Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой (СОКП) 22
1.1 Комплексный подход к оценке педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой 27
1.2 Инструментарий измерения и оценки педагогической целесообразности и педагогической эффективности 58
1.3 Технология оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой и специфика деятельности педагога при использовании информационных компьютерных технологий 93
ГЛАВА II. Опытно-экспериментальная проверка действенности инструментария измерения и оценки педагогической полезности СОКП в профессиональной деятельности педагога 113
2.1 Обеспечение измерения и обработки экспериментальных педагогических данных 114
2.2 Оценка педагогической полезности компьютерной поддержки и компьютеризированных курсов 132
2..4 Эффективность применения педагогически полезных целостных компьютеризированных курсов 177
Заключение 181
Библиография 185
Приложение 1 206
Приложение 2 209
Приложение 3 217
Приложение 4 218
Приложение 5 221
- Комплексный подход к оценке педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой
- Инструментарий измерения и оценки педагогической целесообразности и педагогической эффективности
- Обеспечение измерения и обработки экспериментальных педагогических данных
- Оценка педагогической полезности компьютерной поддержки и компьютеризированных курсов
Введение к работе
В современном мире процесс информатизации общества оказывает существенное влияние на развитие сферы образования. Системы и средства информатизации значительно повышают качество образования, если они используются с учетом их дидактических возможностей. Следовательно, профессиональное качество педагогов напрямую зависит от того, какие информационные компьютеризированные средства и системы обучения они могут в праве встраивать в педагогические технологии, а какие окажутся бесполезными, не эффективными. Отсюда, качество подготовки специалистов и качесгво профессионального образования с необходимостью возрастает, если используемые средства будут гарантировать прогнозируемое развитие личности.
Метод проб и ошибок, являющийся мощным средством для совершенствования персонифицированных педагогических технологий, исчерпал свои ресурсы под "агрессивным" натиском "высоких" технологий, как инструмент эмпирического исследования. Пришло время разработки новой инструмента!ьной платформы, позволявшей бы в новых условиях обеспечивать специалистам в профессиональной деятельности принципы целостности, воспроизводимости, нелинейности педагогических структур, адаптации процесса обучения к личности обучающегося при создании и использовании систем обучения с компьютерной поддержкой.
Актуальность исследования.
Для решения собственных задач образовательного процесса имеет место направление, состоя щее в дальнейшем совершенствовании использования всех возможностей компьютерных технологий и компьютерных коммуникаций для целей обучения и развития, а также для обеспечения эффективности и качества осуществления образовательных услуг.
Использование компьютерных технологии в профессиональной деятельности работников образования осуществляется по двум направлениям. Первое базируется на идеях программированного обучения и предполагает применение систем обучения с компьютерной поддержкой в процессе преподавания учебных дисциплин. В рамках этого направления (подготовка специалистов) компьютеризация образовательного процесса расширяет его структуру: к традиционным занятиям (лекции или уроки, практические занятия), объем которых существенно пе меняется добавляется самостоятельная работа обучающихся за компьютером.
Использование программного обеспечения в образовательном процессе происходит в основном по линии приложений основных принципов изучаемых дисциплин, позволяя ставить дидактические задачи (цели, содержание, модель обучаемого), представляющие большой практический интерес, и, следовательно, через повышение практической значимости -Г) - изучаемой учебной дисциплины для обучающихся, стимулировать интерес к ее более активному изучению. І В рамках второго направления (передача знаний, подготовка профессионалов, самостоятельная работа, самоконтроль обучающихся, обеспечение качества образовательных услуг) требуется качественно изменять структуру образовательного процесса, перенося его основную содержательную часть на работу обучающихся за компьютером с использованием всего технического арсенала компьютерных и коммуникационных технологий - активно внедрять и использовать элементы дистанционного обучения.
Этому способствуют процессы глобализации общественного развития, переход к новой экономике, формирование особенных | межнациональных информационных структур ведущих к возрастанию значения индивида, личности, и, как следствие, к необходимости реальной I * индивидуальной актуализации прогнозирования развития обучающегося.
Диссертационное исследование посвящено одной из самых малоразработанных проблем в области общей педагогики - оценке педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой, проектируемых и используемых для образовательного процесса (ОП). В современной психолого-педагогической литературе рассматриваются частные задачи по данной проблеме, однако вопрос комплексного подхода к оценке дидактического качества систем обучения с компьютерной поддержкой, основанный на моделировании развития личности и прогнозе последствий обучения, еще не получил окончательного теоретического и практического решения.
Системы обучения с компьютерной поддержкой (СОКП) представляются нами как компьютеризированные модели педагогических систем. Они могут быть представлены в виде компьютерной программы учебного назначения, программно - методического комплекса, компьютерного (электронного) учебника или компьютеризированным курсом и др.
