Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Основные теоретические предпосылки исследования. ...18
1. Экспертные системы в обучении 19
1.1. Экспертные системы, их структура, основные характеристики, принципы функционирования 19
1.2. Виды экспертных систем, применяемых в обучении. Цели использования экспертных систем в обучении 24
1.3. Классификация экспертных систем относительно их места в обучающей программе 30
2. Применение моделей при разработке ППС
и для оценки их эффективности 36
2.1. Понятие модели. Различные подходы к классификации мо делей 36
2.2. модели на различных этапах создания ППС 38
3. Обучающие воздействия 59
3.1. Понятие обучающего воздействия. Характеристики обучаю-ющих воздействий 59
3.2. Классификация обучающих воздействий, используемых в ППС 62
3.3. Использование обучающих воздействий в существующих интеллектуальных обучающих системах и различные подходы к оптимальному их подбору 65
3.4. Пути оптимизации выбора обучающих воздействий 69
Выводы по 1-й главе 73
Глава II. Разработка педагогических программных средств, основанных на модели ученика 74
1. Структура адаптивной обучающей программы 74
2. модель курса и методы ее построения 79
3. Построение модели ученика 90
4. Управление обучением и корректировка обучающих воздействий на основе модели ученика
Выводы по 2-й главе 107
Глава III. Дидактический эсперимент: цели, основные этапы, результаты 108
1 . Подготовка и планирование эксперимента. 108
2. Выбор критериев оценки эффективности 114
3. Результаты эксперимента. Качественная и количественная интерпретация полученных результатов 124
Выводы по 3-й главе 136
Заключение 137
Литература 140
Приложения 161
- Экспертные системы в обучении
- Структура адаптивной обучающей программы
- . Подготовка и планирование эксперимента.
Введение к работе
Использование компьютера в преподавании информатики является одним из главных вопросов методики обучения. ЭВМ выступает здесь одновременно и предметом изучения, и средством обучения. Использование компьютера как средства обучения идет в двух направлениях: непосредственное применение его при решении практических задач (программирование, работа с редакторами, сервисными программами и т.д.), обучение посредством компьютерных обучающих программ различного типа (в т.ч. электронных учебников). Обучение с использованием педагогических программных средств (ІШС) в настоящее время вновь привлекло внимание специалистов, в первую очередь, в связи с развитием дистанционного обучения. Широкие возможности для этого открывает развитие телекоммуникаций. Кроме того, как отметил в устном выступлении на конференции "Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования" (20-22 марта 1996 г.) Б.Я.Советов, интерес к электронным учебникам повышается в настоящее время еще и по следующим причинам. Себестоимость выпуска учебников типографским способом достаточно высока, на создание и выпуск учебника уходит столько времени, а программы (особенно по информатике) меняются столь быстро, что вскоре после издания учебник оказывается устаревшим. Кроме того, существует огромное количество авторских методик, требующих соответствующих учебников. Поэтому разработка электронных учебников может явиться одним из выходов в сложившейся ситуации.
Таким образом, задача разработки педагогических программных средств не теряет своей актуальности. Однако, с решением этой задачи связан целый круг проблем:
- методические (целесообразность использования ППС на данном этапе учебного процесса; типология ППС; вопросы режима работы учащихся с НПО; выбор ППС, органично вписывающегося в избранную методику обучения; вопросы отбора содержания; вопросы оценки эффективности ППС и др.);
- психологические (вопросы, связанные с тем эффектом, который оказывает использование ППС в обучении на психику обучаемого, его эмоциональное состояние);
- технологические (типология ППС; вопросы структуры ППС; построение моделей процесса обучения, обучаемого, действий педагога и др.; разработка стратегий обучения и др.);
- технические (выбор средства для создания ППС; разработка алгоритмов и программ; тестирование, отладка, модификация);
- организационные (вопросы организации разработки ППС; организации эксперимента по оценке эффективности; тиражирования и внедрения и др.);
- экономические (финансирование разработки ППС и т.д.)
