Программированное обучение

Толчком к созданию программированного обучения послужило два момента. С одной стороны, педагоги видели, что в массовой практике при использовании традиционного, а также проблемного обучения не происходит четкого руководства со стороны учителя действиями учеников с учебным материалом, следствием чего являются пробелы в знаниях. Ученики по разным причинам не выполняют указаний учителя и не усваивают учебную информацию. Это ведет к поиску модели обучения, в которой учитель более эффективно управляет учебными действиями учеников.

С другой стороны, с середины XX века развивающаяся техника стала проникать во все сферы человеческой деятельности, в том числе в образование: появились первые обучающие машины, что потребовало изменить подходы к обучению. Например, в электронной машине информация должна быть представлена не в традиционном тексте, а в программированном; позднее — в образах, отсюда развитие мультимедиа в образовании, технически сложные обучающие системы.

Программированное обучение — это относительно самостоятельное и индивидуальное усвоение знаний и умений по обучающей программе с помощью специальных средств (учебник, ЭВМ). В традиционном обучении ученик обычно читает полный текст учебника и воспроизводит его, при этом его работа по воспроизведению почти никак не управляется, не регламентруется. Идея программированного обучения состоит в управлении учебными действиями ученика с помощью обучающей программы.

Главным понятием программированного обучения является обучающая программа. Ее понимают как последовательность шагов, каждый из которых представляет микроэтап овладения единицей знаний или умений. Микроэтап, шаг программы состоит из трех частей: предъявление дозы учебной информации; задания — операции по работе с информацией, по ее усвоению; контрольные задания (обратная связь) и указание о повторении упражнений или переходе к следующему шагу.

Имеются следующие виды обучающих программ в зависимости от характера шагов программы. Линейная программа, разработанная Б.Скиннером, состоит из таких малых доз материала, которые обеспечивают безошибочное последовательное продвижение ученика. В задании по усвоению материала обычно требуется, прочитав информацию, заполнить пропуск одним или несколькими словами. Потом ответ сверяется с закрытым до этого правильным решением и происходит переход к следующей дозе в случае правильного ответа или возврат к информации и повторение задания, если ученик дает неправильный ответ. Ученик продвигается в обучении, только усвоив предыдущее. Активизирующим фактором является необходимость давать ответ, заполняя пробел. Согласно Скиннеру, такая модель обучения имеет в основе следующие принципы:

1. Принцип деления материала на возможно малые части (дозы, шаги), чтобы их усвоение было легким, обязательным.

2. Принцип немедленной оценки ответа (обратной связи). Ученик заполняет пробел и тут же сравнивает его с правильным ответом.

3. Принцип индивидуализации темпа обучения. Каждый учащийся тратит на усвоение столько времени, сколько ему нужно.

Достоинство линейной программы в том, что ученик обязательно усваивает материал благодаря малым шагам, непосредственной проверке и возможности повторения упражнения. Вместе с тем линейная программа подверглась критике за то, что мелкие шаги обучения не позволяют ученику видеть общие цели, достигать заданных целей скачком, индивидуализировать содержание обучения. Кроме того, ответ учащегося в форме заполнения пробела, по мнению критиков линейного программирования, является очень легким, не требует интеллектуальных усилий.

Критика линейных программ привела к созданию разветвленных программ. Их создатель Н.А. Краудер считает, что дозы учебного материала должны быть достаточно большими, поскольку усвоение зависит не от безошибочного пути мелкими шагами, а от глубокого и всестороннего анализа содержания. Вторая особенность разветвленной программы в новой форме контроля — выборочном ответе ученика: ученик выбирает правильный ответ в контрольном задании из набора ответов, где есть, кроме правильного, неполные и неверные ответы, содержащие типичные ошибки. Если ученик выбрал правильный ответ, он переходит к следующему шагу. Если нет, ему разъясняется сущность ошибки и он получает указание работать с одной из программ в зависимости от сделанной ошибки или вернуться к исходному пункту. Таким образом, разветвленная программа ведет учеников разными путями в зависимости от их ответов и ошибок, это третья особенность — ветвление шагов учения. Однако и у нее есть недостатки. Ее критики считают, что выбор ответа провоцирует ученика угадывать ответы, запоминать и исключать ошибочные и т.п. По мнению критиков, даже разветвленная программа не дает ученику цельного и системного представления о материале. Наконец, обучение по любой из названных программ, считают критики, носит искусственный характер и упрощенный, в то время как учение — очень сложный вид деятельности.

