Содержание к диссертации
Введение
Глава I Теоретическое обоснование проблемы вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях 11
1.1. Интерактивные технологии обучения как средство повышения эффективности обучения 11
1.2. Модели обучения, реализованные в существующих компьютерных и мультимедийных курсах 43
1.3. Вероятностные модели обучения и их реализация в системе организации обучения 68
Выводы по I главе 84
Глава II. Опытно-экспериментальная реализация вероятностных моделей в интерактивных технологиях 86
2.1. Создание интерактивного электронного пособия на базе вероятностной модели обучения и специального курса 86
2.2. Организация и осуществление экспериментального обучения 118
Выводы по II главе 127
Заключение 129
Список литературы 132
Приложение 148
- Интерактивные технологии обучения как средство повышения эффективности обучения
- Модели обучения, реализованные в существующих компьютерных и мультимедийных курсах
- Создание интерактивного электронного пособия на базе вероятностной модели обучения и специального курса
- Организация и осуществление экспериментального обучения
Введение к работе
Современный период развития общества характеризуется процессом информатизации. Это глобальный социальный процесс, одной из доминант которого являются сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации. Информатизация общества связана с повышением роли и степени воздействия интеллектуальных видов деятельности на все стороны жизни человечества.
Одним га приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования средств новых информационных технологий (СНИТ).
В настоящее время широкое распространение получили мультимедийные обучающие средства, созданные как известными фирмами, так и небольшими творческими группами. Однако их применение не всегда обеспечивает предполагаемый эффект усвоения учебного материала Это связанно, в первую очередь, с тем, что слабо учитываются психолого-педагогические закономерности формирования знаний и умений. В этих средствах в основном организовано усвоение учебного материала на интуитивном подходе. Слабо используются современные интерактивные технологии, хотя эти электронные средства и называют интерактивными. В связи с этим возникает необходимость использования уже существующих подходов к организации обучения на основе реализации «обратной связи» в этих электронных средствах обучения. Одним из подходов реализации обратной связи в обучении является использование различных моделей обучения, в том числе и вероятностных.
Актуальность темы исследования обусловлена новыми задачами, стоящими перед педагогической наукой, связанными с компьютеризацией образования.
В педагогической науке наметились определенные тенденции развития процесса обучения с помощью информационных технологий. Это изменение образовательной парадигмы в условиях информатизации образовании, применение новых информационных технологий как основы развития современной общеобразовательной школы, внедрение в теорию и практику методов моделирования обучения, информационных и организационных моделей в том числе компьютерного, широкое использование интерактивных технологий обучения и мультимедийных средств, возникновение единого образовательного пространства благодаря новым информационным технологиям и коммуникативным средствам, совершенствование методики преподавания отдельных дисциплин на основе компьютерной диагностики знаний и умений.
Современные информационные технологии открывают доступ, как учителю, так и учащимся, к нетрадищюнным источникам информации (Интернет, мультимедийные средства, электронные учебники), что даёт возможность творческого роста на основе использования этбРа I \|JftllftM$PMffiPf
БИБЛИОТЕКА [
Использование современных информационных и коммуникативных технологий в образовательных целях предполагают индивидуализацию обучения с использованием интерактивных технологий и оптимизацию времени обучения. В связи с недостаточной разработанностью данных направлений в педагогических исследованиях возникли ряд противоречий:
между значительными дидактическими возможностями интерактивных технологий и их использованием в учебном процессе;
между необходимостью освоить интерактивный подход к построению обучения с использованием современных информационных и коммуникативных средств и недостаточной разработанностью методики организации интерактивного обучепия;
между необходимостью усиления результативности обучения с использованием интерактивных технологий и невозможностью неограниченно увеличивать временя обучения.
С учётом этих противоречу сформулирована тема исследования «Использование вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях».
Проблема исследования, может быть сформулирована следующим образом: каковы пути эффективной реализации интерактивных технологий в компьютерных обучающих программах.
Объект исследования: процесс обучения с использованием современных информационных средств.
Предмет исследования: использование вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения.
Цель исследования: теоретическое обоснование, разработка, экспериментальная проверка эффективности использования вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения.
