Это метод обучения, выдвинутый профессором Б.Ф. Скиннером в 1954 г. и получивший развитие в работах специалистов многих стран, в том числе отечественных ученых.
В разработке отдельных положений концепции участвовали Н.Ф. Талызина, П.Я. Гальперин, А.М. Матюшкин и другие.
Цель программированного обучения: в стремлении повысить эффективность управления процессом обучения на базе кибернетического подхода.
Программированное обучение предполагает самостоятельное и индивидуальное обучение по заранее разработанной обучающей программе с помощью особых средств обучения (программированного учебника, ЭВМ или ПК), обеспечивающее каждому обучающему возможность осуществления процесса учения и научения в соответствии с некоторыми индивидуальными особенностями (индивидуальным темпом обучения, особым путем овладения учебным материалом в зависимости от уровня обученности).
Характеристики программированного обучения:
Индивидуальный темп обучения
Полное усвоение учебного материала
Пошаговый контроль
Высокий уровень самостоятельности
Обучающая программа состоит из последовательности шагов, каждый из которых представляет собой микроэтап (step) овладения обучаемым определенной единицей знаний или действий. Каждый шаг программы обычно состоит из 3 кадров:
1. информационного – в котором дается необходимая информация об изучаемом знании или действии;
2. контрольного – в форме задания для самостоятельного выполнения;
3. управляющего – в котором обучаемый проверяет свое решение задания и на основе результатов проверки получает указание о переходе к какому-то следующему шагу.
В зависимости от характера шагов программы различают:
Линейная система программированного обучения – первоначально разработанная американским психологом Б.Скиннером в начале 1960-х годов.
Обучаемые проходят все шаги обучаемой программы последовательно в том порядке, в котором они приведены в программе. Задания в каждом шаге состоят в том, чтобы заполнить одним или несколькими словами пропуск в информациооном тексте. После этого обучаемый должен сверить свое решение с правильным, которое до этого каким-либо способом было закрыто. Если ответ обучаемого правильный, то он должен перейти к следующему шагу. Если же его ответ не совпадает в правильным, то он должен выполнить задание еще раз.
Главные принципы линейной системы программированного обучения :
Учение, движущей силой которого является страх перед наказанием, насмешками со стороны учителя и товарищей, плохими оценками не дает хороших результатов.
Материал, который учащийся должен усвоить в ходе собственной познавательной деятельности, нужно делить на минимальные части (шаги, порции) и сразу же усиливать каждую правильную реакцию (ответ) с помощью соответствующих поощрений.
Чувство успеха, сознание успешного преодоления встреченных в работе трудностей содействует возникновению у учащегося интереса к учебе. Поэтому программированный текст не должен содержать трудных «шагов», несущих опасность совершения учеником ошибок, так как это отрицательно влияет на его отношение к работе.
Учение, по Б. Скиннеру, - это процесс выработки у учащегося новых способов поведения или модификации уже сложившихся при многократном повторении.
Обучение людей требует активизирующих факторов. Стремление к удовлетворению познавательных потребностей может быть использовано как движущая сила вследствие помещения учащихся в проблемные ситуации. Особенно эффективным, по мнению Скиннера, с этой точки зрения является сократовский метод, так как он требует от ученика непрерывной активности, вынуждая его после каждого шага вперед снова давать ответ на очередной вопрос.
Таким образом, инструментальное учение, по Скиннеру, формирует у учащихся интерес к учению, активизирует их, обеспечивает каждому возможность работы в оптимальном для нею темпе, в результате чего устраняется атмосфера страха и принуждения, пассивности и скуки, шаблона и отсутствия стимулов к усилиям, словом, радикально изменяется существовавшая система педагогических воздействий на учащихся.
Принципы линейной системы программированного обучения :
1. Принцип малых шагов. Согласно этому принципу, учебный материал следует делить на возможно малые части (шаги, микроинформации), потому что ученикам ими легче овладеть, чем большими.
2. Принцип немедленного подтверждения ответа.
3. Принцип индивидуализации темпа учения.
4. Принцип постепенного роста трудности. Следствием его соблюдения является то, что значительное в первых рамках число так называемых наводящих указаний, которые облегчают учащимся заполнение пробелов в тексте, постепенно уменьшается, в результате чего увеличивается степень трудности программы.
5. Принцип дифференцированного закрепления знаний. Применительно к этому принципу каждое обобщение, присутствующее в тексте программы, необходимо повторить несколько раз в различных содержательных контекстах и проиллюстрировать с помощью достаточного количества тщательно подобранных примеров.
Согласно этой системе, обучаемые проходят все шаги обучаемой программы последовательно в том порядке, в котором они приведены в программе. Задания в каждом шаге состоят в том, чтобы заполнить одним или несколькими словами пропуск в информационном тексте. После этого обучаемый должен сверить свое решение с правильным, которое до этого каким-либо способом было закрыто. Если ответ обучаемого оказался правильным, то он должен перейти к следующему шагу. Если же его ответ не совпадает с правильным, то он должен выполнить задание еще раз.
Таким образом, линейная система программированного обучения основана на принципе обучения, предполагающего безошибочное выполнение заданий. Поэтому шаги программы и задания рассчитаны на наиболее слабого ученика.
Т.о. линейная система программированного обучения основана на принципе обучения, предполагающего безошибочное выполнение заданий.
Разветвленная программа – основоположник американский педагог Н. А. Кроудер.
Критика линейной системы программированного обучения.
Возражения и критические замечания выдвигались в отношении скиннеровского требования деления на блоки «микроинформации» учебного материала. Ученик, которого обрекают на продвижение к цели исключительно мелкими шажками и вследствие этого лишают возможности достигнуть цели скачком, быстро утомляется и впадает в скуку, что неблагоприятно сказывается на результатах учения. Принцип малых шагов, по мнению критиков, имеет еще ту плохую сторону, что он не позволяет индивидуализировать содержание обучения, приспосабливая к возможности отдельных учащихся лишь темп этого процесса.
Острой критике был подвергнут постулат скиннеровского линейного программирования о конструировании ответа учащимися. Авторы этих критических замечаний, и прежде всего Н. А. Кроудер, считают, что по сравнению с заполнением имеющихся в тексте пробелов более эффективно распознание ответа, его выбор. Учащийся, выбравший правильный ответ среди нескольких неверных или неполных, затрачивает, по мнению Кроудера, больше интеллектуальных усилий и более самостоятелен в своей работе, чем тот, кто лишь подбирает ответы, «подсказанные» ему автором программы.