Поэтому возникает объединение разных видов программ ~ смешанное программирование, постепенно создаются сложные программные продукты, включающие в себя разные дозы и виды информации, проблемное обучение и алгоритмы в обучении, различные способы ввода ответов обучаемых, разную степень адаптации обучения к индивидуальным особенностям ученика, возможность индивидуальной и групповой работы с программой. В последние годы идеи программирования реализуются на новой технической основе.

В смешанных программах материал делится на шаги разного объема в зависимости от дидактической цели, возраста учащихся, логики учебного материала и самого процесса обучения. Способы ответа обучаемого могут быть разные: конструирование ответа из набора букв, слов и пр.; кодирование ответа условными знаками; выбор ответа из заданного набора; смешанный способ.

В связи с развитием программированного обучения в теорию и практику вошло понятие алгоритма, алгоритмизации обучения. Алгоритм в дидактике — это однозначно понимаемое предписание к выполнению строго последовательных операций с учебным материалом, приводящее к решению задачи или класса задач. Для учителя должно быть ясно, что алгоритм лежит в основе обучающей программы алгоритмического типа (таких сейчас большинство).

Применение алгоритмов в обучении дает возможность строже управлять действиями учеников и, следовательно, эффективней достигать реазультатов, но при определенных условиях. Успех работы учеников с алгоритмами зависит от исходных предметных знаний и умений, а также от мыслительных навыков, необходимых для проведения логически последовательных действий, и ряда других факторов.

Алгоритмы для учащихся бывают разных уровней: одни рассчитаны на усвоение конкретного материала (как в приведенном примере), другие обеспечивают решение класса задач, третьи предписывают действия учения, усвоения (см. ниже теории Гальперина). Имеются и алгоритмы для учителя, описывающие его действия по разработке конкретного процесса обучения (см. технологию обучения).

Как развитие идей программирования в обучении рождается блочное, затем модульное обучение. Идея блочного обучения состоит в такой организации учебного материала, которая обеспечивала бы баланс между четкими предписаниями программы и свободой действий ученика, что делает программу гибкой и даже получило название "полупрограммирование". Блочное программирование обеспечивает ученикам разнообразные интеллектуальные операции и оперативное использование приобретаемых знаний при решении определенных задач. Польский дидакт Ч.Кунисевич, создатель блочного обучения, выделяет такие блоки обучающей программы.

Информационный блок; затем тестово-информационный (проверка усвоенного); затем коррекционно-инфор-мационный (в случае неверного ответа — дополнительное обучение); далее — проблемный блок: решение задач на основе полученных знаний; затем также блок проверки и коррекции.

Модульное обучение (как развитие блочного) — такая организация процесса учения, при которой учащийся работает с учебной программой, включающей в себя модули (бхоки): целевой, информационный, операционный, то есть методическое руководство по достижению целей обучения, блок проверки знаний. Такой тип управления обучением разрабатывается в основном для высшей школы и обучения взрослых, хотя возможен и в средней школе.

Современные коммуникационные средства позволяют создавать сложные электронные системы обучения, телекоммуникационные сети, которые в перспективе обладают большими дидактическими возможностями. В частности, идет разработка интерактивных программ, в которых обучаемый работает в диалоговом режиме со сложными информационными системами, базами данных, экспертными системами, выполняющими дидактические функции. В настоящее время носителями обучающей программы является компьютер. Учителя и ученые, методисты, дидакты имеют возможности создавать разнообразные учебные программные продукты для компьютерного, электронного обучения. Вот некоторые типы продуктов (на первом месте — наиболее многочисленные, далее — в порядке убывания): тренировка умений, учебно-ознакомительные упражнения, учебно-познавательные игры, упражнения на заучивание, моделирование: освоение понятий.

