Статья посвящена основным принципам дидактики в ходе учебного процесса в виртуальной лаборатории. В ней подробно рассмотрен процесс обучения с соблюдением данных принципов.
Учение в отечественной психологии рассматривается как процесс, главными компонентами которого являются знания и действия. В работах Я. А. Коменского знания определяются частично как чувственные представления, а главным образом, как понятия и их системы, описывающие объекты и явления в их общих внешних свойствах, связях, объясняющие их сущность. И. Ф. Гербарт считал учение первой ступенью, следом за которым должно идти развитие и совершенствование общих познавательных процессов. Аналогичной точки зрения придерживался Л. С. Выготский, который сформулировал общие принципы культурно-исторической концепции, на которых были построены учения А. Н. Леонтьева, П. Я. Гальперина и В. В. Давыдова.
Под учением Л. С. Выготский понимал приобретение знаний, умений и навыков, а под развитием — приобретение общих качеств и способностей. Наиболее точное определение деятельности дано И. И. Ильясовым: «Деятельность — обозначение процессов взаимодействия человека и общества с объектами действительности». Процесс учения рассматривался как процесс управления деятельностью, компонентами которого являются объекты воздействия, акты его преобразования, а также продукт, условия и средства преобразования. А. Н. Леонтьев подчеркивал, для того, чтобы овладеть знаниями и умениями, необходимо осуществить деятельность, адекватную той, которая воплощена в этих знаниях и умениях. Различают следующие виды деятельности: внешняя — практическая деятельность, в рамках которой происходит усвоение; внутренняя — умственная деятельность. Структуры внутренней и внешней деятельности совпадают. П. Я. Гальпериным введена теория поэтапного формирования умственных действий. Именно действие считается в процессе обучения предметом усвоения. Действие является структурированным и включает в себя: предмет преобразования, продукт (цель), средства, а также сам процесс преобразования. Знания при этом включаются во все компоненты действия. Процесс преобразования заключается в актуализации имеющейся ориентировочной основы действия, осуществление самого преобразования на стадии разработки содержания компьютерного обучения. Он позволяет не только создать семантическую сеть, отражающую предмет или тему, связывающую основные понятия и их свойства существенными отношениями, но также создать изоморфный граф, узлами которого являются формируемые соответствующие каждому понятию действия, а ребрами — различной степени детализированные пути формирования ориентировочной основы действия.
По мнению Н. Ф. Талызиной, средствами поэтапного усвоения являются следующие приемы познавательной деятельности: мышление, память, внимание. Причем важнейшими являются логические приемы мышления, а именно: выделение свойств объектов, определение понятий, распознавание, выведение следствий, умозаключений, классификация и доказательство. В работах В. В. Давыдова выделяются две формы теоретического мышления, и рассматриваются они как две процедуры: анализ и восхождение к конкретному. При этом учение трактуется как овладение способами перехода от всеобщих отношений к их конкретизации и обратно; от модели к объекту и обратно. В работах Г. П. Щедровицкого указывается на замещение объектов знаками и под знанием тогда понимаются способы перехода от объектов к знакам, движение в знаковых системах и обратный переход к объектам. При разработке предметной информационной структуры профессионального образования каждый элемент конкретизируется, связывается с отработкой элементарного навыка, заменяется операцией. Детализация структуры и состава знания и действия позволяет учесть все приведенные компоненты в содержании учебной программы, повышая тем самым эффективность компьютерного обучения.
Усвоение знаний отечественные теоретики считают основным в процессе обучения. Согласно Н. Ф. Талызиной и П. Я. Гальперина, процесс усвоения знаний состоит из следующих этапов:
1) мотивация;
2) уяснение схемы ориентировочной основы действия;
3) выполнение действия в материализованной форме (т. е. действия с объектами, представленными в виде знаков, схем, моделей);
4) сопровождение действия громкой речью;
5) сопровождение действия речью про себя (внутренней речью);
6) выполнение действия в умственной форме (оперируя образами и понятиями, без участия внешних знаков и форм).