Гипотеза исследования: использование вероятностных моделей в интерактивных компьютерных технологиях обучениы повышает эффективность обучения благодаря индивидуализации процесса усвоения учебного материала, уменьшения временных затрат на обучение, а также возможности прогнозировать ход и результат обучения. Задачи исследования:
определить и теоретически обосновать возможности использования интерактивных технологий с помощью компьютерных средств, приближающих обучение к индивидуальным возможностям обучаемого;
раскрыть возможности использования вероятностных моделей в упорядочении организации обучения при использовании интерактивных технологий;
выявить наиболее эффективные пути применения вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения;
экспериментально проверить эффективность реализации вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения.
Методы исследования
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы использовался комплекс методов, взаимодополняющих друг друга: теоретический анализ (ис-торико-генетический, сравнительно-сопоставительный), диагностические методы, обсервационные (включенное наблюдение), экспериментальные (констатирующий и формирующий эксперименты), статистические методы обработки результатов проведенного педагогического эксперимента.
Опытно-экспериментальная проверка сформулированных предположений
осуществлялась на базе Московского педагогического
государственного университета и Современного Гуманитарного Университета
В комплексном исследовании приняли участие более 400 студентов и 4 преподавателя.
Исследование проводилось в несколько этапов.
На первом этапе (2001-2002 гг.) осуществлялся анализ состояния проблемы в общефилософском, психолого-педагогическом аспектах в отечественной и зарубежной литературе и выявлялась степень ее разработанности. Изучалась возможность применения вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях для решения конкретных задач, связанных с обучением.
На втором этапе (2002-2003гг.) разрабатывались методология и методика исследования. Осуществлялся сопоставительный анализ исследуемой проблемы в теории и на практике. Конкретизировались задачи исследования. Изучалось применение вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях для выявления уровней, элементарных составляющих, существенных взаимосвязей и взаимоотношений, характеризующих обучение как многоуровневую, многокомпонентную технологическую формацию. Формулировалась гипотеза исследования. Разрабатывалась система организации обучения на основе вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях, создавались компьютерная программа, реализующая основные теоретические положения, и электронное учебное пособие.
На третьем этапе (2003-2004 гг.), опираясь на разработанную методологию, методы исследования, осуществлялась проверка выдвинутой гипотезы исследования. Проводилась опытно-экспериментальная работа по проверке частных и рабочих гипотез исследования. Разрабатывались дидактические основы и условия практического использования вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях. Проводились обобщение и анализ эмпирических данных исследования, их систематизация, внедрение в практику работы высшей педагогической школы. Был разработан и проводился спецкурс «Основы создания визуальных и мультимедийных средств обучения» со студентами факультета технологии и предпринимательства, при изучении которого осваивались методы создания визуальных мультимедийных интерактивных электронных программ и проверялись основные положения использования вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения.
Научная новизна исследования состоит в теоретическом обосновании использования вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях и заключается в следующем:
обоснована и разработана концепция использования интерактивных технологий применительно к электронным средствам обучения;
выявлены способы реализации различных моделей обучения (модель взаимного детерминизма, модель, учитывающая подкрепляющее воздействие, модель ТОТЕ, вероятностные модели обучения) в интерактивных технологиях;
обоснована и разработана технология использования вероятностной модели обучения в интерактивной технологии, реализуемые в электронных учебных пособиях;
обоснованы и получили дальнейшее развитие повышение эффективности обучения при использовании электронных обучающих средств, в которых реализована интерактивная технология, основанная на вероятностной модели обучения;
разработаны различные модели организации учебного процесса (три формы обучения) при использовании интерактивных технологий реализующие вероятностные модели обучения.
Теоретическая значимость исследования:
на основе интеграции различных научных позиций разработаны содержание и технологии использования вероятностной модели обучения в интерактивных технологиях;
уточнены понятия «интерактивные технологии обучения», модели обучения, реализуемые в электронных учебных пособиях;
- апробированы пути эффективного использования электронных
учебных пособий.