Опыт проектирования и применения систем обучения с компьютерной поддержкой создал предпосылки для учета и моделирования разнообразных действующих факторов и возможностей педагогической системы. В современных сложных педагогических системах (компьютерных моделях) поставлена и успешно решается конкретная дидактическая задача (сформулированы диагностируемые конкретные цели обучения, выделено конкретное содержание, запрограммирован алгоритм учебно-познавательной деятельности обучающегося) и реализована учебная компьютерная технология (запрограммированы дидактические процессы и организационные формы), а компьютер выступает не только как техническое средство, но и выполняет конкретные выделенные ролевые функции педагога.
Поэтому вопросы доказательства полезности проектирования СОКП, выявления условий обеспечения их эффективного функционирования в реальных условиях образовательного процесса являются актуальными и практически важными.
При этом для обоснования полезности использования таких средств обучения как моделей педагогической системы, предлагалось определять педагогическую целесообразность на основе фактографических измерений, носящих частный, субъективный характер, или экспериментально проверять потенциальную педагогическую эффективность применения данных систем в лабораторных условиях. При этом использовались качественные описания результатов, формальные статистические оценки основывались на предположениях и гипотезах выполнения математических законов, а не на инвариантные дидактические закономерности, причем без учета прогноза развития обучающегося.
Поэтому, разработка метрики дидактических параметров для целей объективного анализа и оценки педагогической целесообразности и педагогической эффективности является актуальной задачей как измерительной основы инструментария.
Анализ литературы свидетельствует, что недостаточная теоретическая разработанность оценки педагогической полезности СОКП, использование информации, которая недостаточно четко параметризовала фундаментальные дидактические качества таких систем, применение методов разработки учебной компьютерной технологии без обеспечености прогнозирования изменения в развитии личности, неспособность выявить предельные дидактические возможности систем обучения с компьютерной поддержкой без учета вариативности решения дидактической задачи, а главное - отсутствие объективных измеряемых дидактических параметров и методов (технологии) анализа педагогической полезности приводило к процедурам, оценивающим только частные потенциальные возможности применимости для обучения и не связности (не системности) этапов жизненных циклов таких систем.
В противном случае происходил отказ от использования СОКП в ОП, Не использование современного средства обучения вело к возврату к прежним методам преподавания дисциплин, что сдерживало качественный рост опыта педагога, оставляя на прежних позициях и качество предоставления образовательных услуг.
Из литерат\'РЬ| следует, что приводимые педагогами -исследователями доказательства педагогической полезности базировались на уникальных эмпирических данных, применении описательных оценок и качественных критериев. Нам не встретилось исследование, где бы использовалось целевое предназначение СОКП - прогнозирование развития личности, что и создает реальную основу техпологизаиии обучения, сводящую к минимуму стихийность применения таких систем и реконструирования каждый раз неоптимальной учебной технологии. Отсюда и возникали большие проблемы у педагогов при использовании СОКП в структуре занятия (урока), вносился значительный субъективный фактор при определении конкретных условии и параметров раооты модели, субъективная оценка изменчивости результатов обучения. Кроме того, затруднялось управление учебно-познавательной деятельностью, контроль за результатами обучения, выявление тенденций развития личности обучающегося, наблюдался значительный разброс в оценке знаний и умений, и как следствие, - дидактическая неустойчивость образовательного процесса (прерывание образовательных траекторий и неоправдываемость прогноза развития личности обучающего при использовании компьютерной поддержки).
Если иметь информацию, что СОКП обладают свойством педагогической полезности (педагогически целесообразны и педагогически эффективности), то в процессе эксплуатации таких средств качество обучения повысится, а педагоги смогут решать задачи по обеспечению условий педагогической эффективности обусловленной педагогической целесообразностью.
Таким образом, нами выявлены следующие противоречия. С одной стороны, между декларируемой педагогической эффективностью и педагогической целесообразностью создания и применения систем обучения с компьютерной поддержкой. С другой - между потребностью прогнозировать результаты обучения с заданием процесса формирования требуемых качеств обучающегося и недостаточной разработкой измерительных и оценочных процедур по оценке результатов прогноза (достижения целей обучения), а также управления процессом обучения с учетом реальных дидактических возможностей такой системы как компьютеризированная модель педагогической системы. Необходимость разрешения этих взаимосвязанных противоречий определила проблему исследования, которая заключается в разработке технологии измерения и оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой.
Объект исследования - системы обучения с компьютерной поддержкой, предмет - процесс измерения и оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой.
Цель диссертационного исследования - разработать технологию по определению педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой.