История программированного обучения показала, что период его абсолютизации прошел, но что вместе с тем программированное обучение на основе развивающейся техники имеет большие перспективы, в особенности в сочетании с другими подходами: с традиционным и проблемным обучением, с информационными технологиями. Концепция программ, управляющих обучением, является плодотворной дидактической основой для создания современных обучающих систем.

18. Развивающее обучение.

Характеристики основных концепций развивающего обучения

В российской педагогике существует ряд концепций развивающего обучения, трактующих этот вопрос по-разному. В этой связи целесообразно обратиться к их анализу.

Концепция Л. В. Занкова. С конца 1950-х гг. научным коллективом под руководством Л. В. Занкова было начато масштабное экспериментальное исследование по изучению объективных закономерностей и принципов обучения. Оно было предпринято с целью развития идей и положений Л. С. Выготского о соотношении обучения и общего развития школьников.

Усилия коллектива Л. В. Занкова были направлены на разработку системы обучения младших школьников, при которой достигался бы гораздо более высокий уровень развития младших школьников, чем при обучении по традиционным методикам. Такое обучение имело комплексный характер: содержанием эксперимента являлись не отдельные предметы, методы и приемы, а "проверка правомерности и эффективности самих принципов дидактической системы".

Основу системы обучения по Л. В. Занкову составляют следующие взаимосвязанные принципы:

· обучение на высоком уровне трудности;

· быстрый темп в изучении программного материала;

· ведущая роль теоретических знаний;

· осознание школьниками процесса учения;

· целенаправленная и систематическая работа по развитию всех учащихся, включая и наиболее слабых.

Принцип обучения на высоком уровне трудности характеризуется, по мнению Л. В. Занкова, не столько тем, что превышается "средняя норма" трудности, а прежде всего тем, что раскрываются духовные силы ребенка, дается им простор и направление. При этом он имел в виду трудность, связанную с познанием сущности изучаемых явлений, зависимостей между ними, с подлинным приобщением школьников к ценностям науки и культуры.

С принципом обучения на высоком уровне трудности органично связан другой принцип: при изучении программного материала нужно идти вперед быстрым темпом. Это предполагает отказ от однообразного повторения пройденного. При этом самое важное - непрерывное обогащение школьников все новыми и новыми знаниями. Однако нельзя смешивать этот принцип с поспешностью в учебной работе, не следует стремиться также к большому количеству заданий, выполняемых школьниками. Важнее обогащение ума школьника разносторонним содержанием и создание благоприятных условий для глубокого осмысления получаемой информации.

Следующий принцип системы Л.В.Занкова - ведущая роль теоретических знаний уже в начальной школе, которые выступают ведущим средством развития школьников и основой овладения умениями и навыками. Этот принцип был выдвинут в противовес традиционным представлениям о конкретности мышления младших школьников, поскольку современная психология не дает основания для такого вывода. Напротив, экспериментальные исследования в области педагогической психологии, не отрицая роли образных представлений учащихся, показывают ведущую роль теоретических знаний при начальном обучении (Г. С.Костюк, В.В.Давыдов, Д.Б.Эльконин и др.).

Данный принцип имеет место при изучении всех предметов. Но он не снижает значения формирования у младших школьников умений и навыков. В системе обучения Л. В. Занкова формирование навыков происходит на основе полноценного общего развития, на базе глубокого осмысления соответствующих понятий, отношений, зависимостей.

Принцип осознания школьниками процесса учения вытекает из общепринятого дидактического принципа сознательности. Л. В. Занков, анализируя различные его трактовки (С. В. Иванова, М. Н. Скаткина, Н. Г. Казанского, И. И. Ганелина и др.), подчеркивал важность понимания учебного материала, умения применять теоретические знания на практике, признавал необходимость овладения мыслительными операциями (сравнения, анализа, синтеза, обобщения), важность позитивного отношения школьников к учебному труду. Все это, по мнению Л.В.Занкова, необходимо, но не достаточно. Важным условием развития школьника является то обстоятельство, что процесс овладения знаниями и навыками выступает объектом его осознания.

Согласно традиционной методике, при прохождении таблицы умножения применяются разные приемы, способствующие ее заучиванию. Это позволяет сократить сроки ее изучения и устранить многие трудности. По системе Л.В.Занкова учебный процесс строится так, чтобы школьник уяснил себе основания расположения материала, необходимость заучивания определенных его элементов.

Особое место в его системе занимает принцип целенаправленной и систематической работы по развитию всех учащихся, в том числе и наиболее слабых. Л.В.Занков объяснял это тем, что на слабых учеников обрушивается лавина тренировочных упражнений. Согласно традиционной методике эта мера необходима для преодоления неуспеваемости школьников. Опыт Л. В. Занкова показал обратное: перегрузка неуспевающих тренировочными заданиями не способствует развитию детей. Она лишь увеличивает их отставание. Неуспевающие не меньше, а более других учеников нуждаются в том, чтобы велась систематическая работа по их развитию. Эксперименты показали, что такая работа приводит к сдвигам в развитии слабых учеников и к лучшим результатам в усвоении знаний и навыков.

Рассмотренные принципы были конкретизированы в программах и методиках обучения грамматике, чтению, математике, истории, природоведению и другим предметам.

Предложенная Л. В. Занковым дидактическая система оказалась эффективной для всех этапов процесса обучения. Однако, несмотря на ее продуктивность в развитии школьника, она остается до настоящего времени нереализованной концепцией. В 1960- 1970-е гг. попытки ее внедрения в массовой школьной практике не дали ожидаемых результатов, так как учителя оказались неспособными обеспечить новые программы соответствующими технологиями обучения.

Концепция содержательного обучения. В 1960-е гг. был создан научный коллектив под руководством психологов В. В. Давыдова и Д. Б. Эльконина, который пытался установить роль и значение младшего школьного возраста в психическом развитии человека. Было выявлено, что в современных условиях в этом возрасте можно решать специфические образовательные задачи при условии развития у учащихся абстрактно-теоретического мышления и произвольного управления поведением.

Исследованиями было также установлено, что традиционное начальное образование не обеспечивает полноценного развития большинства младших школьников. Это означает, что оно не создает в работе с детьми необходимых зон ближайшего развития, а тренирует и закрепляет те психические функции, которые в своей основе возникли и начали развиваться еще в дошкольном возрасте (чувственное наблюдение, эмпирическое мышление, утилитарная память и т.п.). Отсюда следует, что обучение должно быть направлено на создание необходимых зон ближайшего развития, которые превращались бы со временем в психические новообразования.

Такое обучение ориентировано не только на ознакомление с фактами, но и на познание отношений между ними, установление причинно-следственных связей, на превращение отношений в объект изучения. Исходя из этого, В.В.Давыдов и Д.Б.Эльконин свою концепцию развивающего обучения связывают прежде всего с содержанием учебных предметов и логикой (способами) его развертывания в учебном процессе.

С их точки зрения, ориентация содержания и методов обучения преимущественно на формирование у школьников основ эмпирического мышления в начальной школе - не самый эффективный путь развития детей. Построение учебных предметов должно предполагать формирование у школьников теоретического мышления, которое имеет свое особое, отличное от эмпирического, содержание.

Такой путь усвоения знаний имеет две характерные черты. Во-первых, мысль учащихся целенаправленно движется от общего к частному. Во-вторых, усвоение направлено на выявление учащимися условий происхождения содержания усваиваемых ими понятий.

Ознакомление с ведущими теоретическим положениями должно быть приближено к началу изучения предмета. Факты легче усваиваются, если они изучаются соотносительно с теоретическими идеями, группируются и систематизируются с их помощью.

Концепция развивающего обучения В. В.Давыдова и Д. Б.Эльконина нацелена прежде всего на развитие творчества как основу личности. Именно этот тип развивающего обучения они противопоставляют традиционному. Нужно отметить, что многие положения этой концепции получили подтверждение в процессе длительной экспериментальной работы. Ее развитие и апробация продолжаются и в настоящее время. Однако эта концепция пока недостаточно реализуется в массовой образовательной практике.

Концепция поэтапного формирования умственных действий была разработана на основе соответствующей теории П.Я.Гальперина и Н.Ф.Талызиной. Ее можно представить в виде ряда этапов.

Первый этап предполагает актуализацию соответствующей мотивации учащегося, предварительное ознакомление с целью действия, так как только в том случае, когда цель задания совпадает с мотивом, можно считать действия деятельностью.

Второй этап связан с осознанием схемы ориентировочной основы деятельности (действия). Учащиеся предварительно знакомятся с характером деятельности, условиями ее протекания, последовательностью ориентационных, исполнительных и контрольных функций. Уровень обобщенности действий, а значит, и возможности переноса их в другие условия зависит от полноты ориентировочной основы этих действий. Выделяют три типа такой основы:

• дается неполная система ориентировок в готовом виде, по образцу, необходимая для оперативного исполнения (например, овладения элементами техники чтения);

• дается полная ориентировочная основа действия в готовом виде;

• ориентировочная основа действия представляется в обобщенном виде.

Третий этап - выполнение действия во внешней форме - материальной или материализованной, т.е. с помощью каких-либо моделей, схем, чертежей и т.п. Эти действия включают не только ориентационные, но и исполнительные и контрольные функции. На этом этапе от учащихся требуется проговаривание вслух сообщений о совершаемых операциях и их особенностях.

Четвертый этап предполагает внешнюю речь, когда действие подвергается дальнейшему обобщению благодаря речевому (устному или письменному) оформлению и отрыву от материализованных средств.

Пятый этап - этап внутренней речи, на котором действие приобретает умственную форму.

Наконец, шестой этап связан с выполнением действия в умственном плане (интериоризация действия).

Достоинством технологии поэтапного формирования умственных действий является создание условий для работы ученика в индивидуальном темпе и для мотивированного самоуправления учебно-познавательной деятельностью.

Концепция Л. М. Фридмана. С точки зрения этого ученого, наиболее существенным в развитии детей является характер их деятельности в учебном процессе. Большинство ошибок и заблуждений учителей происходит потому, что они не осознают, не понимают главную цель обучения, подменяют ее другой, второстепенной. Бывает и так, что основная цель понимается учителем, но она лишь декларируется, представляется как некий идеал. В этом случае возникает глубокое противоречие между декларируемой целью и средствами ее осуществления. Необходимыми условиями научно обоснованной деятельности учителя являются уяснение им главной цели обучения, умение выстроить в соответствии с ней иерархию других целей, выбрать адекватные средства для их осуществления.

Главной целью учебного процесса Л.М.Фридман считает воспитание всесторонне развитой и социально зрелой личности каждого школьника. Для реализации этой цели учебный процесс должен строиться в соответствии с рядом принципов.

Концепция Н.Н.Поспелова. Эта концепция ориентирована на формирование мыслительных операций, выступающих условием и средством организации развивающего обучения.

Исходя из признанного в психологии положения, что двумя сторонами мыслительного процесса являются операции анализа и синтеза (Д.Н.Богоявленский, Н.А.Менчинская), Н.Н.Поспелов отмечает, что правильный анализ любого целого - это анализ не только частей, элементов, свойств, но и их связей и отношений. Он приводит поэтому не к распаду целого, а к его преобразованию, которое и есть синтез. Задача анализа заключается не только в разложении предмета или явления на составные части, как это считается традиционно, но и в проникновении в сущность этих частей. Задача синтеза состоит не только в объединении частей предмета или явления, но и в установлении характера их изменения в зависимости от несущественных факторов, неучтенных при анализе.

Концепция Е. Н. Кабановой-Меллер. Эта концепция также связана с формированием операций мышления, которые она называет приемами учебной работы и определяет их как систему действий, служащих для решения учебных задач. К приемам учебной работы Е. Н. Кабанова-Меллер относит сравнение, обобщение, раскрытие причинно-следственных связей, наблюдение, составление характеристик изучаемых явлений, разделение существенных и несущественных признаков понятий.

Эти приемы, необходимые для самостоятельного решения задач и овладения знаниями, играют существенную роль в умственном развитии учащихся. Они являются основой, на которой у школьников формируются учебные умения и навыки.