Программированное обучение: поиски инновационных решений в образовании

Программированное обучение — это обучение по заранее разработанной программе, в которой предусмотрены действия и учащихся, и педагога (или заменяющей его обучающей машины, компьютера). Идея программированного обучения была предложена в 50-х гг. XX в. американским психологом Б. Скиннером для повышения эффективности управления процессом учения с использованием достижений экспериментальной психологии и техники. Применительно к сфере образования, программированное обучение отражает реальное соединение науки с практикой, передачу определенных действий человека машинам, возрастание роли управленческих функций во всех сферах общественной деятельности.

Для повышения эффективности управления процессом учения, естественно, и это не оспаривается, необходимо использовать достижения всех наук, имеющих отношение к этому процессу, и, прежде всего, кибернетики — науки об общих законах управления. Поэтому развитие идей программированного обучения оказалось связанным с достижениями кибернетики, которая задает общие требования к управлению процессом учения. Реализация этих требований в обучающих программах базируется на данных психолого-педагогических наук, изучающих специфические особенности учебного процесса. Однако при разработке этого типа обучения одни специалисты опираются на достижения только психологической науки (одностороннее психологическое направление), другие — только на опыт кибернетики (одностороннее кибернетическое). В практике обучения — типично эмпирическое направление, при котором разработка обучающих программ основывается на практическом опыте, а из кибернетики и психологии берутся только отдельные данные. В основу общей теории программированного обучения положено программирование процесса усвоения материала. Данный подход к обучению предполагает изучение познавательной информации определенными дозами, являющимися логически завершенными, удобными и доступными для целостного восприятия.

Сегодня под программированным обучением понимается управляемое усвоение программированного учебного материала с помощью обучающего устройства (компьютера-сервера, программированного учебника, кинотренажера, интерактивной классной доски и др.). Программированный материал представляет собой серию сравнительно небольших порций учебной информации («кадров», файлов, «шагов»), подаваемых в определенной логической последовательности. В программированном обучении само учение осуществляется как четко управляемый процесс, так как изучаемый материал разбивается, как мы уже сказали, на довольно мелкие, легко усваиваемые дозы. Они последовательно предъявляются ученику для усвоения.

После изучения каждой дозы следует проверка усвоения. Доза усвоена — переход к следующей. Это и есть «шаги» обучения: предъявление, усвоение, проверка.

Обычно при составлении обучающих программ из кибернетических требований учитывалась лишь необходимость систематической обратной связи, из психологических — индивидуализация процесса обучения. Отсутствовали последовательность реализации определенной модели процесса усвоения. Наиболее известна концепция Б. Скиннера, опирающаяся на бихевиористскую теорию учения, согласно которой между обучением человека и научением животных нет существенной разницы. 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 которых учащийся смог бы совершить безошибочно. При включении в обучающую программу системы подсказок требуемая реакция вначале дается в готовом виде (максимальная степень подсказки), затем с пропуском отдельных элементов (затухающие подсказки), в конце обучения требуется совершенно самостоятельное 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 четыре 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 многократного повторения реакций

Обучающие программы, построенные на бихевиористской основе, подразделяют, в основном, на: а) линейные, разработанные Б. Скиннером; б) разветвленные программы Н. Краудера.

Линейная система программированного обучения. Первоначально разработана американским психологом Б. Скиннером, выдвинувшим следующие требования к организации обучения (в 1954 г. он сделал доклад на тему «The Science of Learning and the Art of Teaching» — «Наука учения и искусство преподавания»):

  • • при обучении учащийся должен проходить через последовательность тщательно подобранных и размещенных «шагов»;
  • • обучение следует построить таким образом, чтобы учащийся все время был «деловит и занят», чтобы он не только воспринимал учебный материал, но и оперировал им;
  • • перед тем, как перейти к изучению последующего материала, учащийся должен хорошо усвоить предыдущий;
  • • учащемуся необходимо помочь путем деления материала на небольшие порции («шаги» программы), путем подсказок, побуждений и т.д.;
  • • каждый правильный ответ учащегося необходимо подкреплять, используя для этого обратную связь, — не только для формирования определенного поведения, но и для поддержания интереса к обучению.

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, предполагающем безошибочное выполнение заданий. Поэтому шаги программы и задания рассчитаны на наиболее слабого ученика. По мысли Б. Скиннера, обучаемый учится, главным образом, выполняя задания, а подтверждение правильности выполнения задания служит подкреплением стимуляции его дальнейшей деятельности. Линейные программы рассчитаны на безошибочность шагов всех учащихся, т.е. должны соответствовать возможностям наиболее 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 название программ — линейные).

Разветвленная программа программированного обучения. Ее основоположник — американский педагог Н. Краудер. В этих программах, получивших широкое распространение, кроме основной программы, рассчитанной на сильных учащихся, предусматриваются дополнительные программы (вспомогательные ветви), на одну из которых 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 познавательной деятельности, чем линейные, ограничивающие познавательную деятельность в основном восприятием и памятью.