Характеристика разветвленной программы.
Контрольные задания в шагах этой системы состоят из задачи или вопроса и набора нескольких ответов, в числе которых обычно один правильный, а остальные неверные, содержащие типичные ошибки. Обучаемый должен выбрать из этого набора один ответ. Если он выбрал правильный ответ, то получает подкрепление в виде подтверждения правильности ответа и указание о переходе к следующему шагу программы. Если же он выбрал ошибочный ответ, ему разъясняется сущность допущенной ошибки, и он получает указание вернуться к какому-то из предыдущих шагов программы или же перейти к некоторой подпрограмме.
Принципы разветвленной программы:
Учебный материал следует делить на части (порции, шаги), размеры которых соответствуют объему минимальных подтем традиционных текстов, ибо ученик должен иметь возможность осознать цель, которой он должен достигнуть в ходе учения, а это может обеспечить только обширный текст, не разбитый на искусственно отделенные друг от друга «клочки информации».
После каждой дозы информации должен следовать вопрос, ставящий учащегося перед необходимостью самостоятельного выбора правильного ответа среди нескольких ошибочных или неполных. При этом вопросы, о которых идет речь, должны обеспечить реализацию следующих дидактических функций:
Служить проверке того, насколько хорошо учащийся понял и овладел материалом, помещенным в данной рамке программы;
Отослать к соответствующим корректировочным рамкам в случае неверного указания правильного ответа, помещенного в тексте;
Заставить учащегося активно работать с текстом и тем самым исключить механическое запоминание, основанное на многократном бессмысленном повторении одного и того же содержания;
Непосредственно после указания ответа, избранного учащимся, необходима проверка правильности его выбора. В связи с этим программа должна информировать учащегося о результате каждого выбора, а в случае ошибки отсылать его к исходному пункту с целью повторной попытки выбора правильного ответа или к соответствующей корректирующей рамке, объясняющей причины
ошибки.
Уровень сложности охваченного программой учебного материала должен возрастать, причем принцип «от простого к сложному» действует при подготовке, как вопросов, так и связанных с ними ответов.
Смешанная программа
Стремление к объединению линейных программ с разветвленными привело к появлению так называемого смешанного программирования, которое было разработано британскими психологами из университета в Шеффилде. Для него характерны следующие особенности:
Учебный материал делится на различные по объему части (порции, шаги). Решающими основаниями деления при этом являются дидактическая цель, которая должна быть достигнута благодаря изучению данного фрагмента программированного текста с учетом возраста учащихся и характерных особенностей темы.
Учащийся дает ответы, как путем их выбора, так и в ходе заполнения пробелов, имеющихся в тексте.
Учащийся не может перейти к следующей рамке программы, пока хорошо не овладеет содержанием предыдущей. Это положение является общим для всех вариантов дидактического программирования, однако в смешанном программировании ему придается особое значение, поскольку авторы смешанных программ предвидят возможность не только индивидуальной, но и групповой работы с программированным текстом.
Самым важным в программированном обучении является текст (программа), разработанный в соответствии с требованиями, рассмотренными в предыдущем параграфе. Для реализации дидактических целей программу можно представлять двояко: с помощью программированных учебников или с помощью машин.
9.2. Программированное обучение
Долгие годы внимание многих исследователей и практических работников было привлечено к так называемому программированному обучению. С середины 50-х годов ХХ в. оно стало предметом интенсивных исследований в разных странах мира. Эти исследования по программированному обучению базировались на опытах научения животных. Сущность разработанной методики основывалась на выработке условных рефлексов и сводилась к следующему: для достижения требуемого поведения животного процесс научения разбивался на ряд элементарных шагов – действий, за правильное выполнение которых животное каждый раз получало поощрение. Принципы этой методики были перенесены на обучение человека путем разработки и реализации определенных образовательных программ. Следуя таким программам, обучающийся достигает образовательных целей, совершая ряд определенных познавательных действий.
В развитии теории программированного обучения выделяют следующие этапы:
1) формализация и логизация процесса обучения (от появления общей теории управления до появления ЭВМ);
2) накопление информации об управлении процессом обучения и зарождение теории программированного обучения (середина 40 – конец 50-х гг. ХХ в).
3) бурное развитие теории обучения (конец 50 – начало 60-х гг ХХ в.).
4) компьютеризация обучения (от появления персональных компьютеров до настоящего времени).
Сущность программированного обучения состоит в том, что учебный материал расчленяется на отдельные небольшие порции или шаги (рамки, кадры), усвоение которых осуществляется учащимися в результате самостоятельного выполнения отдельных предусмотренных программой познавательных действий и самоконтроля.
Для программированного обучения характерно:
* расчленение учебного материала на небольшие части;
* наличие системы предписаний по последовательному выполнению определенных познавательных действий, направленных на усвоение каждой части;
* наличие заданий для проверки усвоения каждой части;
* наличие ответов, информирующих учащихся о правильности выполнения им заданий.
Выделяют следующие формы программированного обучения:
* безмашинное;
* машинное.
Процесс специальной переработки учебного материала для программированного обучения получил название программирования .
Существует несколько способов программирования учебного материала: линейное программирование; разветвленное программирование; смешанное программирование.
При линейном программировании обучающийся, работая над учебным материалом, последовательно переходит от предыдущего шага программы к следующему. По своему содержанию шаги (кадры, рамки) бывают различными: в одних, например, дается только информация, другие включают задание совершить действие по ее усвоению или только контрольные задания, а в третьих может быть и то, и другое. Ответ обычно размещается так, чтобы он не бросался в глаза, но чтобы его легко можно было найти и использовать для самопроверки. Работая по программированным пособиям, построенным по линейному принципу, учащиеся последовательно, переходя от шага к шагу, прорабатывают весь материал.
Однако линейный способ программирования не учитывает, что учащиеся, проработав какую-то относительно законченную часть учебного материала, в ответе на вопрос или при выполнении задания могут допустить ошибку. Поэтому при разветвленном программировании предусматривается несколько вариантов ответов. Учащийся выбирает тот, который кажется ему наиболее правильным. В зависимости от выбранного ответа он получает указания по дальнейшей работе. Быстрее всех осваивают программу учащиеся, которые правильно отвечают на вопросы и выполняют задания. Те же, кто выбирает неправильный ответ, отсылаются к корректирующим рамкам, где они получают дополнительную информацию, позволяющую устранить допущенные ошибки.
