ихевиористская теория обучения. В бихевиоризме (от лат. behavior - поведение) не рассматриваются внутренние процессы человеческого мышления. Изучается поведение, которое трактуется как сумма реакций на какие-либо ситуации.

Один из основоположников бихевиоризма Э. Л. Торндайк (1874-1948) считал, что обучение человека должно строиться на базе чисто механических, а не сознательных принципов. Поэтому он пытался описать обучение человека с помощью простых правил, справедливых одновременно и для животных. Среди этих правил выделим два закона, послуживших платформой для дальнейшего развития теории обучения.

Первый из них, названный законом тренировки, говорит о том, что, чем чаще повторяется определенная реакция на ситуацию, тем прочнее связь между ними, а прекращение тренировки (повторения) приводит к ослаблению этой связи.

Второй закон был назван законом эффекта: если связь между ситуацией и реакцией сопровождается состоянием удовлетворенности (удовольствия) индивида, то прочность этой связи возрастает и наоборот: прочность связи уменьшается, если результат действия приводит к состоянию неудовлетворенности.

Опираясь на эти законы, последователь Торндайка Б. Ф. Скиннер разработал в начале 50-х годов весьма технологичную методику обучения, названную в дальнейшем линейным программированием.

В основу своей методики Скиннер положил универсальную формулу

С -> Р -> П, где С- ситуация, Р- реакция, П- подкрепление.

Учебный материал Скиннер предлагал разбивать на мелкие дозы, каждая из которых должна содержать одну ситуацию. Ситуации должны быть настолько простыми (что почти автоматически обеспечивалось малостью доз учебного материала), чтобы реакции на них практически всегда были правильными. По мнению Скиннера, правильное выполнение учебного задания уже само по себе является положительным подкреплением и приводит учащегося в состояние удовлетворенности. (5/1)

В текстах программированных учебных пособий Скиннера содержались пропуски (ситуации) - один пропуск на фразу из 2-3 строк. Пропущенные слова располагали на полях страницы. Учащийся, изучая такое пособие, сначала закрывал поля, читал текст, вставляя пропущенные слова, и сразу же проверял себя, открывая ответы. Тексты учебных пособий были написаны таким образом, чтобы в процессе их чтения обеспечивалось многократное повторение всех существенных элементов учебного материала. Во избежание механического запоминания информации одна и та же мысль повторялась в различных вариантах.

Применение программированных пособий Скиннера в профессионально-технических училищах США оказалось успешным: существенно сократилось время обучения, повысилась квалификация обучаемых рабочих. Однако здесь же обнаружились и недостатки методики линейного программирования:

· нудность и механистичность программированных текстов;

· отсутствие системности, целостности в восприятии учебного материала (большое количество мелких доз не способствует обобщениям);

· правильность выполнения простых заданий является положительным подкреплением лишь на первых порах чтения пособия, в дальнейшем правильное выполнение простых ситуаций уже не приносит чувства удовлетворенности;

· отсутствие адаптации (все ученики выполняют одну и ту же программу, идут по одной линии).

Значительная часть этих недостатков была устранена в предложенной Н. А. Краудером схеме разветвленного программирования (рис.1). Краудер предложил увеличить дозу информации (И1,И2,на рис.1) с 2-3 строк у Скиннера до примерно половины страницы. Типовая ситуация (задание) у Краудера состояла из вопроса (В) и трех вариантов ответов: О1- правильный ответ, О2 - неточный ответ, О3- неправильный ответ. При неточном ответе учащийся отправлялся к корректирующей информации (К), при неправильном - ему давалось разъяснение, помощь (Р). При правильном ответе учащийся получал положительное подкрепление (П) и переходил к следующей дозе информации (И2). Таким образом, схема разветвленного программирования имела три пути: для сильных, средних и слабых учащихся.

Несмотря на острую критику за принципиальное невмешательство в мышление учащегося (бихевиористы управляют лишь его поведением), бихевиористская теория обучения получила широкое распространение и была реализована в ряде технических обучающих устройств. И в настоящее время универсальная схема этой теории (ситуация -> реакция -> подкрепление) в ее линейной или разветвленной форме является стержневым фрагментом многих компьютерных обучающих программ. (5)

Ассоциативно-рефлекторная теория усвоения. Ассоциацию в данной теории определяют как связь между психическими явлениями, при наличии которой актуализация одного явления вызывает появление другого. Таким образом, обучение в ассоциативно-рефлекторной теории трактуется как установление связей между различными элементами знания. Связи принято делить на внешние и внутренние. Внешние связи дают чисто механическое заучивание. Например, правило для запоминания цветового спектра: "Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан". Внутренние же, логические связи позволяют из одних элементов знания получать (выводить) другие элементы.

