Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обучение по разветвлённой программе как педагогическая проблема 13
1.1. Учебные ситуации разветвления действий учащегося 13
1.2. Компьютеризированная педагогическая поддержка действий учащихся в ситуации разветвления рассуждения 30
1.3. Проблемы педагогических условий компьютеризированной педагогической поддержки действий учащегося 56
Выводы по главе 1 65
Глава 2. Компьютеризированная педагогическая поддержка действий учащегося при работе по разветвлённой программе 68
2.1. Исходные позиции построения модели 69
2.2. Моделирование организации процесса обучения с поддержкой оценочных действий учащихся 72
2.3. Организация содержания разветвленной обучающей программы 99
Итоги выполнения главы 2 116
Глава 3. Процесс обучения с компьютеризированной педагогической поддержкой действий учащихся при работе по разветвлённой программе 119
3.1. Организация занятия с компьютеризированной педагогической поддержкой действий учащихся по разветвленной программе 120
3.2. Учебные успехи учащихся на экспериментальных занятиях 123
3.3. Представление обучаемых об эффективности компьютеризированной педагогической поддержки их действий при работе по разветвленной программе 155
3.4. Экспериментальное составление разветвленных обучающих программ. Представления обучаемых о трудности составления и удовлетворенности им 163
Итоги выполнения главы 3 167
Заключение 172
Использованная литература 175
Приложения 185
- Учебные ситуации разветвления действий учащегося
- Компьютеризированная педагогическая поддержка действий учащихся в ситуации разветвления рассуждения
- Исходные позиции построения модели
- Организация занятия с компьютеризированной педагогической поддержкой действий учащихся по разветвленной программе
Введение к работе
Совершенствование процесса обучения является одной из важных задач народного образования. Но на пути его улучшения возникают различные трудности, среди которых усложнение и увеличение объема работы преподавателя. Он не всегда успевает делать все то, что обеспечивало бы эффектив- ную работу всех обучаемых. Не все действия он может выполнить адекватно учебным задачам и состоянию обученности учащихся. На помощь приходит компьютер как средство, используемое для оказания помощи учащемуся.
Компьютер создал условия для использования в обучении программирования, идеи которого получили отражение в концепциях программированного обучения: в линейной модели подкрепляемого научения психолога Б. Ф. Скиннера, модифицированной линейной модели С. Пресси и разветвленной модели Н. Краудера. В последнем варианте модели предусмотрены разветвления возможных направлений деятельности учащегося, для чего используется выборочный ответ на задаваемые вопросы. Но последний прием не исчерпывает поддержки возможных способов организации действий учащегося и ответвления не всегда соответствуют хорошему выбору пути обу чения, носят частный ограниченный характер. Целесообразно предоставить учащемуся возможность запрашивать интересующую его информацию, выполнять кроме заданий с выборочным ответом задания с конструируемым ответом и получать при этом комментарии допускаемых ошибок. Исследователи Г.Н.Александров [5], А. И. Архипова [10], Н. П. Брусенцов [26], П. Л. Брусиловский [27], Б. С. Гершунский [40], Т. А. Ильина [74], М. Кирмайер [80], М. В. Кларин [81], Д. Коулсон [90], Б. X. Кривицкий [87], Д. Крэм [98], Э. Г. Малиночка [120], Г. Г. Маслова [124], Е. И. Машбиц [129, 130], А.Морозов [131], Ю. Мякишев [133], Г.С.Поспелов [152], У.К.Ричмонд [155], Г. К.Селевко [160, 161], Г. Сильберман [90], А. В. Соловов [168], Л.М. Столаров [169], Н.Ф.Талызина [173], С. А. Христочевский [190] и др. предложили подходы к формированию учебных заданий для программированного обучения, но они еще не решили все возможные проблемы его организации.
В компьютеризированном обучении необходимо предусматривать возможные повороты хода рассуждений учащегося, которые педагоги учитывают по-разному: А. И. Архипова [10], Ю. К. Бабанский [14], Е. И Ильин [73], С.Ю.Курганов [101], И. Я. Лернер [105], В. Оконь [138], Г. А. Цукерман [200], И. С. Якиманская [209] и др. отмечают, что нужно учитывать индивидуальность каждого обучаемого; В. К. Дьяченко [65], Б. И. Коротяев [88], Х.Й. Лийметс [106], Б.Т.Лихачёв [107], М. И. Махмутов [128], П. И. Пидкасистый [147] и др. утверждают, что если творческое задание расчленить на ряд относительно простых заданий, то это позволит привлечь всех учащихся к активной работе.