Смешанное программирование включает в себя элементы и линейного, и разветвленного.
Средства программированного обучения подразделяются на две группы:
1. Программированные пособия :
* программированные учебники, обеспечивающие управление всеми этапами познавательной деятельности учащихся;
* программированные сборники задач и упражнений, предназначенные для закрепления знаний и выработки умений и навыков;
* программированные дополнения к действующим учебникам, помогающие организовать самостоятельную учебную работу учащихся;
* программированные контрольные задания (тесты).
2. Обучающие машины :
* собственно обучающие машины, выполняющие все дидактические функции;
* машины – «репетиторы», позволяющие организовать закрепление знаний;
* машины – «экзаменаторы», контролирующие результаты обучения учащихся.
Названные выше программированные пособия разрабатывались по отдельным учебным дисциплинам школьного и вузовского обучения. Относительно обучающих машин отметим, что они в 60-70-е годы ХХ в. выпускались промышленностью. Однако в обучении из-за отсутствия соответствующих программ практически не использовались. Появление персональных компьютеров открыло новые возможности для разработки и использования программированного обучения. В настоящее время использование персональных компьютеров в образовании рассматривают как новую технологию обучения.
Программированное обучение - метод обучения, выдвинутый профессором Б. Ф. Скиннером в 1954 г. и получивший развитие в работах специалистов многих стран, в том числе отечественных учёных. В разработке отдельных положений концепции участвовали Н. Ф. Талызина, П. Я. Гальперин, Л. Н. Ланда, И. И. Тихонов, А. Г. Молибог, А. М. Матюшкин, В. И. Чепелев и другие. В то же время считается, что элементы программированного обучения встречались уже в древние времена. Их использовали Сократ и Платон, их обнаруживают в работах И. Ф. Гербарта и даже Дж. Дьюи. В СССР элементы программированного обучения можно обнаружить, например, в работе Центрального института труда
В своей основе программированное обучение подразумевает работу учащихся по некой программе, в процессе выполнения которой, он овладевает знаниями. Роль преподавателя сводится к отслеживанию психологического состояния слушателя и эффективности поэтапного освоения им учебного материала, а, в случае необходимости, регулированию программных действий. В соответствии с этим были разработаны различные схемы, алгоритмы программированного обучения - прямолинейная, разветвлённая, смешанная и другие, которые могут быть реализованы с использованием компьютеров, программированных учебников, методических материалов. Дидактические принципы программированного обучения: 1) последовательность; 2) доступность; 3) систематичность; 4) самостоятельность.
Алгоритмы программированного обучения
Линейный алгоритм (алгоритм Скиннера)[править | править исходный текст]
Б. Ф. Скиннер, разработав собственную концепцию программированного обучения, заложил в неё следующие принципы:
малых шагов - учебный материал делится на малые части (порции ), чтобы ученикам не нужно было затрачивать много усилий для их овладения;
низкого уровня трудности порций - уровень трудности каждой порции учебного материала должен быть достаточно низким, чтобы обеспечить правильность ответов учащегося на большинство вопросов. Благодаря этому учащийся постоянно получает положительное подкрепление при работе с обучающей программой. По Скиннеру доля ошибочных ответов учащегося не должна превышать 5 %.
открытых вопросов - Скиннер рекомендовал использовать для проверки усвоения порций вопросы открытого типа (ввод текста), а не выбор из множества готовых вариантов ответа, утверждая при этом, что «даже энергичное исправление ошибочного ответа и подкрепление правильного не предотвращают возникновение словесных и предметных ассоциаций, рождающихся при чтении ошибочных ответов».
немедленного подтверждения правильности ответа - после ответа на поставленный вопрос учащийся имеет возможность проверить правильность ответа; если ответ все же окажется неверным, учащийся принимает этот факт к сведению и переходит к следующей порции, как и в случае верного ответа;
индивидуализации темпа учения - учащийся работает в оптимальном для себя темпе;
дифференцированного закрепления знаний - каждое обобщение повторяется в различных контекстах несколько раз и иллюстрируется тщательно подобранными примерами;
единообразного хода инструментального учения - не делается никаких попыток дифференцированного подхода в зависимости от способностей и наклонностей учащихся. Вся разница между учениками будет выражаться лишь продолжительностью прохождения программ. К концу программы они придут одним и тем же путём.
Разветвлённый алгоритм (алгоритм Кроудера)
Основным отличием подхода, разработанного Норманом Кроудером в 1960 году, является введение индивидуальных путей прохождения по учебному материалу. Путь для каждого учащегося определяет сама программа в процессе обучения, основываясь на ответах учащихся. Н. А. Кроудер заложил следующие принципы в свою концепцию:
сложность порций поверхностного уровня и их упрощение при углублении - учебный материал выдается обучаемому сравнительно большими порциями и ставятся достаточно трудные вопросы. Если учащийся неспособен справиться с такой подачей материала (что определяется по неправильному ответу), то учащийся переходит к порции более глубокого уровня, которая проще.
использование закрытых вопросов - в каждой порции учащемуся предлагается ответить на вопрос, выбрав один из вариантов ответа. Только один вариант ответа является правильным и ведёт к следующей порции того же уровня. Неправильные ответы пересылают ученика в порции более глубокого уровня, в которых подробнее объясняется («разжёвывается») тот же материал.
наличие разъяснений по каждому варианту ответа - если учащийся выбирает ответ, программа объясняет ему, в чём он ошибся, перед тем, как перейти к следующей порции. Если ученик выбрал правильный ответ, программа поясняет правильность этого ответа, перед тем, как перейти к следующей порции.
дифференцированный ход инструментального учения - разные учащиеся пройдут обучение различными путями.
Адаптивный алгоритм
Обучающая программа поддерживает оптимальный уровень трудности изучаемого материала индивидуально для каждого обучаемого, тем самым автоматически адаптируясь к человеку. Идеи адаптивного программированного обучения были заложены Гордоном Паском в 1950-х годах.