Практическая значимость исследования заключается в том, что
Разработана и экспериментально проверена, частично внедрена в практику образовательных учреждений электронные средства обучения на основе интерактивных технологий с использованием вероятностной модели обучения.
Разработаны и экспериментально проверенны материалы спецкурса «Основы создания визуальных и мультимедийных средств обучения» на факультетах технологии и предпринимательства и социологии и права МПГУ.
Разработанная компьютерная программа может служить ядром для подготовки обучающих программ по различным дисциплинам.
Материалы исследования могут найти применения при изложения соответствующих разделов курсах «Аудиовизуальной технологии обучения», «Информационные технологии в обучении и образовании», а также при изложении некоторых вопросов теории обучения.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается методологической обоснованностью теоретических позиций, связанных с системно-деятельностным, квалиметрическим подходами,
единством общенаучных методов исследования, репрезентативностью источников базы исследования, опытно-эксперементальным подтверждением теоретических построений, использования методов математической статистики, возможностью повторения экспериментальной работы. Назащиту выносятся следующие положения
концепция использования интерактивных технологий применительно к электронным средствам обучения;
способы реалшации различных моделей обучения (модель взаимного детерминизма, модель, учитывающая подкрепляющее воздействие, модель ТОТЕ, вероятностные модели обучения) в интерактивных технологиях;
- модели организации обучения с использованием интерактивных
технологий и вероятностной модели обучения;
- система разработки электронных обучающих средств, реализующих
интерактивные технологии на основе вероятностной модели обучения.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись посредствам:
экспериментальной работы на протяжении двух лет на двух факультетах (Физический и Факультет технологии и предпринимательства) Московского педагогического государственного университета;
участие в работе научно-методического семинара кафедр аудиовизуальных технологий обучения, кафедры теории и методики преподавании физики МПГУ;
публикации материалов в печатных средствах массовой информации, в журнале «Наука и школа», в научных трудах МПГУ (всего по данной теме 3 публикации).
Структура диссертации отражает логику исследования и его результаты. Она состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.
Во введении обосновывается актуальность проблемы исследования: определяется предмет, объект и цель исследования; формулируются гипотеза и задачи исследования; рассматриваются методологические и теоретические основы, методы и этапы исследовательской работы; раскрываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость; сформулированы основные положения выносимые на защиту, указаны база апробации внедрения результатов исследования.
В первой главе «Теоретическое обоснование проблемы применения вероятностных моделей обучения в интерактивных технологиях» проводится анализ интерактивных технологий обучения как средство повышения эффективности обучения, моделей обучения, реализованные в существующих компьютерных и мультимедийных курсах, вероятностной модели обучения и их реализация в системе органшации обучения.
Во второй главе «Опытно-экспериментальная реализация вероятностных моделей в интерактивных технологиях» описано создание интерактивного элек-
электронного пособия на базе вероятностной модели обучения и специального курса, показана организация и осуществление экспериментального обучения и обзор результатов экспериментальной работы.
В заключении обобщены результаты исследования, изложены его основные выводы, подтверждающие гипотезу исследования и основные положения, выносимые на защиту.
В приложении представлена компьютерная обучающая программа (печатный вариант электронного учебника «Аудиовизуальные информационные технологии и образование»).
Интерактивные технологии обучения как средство повышения эффективности обучения
Анализ современной научно-методической литературы свидетельствует о тенденции все более широкого использования информационных технологий в учебном процессе. Образование - это такая сфера деятельности человека, которая всегда чутко реагирует на различные способы подачи информации. Именно так в сферу образования вошли кинофильмы, видеофильмы, кассеты с магнитофонными записями, а в настоящее время активно внедряются новые компьютерные технологии. Вопросам информатизации современного учебного процесса и основам использования информационных технологий при обучении различным предметам посвящено большое количество исследований.