В данном исследовании основное внимание будет уделено решению проблем технологического, психологического и методического плана.
Многие авторы в своих работах, посвященных вопросам применения ППС в школьной практике отмечают, что использование компьютеров в обучении может как повысить эффективность учебного процесса, так и отрицательно сказаться на его результатах и даже, что еще серьезнее, нанести ущерб здоровью и психике учащихся. "Примеров внешне эффектных учебных программ, которые на самом деле способны лишь дискредитировать компьютеризацию, сегодняшняя практика дает, к сожалению, очень много" [1063.
В настоящий момент существует множество способов оценки качества ППС, продолжают совершенствоваться методы прогнозирования эффективности обучения с помощью того или иного средства. Однако, более гуманным и перспективным представляется оценивание эффективности и корректировка обучающих воздействий не после использования ППС, а в течение всего времени работы с ним. На этой идее основывается разработка самонастраивающихся моделей процесса обучения, корректировка и оценка эффективности которых производится с помощью специальных тестов и многоуровневой системы оценок С86, с.51-543.
Говоря об эффективности обучения, необходимо отметить, что исследователи этой проблемы выделяют три основных вида эффективности: дидактическую, временную и экономическую. В диссертационном исследовании будет идти речь, в основном, об эффективности дидактической, т.е. о повышении качества знаний обучаемого. Как отмечает Н.Ф.Талызина, "внедрение технических средств обучения -не самоцель. Их применение оправдано только в том случае, если это приводит к повышению эффективности учебного процесса хотя бы по одному из таких критериев, как качество обучения, затраты времени и сил преподавателем и учащимися, финансовые расходы. Качество обучения - главный критерий эффективности учебного процесса" С170, с. 6-133.
Главными целями обучения (как традиционного, так и с использованием компьютера) являются развитие мышления ученика и передача ему определенного набора знаний, умений и навыков. Для успешного достижения этих целей процесс обучения основывается на следующих принципах С14, 1223:
- целенаправленности;
- научности, систематичности и последовательности;
- сознательности и активности учащихся;
- наглядности;
- прочности;
- доступности;
- учет в обучении индивидуальных и возрастных особенностей школьника;
- коллективный характер обучения;
- выбор оптимальных форм, средств и методов.
Исходя из этих принципов разрабатываются и принципы компьютерного обучения. Так, в работе С4, с.15-173 концепция компьютеризации образования описывается через совокупность принципов:
1. Принципы, относящиеся к системе обучения в целом:
- системности,
- онтодидактической трансформации учебного материала,
- гуманитаризации,
- фундаментализапии содержания обучения,
- проектирования и организации свободной ценностно-ориентированной деятельности и др.
2. к субъекту деятельности:
- максимальной автоматизации и повышения производительности труда педагога, расширения его дидактических возможностей,
- оптимального распределения функций между средствами вычислительной техники и педагогом и т.д.
3. к средствам деятельности:
- гибкой проблемной ориентации на реализацию требуемых це лями дидактических систем и т.д. 4. к объекту деятельности:
- самодеятельности,
- свободы выбора форм и методов познавательной деятельности,
- индивидуализации обучения и т.д.
При учете перечисленных принципов использование компьютера как средства обучения способствует повышению наглядности и доступности при изложении материала, активизирует познавательную деятельность учащихся, позволяет реально осуществлять индивидуальный подход к учащимся при коллективных формах обучения.
Как отмечает И.Роберт, при создании обучающих систем необходимо:
1. учитывать начальный уровень обучаемого и его мотивацион-ную готовность к общению с системой;
2. прогнозировать результаты педагогического воздействия, предусматривая, какие знания, умения, навыки должен или может приобрести обучаемый, какое развивающее- воздействие на него окажет общение с системой и какова целесообразность такого воздействия;
3. обеспечивать вариативность в подаче учебного материала (визуально-объяснительная, описательная, проблемная и т.д.);
4. обеспечивать деятельностный подход к обучению;
5. предусматривать возможность поэтапного отслеживания продвижения обучаемого в учении С153, с..183.