Практически те же этапы, несколько в другой модели описываемые когнитивной психологией, выделяет И. И. Ильясов. Это три вида действий, связанных с уяснением содержания: восприятие и декодирование исходного содержания, переработку и уяснение содержания, фиксацию переработанного и уясненного содержания. Обработку и усвоение знаний И. И. Ильясов рассматривает, как две большие группы операций:
1) при смысловой обработке содержания — категоризация, соотнесение, обобщение, группировка и т. д.;
2) при фиксации содержания (включении во внутреннюю когнитивную структуру) происходит переход к знаковым системам естественных и искусственных языков, форма которых не связана с содержанием; а также к изобразительным знакам, подобным содержанию.
Первая группа операций соответствует обработке информации в кратковременной памяти обучаемого, вторая — переносу и хранению в долговременной памяти, т. е. запоминанию и отработке.
Можно выделить следующие, направленные на усвоение учебной информации, этапы деятельности при компьютерном обучении:
1) эмпирическая деятельность как этап восприятия: отражение фона, заполняющего поле экрана дисплея; концентрация внимания и отражение от дельных единичных объектов на фоне; отражение выделенных единичных объектов и конкретной ситуации; отражение конкретной ситуации в комплексе;
2) эвристическая деятельность по распознаванию ситуации: абстрагирование от конкретности, в которой представлена ситуация, создание знаковой модели; поиск алгоритма преобразования модели для решения поставленной задачи, привлечение имеющихся знаний;
3) репродуктивная деятельность по преобразованию модели и получению нового знания: преобразование модели по избранному алгоритму; интерпретация результатов преобразования, оценка адекватности полученной модели имеющимся у обучаемого знаниям; оценка адекватности решения поставленной задаче;
4) практическая деятельность, связанная с отработкой навыка: закрепление умения в подобных ситуациях; формирование умения в необычных ситуациях; формирование ассоциативных умений в необычных ситуациях.
Любой из перечисленных видов деятельности включает в себя следующие компоненты: потребности и мотивы, задачи, действия, операции. Использование компьютера в учебной деятельности вносит новшества в этот процесс, которые состоят в обеспечении доступа к большим объемам информации и возможности ее переработке, в усилении познавательно-исследовательских возможностей человека, в осуществление диалога по содержанию выполняемой деятельности и в создании коммуникативной системы «человек-машина».
Выделим основные компоненты учебной деятельности при компьютерном обучении: а) учебная задача, б) система учебных действий, в) моделирование содержания объектов усвоения, г) преобразование модели, д) действия самооценки и контроля.
Компьютер в учебном процессе может быть использован:
1) как средство организации познавательной деятельности путем внешнего (предметного) и внутреннего (умственного) моделирования;
2) как средство реализации наиболее полной системы учебных действий, а также их контроля и коррекции;
3) как средство создания новых форм учебного процесса, моделирования совместной деятельности типа «учитель-компьютер-учащийся», «компьютер-учащийся», «компьютер-группа учащихся», «учитель-компьютер-группа учащихся».
Исследования и практическая деятельность показывают, что наиболее эффективной формой компьютерного обучения является «учитель-компьютер-группа учащихся». Эффективна совместная деятельность, осуществляемая по принципам педагогики сотрудничества. При использовании компьютера как средства обучения можно выделить следующие типы задач: уже имеющиеся дидактические задачи, в которых за счет использования справочных и экспертных систем в обучении повышается эффективность их решения; организация контроля и тренировки при сохранении традиционной формы обучения; новые дидактические задачи, например, имитация эксперимента, моделирование содержания объектов усвоения.
Проанализировав различные психологические и педагогические теории, можно выделить два качественных компонента учения: статичный и динамичный. Кроме того, различными авторами в процессе обучения выделяются нетолько управляемые, но и управляющие компоненты. Это позволяет построить некоторую модель с входными параметрами — состояние обучаемого до процесса обучения, характеристики самого процесса и состояние обучаемого после прохождения некоторого курса. Почти все авторы инвариантной частью обучения как статичного явления считают знания, умения и навыки.
В основном, проводится аналогия между процессами усвоения знания и процессами мышления в целом (восприятие материала, осмысление и овладение им), а также между процессами усвоения знаний и процессами переработки информации (внимание и селективное восприятие, кратковременное запоминание, кодирование и переход в долговременную память, хранение, воспроизведение, генерация ответа, внешнее выполнение действия, получение обратной связи).
Компьютерное обучение позволяет наиболее полно реализовать и проконтролировать рассмотренные компоненты и этапы обучения, а также построить ряд моделей, как самого процесса обучения, так и его предмета и объекта (обучаемого).