Наибольшее количество диссертационных работ по внедрению информационных и телекоммуникационных технологий посвящено вопросам методики преподавания информатики в средней школе. Например, исследованы вопросы дистанционного обучения в высших учебных заведениях (Андреев А.А. [2]); влияния информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе (Апатова Н.В. [4]); методики использования учебных телеконференций в обучении учителя информатики (Бурнусова О.В. [21]); основы внедрения телекоммуникационных технологий при обучении информатике в средней школе (Шелухина А.В. [160]). Вопросам формирования профессиональной компетентности учителя информатики в условиях информатизации образования (Добудько т.В. [50]); системе подготовки учителя к использованию информационных технологий в учебном процессе (Жалдак М.И. [56]); дидактическим основам формирования готовности будущего учителя к использованию новых информационных технологий (Кручинина Г. А. [74]); методическим основам подготовки будущего учителя информатики к использованию технологий компьютерного обучения (Марусева И.В. [85]); методике формирования информационно-технологической составляющей профессиональной культуры учителя (Молоткова Н.В. [91]); информационно-динамической обучающей среде как фактору развития информационной культуры будущего учителя (Сизинцева Н.А. [133]).
Теоретические основы разработки и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении рассматриваются в исследовании Панюковой СВ. [111], теоретические основы создания и использования средств информатизации образования рассматриваются в исследовании Роберт И.В. [125].
Новые информационные технологии в образовании - это образовательные технологии с использованием компьютеров. По определению Смирнова А.В. «... новая информационная технология (НИТ) — технология обработки, передачи, распространения и представления информации с помощью ЭВМ, создание вычислительных и программных средств» [140].
Аппаратные и программные средства, необходимые для реализации информационных технологий, называют средствами новых информационных технологий - СНИТ. В исследовании Смирнова А.В. дано следующее определение средств новых информационных технологий: «...это аппаратные и программные средства учебного назначения, необходимые для реализации новых информационных технологий обучения» [140]. Под средствами информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) Панюкова СВ. понимает «комплекс технических, программно-аппаратных, программных средств, систем и устройств, функционирующих на базе средств вычислительной техники; современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающих автоматизацию ввода, накопления, хранения, обработки, передачи и оперативного управления информацией» [112].
К средствам информационных и телекоммуникационных технологий относятся: ПЭВМ, перефирийное оборудование, средства технологии мультимедиа и систем «виртуальная реальность», системы машинной графики и искусственного интеллекта; средства коммуникации (сетевое оборудование, программные комплексы, телефонные линии, волоконно-оптические и спутниковые каналы связи и пр.) и их инструментарий [112].
Важное значение по обучению студентов с применением компьютерных средств имеет работа О.В.Насс "Система профессиональной подготовки будущего учителя информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения" [96].
Наиболее общая работа, в которой рассматривается классификация средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) по способу их использования в образовательных целях, является работа Роберт И.В. и Са-мойленко П.И. «Информационные технологии в науке и образовании» [123], в которой предлагается следующая классификация использования ИКТ. ИКТ можно применять в качестве: ? средств обучения; ? средств, совершенствующих процесс преподавания; ? инструмента познания окружающей действительности и самопознания; ? средств развития личности обучаемого; ? объекта изучения в рамках освоения курса информатики; ? информационно-методического обеспечения и управления учебно-воспитательным процессом; ? средства коммуникаций; ? средства автоматизации процесса обработки результатов эксперимента и управления; ? средства автоматизации процессов контроля и коррекции результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики; средств организации интеллектуального досуга.
В данной работе мы будем различать информационные и телекоммуника ционные технологии. Новые информационные (компьютерные технологии по классификации Г.К. Селевко [132]) наиболее часто применяются в учебном процессе. Информационные (компьютерные) технологии развивают идеи программированного обучения, ориентированы на локальные компьютеры. По организационным формам преобладают индивидуальная работа учащихся или работа в малых группах. При этом используются готовые программы (обучающие и демонстрационные), компьютерные проектные среды, например «Живая физика», готовые компьютерные лабораторные комплексы для проведения экспериментов, электронные задачники, интерактивные анимационные компьютерные модели физических процессов. К аппаратным средствам новых информационных (или компьютерных) технологий относится персональный компьютер с периферийными устройствами, к программным средствам относятся специально разрабатываемые дидактические материалы, называемые программно-педагогическими средствами (ППС).
Модели обучения, реализованные в существующих компьютерных и мультимедийных курсах
Что отличает электронные учебные пособия от книг - учебников, задачников, справочников, в первую очередь указывают на интерактивность и муль-тимедийностъ.
По существу, интерактивность - это реализация принципа обратной связи, одного из ключевых в кибернетике. Наличие интерактивности представляется основным параметром, отличающим электронные издания от «обычных». Простейшим интерактивным элементом является запрос или вообще некий сигнал от пользователя к машине (или обратно) и реакция на него, причем реакция влияет на дальнейшие действия запрашивающей стороны.
Некоторые интерактивные элементы, в которых пользователь обращается к программе или посылает ей управляющие сигналы, присутствуют вообще почти в любой программе. Они образуют различные системы навигации, помощи и справки, поиска. Отметим, что такого рода системы еще не придают ЭИ существенно новых качеств по сравнению с неэлектронными изданиями.
Например, в книгах роль этих систем играют оглавление, указатели, примечания - отличие электронных вариантов подобного аппарата лишь в автоматизации и удобстве работы с ним.
Элементы, в которых машина задает вопросы пользователю, характерны для обучающих программ. Даже самые простые по форме вопросы с выбором ответа или его вводом в виде текста или цифр, использовавшиеся уже в первых обучающих ЭИ, придают тестированию очень важную новую черту: в отличие от печатных задачников, вы получаете возможность проверить правильность своего решения, не узнавая самого ответа.
Дальнейшее развитие интерактивности в ЭИ шло и идет несколькими путями. Во-первых, совершенствуются указанные выше типы интерактивных элементов. Другое направление состоит в том, чтобы из простейших интерактивных элементов типа «запрос-реакция» составлять цепочки или деревья, в которых реакции на предыдущие запросы определяют содержание последующих запросов. Так, при решении задачи, данный учащимся ответ управляет формированием сообщений об ошибках, подсказок; после второй попытки ответа выводится другой набор сообщений и т.д. Пример более высокого структурного уровня: по результатам тестирования программа может определять уровень знаний учащегося и соответственно подбирать последующие объяснения и задания.
По сути дела, речь здесь идет о генерации индивидуальной траектории обучения. Это направление - одно из наиболее перспективных, поскольку в идеале ведет к созданию адаптивных обучающих систем. Представляется, что, вообще, длина (или глубина) таких траекторий - цепочек интерактивных «атомов» - в пределах одного связного сегмента электронного курса (будь то отдельная демонстрация, задача, или совокупность уроков по данной теме и т.п.) может служить показателем развитости, качества ЭИ с методической точки зрения.
Наконец, в электронных учебных пособиях стали использоваться интерактивные модули, которые можно назвать инструментальными. В качестве самого примитивного примера можно привести обычный калькулятор. В том же ряду стоят различные автоматические «решатели» - пользователь вводит условие задачи (причем допустимы произвольные задачи из некоторого достаточно широкого класса) и получает ответ или даже полное решение со всеми подробностями. Нельзя не заметить, однако, что такого рода программы чреваты очевидными опасностями для учебного процесса и должны использоваться с осторожностью.
Напротив, другая разновидность инструментальных интерактивных обучающих программ - виртуальные конструкторы и лаборатории - открывает новые и, как представляется, чрезвычайно перспективные области учебной деятельности. Реализовать способность компьютера моделировать среды и процессы, называется в разрабатываемой в настоящее время «Концепции электронных учебников» моделингом. Внедрение элементов моделирования в учебный процесс является одним из актуальных направлений модернизации школьных программ. Суть моделирования процессов достаточна ясна, и принципы и этапы работы в виртуальных лабораториях выявляются наиболее четко: 1-й этап - построение модели рассматриваемого объекта или процесса -«постановка эксперимента». Здесь программа работает скорее как виртуальный конструктор. 2-й этап - эксперимент, то есть наблюдение за поведением модели при вариации параметров. Возможно изменение параметров исследуемого объекта и управление этим изменением. Достигаются две цели: высокий уровень интерактивности среды, в которой работает учащийся, что придает дополнительную привлекательность работе, уподобляя ее компьютерной игре, и непосредственную очевидность инвариантных свойств объекта на фоне других, меняющихся свойств. Тем самым выявляются закономерности, присущие исследуемой системе, а ведь это и составляет цель исследования. 3-Й этап работы состоит в обработке и обобщении результатов экспериментов. Его дидактическая и методическая важность бесспорна, но прямого отношения к специфике компьютерных технологий он не имеет.
Создание интерактивного электронного пособия на базе вероятностной модели обучения и специального курса
При обучении студентов педагогических вузов на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования изучается курс "Аудиовизуальные информационные технологии и образование". Основная часть курса рассматривает "Технические и аудиовизуальные средства обучения". Основными дидактическими единицами названного курса являются: "Аудиовизуальная информация: основные понятия. Психофизиологические основы переработки информации человеком. Аудиовизуальная информация и её формы представлений. Подготовка аудиовизуальных учебных материалов. Технология создания аудиовизуальных учебных материалов. Применение аудиовизуальных учебных материалов. Технические средства и информационные технологии обучения."
В течение многих лет сотрудниками кафедры аудиовизуальных технологий обучений МПГУ разрабатывалось содержание курса. Основные понятия формировались из теоретических исследований и опытно-экспериментальной работы. Были также разработаны аудиовизуальные учебные материалы: транспаранты для графопроектора, видеофрагменты, видеофильмы. Разрабатывались задания для самостоятельной работы, тесты разных уровней сложности, вопросники с разъяснениями. Все эти материалы прошли длительную опытно-экспериментальную проверку. Показали высокую эффективность представления учебного материала и глубокое усвоение студентами содержания курса «Технические и аудиовизуальные средства обучения». Были изданы типографским способом ряд учебных пособий, которые широко применялись в учебном процессе. Кафедрой также были записаны флоппи-диски, включающие содержание курса. У студентов они получили наибольшую популярность.
Обобщающим работу по разработке содержания курса явилось учебное пособие Ю.О.Овакимяна и В.П.Пустовойтова «Аудиовизуальные информационные технологии и образование» [105]. Учебное пособие интересно тем, что в нём приведены задания для самостоятельной работы, глоссарий, а также тесты для контроля знаний.
В этом учебном пособии рассмотрены аудиовизуальные образовательные технологии в историческом, теоретическом и прикладном аспектах. Внимание студентов акцентируется на современных и перспективных аудиовизуальных информационных технологиях, внедрение которых в практику образования -дело ближайшего будущего.
Для нашего исследования это учебное пособие представляет интерес тем, что материалы, отражающие содержание учебного курса, настолько детально разработаны, что могут быть переложены сразу на компьютерную обучающую программу.
На основании теоретического анализа установлено, что интерактивное обучение предполагает в общем виде реализацию обратной связи, где активным «действующим лицом» является обучаемый, с которым взаимодействует обучающий непосредственно или опосредованно. В данной технологии обучения опыт учащегося-участника служит центральным источником учебного познания. А основные положения организации обучения при использовании интерактивных технологий, реализуются в вероятностной модели.
Следует отметить, что интерактивность является неотъемлемым элементом организации обучения с помощью компьютеров. Поэтому электронные учебные пособия разрабатываются, предполагая наличие интерактивности. Простейшим интерактивным элементом является запрос или вообще некий сигнал от пользователя к машине (или обратно) и реакция на него, причем реакция влияет на дальнейшие действия запрашивающей стороны.
Некоторые интерактивные элементы, в которых пользователь обращается к программе или посылает ей управляющие сигналы, присутствуют вообще почти в любой программе. Они образуют различные системы навигации, помощи и справки, поиска. Отметим, что такого рода системы еще не придают ЭИ существенно новых качеств по сравнению с неэлектронными изданиями.
Элементы, в которых машина задает вопросы пользователю, характерны для обучающих программ. Даже самые простые по форме вопросы с выбором ответа или его вводом в виде текста или цифр, использовавшиеся уже в первых обучающих ЭИ, придают обучению очень важную новую черту: в отличие от печатных задачников, вы получаете возможность проверить правильность своего решения, не узнавая самого ответа.
Главным направлением развития интерактивности, как показал анализ литературы, является то, что простейшие интерактивные элементы типа «запрос-реакция» выстраиваются в цепочки или деревья, в которых реакции на предыдущие запросы определяют содержание последующих запросов. Так, при решении задачи, данный учащимся ответ управляет формированием сообщений об ошибках, подсказок; после второй попытки ответа выводится другой набор сообщений и т.д. Это приводит к тому, что процесс обучения приобретает индивидуальный характер и в зависимости от возможности обучаемого строится индивидуальная траектория обучения. По сути дела, речь здесь идет о генерации индивидуальной траектории обучения.
Организация и осуществление экспериментального обучения
Целью педагогического эксперимента является проверка гипотезы исследования. Как было указано гипотезой исследования являлась использование вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения повышает эффективность обучения благодаря индивидуализации процесса усвоения учебного материала, уменьшения временных затрат на обучение, а также возможности прогнозировать ход и результат обучения. В качестве задач были поставлены следующие: теоретически обосновать использование интерактивных технологий с помощью компьютерных средств, приближающих обучение к индивидуальным возможностям обучаемого; раскрыть возможности использования вероятностных моделей в упорядочении организации обучения при использовании интерактивных технологий; выявить наиболее эффективные пути вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения; экспериментально проверить эффективность реализации вероятностных моделей в интерактивных технологиях обучения.
Педагогический эксперимент проводился в период 2001-2004 г.г. и состоял из констатирующей, поисковой и обучающей частей (Таблица 3).
Основной базой педагогического эксперимента была кафедра аудиовизуальных технологий обучения, которая проводит занятия на факультетах Ml 11 У, а базой контрольного уровня явилось преподавание в Современном Гуманитарном Университете (СГУ). Преподаватели, которые вели курс, имели различный педагогический стаж. Например, Овакимян Ю.О., Пустовойтов В.П., Игна-товская Л.А., Толоконников В.А., Соколова А.В. имеют опыт преподавания от 5 до 30 лет. (Таблица 4)
В ходе эксперимента имелась возможность проверить идеи эксперимента на выборках, характеризующих различные составляющие генеральной совокупности студентов и преподавателей: студенты физического и технологии и предпринимательства факультетов, в которых курс вели и опытные преподаватели, и новички. Поэтому, в целом, выборка удовлетворяет требованию репрезентативности генеральной совокупности.
Главными задачами педагогического эксперимента являлись: 1. Анализ моделей обучения, реализованных в существующих компьютерных и мультимедийных курсах (констатирующий этап). 2. Выяснение объективных возможностей курса для совершенствования обучения в рамках конструирования технологии обучения (поисковый этап). 3. Внедрение авторского электронного пособия и проверка его на эффективность обучения (обучающий этап). 4. Определение влияния интерактивной технологии на уровень усвоения учебного материала, по результатам использования вероятностной модели (обучающий этап).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: теоретический анализ, моделирование учебной деятельности студентов, моделирование форм, методов и средств обучения, экспериментальное преподавание, наблюдение за учебным процессом.
Исследование показало, что для глубокого усвоения знаний и развития способностей необходимо создавать условия для самостоятельной деятельности студентов, позволяющие включать их в активный процесс познания. Активная позиция каждого студента на каждом занятии в свою очередь приводит к повышению интереса и овладению методами, приемами учебной деятельности, навыками самообразования, необходимыми для продолжения образования. С этой точки зрения на данном этапе разрабатывались и проверялись разные методы обучения, выявлялось оптимальное соотношение между ними, определялись эффективность и целесообразность их использования в различных ситуациях.
В процессе эксперимента были выявлены конкретные возможности реализации поискового и исследовательского метода в обучении: проблемное изложение материала и построение заданий с элементами исследования. Наиболее эффективной оказалась групповая форма выполнения заданий, т. к. она лучше отвечает потребностям студентов в коллективной деятельности, способствует из социальной адаптации и развитию коммуникативных способностей и повышает комфортность их психологического состояния. Были предложены и практически отработаны три формы организации деятельности в группе, предусматривающих различную долю поисковой или исследовательской деятельности в зависимости от уровня знаний школьников, их готовности к продуктивному сотрудничеству.