Только учет этих требований при разработке ППС и использовании их в обучении позволит повысить качество обучения.
Ни у кого в настоящее время не вызовет возражении утверждение о полезности и целесообразности высококачественных обучающих программ. К сожалению, качество ППС определяется зачастую в ходе их реального использования, т.к. большинство программ поступает в учебный процесс в виде законченных программных продуктов, что делает невозможной (в большинстве случаев) их модификацию, доработку, корректировку. Поэтому все большее значение приобретает разработка гибких самонастраивающихся обучающих программ, электронных учебников, основанных на построении модели ученика, педагога, процесса обучения. Как отмечалось в работе С863, разработка сюмонастраивающихся моделей процесса обучения основывается на следующих принципах:
1. индивидуализация процесса в условиях применения коллективных форм обучения;
2. гуманизация, основанная на выборе наиболее благоприятного для конкретного ученика режима работы;
3. эффективность учебного процесса, базирующаяся на рациональном подборе учебных заданий.
В связи с перечисленными выше причинами можно выделить три круга проблем:
1. Адаптация программы к индивидуальным особенностям ученика.
2. Построение модели ученика.
3. Оценка состояния ученика.
Для успешного решения группы проблем 1 - адаптации - необходимо построение модели ученика, т.е. решение проблем группы 2, что, в свою очередь, требует объективных данных о состоянии обучаемого - способы получения таких данных составляют 3 группу проблем. Решение всех указанных выше проблем можно эффективно осуществить при реализации конкретного ШС с использованием встроенной экспертной системы (ЭС) в качестве управляющего блока. Применение такой ЭС оправдано и возможно [181, с.137-1383.
В самом деле, задача оптимального управления обучением не является тривиальной, но, в то же время, вполне понятна и формализуема, требует определенных интеллектуальных навыков (принятия решении в условиях нечеткости), существуют эксперты и их методы могут быть описаны в виде алгоритмов или системы правил. Следовательно, разработка экспертной системы возможна.
Разработка ЭС оправдана, т.к. использование ее позволит осуществлять индивидуальную настройку обучающей системы к состоянию каждого ученика (как к его психо-физиологическим и эмоциональным особенностям в данный момент времени, так и к текущему уровню его знаний), т.е. реализовывать индивидуальный подход к каждому ученику на каждом этапе обучения.
На основе анализа перечисленных выше проблем была сформулирована тема диссертации, выделены объект и предмет исследования, определены цель и задачи, выдвинута гипотеза.
Тема диссертационного исследования:
Методика применения экспертных систем для корректировки процесса обучения и оценки эффективности ППС.
Объект исследования: процесс обучения информатике с использованием педагогических программных средств.
Предмет исследования: факторы, влияющие на эффективность компьютерного обучения: индивидуальные и возрастные особенности учащихся, адекватность модели ученика, степень адаптации ППС к модели ученика; стратегии обучения. Целые работы являлась разработка методики применения ЭС для корректировки процесса обучения и оценки эффективности ППС, ее теоретическое обоснование и экспериментальная проверка.
В ходе исследования был разработан экспериментальный фрагмент ППС по изучению языка Пролог для учащихся 9 класса средней школы с целью демонстрации основных моментов разрабатываемой методики и ее экспериментальной проверки. Встроенная в ППС экспертная система была доведена до уровня демонстрационного прототипа.
Следует заметить, что созданный фрагмент ППС является лишь примером, демонстрирующим возможности приложения разработанных методов. Оно ни в коем случае не может рассматриваться как законченный программный продукт (хотя и может быть использована на уроках при изучении данной темы), т.к. создание таких систем требует усилий коллектива специалистов, знания и навыки многих из которых не входят в область компетенции автора данного исследования.