Дидактические принципы компьютерного обучения в рамках виртуальной лаборатории должны разрабатываться с учетом традиционных дидактических принципов. Компьютерное обучение определило два новых принципа: индивидуализации обучения и активности. В основном, технология компьютерного обучения исследовалась в двух направлениях: визуализации (обеспечения наглядности) учебного содержания и алгоритмизации учебной деятельности. Однако рассмотрение структуры самой дидактики как совокупности теорий дидактических принципов, учебных методов, учебных программ и общей системной теории учебника, позволяет в каждом элементе структуры определить как общее так и частное, относящееся к информационной профессионального образования обучения. Во-первых, как уже отмечалось ранее, информационная технология обучения является новой методической системой, позволяющей рассматривать учащегося не как объект, а как субъект обучения, а компьютер — как средство обучения. Обучаемый переходит в новую категорию потому, что по форме компьютерное обучение является индивидуальным, самостоятельным, но осуществляется по общей методике, реализованной в обучающей программе. Компьютер как средство обучения является беспрецедентным в истории педагогики, потому что объединяет в себе как средство, инструмент обучения, так и субъект — учителя. Изменение ролевой обстановки ведет к значительному пересмотру теории обучения. Появилась необходимость переработки теории дидактической технологии, являющейся частью информационной технологии обучения. Рассмотрим основные дидактические принципы.
Научность определяет содержание, требует включения в него не только традиционных научных знаний, но и наиболее фундаментальных положений современной науки, а также вопросов перспектив ее развития. При этом способы усвоения учебного материала должны быть адекватны современным научным способам познания. Системный подход к изложению учебного материала, его структурирование и выделение основных понятий и связей между ними, и является как основой разработки содержания компьютерной обучающей программы, так и одним из методов современного научного познания.
Виды учебной деятельности, осуществляемой при усвоении содержания при компьютерном обучении, отражают основные моменты научного познания. Само содержание при структурировании и выделении различных уровней сложности усвоения учащимся позволяет включать не только те темы, которые обеспечивают обязательный минимальный уровень знания, но, и, во-первых, рассматривать более широкие понятия данного учебного предмета, расширять кругозор учащегося, делать его знания более фундаментальными. Во-вторых, связывать эти понятия с другими предметами, изучая их во взаимосвязи и строя, тем самым, более полную и научную картину мира. Использование экспертных систем выводит обучение на новый качественный виток, позволяет практически в любом учебном заведении, оснащенном компьютерами, независимо от его местоположения, использовать методический и научный опыт экспертов высшей квалификации. Таким образом, научность содержания обеспечивается самой информационной технологией обучения.
Принцип доступности при компьютерном обучении происходит от принципа всеобщей доступности, для определенной возрастной группы учащихся или для некоторого усредненного учащегося данного возраста, в принцип индивидуальной доступности и рассматривается как возможность достижения цели обучения. Учебный материал, реализованный в компьютерном обучении, предполагает наличие разветвлений, различных путей и скоростей прохождения учебного курса, оказание помощи в виде пояснений, подсказок, дополнительных указаний и задач, постоянно контролирует и поддерживает на необходимом уровне мотивацию обучаемого. Доступность при компьютерном обучении обеспечивает достижение цели обучения учащимися с различной начальной подготовкой и играет роль фильтра содержания.
Принцип наглядности применительно к компьютерному обучению, называемый в современной теоретической литературе также «интерактивной наглядностью». Если в традиционном понимании под наглядностью понимается, прежде всего, иллюстративная компонента, обеспечение потребности учащегося увидеть в какой-либо форме предмет или явление, произвести с ним минимальные манипуляции, то в компьютерном обучении наглядность позволяет увидеть то, что не всегда возможно в реальной жизни даже с помощью самых чувствительных и точных приборов. Более того, с представленными в компьютерной форме объектами можно осуществить различные действия, изучить их не только статичное изображение, но и динамику развития в различных условиях. При этом компьютер позволяет, как вычленить главные закономерности изучаемого предмета или явления, так и рассмотреть его в деталях. Различные формы представления объекта могут сменять друг друга, используя одновременно образное, аналитическое, языковое представления. Это позволяет, согласно задачам обучения, как уплотнить информацию об изучаемом объекте, так и расширить ее. Процессы, моделируемые компьютером, могут быть разнообразными по форме и по содержанию, относиться к физическим, социальным, историческим, экологическим и другим процессам. Принцип наглядности подвергся в информационных технологиях обучения значительной дифференциации. При отражении чувственного объекта не следует увлекаться «натурализмом», в программе должна быть представлена не любая модель, а только та, которая способствует реализации дидактических целей данной обучающей программы; модель, содержащуюся в программе, следует предъявить в форме, позволяющей наиболее четко раскрыть существенные связи и отношения объекта; существенные признаки, связи и отношения модели должны быть в программе адекватно зафиксированы цветом, миганием, звуком и т. д. Наглядность компьютерного обучения позволяет говорить о новом мощноминструменте познания — когнитивной компьютерной графике,которая не только представляет знания в виде образов-картинок и текста, но и также позволяет визуализировать объект в движении или изменении, что позволяет значительно увеличить степень восприятия данного объекта.
Принцип систематичности и последовательности связан как с организацией учебного материала, так и с системой действий обучаемого по его усвоению. Компьютерное обучение характеризуется последовательностью специфических действий, часть которых присуща обучению в любых формах, а часть — только компьютерному (восприятие информации с экрана дисплея, работа в знаковых моделях, ввод ответа с клавиатуры). Для обеспечения принципа последовательности учащемуся в начале сеанса компьютерного обучения полезно дать ориентировочную основу действия, сформулировать цель обучения. Независимо от сложности и длины пути, приводящего обучаемого к цели, это происходит систематично и последовательно. Понятие последовательности получило свой смысл в информационных технологиях обучения, под последовательностью как раз и понимается очередность выдачи учебных фрагментов обучающей программой, построение и корректировка наиболее эффективной последовательности при самостоятельной работе обучаемого в интеллектуальных учебных. Принцип систематичности в информационных технологиях обучения обеспечивает само представление знаний.
Принцип сознательности обеспечен в компьютерном обучении методикой организующей стратегии, которой отдается предпочтение в современных информационных технологиях обучения. Эта методика, описанная в зарубежных психолого-педагогических теориях компьютерного обучения, направлена на воспитание стратега, который рассматривает предметы и явления в их взаимосвязи, самостоятельно изучает материал, дополняя полученные в учебном заведении знания. Для реализации принципа сознательности обучаемому сообщаются цели и задачи обучения, сведения о предметной деятельности и основных этапах ее осуществления. Принцип сознательности компьютерного обучения зависит от теоретического уровня курса, полноты раскрытия изучаемых понятий и их взаимосвязей.
Информационные технологии профессионального образования обучения потребовали введения, обоснования и раскрытия еще одного общего принципа, который, хотя и присутствовал всегда в процессе обучения, но не являлся основополагающим. Речь идет о коммуникации, организации диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае между компьютером и учащимся. Этот новый, присущий только компьютерному обучению принцип можно назвать принципом когнитивности коммуникации.
Рассмотрим более подробно основные положения этого нового принципа. Компьютерные обучающие системы (среды) обучения также называют интерактивными (диалоговыми). Можно перечислить множество учебных ситуаций, в которых партнеры, участвующие в различных формах диалога, обмениваются различными типами знаний и сведениями. Сведения, пока они не осмыслены и не включены в соответствующую понятийную структуру, еще не являются знаниями учащегося. Такой процесс обычно включает координацию и синхронизацию обмена информацией. Диалог — это форма общения, характерными особенностями которого являются смешанная человеко-машинная инициатива, предвидение намерений пользователя и возможность сотрудничества с системой. Взаимодействие не ограничивается парой «вопрос-ответ», т. к. содержание взаимодействия распознается и становится ясным в ходе более или менее сложного обмена высказываниями. Именно правильное взаимное понимание партнеров диалога при компьютерном обучении привело к введению принципа когнитивности коммуникации при рассмотрении информационных технологий как методической системы. Диалог человека и компьютера имеет ряд особенностей, его можно определить как обмен информацией между вычислительной системой и пользователем, проводимый с помощью интерактивного терминала и по определенным правилам. Информация передается в виде сообщений. Сообщения бывают следующих типов: подсказка (осуществляет компьютер, инициирует выполнение некоторого действия пользователя); сообщение об ошибке; сообщение о состоянии системы; справочная информация. По своей форме сообщения могут иметь вид текста, изображения, звука или видеоролика.