Глубина разветвлений зависит от уровня усвоения учебного материала. Дидакты А. И. Архипова [10], В. П. Беспалько [22], С. П. Грушевский [48], Л. В. Занков [67], Э. Г. Малиночка [113] и др. рассматривают принцип обучения на оптимальном уровне трудности. Он является высоким. Для поддержки действий обучения на высоком уровне сложности и трудности каждому обучаемому требуется своя система поддержки, адекватная его индивидуальным особенностям и текущей учебной ситуации.
В соответствии с этим принципом в процессе обучения необходимо создавать ситуации, содержащие достаточно трудностей. Но если они появляются, то нужно предусматривать и оказать своевременную помощь в том случае, когда учащийся не может их преодолеть. Для этого можно использовать применявшиеся педагогами разветвления обучающих программ.
На современном этапе развития учебного процесса обучающемуся нужно создавать такие условия, чтобы он сам мог выбирать путь обучения или строить его, самостоятельно определять свои действия. Новая социальная ситуация требует от человека полной самостоятельности и ответственности за своё личностное развитие и качество своей деятельности.
Идея компьютеризированной педагогической поддержки действий учения непрерывно развивается. Автоматизированная обратная связь в обучаю щей компьютеризированной программе содействует превращению объекта обучения в субъект. Еще такие известные педагоги А. Дистервег [60], П. Ф. Каптерев [77], К. Д. Ушинский [183], психологи П. П. Блонский, С.Л.Рубинштейн [156], а также современные педагоги Н. Н. Верцинская [31], В. Е. Гурин [49], В.И.Жукова [31], А. И. Кочетов [94], Э. И. Латеева [31], Э. Г. Малиночка [117], В. Ю. Рогачева [31], В. Р. Шишков [31] и др. отмечали, что воспитанник должен быть не только объектом воспитания, но и субъектом; в воспитании и обучении учащегося надо опираться на его самодеятельность. Эту идею поддерживают и философы. Б. С. Гершунский считает, что во всех подразделениях системы образования следует создавать "разветвленную сеть образовательных услуг" [41, 329].
Руководство, подсказка, совет, консультация играют большую роль в разветвлённом обучении. Многие педагоги, такие как: Ю. К. Бабанский [16], И. Ф. Вольвиль [173], М. Г. Горбач [173], А. Ламсдейн [223], Б. Ф. Скиннер [226], Д. Смит [173], Л. М. Столаров [169], Н. Ф. Талызина [173], Д. Холланд [173] и другие в своих работах рассматривают подсказки как стимулятор мотивации. Однако структуры и содержание их еще не получили достаточного исследования в педагогической науке.
С. П. Седых [159] предложила способы инструментальной программной поддержки действий обучаемых, выходящие за рамки операционных кадров, включающие средства анимации. Э.В.Черникова [201] разработала легко организовываемые преподавателем способы вызова на экран компьютера локальных консультаций по тексту предыдущего информационного кадра. Назрела необходимость создания оперативных легко применяемых способов включения в программу любого вспомогательного материала, консультации в любое время в соответствии с учебной ситуацией.
Благоприятные технические возможности обеспечения поддержки действий учащегося при работе по разветвленной программе предоставляет современная компьютерная техника. Но выделение и достаточное обоснование соответствующей совокупности педагогических условий еще не выполнено.
Авторы разветвлённых обучающих программ описывают процесс обучения по ним на конкретных примерах. Разветвленные обучающие программы рассматриваются по конкретным дисциплинам, не делаются попытки выделить их инвариантную структуру. Они не имеют достаточного обоснования в педагогической науке. Действия преподавания описываются в конкретных ситуациях на определённых этапах процесса обучения. Отсутствует дос таточное обобщение их при разветвлениях учебных действий учащихся.
Потребность в компьютеризированной педагогической поддержке действий учения (оказание своевременной помощи учащемуся в выполнении его действий) при работе по разветвленной программе вытекает из необходимости саморазвивития, самосовершенствования учащегося путем самостоятельного определения возможной траектории движения обучения, обуславливатьется необходимостью осуществления индивидуального подхода к учащимся, учета их познавательных запросов и содержания допускаемых ошибок. Компьютер необходимо использовать для оказания своевременной помощи учащемуся, когда он не может самостоятельно, без преподавателя выполнить какое-то действие.
Отмеченные обстоятельства обусловили появление проблемы: как компьютеризировать педагогическую поддержку всевозможных учебных ответвлений хода действий учащегося. Отсюда вытекает тема нашего исследования: "Компьютеризированная педагогическая поддержка действий учащегося при работе по разветвленной программе".
Объектом исследования нами избран процесс обучения с улучшенной поддержкой познавательных и оценочных действий учащегося. Предмет исследования - компьютеризированная поддержка действий учащегося в процессе обучения.
Цель исследования заключается в построении и обосновании эффективной инвариантной разветвленной структуры компьютеризированной педагогической поддержки действий учащегося в процессе обучения.
Гипотеза. Мы исходили из предположения, что:
— совокупность потребностей обучаемого в педагогической поддержке его действий в процессе обучения имеет инвариантную структуру, которой должна соответствовать адекватная инвариантная структура возможностей выполнения действий преподавания, поддерживающих действия учения;
— дидактическая компьютеризированная модель инвариантной разветвленной структуры педагогической поддержки действий учащихся предоставляет возможность формировать адекватную инвариантную структуру блока (любого) разветвленной обучающей программы, имеющего любую логику ветвления, и в то же время предусматривает возможность в каждом блоке выдавать информацию любого вида, обуславливаемого логикой содержания кадра;
— включение в процесс обучения адекватной возникающим затруднениям и намерениям учащегося разветвленной структуры компьютеризированной поддержки его действий по восприятию основной и вспомогательной изучаемой учебной информации, содержательных комментариев выполняемых действий и оценочных сообщений существенно гармонизирует выполняемую деятельность и повышает ее эффективность;
— действия компьютеризированной поддержки траектории учения имеют инвариантные свойства, позволяющие построить из них педагогическую модель, адекватную учебным действиям в ситуации разветвления траектории действий учащихся.
В соответствии с проблемой, целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:
1. Изучить состояние проблемы разветвления и компьютеризированной педагогической поддержки учебных действий учащихся в педагогической литературе.
2. Разработать инвариантную модель компьютеризированной педагогической поддержки действий учащегося при работе по разветвлённой программе.
3. Исследовать педагогическую эффективность экспериментальной мо дели компьютеризированной педагогической поддержки действий учащихся при работе по разветвлённой программе.
Мы применили следующие методы исследования: анализ специальной научной литературы, педагогическое моделирование, естественный педагогический эксперимент, анкетирование, параметрические и непараметрические методы математической статистики.
Методологической основой исследования являются: философские трактовки всеобщей связи и взаимообусловленности явлений перехода количественных изменений в качественные; системно-структурный анализ; педагогическая интерпретация философского учения о борьбе старого и нового, воспитании и самовоспитании, управлении и самоуправлении и др.
Теоретической основой исследования являются: теория целостного педагогического процесса, опирающаяся на признание необходимости субъектного развития и саморазвития личности в образовании единства внешнего и внутреннего (Ю. К. Бабанский [15], В. Е. Турин [50], А. И. Кочетов [92], Н.В.Кузьмина [100], Э. Г. Малиночка [117], С.Л.Рубинштейн [156], М. Н. Скаткин [163], Л.М.Фридман [186], и др.); деятельностная теория обучения; физиологическая теория функциональной системы (П. К. Анохин [7] и др.); кибернетическая трактовка управляемой системы; теория обратной связи в педагогике (А. М. Дорошкевич [64], Т. А. Ильина [74], Э. Г. Малиночка [112], В. В. Одегова [137], Ю.В.Павлов [141], Н. Ф. Талызина [174] и др.); теория научного творчества (В. П. Бедерханова [19], И. А. Зязюн [72], А. И. Кочетов [91], Н.В.Кузьмина [100], В. Д. Португалов [151], Н. Н. Тарасевич [140], Л. М. Фридман [186] и др.).
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в том, что разработана структура комплекса инвариантных действий преподавания в полном цикле процесса обучения, обеспечивающая возможность педагогу оперативно строить и запускать в действие конкретную обучающую программу с любой логикой ветвления, предоставляющей обучае мому возможность строить свою траекторию действий в соответствии с логикой формирования ответа и проявлением познавательного интереса. Это раскрывает новые возможности расширения теории применения компьютерной техники для развития учебной познавательной активности.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанная педагогическая компьютеризированная модель поддержки действий учащегося представляет собой разветвленную схему возможных инвариантных траекторий хода его мысли, повороты которой обуславливаются успешностью действий (понятно, непонятно, правильно, неправильно, в чем ошибка) и познавательными запросами.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Инвариантная модель разветвленной структуры компьютеризированной поддержки действий учащегося в процессе обучения, отражающая возможные разветвления хода действий и состоящая из блоков различного уровня детализации поддержки изучения обязательного и вспомогательного содержания учебного материала, направляет действия автора обучающей программы на создание блоков, содержание и структура которых обеспечивают проявление обучаемым инициативы в выборе способа и содержания очередного познавательного действия и использование допускаемых ошибок.
2. Инвариантные приемы детализации поддержки действий учащегося, встречающего затруднения и проявляющего познавательный интерес, являются проводниками его в поиске оптимальных путей осмысления компонентов учебного материала и усвоения изучаемого содержания.