Гипотеза, истинность которой предстояло доказать (или опровергнуть) в ходе исследования, была сформулирована следующим об разом:
Применение встроенной ЭС для построения модели обучаемого, выбора обучающих воздействий и оценки эффективности обучения на каждом этапе работы ученика с педагогическим программным средством позволяет повысить качество обучения. В ходе исследования необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить литературу по вопросам:
- индивидуально-психологические и возрастные особенности учащихся, значимые для процесса обучения;
- использование моделей при разработке обучающих программ с целью повышения их качества и оценки эффективности;
- тестирование и контроль качества знаний;
- обучающие воздействия и проблема их адаптации;
- создание экспертных систем и использование их в обучении.
2. Разработать алгоритм построения модели ученика на основе результатов тестирования, процедуру адаптации обучающих воздействий к имеющейся модели, а также приемы оценки эффективности обучающей программы в процессе ее использования.
3. Создать экспериментальный образец программы на основе разработанной методики и проверить ее работоспособность и эффективность в ходе эксперимента.
Теоретическую основу исследования составили:
- результаты психолого-педагогических исследований по вопросам использования педагогических программных средств в обучении (М.Готлиб, Е.Машбиц, А.Матюшкин-Герке, Т.Сергеева и др.);
- исследования по новым информационным технологиям обучения (Г.А.Бордовский, А.П.Ершов,- В. А. Извозчиков, А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, В.М.Монахов, И.Роберт, М.В.Швецкий);
- работы по вопросам моделирования процесса обучения (Р.Аткинсон, Л.Н.Бережной, И.Е.Вострокнутов, Я.Э.Зидерс, Ю.К.Кузнецов, В.П.Мизинцев, О.Парсаднов, Л.А.Растригин, Л.Т.Тур-бович, М.Х.Эренштейн и др.);
- исследования, посвященные интенсификации обучения (Ю.К.Бабанский, С.Я.Батышев, Л.В.Занков, Ф.Ф.Королев, А.Г.Моли-бог, И.Т.Огородников, И.П.Раченко, М.Н.Скаткин, Н.Ф.Талызина и ДР.);
- литература по вопросам количественных измерений в учебном процессе (С.И.Архангельский, В. П. Беспаль ко, А.М.Данилов, Л.В.Занков, Т.И.Ильина, Л.Б.Ительсон, И.Т.Огородников, И.Ф.Свад- ковский, Н.Ф.Талызина и др.).
Научная новизна исследования заключается в том, что применен новый подход к классификации обучающих воздействий (в зависимости от объема содержащейся в них учебной информации)» используемых в обучающих программах; проведен тщательный анализ характеристик каждой иэ полученных групп, и для каждого класса определена область применимости. Разработана гибкая система адаптации и контроля на основе модели ученика, учитывающая не только уровень его знаний, но и эмоционально-психологическое состояние на данном этапе обучения. Предложен новый критерий для оценки эффективности ШЮ - критерий психологического эффекта.
Практическая значимость проведенного исследования состоит в разработке методики построения программных средств, которые могут быть использованы в практике обучения как информатике, так и другим учебным предметам.
Полученные в ходе исследования теоретические результаты могут быть использованы при разработке ШС, в преподавании курса методики обучения информатике при изучении вопросов, связанных с подбором обучающих программ, методикой их использования на уроках информатики (или других дисциплин) и оценкой их качества, а также в рамках спецкурса по разработке педагогических программных средств.
В ходе исследования были использованы следующие методы.
1. Теоретические методы:
- изучение литературы по вопросам:
моделирования, адаптации, создания и эффективного использования педагогических программных средств;
- анализ существующих программных средств учебного назначения и имеющегося опыта их использования в учебном процессе;
2. Эмпирические методы:
- анкетирование;
- тестирование;
- беседы с учителями и учащимися;
- целенаправленное наблюдение реального учебного процесса;
- опытная работа с учащимися на уроках информатики и студентами педагогического института;
- дидактический эксперимент.