Необходимыми условиями для применения ассоциативно-рефлекторной теории усвоения являются наличие у обучаемых определенного фундамента знаний и владение ими логическими операциями, позволяющими связывать между собой ранее изученные и новые элементы знания. Методику ассоциативно-рефлекторного обучения можно представить в виде схемы из шести следующих этапов:

· Актуализация ранее усвоенных элементов знания (контроль, напоминание).

· Установление связей между ранее усвоенными и новыми элементами знания.

· Фиксация и осмысление новых элементов знания.

· Закрепление новых знаний.

· Обобщение ранее усвоенных и новых элементов знания в единую систему.

· Закрепление обобщенного знания.

При конкретной реализации этой схемы в глобальном сценарии учебной работы с обучающей программой локальные сценарии каждого этапа могут быть построены на основе универсальной бихевиористской формулы.

Теория поэтапного формирования умственных действий. Основы этой теории были заложены П.Я. Гальпериным и в дальнейшем были развиты в работах Н.Ф. Талызиной и других его последователей. В соответствии с этой теорией процесс обучения целесообразно планировать в виде схемы, состоящей из шести следующих этапов:

· Создание мотивации для изучения учебного материала.

· Формирование ориентировочной основы деятельности, например, изучение общей структуры учебного материала.

· Материальная или материализованная форма деятельности. На этом этапе организуется учебная деятельность непосредственно с изучаемыми материальными объектами или с их заменителями: макетами, чертежами, схемами и т.п.

· Абстрагированная от материальных объектов внешнеречевая деятельность. Это может быть не только проговаривание вслух, но письмо.

· Абстрагированная деятельность, протекающая в форме внутренней речи (внешняя речь про себя).

· Учебная деятельность, протекающая в абстрагированной свернутой, умственной форме.

Концепция алгоритмизации. Основная сфера применения этой теории усвоения - изучение алгоритмов решения задач. Технологическая схема учебной работы по этой теории состоит из пяти этапов.

· Осознание области применения усваиваемых способов.

· Ознакомление с алгоритмом решения задачи в целом.

· Учебная деятельность по алгоритму с внешней опорой (алгоритм перед глазами).

· Учебная деятельность по алгоритму с эпизодической внешней опорой (алгоритма перед глазами нет, но есть возможность заглянуть в его описание).

· Учебная деятельность по алгоритму без внешней опоры.

4. Рекомендации по применению психологических теорий усвоения

При проектировании глобального сценария АУК целесообразно планировать в начале учебной работы создание у обучаемых мотивации, знакомство с общей структурой учебного материала АУК (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий), напоминание, если это необходимо, ранее изученного материала (ассоциативно-рефлекторная теория).

При разработке локальных сценариев (последовательности выполнения упражнений в ходе изучения отдельных учебных элементов) сначала планируются к выполнению упражнения со схемами, чертежами и другими графическими иллюстрациями (материализованная форма деятельности), а следом за ними - более абстрактные упражнения. Сценарии каждого упражнения целесообразно планировать в соответствии с универсальной бихевиористской формулой .

Учитывая дробный, порционный характер процедуры обучения с помощью АУК, необходимо также предусматривать в глобальном сценарии промежуточные и завершающий обобщающие этапы.(8)

5. Элементы управления в сценариях обучающих программ

В соответствии с постулатами общей теории управления в любых циклических замкнутых системах управления, в том числе и в педагогических, должны быть реализованы следующие функции:

формирование целей управления;

установление исходного состояния объекта управления;

определение программы воздействий, предусматривающей основные переходные состояния объекта управления;

систематический сбор информации обратной связи;

переработка информации обратной связи с целью выработки и реализации корректирующих воздействий.

Остановимся более подробно на особенностях понятия обратной связи, присущих педагогическим системам. Обратную связь (ОС) в триаде "Педагог - Обучающая программа - Обучаемый" можно разделить на два вида: внешняя и внутренняя ОС.

Внутренняя ОС - это информация, которая поступает от обучающей программы к ученику в ответ на его действия при выполнении упражнений. Она предназначена для самокоррекции учеником своей учебной деятельности. Понятие внутренней ОС имеет исключительно важное значение для автоматизации процесса обучения. Внутренняя ОС дает возможность ученику сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает ученика к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности. Различают консультирующую и результативную внутреннюю ОС. Консультация может быть разной: помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная ОС также может быть различной: от "верно - неверно" до демонстрации правильного результата или способа действия.

Информация внешней ОС в рассматриваемой триаде (см. рис. 2) поступает к педагогу и используется им для коррекции деятельности ученика и обучающей программы.

6. Технология создания мультимедиа курса

Схематически жизненный цикл автоматизированного учебного курса может быть представлен в виде каскадной модели, включающей пять основных этапов:

· Стратегическое планирование

· Проектирование

· Реализация учебного курса

· Тестирование

· Эксплуатация и сопровождение.

На этапе стратегического планирования определяются цель и назначение электронного учебного курса(ЭУК), анализируются технические возможности его реализации, а также составляется план разработки курса.

Этап проектирования предусматривает разработку структуры курса и сценариев работы с ним.

Реализация включает формирование объектов обучения в соответствии со структурой курса и выбранными технологиями, а также ввод курса в систему (компьютер).

На этапе тестирования проверяется правильность работы ЭУК и исправляются обнаруженные ошибки и неточности функционирования курса.

Эксплуатация предусматривает использование разработанного ЭУК в учебном процессе, а сопровождение - поддержание курса в рабочем состоянии, исправление выявленных недостатков и, при необходимости, модернизацию курса.

Объект обучения (ОО) - это электронный источник, который уникально обозначен метаданными и может быть использован (причём многократно) для поддержки и улучшения организации процесса обучения. Объекты обучения разделяются на две основные группы: информационные (ИОО) и задачные (ЗОО) (Зайцева, 2006). Информационный ОО включает обучающую информацию по теме, сопровождаемую примерами и разъяснением. Задачный ОО содержит задание или вопрос для проверки усвоения ИОО и комментарии на возможные ответы обучаемых.

6.1 Стратегическое планирование

При разработке ЭУК в первую очередь следует сформулировать цель и задачи курса. Цель определяет знания и/или умения, которые должен освоить обучаемый, а также уровень их освоения. Существуют различные подходы к классификации познавательной деятельности. Например, в работах (Беспалько, 1977; Беспалько, 1989) определены следующие уровни деятельности:

· «знакомство» - уровень соответствует общим представлениям об объекте изучения;

· «репродукция» - уровень предполагает овладение основными понятиями предмета настолько, что обучаемый может анализировать различные действия и возможные исходы;

· «умение» - уровень соответствует умению применять усвоенные знания в практической деятельности для решения некоторого класса задач;

· «трансформация» - уровень предполагает, что обучаемый способен делать выводы и решать неизвестные ему ранее задачи.

Задачи курса конкретизируют цель и способы её достижения. В задачах рекомендуется определить:

1) тип электронного учебного курса (адаптивный, частично адаптивный, неадаптивный);

2) перечень понятий темы, рассматриваемых в ЭУК, а также форму их представления;

3) степень детальности изложения учебного материала (УМ);

4) сферу использования и предназначения курса (круг обучаемых);

5) примерное количество заданий и/или вопросов для закрепления учебного материала;

6) количество заданий и/или вопросов, позволяющих однозначно определить уровень освоения темы (УМ).

На данном этапе целесообразно составить план работы с курсом, указав входящие в него понятия и планируемое время изучения каждого из них, а также примерное время изучения курса в целом (Башмаков, 2003). При этом следует учитывать особенности процесса усвоения учебного материала обучаемым, на который существенное влияние оказывает его утомляемость.

В Рижском техническом университете были проведены исследования по определению оптимального времени сеанса работы с обучающей системой, используя математическую модель управления процессом усвоения учебной информации вида (Авчухова, 1977):

Z (t) = ц (1 - exp(шt)),

где Z(t) - количество усвоенной обучаемым информации в семантических единицах текста (сетах);

t - время поступления информации; Ї (t) |t=0 = 0;

ц - параметр модели, определяющий максимальное количество информации, остающейся в памяти человека в процессе непрерывного обучения;

ш - параметр модели, характеризующий утомляемость обучаемого.

На основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны параметры модели ш = 0,0270 (1/мин), ц = 121,74 (сета) и Т = 1 / ш = 37 мин. (время, за которое скорость усвоения информации уменьшается в е раз), а также определены изменение скорости приращения усваиваемой информации (см. рис) и значения параметра ш в различные периоды учебного года (см. рис)

По результатам проведенных исследований, подробно описанных в работах (Зайцева, 1981; Зайцева, 1989), можно сделать следующие выводы:

- продолжительность одного сеанса работы с ЭУК должна составлять 35 - 40 минут (рассчитанное рекомендуемое время Т = 37 мин.);

- наиболее важные понятия и наиболее трудные задания следует выдавать обучаемым в интервале от 10 до 25 минут с момента начала занятия.