Роль программированного обучения в образовании
В целом программированное обучение можно рассматривать как попытку формализации процесса обучения с максимально возможным устранением субъективного фактора непосредственного общения между преподавателем и обучающимся. В настоящее время считается, что этот подход не оправдал себя. Его использование показало, что процесс обучения не может быть полностью автоматизирован, а роль преподавателя и общение с ним учащегося в процессе обучения остаются приоритетными. Тем не менее, развитие компьютерных технологий и дистанционного обучения повышает роль теории программированного обучения в образовательной практике.
Методом повышения эффективности уроков является применение
наглядных пособий. Содержание учебного материала курса графики тесно
связано с жизнью, производством и поэтому возможности для наглядности в
обучении.
Применение наглядности повышает интерес учащихся к изучаемому
предмету, облегчает процесс получения знаний, способствует прочности
усвоения знаний. Без применения наглядных пособий
трудно успешно развивать пространственные представления учащихся. Поэтому,
пользуясь наглядными пособиями, можно вооружать учащихся конкретными
представлениями о геометрических формах и конструкциях различных предметов,
научить проводить анализ и синтез этих форм. При этом большое значение
имеют такие наглядные пособия, которые учащиеся могут не только наблюдать,
но и держать в руках, подробно знакомиться с их формой.
Широкое использование и правильное применение наглядных пособий
расширяет и углубляет представления учащихся об изучаемом вопросе,
сокращает время на изложения материала.
Однако, придавая наглядности в обучении большое значение, нельзя ее
переоценивать и недооценивать другие принципы обучения. При перегрузке
урока наглядными пособиями можно отвлечь учащихся от основной цели урока,
упустить общие закономерности изучаемых вопросов, не отделить главного от
второстепенного. В обучении должно быть обеспечено правильное соотношение
наглядного и абстрактного, конкретного и обобщенного.
Методика применения наглядных пособий зависят от того, на какой стадии
изучения материала они применяются. Одно и то же наглядное пособие или
комплекс наглядных пособий и технических средств различным образом
применяются при объяснении нового материала преподавателем, при закреплении
знаний и их проверке. Так, например, при объяснении нового материала по
различным темам учебной программы по графике диафильмы и кинофильмы
являются органическим дополнением к натуре и к моделям. В сумме эти
наглядные средства являются для учащихся источниками знаний. При повторении
и обобщение целесообразно воспользоваться одними диафильмами и
кинофильмами. Таким же двояким целям служат и настенные плакаты.
Выбор пособий должен быть не случайным, а тщательно продуманным по
всему курсу. Для каждого пособия должно быть отведено свое место в общей
цепи уроков. В зависимости от содержания и учебной цели урока необходимо
применять разнообразные наглядные пособия, что будет способствовать
лучшему усвоению учебного материала. Поэтому нужно обеспечить правильную
методику применения наглядных пособий.
Вообще, в практике установились следующие методические требования к
демонстрации наглядных пособий: демонстрируя пособие на уроке, нужно не
просто показать его а подробно пояснить его смысл, выделить при этом
главную мысль, им раскрываемую; демонстрацию наглядных пособий следует
проводить фронтально; после демонстрации пособие должно быть использовано
для закрепления и повторения материала; использовав пособие на уроке,
полезно выставить его на некоторое время для самостоятельного ознакомления.
Если педагог будет придерживаться данных требований, то урок будет
наиболее эффективным.
Также одним из способов повышения эффективности уроков графики
является использование диафильмов и кинофильмов.
Учебные кинофильмы и диафильмы облегчают условие материала. Благодаря
специфическим возможностям кино можно выделить существенные детали,
воспроизвести зрительно-осязаемые аналогии между явлениями, показать
рассматриваемый процесс в динамике.
Объектив позволяет приблизить к жизни, связать с производством
изучаемый материал, показать, где применяется на практике то, что
рассматривается в школьном классе, а ознакомившись с тем, где практически
применяются те или иные построения, учащиеся понимают, для чего нужно их
Экранизация повышает интерес учащихся к предмету. Пожалуй, в учебном
фильме можно показать со всех сторон деталь, для полного выявления формы
которой нужно применять разрез, продемонстрировать в динамике, как она
рассекается секущей плоскостью, как удаляется половина детали, находящаяся
между наблюдателем и секущей плоскостью и благодаря этому выявляются
внутренние очертания детали. Показ этого процесса может быть дополнен
чертежами детали до и после выполнения разреза.
Применение учебных диафильмов и кинофильмов значительно облегчает
работу преподавания, экономит время, в том числе и за счет сокращения
работы мелом на доске. Преподавание графики требует демонстрации учащимся
значительного количества зачастую довольно сложных, безукоризненно
выполненных графических изображений. Используя проекционную аппаратуру,
можно показать учащимся в течение урока очень большое количество
изображений такого размера, при котором их хорошо видит весь класс.
При экранизации уроков, как и во всяком деле, необходимо чувство меры.
Экранизации уроков – это не цель, а средство. Она хороша в сочетании с
другими средствами наглядности и формами учебной работы, а не вместо них.
В психолого-педагогических исследованиях обычное, или традиционное, обучение считается плохо управляемым. По мнению большинства отечественных ученых и педагогов, основными недостатками традиционного обучения выступают следующие:
1. Усредненный общий темп изучения материала.
2. Единый усредненный объем знаний, усваиваемых учащимися.
3. Непомерно большой удельный вес знаний, получаемых учащимися в готовом виде через учителя без опоры на самостоятельную работу по приобретению этих знаний.
4. Почти полное незнание учителем хода усвоения учащимися сообщаемых знаний (нет внутренней обратной связи и слабая внешняя обратная связь).
5. Недостаточное стимулирование познавательной активности учащихся, опора в основном на учителя.
6. Преобладание словесных методов изложения знания, создающих объективные предпосылки рассеивания внимания.
7. Затрудненность самостоятельной работы учащихся с учебником из-за недостаточной расчлененности учебного материала, сухости языка, почти полного отсутствия эмоционального воздействия.
Возникновение программированного обучения связано с попыткой устранить эти и другие недостатки обычного обучения.
Значительную роль в формировании программированного обучения сыграл известный психолог Б.Ф.Скиннер, который в 1954 г. призвал педагогическую общественность повысить эффективность преподавания за счет управления процессом обучения, построения его в полном соответствии с психологическими знаниями о нем.
В необихевиористской концепции Б.Ф.Скиннера разрабатывается учение оперантного обусдавливания, согласно которому утверждается значение эффекта подкрепления ожидаемой реакции как регулятора последующих поступков и действий, что привело к новой системе понимания поведения в бихевиористской психологии по схеме отношений: «реакция-стимул» (R->S). Основным постулатом теории Б.Ф.Скиннера служит тезис о том, что результат предшествующего действия (вернее - его психологический эффект) влияет на последующее поведение. Следовательно,
280
самим поведением можно управлять путем подбора определенных вознаграждений (подкреплений) верных действий, стимулируя, таким образом, дальнейшее поведение в ожидаемом русле.
В качестве центрального понятия для построения программированного обучения выступает категория управления. Как отмечает Н.Ф.Талызина, «истинная проблема заключается в том, чтобы на всех ступенях образования обучение было с хорошим управлением, включая и начальную школу и даже дошкольные учреждения» .
Б.Ф.Скиннер и его последователи выявили законы, по которым формируется поведение, и на их основе сформулировали законы научения:
1. Закон эффекта (подкрепления): если связь между стимулом и реакцией сопровождается состоянием удовлетворения, то прочность связей нарастает, и наоборот. Отсюда вывод: в процессе обучения нужно больше положительных эмоций.
2. Закон упражнений: чем чаще проявляется связь между стимулом и реакцией, тем она прочнее (все данные получены экспериментальным путем).
3. Закон готовности: на каждой связи между стимулом и реакцией лежит отпечаток нервной системы в ее индивидуальном, специфическом состоянии.
В основу технологии программированного обучения Б. Ф. Скин-нер положил два требования:
1) уйти от контроля и перейти к самоконтролю;
2) перевести педагогическую систему на самообучение учащихся.
В основе концепции программированного обучения лежат общие и частные дидактические принципы последовательности, доступности, систематичности, самостоятельности. Эти принципы реализуются в ходе выполнения главного элемента программированного обучения - обучающей программы, представляющей собой упорядоченную последовательность задач. Для программированного обучения существенно наличие «дидактической машины» (или программированного учебника). В этом обучении в определенной мере реализуется индивидуальный подход как учет характера освоения обучающимся программы. Однако главным остается то, что процесс усвоения, выработки умения управляется программой.
Различают три основные формы программирования:
1) линейное;
2) разветвленное;
3) смешанное.
В основе первой формы программирования лежит бихевиористское понимание научения как установления связи между стимулом и реакцией. Разработка линейных программ принадлежит само-
281
Правильный шаг обучающегося в этой форме обучения подкрепляется, что служит сигналом к дальнейшему выполнению программы. Как свидетельствует В.Оконь, линейная программа в понимании Б.Ф.Скиннера характеризуется следующим:
- дидактический материал делится на незначительные дозы, называемые шагами (steps), которые учащиеся преодолевают относительно легко, шаг за шагом (step by step);
- вопросы или пробелы, содержащиеся в отдельных рамках (frame) программы, не должны быть очень трудными, чтобы учащиеся не потеряли интереса к работе;
- учащиеся сами дают ответы на вопросы и заполняют пробелы, привлекая для этого необходимую информацию;
- в ходе обучения учащихся сразу же информируют, правильны или ошибочны их ответы;
- все обучающиеся проходят по очереди все рамки программы, но каждый делает это в удобном для него темпе;
- значительное число указаний в начале программы, облегчающих получение ответа, постепенно ограничивается;
- во избежание механического запоминания информации одна и та же мысль повторяется в различных вариантах в нескольких рамках программы.
Линейная программа как бы предполагает, что учащийся не сделает ошибки в ответе. В 1954 г. Б.Ф.Скиннер проверил свою программу на студентах университета и получил отрицательный результат. Линейная программа успеха не принесла.
Разработку разветвленной формы осуществлял другой представитель американской технологии программированного обучения - Норман А. Кроудер. В его схеме S - R- Р связи между стимулом, реакцией и продуктом осуществляются мыслительными операциями. Кроме того, он предполагал дифференцированный подход к
обучаемым. Разветвленная. программа может быть представлена следующим образом (см. схему).
В разветвленной программе ответ используется главным образом для того, чтобы вести обучающегося дальше - по одному из разветвлений. Н. Кроудер, в отличие от Б.Ф.Скиннера,
282
предполагает, что обучающийся может допустить ошибку и тогда надо дать ему возможность уяснить эту ошибку, исправить ее, потренироваться для закрепления материала, т.е. в программе Н. Кроудера каждый ответ используется для выявления возможностей выбранного учащимся пути и определения, что делать дальше.
Таким образом, разветвленная программа отличается от линейной множественностью (и многократностью) выбора шага. Она ориентирована не столько на безошибочность действия, сколько на уяснение причины, которая может вызвать ошибку. Соответственно разветвленное программирование требует от обучающегося умственного усилия, по сути, оно является «управлением процессом мышления». Подтверждением правильности ответа в этой форме программирования является обратная связь, а не только положительное подкрепление (по закону эффекта). Разветвленная программа может представлять собой большой текст, содержащий много ответов на вопрос к нему. Предлагаемые в «рамках» развернутые ответы либо здесь же оцениваются как правильные, либо отклоняются, и в том и в другом случае сопровождаясь полной аргументацией. Если ответ неправилен, то обучающемуся предлагается вернуться к исходному тексту, подумать и найти другое решение. Если ответ правильный, то далее предлагаются следующие вопросы, уже по тексту ответа и т.д. Как отмечает В. Оконь, вопросы, в понимании Н. Кроудера, имеют целью:
а) проверить, знает ли учащийся материал, содержащийся в данной рамке;
б) в случае отрицательного ответа отослать учащегося к координирующим и соответственно обосновывающим ответ «рамкам»;
в) закрепить основную информацию с помощью рациональных упражнений;
г) увеличить усилия учащегося и одновременно ликвидировать механическое обучение через многократное повторение информации;
д) формировать требуемую мотивацию учащегося. Разветвленная программа полнее, чем линейная, учитывает
особенности научения человека (мотивацию, осмысленность, влияние темпа продвижения).
Смешанное программирование и другие его формы в целом близки к рассмотренным выше.
Программированное обучение в конце 60-х - начале 70-х гг. получило новое развитие в работах Л. Н. Ланды, который предложил алгоритмизировать этот процесс.
Алгоритм есть правило (обратное утверждение неправомерно), предписывающее последовательность элементарных действий (операций), которые в силу их простоты однозначно понимаются, исполняются всеми; это система указаний (предписаний) об
283
этих действиях, о том, какие из них и как надо производить. Алгоритмический процесс - это система действий (операций) с объектом, он есть не что иное, как последовательное и упорядоченное выделение в том или ином объекте определенных его элементов. Одним из преимуществ алгоритмизации обучения является возможность формализации и модельного представления этого процесса.
Преимущества управления, программирования в образовательном процессе наиболее полно и теоретически обоснованно представлены в обучении, основанном на психологической теории поэтапного формирования умственных действий П. Я. Гальперина.
В теории П.Я.Гальперина процесс формирования умственных действий проходит 5 этапов:
1. Предварительное ознакомление с действием, с условиями его выполнения.
2. Формирование действия в материальном виде с развертыванием всех входящих в него операций.
3. Формирование действия во внешней речи.
4. Формирование действия во внутренней речи.
5. Переход действия в глубокие свернутые процессы мышления.
Совместно с Н.Ф.Талызиной П.Я.Гальперин реализовал эту теорию на практике в процессе обучения. Исходными теоретическими постулатами послужили следующие положения, разработанные в отечественной психологии Л. С. Выготским, С. Л. Рубинштейном, А.Н.Леонтьевым:
- всякое внутреннее психическое есть превращенное, интерио-ризированное внешнее; сначала психическая функция выступает как интерпсихическая, затем как интрапсихическая;
- психика (сознание) и деятельность суть единство, а не тождество: психическое формируется в деятельности, деятельность регулируется психическим (образом, мыслью, планом);
- психическая, внутренняя деятельность имеет ту же структуру, что и внешняя, предметная;
- психическое развитие имеет социальную природу: развитие человеческих индивидов пошло не путем развертывания внутреннего, наследственно заложенного видовым опытом, а путем усвоения внешнего общественного опыта, закрепленного в средствах производства, в языке;
- деятельностная природа психического образа позволяет рассматривать в качестве его единицы действие. Отсюда следует, что и управлять формированием образов можно только через посредство тех действий, с помощью которых они формируются.
П. Я. Гальперин поставил перед обучением принципиально новые задачи: описать любое формируемое действие совокупностью его свойств, подлежащих формированию; создать условия для
284
формирования этих свойств; разработать систему ориентиров, необходимых и достаточных для управления правильностью формирования действия и избегания ошибок. П.Я.Гальперин разграничил две части осваиваемого предметного действия: его понимание и умение выполнить. Первая часть играет роль ориентировки и названа ориентировочной, вторая - исполнительной. П. Я. Гальперин придавал особое значение ориентировочной части, считая ее и «управляющей инстанцией»; позднее он назовет ее «штурманской картой».
В результате проведенных П.Я.Гальпериным и его учениками исследований было установлено, что:
а) вместе с действиями формируются чувственные образы и понятия о предметах этих действий. Формирование действий, образов и понятий составляет разные стороны одного и того же процесса. Более того, схемы действий и схемы предметов могут в значительной мере замещать друг друга в том смысле, что известные свойства предмета начинают обозначать определенные способы действия, а за каждым звеном действия предполагаются определенные свойства его предмета;
б) умственный план составляет только один из идеальных планов. Другим является план восприятия. Возможно, что третьим самостоятельным планом деятельности отдельного человека является план речи. Во всяком случае, умственный план образуется только на основе речевой формы действия;
в) действие переносится в идеальный план или целиком, или только в своей ориентировочной части. В этом последнем случае исполнительная часть действия остается в материальном плане и, меняясь вместе с ориентировочной частью, в конечном счете превращается в двигательный навык;
г) перенос действия в идеальный, в частности умственный, план совершается путем отражения его предметного содержания средствами каждого из этих планов и выражается многократными последовательными изменениями формы действия;
д) перенос действия в умственный план, его интериоризация составляют только одну линию его изменений. Другие, неизбежные и не менее важные линии составляют изменения: полноты звеньев действия, меры ихдифференцировки, меры овладения ими, темпа, ритма и силовых показателей. Эти изменения, во-первых, обусловливают смену способов исполнения и форм обратной связи, во-вторых, определяют достигнутые качества действия. Первые из этих изменений ведут к преобразованию идеально выполняемого действия в нечто, открываемое в самонаблюдении как психический процесс; вторые позволяют управлять формированием таких свойств действия, как гибкость, разумность, сознательность, критичность и т.д. . Основной характеристикой выполняемых действий П.Я.Гальперин считал разумность.
285
Теория поэтапного формирования умственных действий явилась фундаментом разработанного Н. Ф. Талызиной нового направления - программирования учебного процесса. Его цель - определение исходного уровня познавательной деятельности обучающихся, новых формируемых познавательных действий; содержания обучения как системы умственных действий, средств, т.е. действий, направленных на усвоение широкого круга знаний по третьему типу ориентировки (в плане развернутой речи); пяти основных этапов формирования умственных действий, на каждом из которых к действиям предъявляются свои требования; разработка алгоритма (системы предписаний) действий; обратная связь и обеспечение на ее основе регуляции процесса научения.
Существенными для реализации направления программирования обучения являются общие характеристики действий: по форме (материальное, внешнеречевое, речь «про себя», умственное); по степени обобщенности; по мере развернутости; по мере освоения и тому, дается ли действие в готовом виде или осваивается самостоятельно.
В действии выделяются ориентировочные, исполнительные ж контрольные функции. Согласно Н.Ф.Талызиной, «любое действие человека представляет собой своеобразную микросистему управления, включающую "управляющий орган" (ориентировочная часть действия), исполнительный, "рабочий орган" (исполнительная часть действия), следящий и сравнивающий механизм (контрольная часть действия)» .
Центральным звеном формирования умственных действий является его ориентировочная основа, характеризуемая полнотой, обобщенностью и степенью самостоятельного освоения действий. Третий тип ориентировочной основы действий (в развернутой речи), отличаясь оптимумом полноты, обобщенности, самостоятельности, обеспечивает наивысшую эффективность формирования умственных действий.
Соотнося между собой существующие подходы к обучению, Н.Ф.Талызина отмечает, что по сравнению с бихевиористской теорией программирования теория поэтапного формирования умственных действий «строит наиболее рациональную структуру (систему познавательных действий)»; это подлинное управление развитием человека. В то же время эта теория служит примером последовательного воплощения деятельностного подхода к обучению.
В целом программированное обучение характеризуется совокупностью пяти признаков/принципов:
1) наличия поддающейся измерению цели учебной работы и алгоритма этой цели;
2) расчлененности учебной части на шаги, связанные с соответствующими дозами информации, которые обеспечивают выполнение каждого шага;
286
3) завершения каждого шага самопроверкой, результаты которой дают возможность судить о том, насколько он успешен, и предложения студенту достаточно эффективного средства для этой самопроверки, а если требуется, то и соответствующего корректирующего воздействия;
4) использования автоматического, полуавтоматического (матрицы, например) устройства;
5) индивидуализации обучения (в достаточных и доступных пределах).
Особая роль принадлежит созданию соответствующих программированных пособий. Программированные пособия отличаются от традиционных тем, что в последних программируется лишь учебный материал, а в программированных - не только учебный материал, но и его усвоение, и контроль за ним. При обучении очень важно вовремя отметить образование смысловых барьеров. Они возникают, когда учитель, оперируя определенными понятиями, подразумевает одно, а ученики понимают другое.
Минимизация и преодоление смысловых барьеров - одна из трудно разрешаемых проблем обучения. В этой связи дидактическое обеспечение программированного обучения обязательно включает обратную связь: внутреннюю (к обучаемому) и внешнюю (к преподавателю).
Материальной основой программированного обучения является обучающая программа, которая представляет собой специально созданное на основе пяти отмеченных выше принципов пособие. В этом пособии, как уже говорилось, программируется не только учебный материал, но и его усвоение (понимание и запоминание), а также контроль. Обучающая программа выполняет ряд функций преподавателя:
- служит источником информации;
- организует учебный процесс;
- контролирует степень усвоения материала;
- регулирует темп изучения предмета;
- дает необходимые разъяснения;
- предупреждает ошибки и т.д.
Действие обучаемого, как правило, немедленно контролируется ответами. Если действие выполнено правильно, то обучаемому предлагается перейти к следующему шагу. При неверном действии в обучающей программе обычно разъясняются характерные ошибки, допущенные обучаемыми.
Таким образом, обучающая программа - это опосредованная материальная реализация алгоритма взаимодействия учащегося и преподавателя, которая имеет определенную структуру. Она начинается со вступительной части, в которой преподаватель непосредственно обращается к ученику, указывая цель данной программы. Кроме того, во вступительной части должна быть некая
287
«завлекалочка», чтобы заинтересовать ученика, а также краткая инструкция по выполнению программы.
Основная часть обучающей программы состоит из нескольких шагов. Они бывают ознакомительными, ознакомительно-тренировочными или тренировочными. Каждый шаг может включать несколько кадров, если это компьютерная программа. На одном дается краткая, поддающаяся измерению информация и затем задание или вопрос, чтобы ученик мог дать свое решение, ответить на поставленный вопрос, т.е. совершить какую-то операцию. Такой кадр называется информационно-операционным. Если ученик ответил правильно, высвечивается информация, подтверждающая правильность его ответа, и дается стимул для дальнейшей работы. Если ученик ответил неточно или неверно, появляется кадр с наводящими вопросами или разъясняющей его ошибку информацией.
Заключительная часть обучающей программы носит обобщающий характер: приведение в систему сообщенного в основной части материала, инструкция по проверке обобщенных данных (самопроверка или проверка преподавателем).
Если обучающая программа безмашинная (сейчас это уже редко практикуется, поскольку есть ЭВМ), то рекомендуется составлять методическую записку для преподавателя. Она включает спецификацию обучающей программы и рекомендации преподавателю для правильного использования обучающей программы и учета ее результатов. Спецификация - это следующие указания:
1. Назначение программы: вуз, колледж, семестр, специальность, характеристика исходного уровня продвинутое™ учеников (что они должны знать и уметь, чтобы выполнить данную программу).
2. Цель программы: чему и с использованием какого материала научится ученик в результате выполнения заданной программы.
3. Время, необходимое на выполнение программы.
4. Характеристика программы по степени массовости (фронтальная, индивидуально-групповая), по специфике протекания учебного процесса (ознакомительная, тренировочная, ознакомительно-тренировочная), цели (вид деятельности: устно, письменно), по месту выполнения (аудиторная, домашняя, лабораторная), отношению к обучающим устройствам (машинная, безмашинная).
5. Отношение к другим обучающим программам и непрограм-мированным пособиям (т.е. что было до нее и что будет после нее).
Разработка обучающей программы - это всегда огромный труд для преподавателя. Но те преподаватели, которые разрабатывают обучающие программы, значительно повышают свое педагогиче-
288
ское мастерство. Они приобретают важный опыт исследовательской и методической работы.
Программированное обучение имеет свои плюсы и минусы. Положительным, безусловно, является индивидуализация обучения, активизация самостоятельной работы учеников, развитие их внимания, наблюдательности; обратная связь обеспечивает прочность усвоения материала; работа по жесткому алгоритму способствует логическому мышлению учащихся.
Вместе с тем частая работа по заданному алгоритму приучает учеников к исполнительской деятельности, внешней ответственности, буквальности действий, отрицательно сказывается на развитии творческого мышления. Эти и другие недостатки преодолеваются в условиях одной из наиболее активных форм обучения - технологии проблемного обучения.
обучение по программам, рассчитанным на порционную подачу учебного материала, пошаговый контроль усвоения и оперативную помощь обучающимся.
Отличное определение
ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ
обучение по заранее разработанной программе, в к-рой предусмотрены действия как учащихся, так и педагога (или заменяющей его обучающей машины) Идея П.о. была предложена в 50-х гг. 20 в амер психологом Б Ф Скиннером для повышения эффективности управления
процессом учения с использованием достижений эксперим. психологии и техники. Объективно П. о. отражает применительно к сфере образования тесное соединение науки с практикой, передачу определенных действий человека машинам, возрастание роли управленческих функций во всех сферах обществ. деятельности. Для повышения эффективности управления процессом учения необходимо использовать достижения всех наук, имеющих отношение к этому процессу, и прежде всего кибернетики - науки об общих законах управления. Поэтому развитие идей П. о. оказалось связанным с достижениями кибернетики, к-рая задает общие требования к управлению процессом учения, причем реализация этих требований в обучающих программах базируется на данных психолого-пед. наук, изучающих специфич. особенности уч. процесса. Однако при разработке П. о. одни специалисты опираются на достижения только психол. науки (одностороннее психол. направление), другие - только на опыт кибернетики (одностороннее кибернетическое). В практике обучения типично эмпирич. направление, при к-ром разработка обучающих программ основывается на практич. опыте, а из кибернетики и психологии берутся только отд. данные.
Обычно при составлении обучающих программ из кибернетич. требований учитывалась лишь необходимость систематич. обратной связи, из психологических - индивидуализация процесса обучения. Отсутствовали последоват. реализации определенной модели процесса усвоения. наиб. известна концепция Б. Скиннера, опирающаяся на бихевиористскую теорию учения, согласно к-рой между обучением человека и научением животных нет существенной разницы (см. Бихевиоризм). В соответствии с бихевиористской теорией обучающие программы должны решать задачи получения и закрепления правильной реакции. Для выработки правильной реакции используются принцип разбивки процесса на мелкие шаги и принцип системы подсказок. При разбивке процесса запрограммированное сложное поведение расчленяется на простейшие элементы (шаги), каждый из к-рых учащийся смог бы совершить безошибочно. При включении в обучающую программу системы подсказок требуемая реакция вначале дается в готовом виде (макс, степень подсказки), затем с пропуском отд. элементов (затухающие подсказки), в конце обучения требуется совершенно самостоят. выполнение реакции (снятие подсказки). Примером может служить заучивание стихотворения: вначале четверостишие дается полностью, затем - с пропуском одного слова, двух слов и целой строки. В конце заучивания ученик, получив вместо четверостишия 4 строчки многоточий, должен воспроизвести стихотворение самостоятельно.
Для закрепления реакции используется принцип немедленного подкрепления (с помощью словесного поощрения, подачи образца, позволяющего убедиться в правильности ответа, и др.) каждого правильного шага, а также принцип мнрго-кратного повторения реакций.
Обучающие программы, построенные на бихевиористской основе, подразделяют на линейные, разработанные Скиннером, и т. н. разветвленные программы Н. Краудера. Линейные программы рассчитаны на безошибочность шагов всех учащихся, т.е. должны соответствовать возможностям наиб. слабых из них. В силу этого коррекция программ не предусмотрена: все учащиеся получают одну и ту же последовательность кадров (заданий) и должны проделать одни и те же шаги, т.е. двигаться по одной и той же линии (отсюда назв. программ - линейные). В получивших широкое распространение разветвленных программах кроме осн. программы, рассчитанной на сильных учащихся, предусматриваются доп. программы (вспомогат. ветви), на одну из к-рых направляется ученик в случае затруднений. Разветвленные программы обеспечивают индивидуализацию (адаптацию) обучения не только по темпу продвижения, но и по уровню трудности. Кроме того, эти программы открывают большие возможности для формирования рациональных видов познават. деятельности, чем линейные, ограничивающие познават. деятельность в осн. восприятием и памятью.
Общий недостаток программ, построенных на бихевиористской основе, заключается в невозможности управления внутр., психич. деятельностью учащихся, контроль за к-рой ограничивается регистрацией конечного результата (ответа). С кибернетич. точки зрения эти программы осуществляют управление по принципу «черного ящика», что применительно к обучению человека малопродуктивно, т. к. гл. цель при обучении состоит в формировании рациональных приемов познавательной деятельности. Это означает, что контролироваться должны не только ответы, но и пути, ведущие к ним. Практика П. о. показала непригодность линейных и недостаточную продуктивность разветвленных программ. Дальнейшие усовершенствования обучающих программ в рамках бихевиористской модели обучения не привели к существенному улучшению результатов.
В СССР (60-е гг.) в основу разработки идей П. о. была положена деятельност-ная теория усвоения, т.е. в центре внимания находилась познавательная деятельность учащихся, и программа обучения направлялась на формирование заданных ее видов с заранее намеченными качествами. Обучение по программам, составленным в соответствии с требованиями кибернетики и деятельностной теории учения, показало высокую эффективность этого пути программирования уч. процесса и возможность управлять процессом учения по ходу его осуществления. Однако в практике массового обучения такого типа программы до нач. 90-х гг. встречались редко.
Составление обучающих программ связано с алгоритмизацией уч. процесса, т.е. с разработкой конструктивных предписаний (алгоритмов), к-рыми должны руководствоваться как учащиеся, так и обучающие. В условиях массового обучения преподаватель не может реализовать одновременно неск. обучающих программ, учитывающих индивидуальные особенности учащихся; преподаватель не может также обеспечить систематич. обратную связь с каждым обучаемым. Поэтому П. о. всегда связано с использованием обучающих машин (машинное П. о.) и программированных учебников (безмашинное П. о.). При этом непосредственное управление процессом усвоения, характерное для традиц. обучения, заменяется управлением опосредованным (с помощью программы, реализуемой обучающей машиной или др. средствами автоматизации).
Сложность уч. процесса, недостаточная изученность его закономерностей не позволяют заранее предусмотреть все ситуации, к-рые могут возникнуть при его осуществлении. Следовательно, полная автоматизация обучения невозможна, и на определенных этапах необходимо вмешательство преподавателя, к-рый должен уметь выйти за пределы известных ему предписаний и принять творческое решение относительно специфики дальнейшего обучения того или иного ученика.
Эффективность П. о. определяется степенью учета программой требований кибернетики к управлению, а также степенью учета специфич. закономерностей уч. процесса при реализации этих требований. Эти же условия определяют эффективность традиц. обучения. Поэтому научно необоснованная обучающая программа, реализуемая машиной, может дать худшие результаты, чем традиц. обучение, если преподаватель в большей мере учитывает указанные условия эффективности. В практике образования П. о. обычно сочетается с традиционным.
П. о. не следует отождествлять с автоматизацией уч. процесса с помощью разл. техн. средств (магнитофоны, кинопроекторы и т. д.), где предъявление и обработка информации в процессе обучения осуществляются без программы управления процессом усвоения. Разработка научно обоснованных обучающих программ, реализуемых адекватными им совр. техн. средствами, открывает путь для существенного повышения эффективности уч. процесса на всех уровнях образования.