Эффективное представление учебных материалов на экране является одним из центральных вопросов компьютерного обучения и на данный момент недостаточно рассмотрен специалистами.
Наиболее распространенные формы человеко-машинного диалога в компьютерных обучающих системах — это диалоги типа «вопрос-ответ» и «меню». Гибкость диалога — это мера того, насколько хорошо он соответствует различным уровням подготовки обучаемого, индивидуализация компьютерного обучения зависит от гибкости используемого диалога.
Наиболее известным механизмом организации ввода запросов обучаемых является меню. Меню всегда отвечало требованию «дружественности», предъявляемого к компьютерным программам.
Диалоги могут быть мультимедиа (многосредовые), включающие несколько различных коммуникативных каналов, многосмысловые (мультимодальные), включающие все формы и действия связанные с усвоением знания. Учебная среда в процессе диалога может строить различные модели обучаемых и затем использовать эти модели для динамического построения обучающих путей и методик. Конструкция интерактивной обучающей системы должна развивать познавательные функции обучаемого и, в то же время, адаптироваться к его требованиям. Интерактивный (компьютерный) диалог обеспечивает коммуникацию между двумя партнерами — обучающим средством (компьютером) и обучаемым.
Таким образом, используя классические положения дидактики, использование компьютера в обучении вносит значительные изменения не только в практику, но и в теорию педагогики.
Литература:
1. Выготский Л. С. Педагогическая психология // Под ред. В. В. Давыдова. — М.: Педагогика, 1991. — 480 с.
2. Выготский С. Л. Методика рефлексологического исследования // Проблемы современной психологии. — Львов, 1996. — С.54–57.
3. Гальперин П. Я. Введение в психологию. — М.: Университет, 2000. — 336 с.
4. Гальперин П. Я. Формирование умственных действий // Хрестоматия по общей психологии: Психология мышления // Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер, В. В. Петухова. — М., 1981. — С. 78–86.
5. Давыдов В. В. Проблемы развивающего обучения: опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. — М.: Педагогика, 1986. –240 с.
6. Ильясов И. И. Структура процесса учения. — М.: МГУ, 1986. — 68 с.
7. Роберт Н. В. Виртуальная реальность // Информатика и образование. –1993. № 5. — С.53–56.
8. Леонтьев А. Н. Избранные психологические произведения: в 2-х т. T. 1. — М.: Педагогика, 1983. — 392 с.
9. Леонтьев А. Н. Избранные психологические произведения: в 2-х т.- Е 2. — М.: Педагогика, 1983. — 320 с.
10. Леонтьев А. Н. Философия психологии: из научного наследия // Под ред. А. А. Леонтьева, Д. А. Леонтьева. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994. — 228 с.
11. Муслимов Н., Кодиров Х. Формирование профессиональной компетенции будущих педагогов основе применения информационных технологий // Девятая международная конференция «Образование через всю жизнь: непрерывное образование для устойчивого развития». г. Санкт-Петербург: ЛГУ им. А. С. Пушкина, 2011. — С -109–112.
12. Муслимов Н., Кодиров Х. Формирование профессиональной компетенции будущих педагогов основе применения информационных технологий // Молодой учёный. г. Чита, 2012. № 1. — С. 102–106.
13. Роберт И. В. Теоретические основы создания и использования программных средств учебного назначения: Методические рекомендации по созданию и использованию педагогических программных средств. –М., 1991. — С. 34–38.
14. Роберт И. В. Учебный курс «Современные информационные и коммуникационные технологии в образовании» // Информатика и образование. 1997. -№ 8. — С.15–21.
15. Русаков СВ., Калмыков А. А. Применение информационных технологийпри оценке качества знаний. Научно-методический сборник тезисов докладов // 6 Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании» / Секция 2 «Программные средства и мультимедиа в образовании и искусстве». — М., 1997. — 60 с.
16. Талызина Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний. — М.: МГУ, 1984. –344 с.
17. Талызина Н. Ф. Формирование познавательной деятельности учащихся. –М.: Знание, 1983. -96 с.
18. Щедровицкий Г. П. Философия, наука, методология. — М: Шк. Культ. Полит., 1997. — 656 с.