Апробация и внедрение результатов диссертационного исследования.
За период с 1994 по 1997 год основные положения диссертации докладывались и внедрялись в практику в форме педагогического эксперимента:
- путем проведения автором экспериментально-опытной работы в школе и педагогическом институте;
- через опубликованные автором работы;
- через выступления с докладами и сообщениями на методическом семинаре аспирантов (1994-1995 гг. - РГПУ, каф. информатики), на Герценовских чтениях (1995 г. - г. СПб), на Толстовских чтениях (1995 г. - г.Тула), на Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования" (1996 г. - г.СПб), на научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава ТГПУ им.Л.Н.Толстого (1997 г. - г.Тула).
Основные результаты исследования нашли отражение в 5 публикациях.
1. О возможности построения модели для прогнозирования эффективности ШЮ // математика и информатика: педагогические инновации и научные разработки: Герценовские чтения - 95. - СПб.: Образование, 1995. - С.129-130.
2. О разработке теста уровня знаний учащихся для самонаст раивающихся моделей процесса обучения // Материалы конф. профессорско-преподавательского состава ТГПУ им. Л. Н.Толстого (7-9 сент. 1995 г.): Тез. докл. - Тула: Изд-во ТГПУ, 1996. - С.78-79. (В соавторстве).
3. Об оптимизации выбора обучающих воздействий в самонастраивающихся электронных учебниках // Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования: Вып. 3. материалы Всероссийской научной конференции, 20-22 марта 1996 г. - СПб.: Образование, 1996. - С.138-140. (В соавторстве).
4. О разработке адаптивной модели обучаемого при создании самонастраивающихся электронных учебников // Теоретические и методические проблемы подготовки учителя в системе непрерывного образования (математика, информатика), Межвуз. сб. науч. тр. -Мурманск, 1997. - С.49-54.
5. The Technology of Educational Courses Models Formation for Computer Tutoring Programs // IAS 97 Murmansk International Arctic Seminars Phys.&Math. Proceedings of the Second International Arctic Seminar, Physics and Mathematics. -Murmansk, 1997. - P.55-57. (В соавторстве).
Научние положения, віиосюне на защиту:
1. Структура педагогического программного средства должна включать встроенную ЭС для корректировки процесса обучения и оценки эффективности ППС.
2. В целях оптимального управления обучением с ППС необходимо использовать модели курса, обучающего воздействия и обучаемого.
3. Процедуры корректировки процесса обучения с ППС должны строиться на основе моделей курса, обучающих воздействий и обучаемого.
Эти положения, определяющие теоретическую концепцию данного исследования, нашли отражение в разработке методики применения ЭС для корректировки процесса обучения и оценки эффективности ШЮ.
Структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. В тексте диссертации имеется 8 таблиц , 11 рисунков.
Экспертные системы в обучении
80-е годы ознаменовались бурным развитием такого направления в области искусственного интеллекта (ИИ) как экспертные системы (ЭС) - "предмета достаточно нового и модного в настоящее время в связи с бурным прогрессом в области персональных компьютеров, открывших широкие практические возможности создания баз данных и баз знаний - основы для создания экспертных систем" [126, с.З]. Этот расцвет был связан, во-первых, с распространением мощных персональных компьютеров, сделавшим такие системы доступными широкому кругу пользователей. Во-вторых, появились языки программирования и системы, специально предназначенные для разработки баз знаний и экспертных систем: Лисп, Пролог, Интерэксперт и др.
Существует огромное количество различных определений понятия "экспертные системы", но большинство из них сводится к следующему: "под экспертной системой понимается система, объединяющая возможности компьютера со знаниями и опытом эксперта в такой форме, что система может предложить разумный совет или осуществить разумное решение поставленной задачи" С126, с.93. Такое формальное определение экспертных систем одобрено комитетом группы специалистов по экспертным системам Британского компьютерного общества.