Гипотеза исследования состоит в том, что эффективность проектирования и использования систем обучения с компьютерной поддержкой повысится, если; будут определены педагогические основы педагогической полезности, целесообразности и педагогической эффективности систем обучения с компьютерной поддержкой и создан измерительный инструментарий; будут выявлены организационно - педагогические условия по обеспечению действенности технологии измерения и оценки педагогической полезности в образовательном процессе; будет определена специфика деятельности педагога при проектировании и использовании педагогически полезных систем обучения с компьютерной поддержкой и разработано методическое сопровождение технологии.
С учетом объекта, предмета, цели исследования и выдвинутой гипотезы, были определены следующие задачи:
Провести анализ систем обучения с использованием компьютерной поддержки образовательного процесса.
Разработать технологию измерения и оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой.
Выявить и экспериментально проверить организационно - педагогические условия по обеспечению педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой.
Разработать научно-методические рекомендации по оценке педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой
Методологической базой исследования послужили общие положения о системном подходе к анализу явлений, теоретические положения системологии (Клир Дж. и др.), теория применения комплексного подхода к исследованиям в педагогике (Бабанский Ю.К. и др.), математические основы измерений в педагогике (Михеев В.П. и др.), применение статистических методов в педагогике (Гласе Дж., Стенли Дж. и др.) и методов моделирования в дидактике (Беспалько В.П., Талызина Н.Ф., Платонов К.II., Блауберг ИВ., Кузьмина Н.В., Холина ЛИ. и др.), педагогический эксперимент (Никандров В.И., Скалкова Я. и др.), перспективы создания и использования сисгем обучения с компьютерной поддержкой (Роберт И.В., Полат ЕС, Скибицкий Э.Г. и др.).
Для решения поставленных задач и проверки концептуальных положений использовались следующие методы исследования: анализ научной литературы по философским, педагогическим, математическим, техническим и теории систем проблемам, изучение и обобщение практического опыта создания и применения систем обучения с компьютерной под моделирование систем и процессов, наблюдение: измерение; педагогический эксперимент; количественный и качественный анализ полученных результатов.
Исследование осуществлялось в процессе теоретической, опытно- экспериментальной, программистской работ и педагогической практики в лаборатории дистанционного обучения в образовательной структуре региона Сибири Сибирского института образовательных технологий Российской академии образования, в Новосибирском государственном архитектурно- строительном университете на кафедре социологии, психологии и педагогики Института гуманитарного образования, Сибирском институте финансов и банковского дела на кафедре математики и информатики, в Финансово-банковском колледже, Лицее информационных технологий №1 и муниципальных общеобразовательных учреждениях (школах) г. Новосибирска (№№6, 80, 101, 177, 179).
Условно можно выделить следующие этапы исследования: 1986 - 1990 г.г. - определение теоретических предпосылок исследования, разработка методик по экспериментальной проверке - І.ї- эффективности отдельных компьютерных программ и компьютерных практикумов.
1991 - 1994 г.г.- анализ результатов внедрения систем обучения с компьютерной поддержкой в образовательный процесс, накопление опыта по проектированию и практическому использованию таких систем. Исследование вопросов, связанных с моделированием развития личности; определение возможностей использования систем ологии в педагогических исследованиях; моделирование педагогических СОКП и предварительный анализ данных педагогических экспериментов.
1995 - 1997 г.г. - разработка технологии измерения и оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой. Формулирование понятий педагогической целесообразности, эффективности, полезности. Проведение педагогических экспериментов, выявление измерительных параметров и величин, создание системы опенок по измерению и анализу педагогической полезности СОКП. Разработка методического обеспечения по определению педагогической целесообразности и педагогической эффективности. Определение педагогической полезности отдельных компьютерных программ и целостных компьютеризированных курсов. i998-2001 г.г.-анализ полученных в ходе работы результатов, систематизация, обсуждение, обобщение, публикация и оформление в виде завершающего исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования. Предлагаемая технология измерения и оценки была апробирована в СИОТ РАО, Томском и Кемеровском областных центрах информационных технологий. Разрабатываемые в настоящем исследовании теоретические положения и практические рекомендации нашли отражение в монографии "Педагогическая полезность как средство оценки качества компьютеризированного курса.". Материалы диссертации были доложены, представлены тезисами докладов на Республиканском совещании-семинаре "Использование ЭВМ в учебной и научно- исследовательской работе студентов", Новосибирск, 1988; на Всесоюзном научно-практическом совещании "Электронно- вычислительная техника в образовательной школе", Новосибирск, 1988; на IX республиканской научно-практической конференции "Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении", Омск, 1992; на юбилейной конференции, посвященной памяти чл.-кор. АПН СССР Ю.В. Шарова, Новосибирск, 1992; на республиканской научно- практической конференции "Перспективные модели образования", Новосибирск, 1993; на Международной научно-практической конференции "Новые информационные технологии в университетском образовании", Новосибирск, 1996; на 54-й научно-технической конференции НГАС, Новосибирск, 1997; на семинарах СИОТ РАО, НГАС и НИИ МИОО НГУ, НОУ ВПО СИФБД, і 995 - 2001; в спецкурсе ОГПИ "Использование вычислительной техники в учебном процессе", Одесса, 1991; на курсах повышения квалификации при Новосибирском ИГЖ и ПРО, 1995 - 1996. Основные результаты, выводы и практические рекомендации нашли отражение в отчетах по научно-исследовательской и опытно-экспериментальной работе Российской академии образования (1986-1997); Концепции программно-методического обеспечения учебно- воспитательного процесса АПН СССР, 1990; в методических разработках НИИ ИВТ АПН СССР "Концептуальные проблемы информатизации общего среднего образования", 1990; в задании 1.2.7.03.01.С.04 КГ1 НТП стран - членов СЭВ "Разработка практикумов на ЭВМ по ряду учебных предметов и программное обеспечение для их проведения", 1990; комплексной программе Российской академии образования "Информатизация общего среднего образования" (1993-1997), разработке программно-методических комплексов, компьютерных практикумов и целостных компьютеризированных курсов (1986-1996). - IX-
На защиту выносятся.