Данные рекомендации следует учитывать при разработке ЭУК, т.е. время изучения курса не должно превышать 40 минут или, что в ряде случаев может быть предпочтительнее, изучение отдельного понятия курса не должно превышать 35 - 40 минут.

На этапе стратегического планирования также осуществляется предварительный подбор учебного материала для ИОО и заданий для закрепления учебного материала и выбор формы их представления (видео, аудио, текст и т.п.). Можно использовать имеющиеся (reusable) ИОО и ЗОО, если такие доступны.

Таким образом, результатом данного этапа разработки ЭУК являются: цель и задачи курса; план работы с курсом; предварительный набор информационных и задачных объектов обучения; календарный план разработки ЭУК (рис. 4). Основную работу на данном этапе выполняет методист совместно с автором ЭУК, при необходимости обращаясь к техническому консультанту.

Результаты этапа стратегического планирования

6.2 Проектирование ЭУК

Этап проектирования, предусматривающий разработку структуры курса и сценариев работы с ним, включает четыре фазы: разработка модели темы, изучаемой в создаваемом ЭУК; разработка структуры курса; определение метаданных объектов обучения; разработка сценариев работы с ЭУК.

6.2.1 Разработка модели темы, изучаемой в рамках курса

Разработка модели темы. Модель темы используется для определения последовательности изучения входящих в нее тем и представляет собой ориентированный граф с нагруженными ребрами. Множество вершин графа соответствует понятиям темы, множество ребер - связям между ними, а весовые коэффициенты ребер указывают степень связи между понятиями (Зайцева, 2003). Используя математические методы можно определить оптимальный путь прохождения вершин графа, который и является оптимальной последовательностью изучения понятий темы. Такой подход соответствует адаптивной технологии “Построение последовательности обучения” (Curriculum sequencing) (Brusilovsky, 1998).

6.2.2 Разработка структуры курса

Разработка структуры курса. Структура курса разрабатывается на основе модели темы. При этом используется принцип декомпозиции. Архитектура курса может быть представлена в одном из трех вариантов:

· линейная - понятия темы изучаются последовательно, т.е. сначала обучаемому выдается информационный объект обучения (ИОО), содержащий учебный материал, а затем несколько задачных (ЗОО) для закрепления УМ (рис. а);

· разветвленная, которая используется, когда понятия темы не связаны друг с другом и могут быть изучены в произвольной последовательности. В этом случае выбор последовательности их изучения предоставляется обучаемому (свойство адаптируемости) (рис. б);

· комбинированная - объединяет оба предыдущих варианта, т.е. некоторые понятия изучаются последовательно, а порядок изучения остальных выбирается обучаемым.

Курс завершается рядом контрольных ЗОО (КОО) для проверки усвоения темы.

На следующем шаге детально проектируется каждая связка ИОО - ЗОО. ИОО может содержать информацию разных видов и степени детальности: краткую информацию об объекте изучения; поясняющий пример; расширенную информацию об объекте изучения; подробную информацию об объекте изучения; подробное пояснение примера (Зайцева, 2006) и др., каждая из которых может быть предусмотрена для различных групп обучаемых в зависимости от их характеристик, хранимых в модели обучаемого. Учебный материал, включаемый в ИОО, делится на отдельные кадры, уточняется содержание каждого из них и форма его представления. В детальный проект также надо включить все ЗОО, следующие за ИОО и используемые для закрепления учебного материала, возможно, предусмотрев для каждого дополнительный наводящий вопрос и помощь при выполнении задания.

Если для демонстрации учебного материала или выполнения задания (например, работа с моделями) необходимо написание программного модуля, составляется спецификация требований к нему.

6.2.3 Определение метаданных объектов обучения

Определение метаданных объектов обучения. В проекте стандарта IEEE (IEEE, 2002) определены девять категорий, включающих в целом 40 различных метаданных: наименование ОО, описание, язык, платформа, размер, возраст обучаемых, время изучения и др. Методы регистрации перечисленных в (IEEE, 2002) метаданных описаны в работе (Dahl, 2007). Представленные в (IEEE, 2002) метаданные способствуют повторному использованию ОО, но для создания адаптивных ЭУК их недостаточно. Поэтому при разработке ЭУК целесообразно использовать дополнительные метаданные - дидактические характеристики ОО. К ним относятся: трудность (представлена в (IEEE, 2002)), сложность, значимость и спецификация.

Страницы: 1, 2, 3, 4