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.

Н. Краудер не без оснований утверждал, что его концепция более гибкая, чем скиннеровская, в которой отсутствует материал, помогающий исправить ошибку, и которая уменьшает процент ошибочных ответов за счет столь сильного уменьшения размеров порций и задания столь простых вопросов, что на них невозможно ответить неправильно. Для Н. Краудера очень важна регулярная обратная связь от учащегося к преподавателю, поскольку она дает информацию о том, как протекает мыслительный процесс учащегося. Если при проверочном вопросе учащийся получает подтверждение правильности его ответа, это важно, но это не является главной целью проверки. Основная ее цель — выяснить: понимает ли он учебный материал, и где он может допустить ошибку. Только на основе информации, полученной от учащегося, преподаватель в состоянии решать, каким путем ему следовать дальше. Успешное продвижение учащегося не зависит от допущенных им ошибок[1].

Кроме этих двух основных систем программированного обучения разработано много других, в той или иной степени использующих линейный или разветвленный принцип или оба эти принципа для построения последовательности шагов обучающей программы.

Наиболее известно адаптивное обучение. Достижения электронной техники сделали возможным создание адаптивных обучающих машин, которые могли учитывать изменения в поведении учащихся в процессе обучения. В своем настоящем виде эти машины могут служить только для специальных целей. Однако их общим свойством является заключенная в них возможность адаптации как темпа обучения, так и его сложности к индивидуальным особенностям обучающегося. Данные машины (компьютеры) программируют ошибки, а чтобы не травмировать учащегося, не каждую из них исправляют. Скрывая от учащегося часть допущенных ошибок, машина все же реагирует на них, корректируя на их основе дальнейших ход обучения.

Основой концепции подобного обучения можно считать принцип непрерывной коррекции степени трудности предъявляемого учащемуся учебного материала. Адаптивное обучение дает возможность создавать для каждого учащегося в каждый момент обучения такой уровень трудности, который будет для него оптимальным. Автоматическое регулирование уровня трудности и приспособление его к динамике усвоения знаний и к индивидуальным особенностям учащихся создают условия, при которых учащиеся будут работать с неослабевающим интересом.

Эта система обучения породила модное увлечение адаптивными обучающими программами. Стремительные темпы реализации идеи адаптивного обучения производили впечатление ее широкого применения. В действительности, идея адаптации была дискредитирована в лавине дилетантских обучающих программ, примитивных по своим дидактическим возможностям. Адаптивное обучение не получило всеобщего применения в области обучения, приобретения знаний и умственного развития. Это произошло потому, что принципиальные трудности, возникавшие при конкретизации и практическом применении идеи адаптивного обучения, начинали стимулировать подмену большинства связанных с ней понятий. Выхолащивался основной принцип адаптивного обучения — оперативная адаптация к индивидуальным особенностям каждого обучающегося, управление его мотивами, эмоциями и другими личностными факторами, влияющими на продуктивность учебной деятельности.

В последние годы появились новые исследования, опирающиеся на теоретические основы адаптивного обучения. Исследования в этой области привели к созданию так называемой адаптивной системы обучения по своему основному признакуадаптации к индивидуальным особенностям обучающихся. Основными принципами такой системы можно считать изменение структуры учебного занятия, обеспечивающее резкое увеличение времени самостоятельной работы обучающихся на учебном занятии и нормализацию их загруженности домашней самостоятельной работой; совмещение самостоятельной коллективной работы обучающихся с индивидуальной работой преподавателя с отдельными обучающимися; адаптацию к индивидуальным особенностям обучающихся за счет непрерывного управления их самостоятельной работой при помощи сетевого плана, графика самоучета и системы учебных материалов с обратной связью для взаимоконтроля и самоконтроля. В условиях адаптивной системы обучениеэто не только сообщение новой учебной информации, но и формирование системы умственных действий, с помощью которых учащийся овладевает знаниями.

Вероятно, причина многочисленных затруднений в учебном процессе состоит в том, что учитель часто не представляет различие между знаниями и умственными действиями, сообщает учащимся сразу знания, но не формирует у учащихся умственные действия, с помощью которых эти знания можно самостоятельно приобрести. Необходима ориентация учащихся не только на конечный результат

(усвоение знаний), но и на то, как достичь его, т.е. в чем должна заключаться их познавательная деятельность для достижения необходимых знаний. Учитель должен обладать умением формировать у учащихся способность к целеполаганию, поскольку основная стратегическая задача учителя заключается в том, чтобы включить учащегося в самостоятельную познавательную деятельность, поставить его в «позицию субъекта» этой деятельности.