-В работе [188, с.153 перечисляются следующие характеристики экспертных систем.
1. ЭС ограничена определенной сферой экспертизы.
2. Она способна рассуждать при сомнительных данных.
3. Она способна объяснить цепочку рассуждений понятным способом.
4. Факты и механизм вывода четко отделены друг от друга.
5. Она строится так, чтобы имелась возможность постепенного наращивания системы.
6. Чаще всего она основана на использовании правил.
7. На выходе она выдает совет - не таблицы из цифр, не красивые картинки на экране, а четкий совет.
8. Она экономически выгодна.
Обобщая сказанное в работах С79, 95, 102, 126, 150, 188, 191 и др. 3, в структуре традиционной ЭС можно выделить следующие компоненты.
1. Модуль приобретения и корректировки знаний.
2. База знаний (333).
3. Машина логического вывода.
4. Подсистема объяснения, интерфейс.
При разработке экспертных систем используются три типа знаний для описания баз знаний и логического вывода.
1. Фактические (декларативные знания) - могут быть описаны с помощью базы данных (БД):
а) базовые элементы, объекты реального мира. Они связаны с непосредственным восприятием, не требуют обсуждения и добавляют ся к нашей базе фактов в там- виде, в котором они получены;
б) утверждения и определения. Они основаны на базовых эле ментах и заранее рассматриваются как достоверные;
в) концепции. Они представляют собой перегруппировки или обобщения базовых объектов. Для построения каждой концепции ис пользуются свои приемы (на основе примеров, контрпримеров, част ных случаев, более общих или аналогичных концепций);
г) отношения. Они выражают как элементарные свойства базо вых элементов, так и отношения между концепциями. Кроме того, к свойствам отношений относятся их большее или меньшее правдоподо бие, большая или меньшая связь с данной ситуацией. Пара понятий "свойство-значение" (relationship-entity) хорошо известна в семантических сетях; фреймы и скрипты являются не чем иным, как наиболее простыми бинарными отношениями. 2. Процедурные знания (правила вывода одних знаний из совокупности других) - представляют собой список порождающих правил:
а) теоремы и правила перезаписи. Они являются частным слу чаем продукционных правил с вполне определенными свойствами. Те оремы не представляют никакой пользы без экспертных правил их использования. Явное присутствие теорем в экспертных системах представляет главное отличие их от систем управления классичес кими базами данных, в которых они либо отсутствуют, либо прог раммируются;
б) алгоритмы решений. Они необходимы для выполнения опреде ленных задач. Во всех случаях они связаны со знанием особого ти па, поскольку определяемая ими последовательность действий ока зывается оформленной в блок в строго необходимом порядке в отли чие от других типов знания, где элементы информации могут появ ляться и располагаться без связи друг с другом.
Структура адаптивной обучающей программы
Одной из ведущих тенденций современного образования является гуманизация обучения. Гуманизация предполагает снижение количества стрессовых ситуаций, осуществление индивидуального подхода, дифференциацию обучаемых, прогнозирование результатов обучения. Поэтому огромное значение в настоящий момент уделяется использованию моделей при разработке как различных курсов обучения, так и компьютерных обучающих программ. В работе [861 выделены главные общедидактические принципы построения самонастраивающихся моделей процесса обучения: индивидуализация в условиях применения коллективных форм обучения; гуманизация, основанная на выборе наиболее благоприятного для конкретного ученика режима работы; эффективность учебного процесса.
На основе этих принципов можно сформулировать требования, предъявляемые к педагогическим программным средствам:
- модульность (ПВО должно строиться из функционально независимых блоков);
- эргономичность интерфейса (при разработке интерфейса должны учитываться как санитарно-гигиенические нормы, так и психологические особенности учащихся, оптимальная форма ведения диалога) ;
- использование моделей курса обучения и ученика (это необходимо для индивидуализации обучения);
- модели должны быть отделены от стратегии обучения;
- адаптивность (модель ученика должна быть динамической, стратегия обучения на данном этапе строится в соответствии о текущим состоянием модели ученика);
- возможность модификации курса.
При использовании компьютерных обучающих программ индивидуализация обучения должна пониматься не просто как самостоятельная работа ученика с программным средством, но подразумевает возможности настройки программы к индивидуальным особенностям ученика (памяти, мышления, скорости реакции и т.д.), к достигнутому им уровню знаний - т.е. должна быть адаптивной.
В соответствии с этими требованиями адаптивная обучающая программа должна состоять из следующих блоков (рис.2.1)
. 1. Интерфейс.
2. модель курса.
3. Модель обучаемого.
4. База данных, содержащая набор обучающих воздействий.
5. Экспертная система, реализующая стратегии обучения.
6. Подсистема модификации обучающей программы.
Цель интерфейсного блока - ведение диалога с обучаемым в удобной и доступной ему форме, вывод информации на экран с учетам психсфюиологических требований, поддержание интереса обучаемого, эмоционального настроя.
. Подготовка и планирование эксперимента
Главной целые эксперимента было доказать преимущества использования при обучении программного средства, включающего ЭС для корректировки процесса обучения, по сравнению с традиционными программными средствами.
-В соответствии с указанной целью в ходе эксперимента необходимо было решить следующие задачи:
1) подготовить фрагменты программных средств двух типов -традиционное адаптивное ППС и ППС с использованием ЭС;
2) выбрать методику проведенния дидактического эксперимента, соответствующую имеющимся условиям и цели эксперимента;
3) отобрать эквивалентные группы учащихся для проведения эксперимента;
4) определить сроки проведения эксперимента;
5) провести эксперимент в соответствии с выбранной методикой;
6) произвести количественную обработку результатов эксперимента статистическими методами, показать репрезентативность результатов;
7) произвести качественную интерпретацию результатов эксперимента.
Таким образом, при проведении эксперимента четко прослеживались три этапа:
I - подготовительный этап; II - формирующий эксперимент; III - этап обработки результатов.
Подготовительный этап проходил в 1993-1994 гг. на базе Тульского Государственного педагогического института им. Л.Н.Толстого (в ходе спецкурса для студентов "Возможности языка Пролог") и в 1995-1996 учебном году на базе школы N 77 г. С.-Петербурга (в ходе преподавания информатики в 9-х классах школы).
Подготовительный этап преследовал следующие цели:
- отбор содержания для построения обучающей программы;
- построение модели курса;
- построение начального и целевого тезаурусов обучаемого;
- построение системы обучающих воздействий;
- изучение условий для проведения эксперимента.
Основные результаты, полученные на этом этапе описаны в главе II диссертационного исследования.
Остановимся на условиях проведения эксперимента. Дидактический эксперимент решено было проводить на базе средней школы N 77 г.С.-Петербурга. Для эксперимента были выбраны 9-е классы, изучающие информатику 2 ч./нед. Формирующая часть эксперимента должна была проводиться в течение 4 четверти (16 ч.), т.к. на этот период планировалось знакомство с языком логического программирования Пролог. Использование IBM-совместимых компьютеров позволило воспользоваться системой Tutor для подготовки адаптивной обучающей программы, экспериментальная же программа была написана на языке Пролог. Классы, принимавшие участие в эксперименте, не были профильными или отобранными специально, т.е. здесь присутствовали как учащиеся сильные, так и со средней успеваемостью, и слабые; как учащиеся, имеющие склонность к работе с компьютером, так и испытывающие дискомфорт от общения с машиной; как "технари", так и "гуманитарии". В таблице 3.1 приведены процентные соотношения по указанным параметрам.
