимаемой информации тоже окажется равным нулю. В случае, когда знания получателя об объекте полные, никакое сообщение новых сведений ему также не принесет. Максимальное количество информации будет усваивать получатель, правильно понимающий используемые термины, при условии, что связи, которые сообщение устанавливает между различными понятиями, являются для него новыми. На этом собственно, построено изложение любого учебника, ориентированного на среднего учащегося, а значит и в процессе оценки информационной ёмкости каждой формулировки учебного материала следует учитывать сложившийся к текущему моменту тезаурус ученика, его уровень знаний, умений и навыков. Этот аспект семантической теории реализуется в установленной закономерности увеличения со временем количества информации, вносимой одним и тем же термином, в результате изучения родственных ему понятий - расширения тезауруса (что равносильно увеличению числа возможных альтернатив-неопределенностей) [5].
Уже при рассмотрении понятия тезауруса к содержательному аспекту информации примешивается установка на осмысление её получателем. В прагматической теории информации эта установка становится центральной. Прагматический - то есть учитывающий ценность, полезность, эффективность для получателя - аспект информации изучался Р. Л. Акоффом и У. Майлсом (бихевиористский подход), Д. Харрахом (логико-прагматическая модель коммуникации), А.Д. Урсулом и др. Предполагается, что получатель находится в «целеустремленном состоянии» и имеет несколько возможных путей различной эффективности для достижения своей цели. Сообщение, оцениваемое с прагматической точки зрения, несет некоторое количество информации только в том случае, если оно дает получателю возможность выбрать наиболее эффективный путь или отбросить менее эффективные, приблизится к своей цели. Может показаться, что прагматический аспект информации не находит реализации при исследовании информативности учебного материала, но это не так. Весь процесс образования - есть процесс телеологический, а значит и работа учащегося с учебным материалом носит целенаправленный характер. Целью является качественное овладение комплексом знаний, умений и навыков изучаемого курса. В таком случае информационно ёмкими будут только те фрагменты учебного материала, которые обеспечивают приближение к этой цели. Именно прагматический аспект информации является теоретической основой выбора, так называемых, смысловых элементов материала [4, 5], и предположения, что вся научная информация учебника заключена именно в них.
Примером использования предложенного метода может быть один из многочисленных расчетов, проведенных с целью выявить информативность различных учебников физики. На рис. 1 представлена сравнительная диаграмма, показывающая
информационную ёмкость следующих учебников: А.В. Перышкин «Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений» - М.: Дрофа, 2002. - 192 с.; С.В. Громов, Н.А. Родина «Физика: Учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений» -М.: Просвещение, 2002. - 158 с. Анализ полученных результатов говорит о том, что учебник А.В. Перышкина в целом является более информативным, что связано с некоторыми особенностями его содержания (подробнее см. [6]).
Рис. 1. Количество информации по главам (бит)
Таким образом, в процессе измерения информации, она должна рассматриваться как некоторое знание (знание, факт, умение или навык) с одной стороны связанное с внешним миром (семантический аспект), а с другой стороны имеющее отношение к получателю (прагматический аспект). В этом выражается связь и единство содержательного и ценностного подхода к информации. Только в случае, когда методика оценки информационной ёмкости формируется в рамках семантико-прагматической теории информации, она может претендовать на высокую степень достоверности получаемых результатов. Предложенный в работах [4, 5] подход к определению информативности учебника целиком основывается на семантико-прагматической теории информации, а значит, позволяет оценить действительное количество научной информации, заключенной в учебном материале.
Список литературы:
1. Степанов А.Н. Информатика. - СПб.: Издательство «Питер», 2006. - 684 с.
2. Дубровский Е.Н. Информационно-обменные процессы - факторы социального развития. - М.: МГСУ, 1996. - 60 с.
3. Гришкин И.И. Понятие информации. Логико-методологический аспект. - М.: Наука, 1993. - 231 с.
4. Железовский Б.Е., Белов Ф.А. Об определении информационной ёмкости учебника физики. Сб. научных ст. «Исследования в области естественных наук и методики их преподавания».- Саратов: Издательство «ООО Издательский Центр «Наука», 2011. - С. 58-62.
5. Белов Ф.А., Железовский Б.Е. Метод оценки информационной ёмкости учебников // В мире научных открытий. - Красноярск: Научно-инновационный центр, 2011. - №2(14). - С. 189-193.
6. Железовский Б.Е., Белов Ф.А. Сравнительный анализ информационной ёмкости различных учебников физики // «Психология. Социология. Педагогика» - 2011. - № 7.
List of references:
1. Stepanov A.N. Information science. - SPb.: Publishing House "Piter", 2006. - 684p.
2. Dubrovsky E.N. Information-exchange processes - factors of social development. - Moscow: MSSU, 1996. - 60 p.
3. Grishkin I.I. The concept of information. Logico-methodological aspect. - Moscow: "Nauka", 1993. - 231 p.
4. Zhelezovsky B.E., Belov Ph. A. About an estimation of information capacity of textbook physics // "Studies in the natural sciences and their teaching methods". - Saratov: "Ltd. Publishing Center" Science ", 2011. - p.58-62.
5. Belov Ph. A., Zhelezovsky B.E. Method of an estimation of information capacity of textbooks / / In the world of scientific discovery. - Krasnoyarsk: Research and Innovation Center, 2011. - № 2 (14). -p.189-193.
6. Zhelezovsky B.E., Belov Ph. A. Comparative analysis of information capacity of various physics textbooks // Scientific and practical journal "PSYCHOLOGY. SOCIOLOGY. PEDAGOGY" - 2011. - № 7.
Ю.Ю. Тимкина
ФГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия
имени академика Д.Н. Прянишникова»
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА
Аннотация. В статье рассматриваются информационные технологии в обучении студентов сельскохозяйственного ВУЗа. Показано, что информационные образовательные ресурсы, Интернет -коммуникационные ресурсы, Интернет-ресурсы в самостоятельной работе студентов будут способствовать формированию иноязычной коммуникативной компетенции.
Ключевые слова: иноязычная коммуникативная компетенция; информационные образовательные ресурсы, Интернет - коммуникационные ресурсы, Интернет ресурсы; самостоятельная работа студентов в изучении иностранного языка в сельскохозяйственном вузе
Y.Y. Timkina, Pryanishnikov Perm State Agricultural Academy
INFORMATION TECHNOLOGIES MAKE MORE ACTIVE THE SELF-STUDY IN FOREIGN
LANGUAGE EDUCATION