3. Прямая и последовательная детализация обязательного и вспомогательного содержания разветвленной обучающей программы, адекватная структуре учебного занятия, обеспечивает направление внимания учащегося на компоненты учебного материала, адекватные его текущим успехам и познавательным потребностям в процессе выполнения учебной деятельности.
4. Поступление учащемуся оценок его действий со стороны преподавания (компьютеризированной обратной связи) или учения (догадки и намере ния обучаемого) порождает потребность в текущей педагогической процессуальной поддержке учебных действий, которая может быть осуществлена при помощи компьютера.
Базой исследования явились математический факультет и факультет романо-германской филологии Кубанского государственного университета, группы школьников, посещающих в Кубанском университете занятия по информатике.
Исследование проводилось по следующим этапам.
1. 1998 - 1999 г. Исследование состояния проблемы. Изучение специальной литературы и опыта применения компьютера в процессе обучения, участие в научно-практических конференциях и семинарах:
2. 1999 - 2000 г. Разработка и совершенствование экспериментальной модели компьютеризированной педагогической поддержки учебных действий учащегося при работе по разветвлённой программе. Определялись исходные позиции авторской разработки модели. Выполнялось педагогическое проектирование действий преподавания и учения, составлялись по этим проектам обучающие программы. Проводилось их лабораторное испытание. На основе результатов испытаний вносились коррективы в структуры действий и программные продукты, после чего они снова испытывались и т. д.
3. 1999 - 2001 г. Испытание и совершенствование экспериментальной модели.
4. 2001 - 2002 г. Обобщение результатов исследования. Достоверность результатов исследования обеспечена применением комплекса мер, в который входят: опора на методологические и теоретические концепции и результаты исследования других авторов; промежуточные и итоговые испытания разрабатываемых структур и положений; совокупность используемых методов, адекватных предмету, цели и задачам исследования; репрезентативностью опытно-экспериментальных данных; применением методов математической статистики.
Личный вклад соискателя в получении научных результатов заключается в разработке и педагогическом обосновании инвариантной модели компьютеризированной педагогической поддержки учебных действий учащегося при работе по разветвлённой программе; в раскрытии содержания обязательных и вспомогательных операций информационного и операционного действий шага обучения; в построении разветвленных инвариантных структур информационного и операционного действий шага обучения различных уровней детализации; в описании организации и содержания разветвленной обучающей программы; в описании организации занятия с компьютеризированной педагогической поддержкой действий учащегося по разветвленной программе; в раскрытии взаимосвязи между компонентами обучающей программы и компонентами ряда действий обучения; в организации и проведении педагогического эксперимента, обобщении результатов исследования.
Апробация и внедрение результатов исследования. Разработанные нами обучающие программы и методика их составления используются в процессе обучения на математическом факультете и факультете романо-германской филологии Кубанского государственного университета. Материалы диссертации докладывались на заседании кафедры педагогики КубГУ, на межвузовской научно-методической конференции ("Компьютеризация учебного процесса и вопросы применения компьютерных и информационных технологий", 16-17 мая 2002, Краснодар), на четырех межрегиональных научно-методических конференциях (Южно-Российская научно-методическая конференция "Содержание социально-гуманитарного образования в меняющемся мире: междисциплинарный подход", 26-28 мая 2000, Краснодар; межрегиональная научно-практическая конференция "Экология. Медицина. Образование", 28 - 29 октября 2000, Краснодар; научно-практическая конференция "Пушкинские чтения. Философия любви и добра", 19-20 октября 2000, Краснодар; научно-практическая конференция 15 октября 2000, Геленджик), на двух международных научно-методических конференциях (третья международная научно-методическая конференция "Проектирование инновационных процессов в социокультурной и образовательной сферах", 12 14 июня 2000, Сочи; шестая международная конференция "Экология и здоровье человека. Экологическое образование. Математические модели и информационные технологии", 7-12 сентября 2001, Краснодар). Материалы исследований публиковались в сборниках и журналах (6 публикаций).
Учебные ситуации разветвления действий учащегося
Рассуждения в нашем понимании есть отражение мыслительной деятельности. Расчленение предметов, разложение их на составные части, анализ предметов и их свойств являются мыслительными операциями. Каждый компонент любого явления имеет сложную структуру. "Электрон так же не исчерпаем, как и атом,..." (В.И.Ленин [104]). Отсюда вытекает необходимость раскрытия структуры разветвления содержания учебного материала, учебных действий, педагогической (в том числе компьютеризированной) поддержки.
Глубина разветвлений зависит от уровня усвоения учебного материала.
Еще советский дидакт Л. В. Занков пользовался понятием "трудность", "мера трудности" обучения. Он рассматривал принцип обучения на высоком уровне усвоения: "Обучение на высоком уровне трудности сопровождается соблюдением меры трудности. Мера трудности имеет не абсолютный, а относительный характер". Дополнительным материалом для конкретизации меры трудности применительно к группе учащихся в целом, а также к каждому, соответственно индивидуальному своеобразию усвоения учебного материала, являются сведения о ходе усвоения знаний и навыков [67].
Из этого можно заключить, что у каждого учащегося своя мера трудности. Если она будет пониженной, то обучаемый не будет находиться в состоянии преодоления противоречий обучения. А если будет повышенной, то он поневоле может пойти по пути механического запоминания или вообще отказаться от изучения данной части учебного материала и нарушать дисциплину, т. е. появляется отрицательная мотивация к обучению.
Критикуя Л. В. Занкова, В. П. Беспалько пишет, что ни Л. В. Занков, ни его последователи так и не дали четкого определения понятию "трудность обучения". В то время не была осознана необходимость в четкой структуризации понятия "трудность усвоения". Л. В. Занков пишет о "мере усвоения", о которой умалчивает В. П. Беспалько, и которую помогают выявить дифференцированные сведения об учащихся.
В. П. Беспалько вводит уровни усвоения для того, чтобы каждый ученик учился сообразно своему уровню [22]. Но ученику требуется подсказка, адекватная его уровню усвоения и конкретному содержанию изучаемого материала. Обучение не линейно и не может идти в одном направлении для всех. Существуют такие понятия как прочность и устойчивость приобретенных знаний, умений и навыков. И от меры последних, по нашему мнению, зависит мера трудности.
В. П. Беспалько строит свою теорию выявления уровня усвоения на основе линейных тестов. Но известно, что человек, умеющий прекрасно решать задачи может и не справиться с предложенным линейным тестом в отведенное для него время и наоборот. Всем известно, что решать задачи гораздо сложнее, чем отвечать на вопросы. С помощью линейных тестов, по нашему мнению, хорошо проверять базовые знания при их первичном формировании. Можно привести пример, когда ученик грамотно пишет и высказывается, но не помнит четких формулировок некоторых правил грамматики. Каков смысл их требовать, если он автоматически их применяет?
Т. И. Збукарева, П. А. Позин , В. Д. Синявский [68] описывают свой опыт работы с линейными тестами: "Педагогическое тестирование как сравнительно новый прогрессивный способ контроля знаний учащихся получает всё большее распространение. Цель теста состоит в дифференциации уровня подготовки абитуриентов вузов в процессе массового централизованного тестирования". Проводимое тестирование по математике является линейным и проводится по программе Ю. М. Неймана [134].
С помощью линейного тестирования невозможно качественно определить знания и умения. Например, малейшая арифметическая ошибка в решении поставленной задачи даст неверный результат. Абитуриента можно легко научить решать тесты, а научить решать задачи, анализировать и делать выводы гораздо сложнее, т. к. траектория обучения у каждого ученика своя. Поэтому линейное тестирование не приемлемо для решения эвристических, творческих задач по математике, физике, химии, и гуманитарных предметов. Отсюда появляется проблема того, что в школе начинают учить не решать задачи, не искать оптимальные пути решения, а выдавать правильные ответы, полученные неизвестным путём. В решении задачи или проблемы главным является не результат, а процесс получения его. Во всяком конечном продукте, по определению К. Маркса, объективизируется ("кристаллизуется") весь процесс его получения, но представлен он в нём в снятом, свёрнутом виде, что затрудняет его анализ [122].
Компьютеризированная педагогическая поддержка действий учащихся в ситуации разветвления рассуждения
В педагогической литературе в основном все проблемы учебного процесса связывают с ситуациями разветвления действий учащегося.
Известно, что в процессе обучения каждый обучаемый воспринимает изучаемый материал по-разному. Одному ученику не требуется много времени для его усвоения, ему достаточно один раз сказать или показать, другому - нужно несколько раз что-либо повторить, третьему - ещё понадобится не только продемонстрировать и записать, а также предоставить альтернативные объяснения, напомнить уже изученный материал и т. д. Когда обучаемый получает вопрос, задачу или задание, то происходит такая же ситуация: один ученик справляется без затруднений; другому - нужна подсказка; третьему - дополнительные облегчённые вопросы, задачи или задания, а может даже повторение ранее изученного материала и т. д.; четвёртому - всё перечисленное выше.
В основном педагоги ориентируются на так называемого среднего ученика, а разветвления логических действий используют при контроле. Например, на лекциях поток информации для каждого ученика такой, как и для всех других и отсутствие постоянной обратной связи не даёт возможности каждому учащемуся на нужном уровне освоить учебный материал. На практических занятиях при выполнении задания выявляются пробелы в освоении лекции, происходит коррекция знаний и умений. Но если бы при изучении нового материала были учтены разветвления действий каждого учащегося, то время, затрачиваемое на коррекцию знаний и умений, сократилось бы до минимума.
В педагогической литературе отмечается, что опыт учащегося служит важнейшим источником учебного познания. Педагог (равно, как и весь комплекс используемых им дидактических средств) выполняет не роль "фильтра", пропускающего через себя учебную информацию, а роль помощника в работе ученика. В идеале педагог становится организатором самостоятельного учебного познания учащегося. Их взаимодействие с учебным материалом, друг с другом и с учителем строится как учебно-познавательное, в котором учитель выступает как один из источников информации. М. В. Кларин отмечает, что схематически такой подход к обучению в противовес традиционному можно изобразить следующим образом (см. рис. 1.1).
Исследуя приведенный выше рис. 1.1 можно заметить, что схема, изображенная слева, отражает традиционное обучение, при котором педагог взаимодействует с учащимися и содержанием учебного предмета, а ученики только с педагогом. Но здесь можно не согласиться, так как ученики при любых системах обучения контактируют с его содержанием. Схема, изображенная в центре, по словам автора, отражает период перехода от традиционного к инновационному обучению. А схема, изображенная справа, отражает инновационное обучение. В последней схеме отсутствие отражения связи преподавателя и содержания учебного предмета, а также нет связей между учащимися.
М. В. Кларин не объясняет содержание приведенных схем, он использует их только для иллюстрации перехода от одной системы обучения к другой, не раскрывая педагогической сущности этих схем. Думается, что схема, расположенная в центре, отражает разветвления взаимодействий учащихся, преподавателя и содержания обучения без классификации этих ответвлений и взаимодействий.
Автор отмечает, что исследовательская ориентация в обучении исходит из собственного опыта учащегося, который организует педагог. Цель обучения - развивать у учащихся возможности творчески осваивать новый опыт. Основой такого освоения служит целенаправленное формирование творческого и критического мышления, опыта и инструментария учебно-исследовательской деятельности, ролевого и имитационного моделирования, поиска и определения собственных личностных и ценностных отношений. Ход и результаты обучения приобретают личностный характер [90].
При таком подходе к обучению учащийся сам выбирает средства и путь обучения, а преподаватель поддерживает его действия и в некоторый момент может предложить помощь, проконсультировать о том, как получить нужную информацию.
В педагогической литературе отмечается, что типичной для исследовательской ориентации в построении учебного процесса является, например, следующая рекомендация учителям в курсе "Изучение естествознания в элементарной школе": "Больше слушать, чем говорить, больше наблюдать, чем показывать, и оказывать помощь в работе учащихся, избегая задавать ей определённое направление" [225].
Известно, что если учащийся обучается по разветвлённой программе и при этом следующий шаг обучения выбирается программой, а не самим учеником, то он становится марионеткой самой программы, которая не сможет предусмотреть все пути его мыслительной деятельности, поэтому учащийся должен сам выбирать следующий шаг обучения.
Ещё педагог А. Дистервег писал: "Было время, когда считали возможным сообщать образование. Даже знания в собственном смысле слова сообщить невозможно. Можно их человеку предложить, подсказать, но овладеть ими он должен путём собственной деятельности... Можно наполнить чем-нибудь тело, например ядом, но ум наполнить ничем нельзя. Он должен самодеятельно всё охватить, усвоить, переработать" [60].
По мнению известного русского педагога П. Ф. Каптерева: "Образовательный процесс не есть лишь передача чего-то от одного к другому, он есть только посредник между поколениями; представлять его в виде трубки, по которой культура переливается от одного поколения к другому, неудобно. Подобный дидактический взгляд совершенно не отвечает громадному количеству фактов, не подтверждается ими и даже прямо опровергается" [77].
"Сущность школьного образования и воспитания заключаются в самообразовании и самовоспитании... воспитание и образование в целом и каждый отдельный момент их могут удаться только тогда, когда воспитатель при объяснении, внушении, доказательстве способен возбудить собственный самобытный процесс в сознании воспитуемого, который в известной степени был бы подобен процессу в голове воспитателя и имел бы таковую же силу убедительности. Если этого не случится, то труды воспитателя не достигнут цели..." [77].
Исходные позиции построения модели
В качестве исходной позиции построения модели компьютеризированной поддержки действий учащегося, при работе по разветвлённой программе, мы приняли формализованные модели методов первичного формирования знаний: - с автоматизированной обратной связью Э. Г. Малиночки, [112, 77-90]; - с использованием компьютера, разработанную Э. В. Черниковой [201, 43], где буквы с индексами обозначают инвариантные действия обучения. Ее форма: [А,ВС(Нк Щ ]. (1) АІ - способы ознакомления учащегося с очередной порцией нового учебного материала: А] - ознакомление учащегося с очередной порцией нового учебного материала путём выдачи его на экран компьютера; А2 - ознакомление учащегося с очередной порцией нового учебного материала путём выдачи его на бумажном носителе. В - предъявление задания (операционного кадра) на индивидуальном эк- ране компьютера. Cj - способы формирования ответа: С/ - конструирование. Ответ составляется из предъявляемых для выбора элементов ответа, «кусков» информации; Сг - выбор. Для выбора предъявляются готовые ответы, среди которых правильные и неправильные, более правильные и менее правильные и т. п.; Сз - свободное формирование. Придумывание, вспоминание и т. п.; С 4- вычисление. Dj - способы осуществления обратной связи: Dj -сообщение компьютера о правильности действия (правильно/неправильно) и переключение его на следующую операцию только после правильного ответа (верного ответа); D2 -сообщение компьютера о правильности действия (правильно/неправильно), выдача разъяснений (в случае допущения ошибок) и переключение его на следующую операцию только после правильного выполнения действия (верного ответа). Hk - различные запросы помощи учащемуся: Hi - повторение условия текущего задания. Потребность в нём может возникнуть, если в связи с большим количеством комментариев оно уйдёт за пределы кадра до ввода учащимся в компьютер правильного ответа; Н2 -повторение последнего информационного кадра или нескольких кадров по теме решаемого вопроса (операция выполняется, если программа содержит информационные кадры); Н3 — выдача подсказки. Желание получить её у учащегося появляется в том случае, если ему кажется, что для сформирования ответа недостаёт какой-то маленькой идейки, небольшого «толчка»; Н4 - выдача верного ответа. Желание посмотреть его у учащегося появляется тогда, когда он отчаивается в попытках найти его самостоятельно. Так как помощь Н запрашивается не всегда, то это обозначение заключается в круглые скобки. В приведенной выше форме (1) для каждого метода обучения все индексы имеют фиксированные значения, а означает многократное повторение одной и той же совокупности действий, которая представляет собой шаг процесса обучения. Конкретный метод обучения может быть составлен из разных или одинаковых способов построения шага. Шаги обучения Э. Г. Малиночки и Э. В. Черниковой состоят из инвариантных действий преподавания и учения AiBC(H)Di. Меняя приёмы обучения, они получили множество видов шагов процесса первичного формирования знаний. Совокупности этих шагов образуют различные методы обучения. В реальном процессе обучения, в рамках этапа учебного занятия, на котором применяется один метод обучения при первичном формировании знаний с использованием программированных материалов, как правило, среди указанных в форме четырех компонентов метода часто меняет свою структуру только третий - способ формирования ответа (С). В остальных, как правило, в пределах одного этапа занятия при переходе от шага к шагу виды действия не изменяются. Речь идет о такой совокупности способов построения шагов, как, например, у Э. В. Черниковой: Э. Г. Малиночка рассматривает 10 возможных методов первичного формирования знаний с автоматизированной обратной связью, которые расположены им в ранговую последовательность по убыванию обеспеченности средствами автоматизации и программирования [112, 89]: Э. В. Черникова из этих методов выбрала, исследовала и усовершенствовала 4 первых метода [201, 41]. В результате получила методы первичного формирования знаний с автоматизированной обратной связью, структурные формы которых имеют вид: В этих методах предусматривается предоставление возможности обучаемому пользоваться подсказкой. Данные формы являются полулинейными-полуразветвленными, так как на ответвления ученики выходят редко, потому что они их не удовлетворяют. Авторы приведенных выше моделей первичного формирования знаний с использованием автоматизированной обратной связи воплотили их в обучающие программы, которые успешно используются в изучении таких дисциплин, как: педагогика, теория вероятностей и т. д. Эксперимент показал, что использование этих программ улучшает усвоение учебного материала. Опираясь на способы построения приведенных моделей обучения, обогащая ее разветвленными методами построения, можно создавать модели и других этапов обучения, что мы и стремимся сделать.
Организация занятия с компьютеризированной педагогической поддержкой действий учащихся по разветвленной программе
Продолжая исследование Э. Г. Малиночки, в котором рассматривалась автоматизация обратной связи при помощи технических средств с внутренней информационной памятью, не выдающих на экран содержание учебного материала [118], мы исследовали компьютеризированную поддержку разветвления хода мысли учащегося с использованием экрана. Мы ввели дополнительное условие предоставление обучаемому возможности запроса разнообразной вспомогательной общей или детализированной содержательной информации (в качестве текущей помощи).
В процессе исследования осуществлялось многократное варьирование организации учебного материала и способов осуществления пооперационной обратной связи, внутренней и внешней, с документированием и без документирования.
Основная часть экспериментальных уроков проводилась с использованием компьютеризированной поддержки действий учащегося при работе по разветвленной программе.
Опираясь на систему действий упражнения с автоматизированной обратной связью Э. Г. Малиночки [117, 46-47], мы разработали следующую систему действий формирования знаний с компьютеризированной поддержкой первого уровня детализации содержания учебного материала. 1. Поддержка осмысления общих условий задания и изучаемой теории (тема и т. п.). 2. Поддержка осмысления содержания обязательного информационного кадра обучающей программы. 3. Поддержка возможного запроса текущей помощи общего характера. 4. Поддержка возможного запроса детализированной помощи (первого уровня). 4.1. Возможный запрос консультации первого уровня детализации. 4.2. Возможный запрос подробного изложения (объяснения) содержания текущего обязательного информационного кадра. 5. Поддержка возможного перехода к предыдущим обязательным кадрам обучающей программы для восстановления в памяти нужной информации. 6. Поддержка выхода из вспомогательных действий в обязательное. 7. Завершение осмысления содержания текущего информационного кадра обязательного ряда в совокупности со всей актуализированной в связи с его рассмотрением информацией. Поддержка перехода к операционному или следующему информационному обязательному кадру обучающей программы.
Такие же действия выполняются при работе с обязательным операционным кадром обучающей программы.
Проанализируем действия, обслуживаемые разработанной системой компьютеризированной поддержки для определения рационального места ее в процессе обучения. По названию каждого действия компьютеризированной поддержки видно, какое действие процесса обучения оно поддерживает. 1 -е - действие помогает направлять мыслительные процессы в русло заданного материала, помогает осмыслить поставленные учебные задачи. 2-е действие помогает осмысливать кадр обязательного информационного ряда обучающей программы, т. е. очередную порцию нового учебного материала.
В процессе обдумывания этой порции у учащегося часто возникает потребность в получении помощи общего характера (сообщение о правильности выполнения текущего действия, содержание ошибки, объяснение непонятного термина и др.). Ее он получает в результате 3-го вспомогательного действия компьютеризированной поддержки.
Если в процессе обдумывания информационного кадра у учащегося появляется интерес к подробностям рассматриваемого явления или желание повторить, уточнить что-либо, то он должен иметь возможность получить соответствующую информацию. Для обслуживания этой потребности предназначено 4-е вспомогательное действие. Оно имеет разветвления.
Действие 4.1 вызывает требуемую консультацию. Если потребуется более подробное, чем в информационном кадре, изложение, объяснение его содержания, то поможет вспомогательное действие 4.2.
Если нужно повторить изученный прежде материал, то используется вспомогательное действие 5. Для поддержки выхода из вспомогательных действий в обязательное предусмотрено 6-е действие.
Если содержание текущего информационного кадра уже изучено, то должен предъявляться механизм перехода или к операционному, или к очередному информационному кадру. Для этого предусмотрено действие 7.
В описанной модели предусмотрена детализация поддержки только на первом уровне. Но в процессе рассмотрения предъявляемой при этом информации у учащегося могут возникнуть новые вопросы, на которые он желал бы получить ответ. Для удовлетворения этих вопросов можно вводить детализированную поддержку второго уровня, или вторую детализированную поддержку первого уровня.
Кроме поддержки действий учащегося возможна поддержка действий преподавателя. Для этого ему выдаются текущие сообщения о продвижении каждого учащегося по обучающей программе: что он уже сделал, до какого кадра дошел, как выполнял действия, сколько допустил ошибок, в чем они заключались, как можно оценить выполненную работу и т. д. Это помогает принять компетентное решение об индивидуализированной коррекции действий учащихся - о конструировании их, выдаче дополнительных заданий и т.д.
Просмотр итоговой документации каждого обучаемого, в которой регистрировались ответы и реакции компьютера на них, помогает преподавателю осмыслить результаты, выбрать управляющее решение и стимулировать учащихся.
С целью выявления эффективности изучавшейся компьютеризированной поддержки действий учащегося при работе по разветвленной программе, проведены эксперименты по внедрению ее при изучении нового материала в начале следующего за ним занятия. Результаты оказались положительными.
В процессе поддерживаемого компьютером формирования знаний учащийся выполняет все обязательные действия по восприятию и закреплению материала. Вспомогательные действия, которыми он может воспользоваться, эффективно помогают ему.
Компьютеризированная поддержка действий учащегося при работе по разветвленной программе, с помощью которой учащийся работает без пауз, уменьшает рассеивание внимания. Компьютеризированная обратная связь дает обучаемому возможность лучше ориентироваться в своих собственных действиях. Внешние ориентиры (обязательные кадры программы, текущая и детализированная помощь) способствуют построению индивидуальной траектории обучения.