Технология определения педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой основывается на поэтапном решении двух взаимосвязанных задач - измерению и оценки педагогической целесообразности и педагогической эффективности.
Поэтапная технология измерения и оценки педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой способствует повышению эффективности проектирования и внедрения таких систем в образовательном процессе.
Использование в образовательном процессе педагогически полезных систем обучения с компьютерной поддержкой с учетом обеспечения условий педагогической полезности приводит к повышению эффективности обучения.
Научная новизна исследования состоит в следующем
Определень[ педагогические основы полезности систем обучения с компьютерной поддержкой, раскрыты понятия педагогической целесообразности и педагогической эффективности, введены понятия нормы и оценки резерва эффективности.
Разработана научно - обоснованная технология поэтапного установления педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой. Показано, что такой подход к измерению и оценки полезности обес- печиваст эффективность использования систем обучения с компьютерной поддержкой со всеми их дидактическими возможностями и ресурсами в реальном образовательном процессе, повышает качество профессионального мастерства педагога, гарантирует оправдываемость дидактического целеполагания в процессе развития личности обучающегося.
Выявлены организационно - педагогические условия по обеспечению педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой в реальном образовательном процессе на основе формализации образовательной траектории.
Определена специфика деятельности педагога при решении задач по обеспечению педагогической полезности в условиях эксплуатации таких систем и поддержания устойчивости образовательного процесса с компьютерной поддержкой.
Теоретическая значимость исследования определяется применением комплексного подхода при разработке педагогических основ установления полезности систем обучения с компьютерной поддержкой и создания поэтапной технологии измерения и оценки педагогической полезности. .Практическая значимость исследования заключается в разработке измерительного и оценочного инструментария педагогической целесообразности и педагогической эффективности систем обучения с компьютерной поддержкой; в создании поэтапной технологии установления педагогической полезности и выявлению организационно - педагогических условий обеспечения её действенности; в разработке методического обеспечения и рекомендаций для использования технологии в исследовательских целях и сопровождения её различными специалистами.
Достоверность результатов исследования обеспечена опытно- 'жепериментальной работой, проведенной на базе образовательных учреждений г Новосибирска, подтверждается адекватностью методов * исследования его целям и задачам, фактическими данными и результатами анализа, полученными при экспериментальном исследовании.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии. В работе содержится 205 страниц, 26 таблиц, 2 рисунка и 5 приложений.
В диссертации приняты следующие сокращения:
ОП - образовательный процесс;
ОУ - образовательное учреждение;
ПП - педагогическая полезность;
ПС - педагогическая система;
ПЦ - педагогическая целесообразность
ПЭ - педагогическая эффективность;
СОКП - система обучения с компьютерной поддержкой; УКТ - учебная компьютерная технология.
Комплексный подход к оценке педагогической полезности систем обучения с компьютерной поддержкой
Анализ современной психолого-педагогической литературы и педагогической практики показал, что в настоящее время проблема оценки педагогической полезности СОКП относится к разряду наиболее спорных, менее изученных как в отечественной так и зарубежной педагогике. Выявлены расхождения в научных подходах к измерению и оценке полезности не только СОКП, но и учебных компьютерных технологий, целостных компьютеризированных курсов и отдельных компьютерных программ. Сосуществование разных подходов подтверждает их частный характер, зависимый от компьютерной реализации или дидактических целей обучения.
На основе проведенного исследования покажем, как определялась полезность СОКП по мере их развития от отдельных программ до сложных компьютерных обучающих систем.
На этапе разработки отдельных компьютерных программ и пакетов программ учебного назначения доказывалась эффективность их применения при преподавании любой дисциплины. Такая эффективность выявлялась путем сравнения результатов учебно-познавательной деятельности обучающихся с исгюльзованием компьюгернои техники и без нее. Это привело к созданию различных подходов при оценке эффективности этих средств. Так, в работах [58, 79, 93,105, 111,118 и др.] разработчики при проектировании учебной компьютерной технологии основное внимание уделяли ич педагогическому качеству. Например, в работе [93] автор считает, что качество компьютерной программы учебного назначения с большим трудом поддается критериальному оцениванию. В это понятие включаются такие составляющие, как программистское качество (техника разработки самого компьютеризированного курса и входящих в его структуру компьютерных программ); алгоритмическое качество (логика построения и предъявление теоретического, справочного и практического материала): дидактическое качество (насколько хорошо удалось смоделировать в УКТ процесс обучения, основанного на взаимодействии компьютера, педагога и обучающегося); методическое качество (соответствие реальных результатов обучения планируемым, определяемым методической системой). Утверждается, что каждое из этих качеств должно базироваться на четких педагогических принципах. Другие авторы во главу угла ставили оценку эффективности последствий применения учебных компьютерных технологий [101].
При создании программно - методических комплексов начали исследовать содержательную сторону (способы предъявления различного вида учебной информации, методы и формы организации учебно -познавательной деятельности обучающихся и т.д.), разрабатывать подходы включения отдельных программ в целостные компьютеризированные курсы и проверять эффективность решения уже дидактических задач. Анализируя результаты внедрения программно - методических комплексов в образовательный процесс, разработчики приходят к выводу о необходимости моделирования процесса обучения с включением в него программных средств как целостных компьютеризированных курсов [42, 54,95, 127,131, 135 и др.].
Некоторые исследователи акцентируют внимание на определение целесообразности применения учебных компьютерных технологий в преподавании различных учебных предметов [88,111 и др]. Для этого использовались различные критерии и оценки эффективности, основанные на экспериментальных данных. Этой проблемой занимаются активно как в нашей стране, так и за рубежом [13, 26, 64, 73, 83, 117, 147,157. 159-167 и др.]. Однако во взглядах авторов существует большой разброс мнений. Так, одни авторы выдвигают на первый план уровень знаний обучаемых и время, затрачиваемое на усвоение программного материала. Другие - в качестве исходного критерия выдвигают успешность усвоения, считая, что данные о времени, затрачиваемом на изучение одного и того же учебного материала, в контрольных и экспериментальных группах не сопоставимы. Третьи выдвигают в качестве р очевидных требований к любому эксперименту по сравнительной эффективности указание времени обучения, результатов немедленной проверки и результатов отсроченной проверки (на прочность знаний). Четвертые - при оценке уровня формирования умений и навыков предлагают использовать в качестве критерия скорость и точность выполнения требуемых операций[ 117).
Определенный интерес представляет и другой подход, согласно которому основным критерием оценки эффективности учебных компьютерных технологий, в сравнении с традиционным объяснительно-иллюстративным методом обучения, является количественный показатель. представляющий собой количество учебного материала, усвоенного за единицу учебного времени [17]. Однако, если в отношении количества изучаемого учебного материала этот критерий вполне приемлем, то в соотношении прочности его усвоения и свооодного применения на практике целесообразность использования данного критерия осталась недоказанной.
В современной научно-педагогической литературе обозначен и другой подход [95,162 и др.] к определению критериев эффективности. В рамках этого подхода выдвигаются: ? оценка качества на основе соответствующих измерений. ? экспертная оценка; ? установление соответствия выполнения целей. Па основе анализа экспериментальных данных было установлено, что. используя эти три критерия, можно объективно оценить только метод преподавания,
С целью доказательства педагогической целесообразности использования в образовательном процессе большое внимание уделялось разработке различных критериев определения педагогической эффективности СОКП, основанных на экспериментальных исследованиях. Вводились и использовались такие критериальные оценки и показатели как уровень усвоения знаний обучаемых и время, затрачиваемое на освоение программного материала; успешность усвоения; скорость и точность выполнения требуемых операций; количество учебного материала, усвоенного за единицу учебного времени и другие.
Однако, все выше перечисленные критерии не позволили дать полную оценку свойств УКТ и определить какое они влияние оказывают на развитие личности обучаемого, тем более оценить и всю СОКП.
Характерной чертой таких экспериментов является выделение констатирующего и формирующего эксперимента, а так же таких типов, как-лабораторный и реальный, поисковый и контрольный. Общие черты этих типов используемых экспериментов - проведение исходного тестирования, выбор контрольных и экспериментальных групп, уравнивание условий эксперимента по ряду показателей или подбор экспериментальных групп с худшими начальными значениями измеряемых показателей, подготовка экспериментальных материалов, проведение итогового тестирования, формулирование гипотезы эксперимента, статистическая обработка результатов с последующими выводами. Оказалось, что сложившаяся технология достаточно универсальна и в общем случае при отсутствии дидактической параметризации может быть применима к самым разным исследовательским случаям, но только в рамках установления диагноза эффективности (эффекта), а не ее прогноза (качества воспроизведения процесса). Во всяком случае, пока не обнаружено никаких оснований
Инструментарий измерения и оценки педагогической целесообразности и педагогической эффективности
Педагогическая целесообразность СОКП должна интегрально отражать ее соответствие общим целям и задачам обучения и воспитания, контингенту обучающихся и условиям организации образовательного процесса. При анализе педагогической целесообразности проектирования и применения в образовательном процессе ОУ СОКП педагогом определяется возможность решения системой дидактической задачи, связанной с формированием личности обучающегося. Это отражает предполагаемые достижения профессиональной работы педагога. Значимость успеха будет объективна, если он подтвержден количественной интерпретацией прогноза оправдываемое целесообразности.
При опенке педагогической целесообразности разработки и внедрения СОКП в образовательный процесс ОУ существуют различные точки зрения Так, в работе [И 1] дается экспертная оценка педагогической целееообразности на качественном уровне. Субъективное качественное описание СОКИ отражает субъективный опыт и не является достаточно научно обоснованным. Поэтому возникает проблема усиления объективности в оценке педагогической целесообразности, чего можно, по-видимому, достичь, перейдя к сірого количественному описанию и измерению показателей и затем сравнению их с теоретическими или моделируемыми.
Итак, при анализе педагогической целесообразности решаются задачи определения степени влияния СОКП на развитие личности обучающегося и вопросы усовершенствования содержания, структуры, методики преподавания с использованием СОКП, а также подбор показателей целесообразности и определения их оптимальных значений.
На наш взгляд, такой подход позволит перейти от внешнего описания свойств СОКП к анализу внутренних механизмов последствий обучения, облегчить работу преподавателю или учителю по управлению процессом учебно-познавательной деятельностью и решать задачи по обеспечению полезности таких систем обучения в реальном образовательном процессе.
Оценку педагогической целесообразности разработки и использования СОКП необходимо определять именно с учетом возможностей педагогической системы в смысле выполнения ею основных целевых функций. Содержание технологических операций на каждом этапе приведено .
Для оценки педагогической целесообразности проектирования, апробации и применения СОКП в конкретных дисциплинах ОУ, на наш взгляд, следует учитывать комплекс важнейших характеристик, приведенных в [37]. Они могут учитываться как на этапе проектирования, так и на этапах апробации и внедрения СОКИ в реальный образовательный процесс. На этапе проектирования СОКП характеристики служат ориентировочной основой для коллектива, разрабатывающего и создающего конкретные СОКП. В этом случае приведенные характеристики являются основой для качественного анализа создаваемой учебной компьютерной технологии.
На этапах апробации и применения СОКП в образовательном процессе ОУ появляется возможность дать субъективно значимые количественные оценки по каждой из приведенных в [37] характеристик.
Обобщение полученного статистического материала позволяет учесть педагогический опыт применения СОКП в конкретных учебных дисциплинах определенного типа ОУ, внести коррективы в существующие СОКП и принять этот опыт во внимание в последующих разработках. Действительно, для того, чтобы решить целый ряд практических задач по организации занятий, педагогу необходимо иметь представление о педагогической целесообразности СОКП: как осуществляется решение дидактической задачи, анализируются, измеряются и оцениваются результаты обучения; какой интеллектуальный уровень развития обучающихся может быть достигнут9
Установлено, что подобная проблема решалась чисто эмпирически, зачастую интуитивно. Разработчики в основном опираются на практический опыт педагога, использующего СОКП в образовательном процессе. Они исходят из того, что компьютеризация процесса обучения позволяет повышать эффективность учения, в некоторых случаях становится необходимым условием не только решения дидактической задачи, но и реализации технологии обучения [33]. Остальное для образовательного процесса дополнит педагог. Отсюда сразу становится актуальной проблема о замене эмпирического опыта применения СОКП прогнозом ее полезности.
Анализируя СОКП в содержательном аспекте, можно выявить, что в любой такой системе, независимо от выполняемых ею дидактических функций, должны быть определены цели обучения и воспитания, конкретное содержание, организационные формы занятий, дидактические процессы, промоделированы действия обучаемого, педагога и компьютера с программным обеспечением. Каждая СОКП решает конкретную дидактическую задачу.
Обеспечение измерения и обработки экспериментальных педагогических данных
Для целей обработки результатов исследования разработан комплекс компьютерных программ, ориентированный на последовательную работу в процессе анализа (создания архивов экспериментальных данных; автоматизации расчетов; преобразования качественной информации в количественную; представления результатов вычислений в виде итоговых протоколов, необходимых, для формулирования выводов о модельных свойствах СОКП). Все программы комплекса работают в диалоговом режиме. После ввода и переопределения всей требуемой информации для определения оценок педагогической полезности могут быть созданы файлы данных и выданы полные или итоговые протоколы вычислений и результатов анализа. Файлы с расчетами могут быть сохранены на магнитном носителе и использоваться на последующих шагах определения комплексной оценки педагогической полезности СОКП (ПП), а также и для исследовательских целей.
Передача данных от этапа к следующему осуществляется через магнитные носители. Все промежуточные оценки должны быть вычислены или идентифицированы. В ходе оценивания вычисляются дополнительные оценки, уточняющие качество реализации модели ПС в СОКП. Анализ этой информации позволяет проводить численные эксперименты, осуществлять подбор или выбор необходимого решения дидактической задачи, устанавливать желаемые пределы измерителей и параметров и вводить их нормы.
В первую очередь вычисляются оценки для ступени абстракции, затем уровни усвоения уже на идентифицированных (смоделированных) ступенях. Только после этого. вычислив степень качества подготовленности обучающихся по одному учебному элементу, можно получить информацию уже о реализованных в СОКП образовательных траекториях с оценкой их прогнозируемой эффективности, резервах модели и погрешностях реализации технологии обучения. Широта опыта и осознанность проектируются и устанавливаются разработчиками, используются для усиления оценки ПП и при характеристике качества результатов обучения. Поэтому, определение этих оценок устанавливается без компьютерной поддержки.
Для вычисления вышеперечисленных оценок проведем анализ постановки дидактической задачи (диагностируемые цели обучения, начальное состояние развития обучающегося, конечное прогнозируемое состояние, содержание обучения).
Совокупность всех оценок представляет собой некоторую иерархическую систему, исходным параметром в которой является ступень абстракции. Установка конечной ступени абстракции подтверждается коэффициентом обоснованности. Затем внутри каждой ступени установим уровни усвоения. Разность между суперпозициями этих оценок (конечная суперпозиция и исходная) моделирует эволюционную ірансформацию развития личности.
Ступень абстракции р измеряется в четырехбалльной шкале и принимает значения Л,Б,В,Г, согласно В. П. Беспаль ко [16]. При численных расчетах мы полагаем А = 1,...,Г = 4.
Подобным же образом в числовых баллах определяется и уровень усвоения а. Если значение не установлено, то ему приписывается число О(нуль).
Качество подготовленности учащихся D(p,a) определяется по эмпирической формуле (10) которая моделирует количественную меру перехода обучающегося с одного зафиксированного уровня развития на другой в процессе обучения.
Оценка D(P,a) определяет минимальный дидактический объем, который обучающийся должен освоить при минимальной широте приобретаемого опыта (один учебный элемент).
На практике, при выполнении определенной учебно- познавательной деятельности обучающийся осваивает заданное число учебных элементов, которые подсчитываются широтой опыта О. При этом, реальная сумма усвоенных учебных элементов может быть меньше заданной, умноженной при этом на коэффициент усвоения.
Кроме того, приобретаемая широта опыта осваивается с определенной степенью осознанности, которая измеряется в трехбалльной шкапе.
Полный дидактический объем представляет собой произведение качества подготовленности обучающегося на установленную широту опыта (коэффициент усвоения умноженный на полную широту опыта) и на степень осознанности либо произведением коэффициента усвоения на сумму произведений качества подготовленности на соответствующую степень осознанности.
Отношение полного дидактического объема к экспозиции времени сеанса обучения характеризует среднюю скорость обучения и служит мерой для оценки интенсивности обучения.
При проектировании СОКП и при экспертной проверке разработанных СОКП, анализе их дидактического качества определяющими (базовыми) являются первые три оценки, позволяющие представить учебную компьютерную технологию совокупностью (семейством) возможных образовательных траекторий. Здесь можно получить определяющие выводы о педагогической полезности принять решение о педагогической целесообразности и установить потенциальную расчетную эффективность до использования УКТ в образовательном процессе.
Остальные оценки важны для моделирования управления процессом обучения, контроля, оценивания результатов учебно-познавательной деятельности и для исследования СОКП как модели педагогической системы.
Оценка педагогической полезности компьютерной поддержки и компьютеризированных курсов
В настоящее время в начальной школе используются различные виды программно-методического обеспечения. Многолетнее наблюдение и проведенный нами опрос показал, что за использование отдельных компьютерных программ высказались 12% учителей начальной школы, за программно-методические комплексы - 32%, за электронные учебники - 9%, за целостные компьютеризированные курсы - 95%. Вариантом такого курса может выступать предлагаемая нами отдельная компьютерная программа, как образец компьюгерной поддержки [53-54], содержащую урок математики по теме: «Определение площади и периметра прямоугольника».
При измерении и оценке педагогической целесообразности такой СОКП в качестве параметров были приняты: ступень абстракции ((І), уровень усвоения (а), широта опыта (О), ступень осознанности (5). Критериями для принятия решения о педагогической целесообразности являются: изменения по траекториям подготовленности обучающихся (D(B,a)), индекс развития (J), коэффициент усвоения (Ка).
Достижение цели занятия устанавливается при условии выполнения обучаемыми заданий различного уровня усвоения по данной теме, иллюстрирующие изученные понятия и способы вычисления площади и периметра. При взаимодействии с СОКП для установления готовности обучаемого к восприятию новой информации с эмпирическо-рецептурного уровня развития (ступень абстракции А) используются результаты диагностики. Для этого выполняются задания на уровне усвоения учебного материала a =1.
Диагностирование целей обучения, предусмотренных в УКТ осуществляется на уровне осознанности ft^l (используется информация только из изучаемой учебной дисциплины). При этом обучающийся усваивает следующий объем ориентировочной деятельности процессы - 2, объект -1, лей сі вия-2.
Широта опыта будет равна 5 (О=о). Особенности работы в СОКП заключаются в том, что обучающийся может обращаться к помощи, имеющийся в структуре компьютерной программы. Помощь имеет три уровня детализации. Кроме того, в модели ПС заложен алгоритм, когда обучающиеся во время учебно-познавательной деятельности начинают обучение с фиксированного уровня готовности с начальными параметрами: В=1,а=1.
Обучение завершается при выполнении дидактических тестов и решении типовых задач на более высокой степени абстракции, так как в условиях заданий содержатся понятия только из изучаемой темы и присущие данному предмету. При этом параметры становятся а =1 и/или а=2, a р=2.
Содержание дидактическою материала, заложенное в структуру СОК.П, соответствует учебной программе по данному предмету и реализовано в различного типа заданиях, Всего в СОКП содержится 6 типов заданий. Четыре задания относятся к уровню усвоения а =1 (усвоенный учебный элемент оценивается 10 баллами) и две задачи - к уровню усвоения а =2 (усвоенный учебный элемент оценивается 20 баллами).
Смоделированная дидактическая задача решается в СОКИ на основе познавательной деятельности обучающихся. Учебная задача каждого типа решается обучающимся до тех пор, пока он не сможет решить ее правильно, не обращаясь при этом к помощи. Компьютер контролирует учебные действия обучающегося и служит средством проверки уровня подготовленности и установлению досгижения им поставленных учебных целей.
Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что данная СОКП представляет собой модель педагогической системы.
В результате учебной работы в СОКП обучающийся должен освоить материал на уровне усвоения а=1 и ступени абстракции Р^2. Предусмотрен также выход обучающегося на уровень усвоения а^2 и ступень абстракции р=2. Результативность решения задач оценивается в баллах. Величина балла зависит от уровня усвоения и характера учебно-познавательной деятельности. За обращение к помощи баллы снимаются. Уровень необходимой помощи определяет сам обучающийся.
Параметрическое описание дидактической задачи, прогноз и фактические результаты обцучения приведены в приложении 4.
Определим основные параметры, необходимые для оценки педагогической полезности. Корректность дидактической задачи в СОКП может быть определена с помощью коэффициента корректности контроля (Kd). Он определяется по формуле (2), приведенной в главе ].
В случае, если а-] и ц =1 (то есть проверяется умение решать задачи на узнавание), то Kd=\. Если а=2 и ц=2 (то есть проверяется умение решать путем буквального не преобразованного алгоритма деятельности), то Kd=l. В обоих случаях это означает, что качество контроля адекватно предлагаемым задачам, и соответствует уровню контроля ц,
Индекс развития позволяет устанавливать пороговое значение необходимого уровня сформированности умений и навыков и не только управлять образовательным процессом, но и представлять после обучения реальную оценку индивидуально по каждому обучающемуся. В нашем случае он будет составлять 95% при а=1, и 75% при а=2. Качество усвоения зависит от того, какую учебно-познавательную деятельность выполняет обучающийся, и характеризуется уровнем усвоения, который определяется коэффициентов усвоения (Кц). В рассматриваемой нами СОКП он составляет 0.9. Для определения качества подготовленности обучающихся (D(li,a)) предлагается использовать эмпирические формулы (11). Таким образом, D(B,a)=4.