Исследователи адаптивной системы обучения предлагают использование многоуровневых заданий с адаптацией, а также различные формы работы учащихся в статистических, динамических и вариационных парах. И все же общий недостаток программ, построенных на бихевиористской основе, заключается в невозможности управления внутренней, психической деятельностью учащихся, контроль за которой ограничивается регистрацией конечного результата (ответа). С кибернетической точки зрения эти программы осуществляют управление по принципу «черного ящика», что в применении к обучению человека малопродуктивно, т. к. главная 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 программированного обучения показала непригодность линейных и недостаточную продуктивность разветвленных программ. Дальнейшие усовершенствования обучающих программ в рамках бихевиористской модели обучения не привели к существенному улучшению результатов.

В отечественной науке теоретические основы программированного обучения активно изучались и внедрялись на практике еще в 70-х гг. XX в. Один из ведущих специалистов в этой области — Н.Ф. Талызина. В отечественном варианте этот тип обучения базируется на так называемой теории поэтапного формирования умственных действий и понятий П.Я. Гальперина и теории кибернетики. Реализация программированного обучения предполагает выделение по каждому изучаемому предмету специфических и логических приемов мышления, указания рациональных способов познавательной деятельности в целом. Только после этого возможно составление обучающих программ, которые направлены на формирование этих видов познавательной деятельности, а через них и тех знаний, которые составляют содержание данного учебного предмета.

Программированное обучение имеет ряд достоинств: мелкие дозы усваиваются легко, темп усвоения выбирается учеником, обеспечивается высокий результат, вырабатываются рациональные способы умственных действий, воспитывается умение логически мыслить. Однако оно имеет и ряд недостатков, например: не в полной мере способствует развитию самостоятельности в обучении; требует больших затрат времени; применимо только для алгоритмически разрешимых познавательных задач; обеспечивает получение знаний, заложенных в алгоритме и не способствует получению новых. При этом чрезмерная алгоритмизация обучения препятствует формированию продуктивной познавательной деятельности.

В годы наибольшего увлечения программированным обучением — 60—70-е гг. XX в. — был разработан ряд систем программирования и несколько различных обучающих машин и устройств. Но одновременно появилась и серьезная критика программированного обучения. Можно суммировать все возражения против программированного обучения в следующих пунктах:

  • 1) программированное обучение не использует положительных сторон группового обучения;
  • 2) оно не способствует развитию инициативы учащихся, поскольку программа как бы все время ведет его за руку;
  • 3) с помощью программированного обучения можно обучить лишь простому материалу на уровне «зубрежки»;
  • 4) теория обучения, основанная на подкреплении, хуже, чем основанная на интеллектуальной гимнастике;
  • 5) в противоположность утверждениям некоторых американских исследователей — программированное обучение не революционно, а консервативно, так как оно книжное и вербальное;
  • 6) программированное обучение игнорирует достижения психологии, которая уже более 40 лет изучает структуру деятельности мозга и динамику усвоения;
  • 7) программированное обучение не дает возможности получить целостную картину об изучаемом предмете и представляет собой «обучение по крохам».

Хотя не все эти возражения полностью справедливы, но, несомненно, они имеют под собой определенные основания. Поэтому интерес к программированному обучению в конце XX в. стал падать, и его возрождение произошло в последние годы на базе использования новых поколений компьютерной техники. Как уже отмечалось, наибольшее распространение различные системы программированного обучения получили в 60—70-е гг. XX в., а в дальнейшем стали использоваться лишь отдельные элементы программированного обучения, главным образом, для контроля знаний, консультаций и тренировки навыков. В последние годы идеи программированного обучения стали возрождаться на новой технической основе (интерактивные средства обучения, телевизионные системы, микрокомпьютеры и др.) в форме полностью компьютерного обучения. Новая техническая база позволяет автоматизировать процесс обучения, строить его как достаточно свободный диалог обучаемого с обучающей системой. Роль учителя в этом случае состоит, в основном, в разработке, наладке, коррекции и усовершенствовании обучающей программы, а также проведении отдельных элементов без- машинного обучения. Многолетний опыт подтвердил, что программированное обучение, и особенно компьютерное, обеспечивает достаточно высокий уровень не только обучения, но и развития учащихся, вызывает у них неослабевающий интерес.

Вопросы и задания

  • 1. Подготовьте сообщения о линейных программах Б. Скиннера.
  • 2. Подготовьте сообщения о программах Н. Краудера.
  • 3. Расскажите об адаптированном обучении.
  • 4. В чем сущность программированного обучения?
  • 5. Что такое «дозы» и «шаги» в программированном обучении?
  • 6. Каковы, по вашему мнению, достоинства и недостатки программированного обучения?
  • 7. Какие современные возможности развития электроники и информатики используют при внедрении программированного обучения?

  • [1] Краудер Н. О различиях между линейным и разветвленным программированием // Программированное обучение за рубежом: Сб. статей / Под ред.И.И. Тихонова. М.: Высшая школа, 1968.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >