Дидактические основы компьютеризации обучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ

1. Компьютер как орудие деятельности человека

Важным средством интенсификации и улучшения учебной работы должна быть компьютеризация обучения. Задача дидактики в связи с этим состоит в том, чтобы определить и обеспечить те условия, при которых такая интенсификация действительно достигается.

Следует прежде всего разобраться с ключевым понятием «компьютер как средство обучения». В процессе труда с помощью средства труда человек своей деятельностью вызывает заранее намеченные изменения предмета труда. Само средство представляет собой вещь или комплекс вещей, которые человек помещает между собой и предметом труда и которые в соответствии с поставленной целью служат проводником его воздействий на этот предмет. С этих позиций только и можно понять сущность того нового, что несет с собой компьютер, а также сущность тех преобразований, которые влечет за собой компьютеризация обучения.

По мнению ряда психологов, компьютер является таким средством и орудием человеческой деятельности, применение которого качественно изменит и увеличит возможности накопления и применения знаний каждым человеком, а также возможности познания1¹ Ломов Б.Ф. Научно-технический прогресс и средства умственного разви-тия человека // Психол. журнал. - 1985. - № 6. - С. 8-28.. Использование ЭВМ в качестве орудия познания человека означает появление новых форм мыслительной, мнемонической (от греч. mnemonikon - искусство запоминания), творческой деятельности, что можно рассматривать как историческое развитие психических процессов человека2² Тихомиров O.K., Бабанин Л.Н. ЭВМ и новые проблемы психологии. - М., 1986. - С. 204..

Процесс овладения орудием перестройки деятельности человека с введением в ее структуру нового орудия давно интересовал ученых. Л.С. Выготский еще в 1930 г. писал о том, что включение орудия в процесс поведения человека вызывает к действительности новые функции, связанные с использованием данного орудия и управления им, делает ненужным целый ряд естественных процессов, работу которых выполняет орудие, видоизменяет протекание психических процессов и их интенсивность, длительность, последовательность, замещает одни функции другими, т.е. перестраивает всю структуру поведения3³ Выготский Л. С. Собр. соч.: В 6т. - М., 1982. - Т. 1..

П.Я. Гальперин, примерно в тот же период исследовавший психологические различия между орудием человека и вспомогательными средствами у животных, отмечал, что фиксированный способ применения, который выступает перед человеком как новая объективная действительность орудия наряду с его естественными свойствами, представляет собой общественный способ его применения. Система орудийных операций является продуктом общества, общественного производства, а само орудие - носителем определенного типа деятельности, в нем зафиксирован определенный контекст действия. Орудие «несет в себе печать общественных приемов своего употребления, которые выступают перед отдельным человеком в качестве такой же объективной действительности, как само вещественное бытие орудия» Гальперин П.Я. Функциональные различия между орудием и средством // Хрестоматия по возрастной и педагогической психологии / Под ред. И.И. Ильясова, В.Я. Ляудис. - М., 1980. - С. 203..

Орудие обладает собственной логикой действия с ним и, чтобы овладеть орудием, необходимо подчиниться этой логике. Так, ребенок, который учится пользоваться ложкой, должен включиться в систему орудийных операций, закрепленных за ложкой как культурным средством. Ребенка нужно отучить от естественных приемов захвата ложки кистью руки, что он пытается проделать в начале обучения, и подчинить его требованиям орудийных приемов. Постепенно ребенок отказывается от попыток использовать ложку как простой удлинитель руки, и она превращается в держатель и двигатель орудия. Возникает орудие как новая действительность, помещенная между человеком и природой, орудие во всем своем историческом и психологическом значении. В начале же употребления ложки она является для ребенка простым удлинением руки, и поэтому всегда плохой рукой, которую она никогда не заменит. В этом случае, как показывает П.Я. Гальперин, средство не открывает для субъекта никаких новых возможностей и представляет собой только некоторую вариацию уже наличных.

Ложка и компьютер как орудия человеческой деятельности несут с собой, конечно, разные возможности. Однако психологические особенности их влияния на перестройку деятельности и «формула» их освоения во многом сходны и принципиально не отличаются. Основная схема овладения любым средством заключается в том, чтобы вначале подчинить свои действия логике действий, задаваемых этим средством, а затем подчинить его целям и задачам деятельности, получив новые возможности в достижении результатов этой деятельности.

На первом этапе компьютер выступает предметом учебной деятельности, в ходе которой приобретаются знания о работе машины, изучаются языки программирования, усваиваются навыки работы оператора. На втором этапе этот предмет превращается уже в средство решения учебных или профессиональных задач, в орудие деятельности человека. Так, музыкант вначале усваивает музыкальную грамоту и школу игры на том или ином инструменте, а затем с помощью этого средства выражает состояние своей души, ту или иную художественную идею. Этот переход предмета в средство, орудие и обусловливает развитие деятельности и мышления человека и ведет за собой перестройку привычных действий, их форм и способов.

2. Основные проблемы компьютеризации обучения

Компьютер является не просто техническим устройством, он предполагает соответствующее программное обеспечение. Решение указанной задачи связано с преодолением трудностей, обусловленных тем, что одну часть задачи - конструирование и производство ЭВМ - выполняет инженер, а другую - педагог, который должен найти разумное дидактическое обоснование между логикой работы вычислительной машины и логикой развертывания живой человеческой деятельности учения. В настоящее время последняя пока что приносится в жертву логике машинной; ведь для того, чтобы успешно работать с компьютером, нужно, как отмечают сторонники всеобщей компьютеризации, обладать алгоритмическим мышлением.

Другая трудность состоит в том, что любое средство, используемое в учебном процессе, является лишь одним из равноправных компонентов дидактической системы наряду с другими ее звеньями: целями, содержанием, формами, методами, деятельностью педагога и деятельностью учащегося. Все эти звенья взаимосвязаны, и изменение в одном из них обусловливает изменения во всех других. Как новое содержание требует новых форм его организации, так и новое средство предполагает переориентацию всех других компонентов дидактической системы. Поэтому установка в школьном классе или вузовской аудитории вычислительной машины или дисплея есть не окончание компьютеризации, а ее начало - начало системной перестройки всей технологии обучения.

Преобразуется прежде всего деятельность субъектов образования - учителя и ученика, преподавателя и студента. Им приходится строить принципиально новые отношения, осваивать новые формы деятельности в связи с изменением средств учебной работы и специфической перестройкой ее содержания. И в этом, а не в овладении компьютерной грамотностью учителями и учениками или насыщенности классов обучающей техникой, состоит основная трудность компьютеризации образования.

Выделяются три основные формы, в которых может использоваться компьютер при выполнении им обучающих функций: а) как тренажер; б) как репетитор, выполняющий определенные функции за преподавателя, причем машина может выполнять их лучше, чем человек; в) как устройство, моделирующее определенные предметные ситуации (имитационное моделирование). Возможности компьютера широко используются и в такой неспецифической по отношению к обучению функции, как проведение громоздких вычислений или в режиме калькулятора.

Тренировочные системы наиболее целесообразно применять для выработки и закрепления умений и навыков. Здесь используются программы контрольно-тренировочного типа: шаг за шагом учащийся получает дозированную информацию, которая наводит на правильный ответ при последующем предъявлении задания. Такие программы можно отнести к типу, присущему традиционному программированному обучению. Задача учащегося состоит в том, чтобы воспринимать команды и отвечать на них, повторять и заучивать препарированный для целей такого обучения готовый материал Психолого-педагогические основы использования ЭВМ в вузовском обу-чении / Под ред. А.В. Петровского, Н.Н. Нечаева. - М., 1987. - С. 168.. При использовании компьютера в таком режиме отмечается интеллектуальная пассивность учащихся.

Отличие репетиторских систем определяется тем, что при четком определении целей, задач и содержания обучения используются управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося: «Для обучающих систем такой обмен информацией получил название диалога» Савельев А.Я. Проблемы автоматизации обучения // Вопросы психологии. - 1986. - № 2. - С. 11.. Таким образом, репетиторские системы предусматривают своего рода диалог обучающегося с ЭВМ в реальном масштабе времени. Обратная связь осуществляется не только при контроле, но и в процессе усвоения знаний, что дает учащемуся объективные данные о ходе этого процесса. По сути дела репетиторские системы основаны на той же идеологии программированного обучения (разветвленные программы), но усиленного возможностями диалога с ЭВМ.

Нужно подчеркнуть отличие такого «диалога» от диалога как способа общения между людьми. Диалог - это развитие темы, позиции, точки зрения совместными усилиями двух и более человек. Траектория этого совместного обмена мыслями задается теми смыслами, которые порождаются в ходе самого диалога.

Очевидно, что «диалог» с машиной таковым принципиально не является. В машинной программе заранее задаются те ветви программы, по которым движется процесс, инициированный пользователем ЭВМ. Если учащийся попадет не на ту ветвь, машина выдаст «реплику» о том, что он попал не туда, куда предусмотрено логикой программы, и что нужно, следовательно, повторить попытку или начать с другого хода. Принципиально то же самое происходит, когда мы неправильно набираем номер телефона, и абонент отвечает «Ошиблись номером» либо просто бросает трубку. Кстати, по этой же причине индивидуализация обучения реализуется лишь постольку, поскольку в машине заложена разветвленная программа. По идее должно быть наоборот: ввиду уникальности каждого человека в обучающей машине должны возникать индивидуальные программы. Но это превосходит возможности компьютера, во всяком случае в настоящее время.

Конечно, программист поступает правильно, предусматривая систему реплик машины, выдаваемых в определенных местах программы и имитирующих ситуации общения. Но поскольку нет реального диалога, постольку нет и общения, есть только иллюзия

того и другого. Диалога с машиной, а точнее, с массивом формализованной информации, принципиально быть не может. С дидактической точки зрения «диалоговый режим» сводится лишь к варьированию либо последовательности, либо объема выдаваемой информации. Этим и исчерпываются возможности оперирования готовой, фиксированной в «памяти» машинной информацией. «Диалог», - пишет М.В. Иванов, - это реализованное в педагогическом общении диалектическое противоречие предмета, а противоречие даже самая современная машина освоить никак не может, она к этому принципиально не приспособлена. Введение противоречив вой информации она оценивает «двойкой» Иванов М.В. Пути совершенствования методов преподавания в высшей школе // Совр. высш. школа. - 1982. - № 3. - С. 121..

Это означает, что компьютер, выступая в функции средства реализации целей человека, не подменяет процессов творчества, не отбирает их у учащихся. Это справедливо и для тех случаев, когда ЭВМ используется для учебного имитационного моделирования, дающего режим «интеллектуальной игры», хотя, бесспорно, что именно в этой функции применение компьютера наиболее перспективно. С его помощью создается такая обучающая среда, которая способствует активному мышлению учащихся.

Использование машинных моделей тех или иных предметных ситуаций раскрывает недоступные ранее свойства этих ситуаций, расширяет зону поиска вариантов решений и их уровень. Увеличивается число порождаемых пользователем целей, отмечается оригинальность их формулировки. В процессе работы перестраиваются механизмы регуляции и контроля деятельности, трансформируется ее мотивация. Все это определяется тем, насколько программисту удается заложить в обучающую программу возможности индивидуализации работы учащегося, учесть закономерности учебной деятельности.

Индивидуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения. И это действительно так, хотя индивидуализация ограничена возможностями конкретной обучающей программы и требует больших затрат времени и сил программиста. Однако тот идеал индивидуализации, который связывают с широким внедрением персональных компьютеров, имеет и свою оборотную сторону. Индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе диалогическое общение и предлагает его суррогат в виде «диалога» с ЭВМ. В самом деле, активный в речевом плане ребенок, поступив в школу, в основном слушает учителя, занимает «ответную позицию» и говорит на уроках с особого разрешения учителя, когда его «вызовут к доске». Подсчитано, что за полный учебный год ученик имеет возможность говорить считанные десятки минут - в основном он молча воспринимает информацию. Средство формирования мысли - речь - оказывается фактически выключенным, а для тех, кто стал студентом, это происходит и в высшей школе. Обучающиеся не имеют достаточной практики диалогического общения на языке изучаемых наук, а без этого, как показывают психологические исследования, самостоятельное мышление не развивается.

Если пойти по пути всеобщей индивидуализации обучения с помощью персональных компьютеров, не заботясь о преимущественном развитии коллективных по своей форме и сути учебных занятий с богатыми возможностями диалогического общения и взаимодействия, можно упустить саму возможность формирования мышления учащихся. Реальна и опасность свертывания социальных контактов, индивидуализм в производственной и общественной жизни. С этими явлениями в избытке встречаются в странах, широко внедряющих компьютеры во все сферы жизнедеятельности.

Нельзя безоглядно ориентироваться на пути внедрения ЭВМ в тех странах, где исходят из принципиально иных представлений о психическом развитии человека, чем те, которые разработаны в современной отечественной психолого-педагогической науке. Возникает серьезная многоаспектная проблема выбора стратегии внедрения компьютера в обучение, которая позволила бы использовать все его преимущества и избежать потерь, ибо они неизбежно отрицательно скажутся на качестве учебно-воспитательного процесса, который не только обогащает человека знаниями и практическими умениями, но и формирует его нравственный облик.

Нужно учитывать, что широкая практика обучения в нашей стране в общеобразовательной и высшей школе во многом продолжает основываться на теоретических представлениях объяснительно-иллюстративного подхода, при котором схема обучения сводится к трем основным звеньям: изложение материала, закрепление и контроль. При информационно-кибернетическом подходе, на котором и основывается компьютерная технология, суть дела принципиально не меняется. Обучение выступает как предельно индивидуализированный процесс работы школьника и студента со знакомой информацией, представленной на экране дисплея. Очевидно, что с помощью этих теоретических схем невозможно описать такую педагогическую реальность сегодняшнего дня, как, например, проблемная лекция, проблемный урок, семинар-дискуссия, деловая игра или Научно-исследовательская работа.

В большинстве случаев в школах пытаются идти по пути наименьшего сопротивления: переводят содержание учебников и многообразные типы задач на язык программирования и закладывают их в машину. Но если материал был непонятным на предметном, например на химическом, языке, он не станет более ясным на языке компьютера, скорее наоборот.

Авторы программы в подобных случаях пытаются активизировать работу учащихся с учебным материалом за счет огромных возможностей компьютера по переработке информации, увеличения ее объема и скорости передачи. Конечно, возможности человека по переработке информации далеко не исчерпаны. Однако увеличивать информационную нагрузку можно лишь при условии, что сам учащийся видит личностный смысл ее получения. А это бывает тогда, когда он понимает материал и связывает получаемую информацию с практическим действием. В этом случае информация превращается в знание.

Знания - это адекватное отражение в сознании человека объективной действительности, обеспечивающее ему возможности разумного, компетентного действия. Однако в обучении знание является результатом работы человека не с реальными объектами, а с их «заместителями» - знаковыми системами, которые составляют содержание учебных предметов, учебную информацию. Отражение действительности осуществляется через усвоение таких систем, и в этом преимущество всякого обучения. Его недостаток состоит в том, что эти знаковые системы как бы закрывают человеку возможности практического отношения к действительности, и по этой причине многие обучающиеся не умеют применять знания на практике.

Опасность отрыва от реальности, неадекватного отражения действительности при компьютерном обучении возрастает, поскольку содержательная информация, представленная в учебнике на том или ином предметном языке (физика, химия, биология и т.п.), должна быть выражена еще на одном искусственном языке, языке программирования. Происходит как бы замещение замещения, что умножает возможность получения обучающимися формальных знаний, которые не приближают его к практике, а, наоборот, отдаляют от нее.

Вывод, который делают исследователи в тех странах, где накоплен опыт компьютеризации, прежде всего в развитых странах Запада, состоит в том, что реальные достижения в этой области не дают оснований полагать, что применение ЭВМ кардинально изменит традиционную систему обучения к лучшему. Нельзя просто встроить компьютер в привычный учебный процесс и надеяться, что он осуществит революцию в образовании. Нужно менять саму концепцию учебного процесса, в который компьютер органично вписывался бы как новое, мощное средство обучения.

В зарубежной литературе отмечается, что попытки внедрения компьютера основываются на концепции образования, основной целью которого является накопление знаний, умений и навыков, которые необходимы для выполнения профессиональных функций в условиях индустриального производства, и старая концепция образования уже не соответствует его требованиям.

Условия, создаваемые с помощью компьютера, должны способствовать формированию мышления обучающегося, ориентировать его на поиск системных связей и закономерностей. Компьютер, как подчеркивает П. Нортон, является мощным средством оказания помощи в осмыслении людьми многих явлений и закономерностей, однако нужно помнить, что он неизбежно порабощает ум, который пользуется лишь набором заученных фактов и навыков.

Усвоение знаний об ЭВМ и ее возможностях, владение языком программирования, само умение программировать являются лишь первыми шагами на пути реализации возможностей компьютера. Действительно эффективным можно считать только такое компьютерное обучение, в котором обеспечиваются возможности для формирования и развития мышления учащихся. При этом нужно исследовать еще закономерности самого компьютерного мышления. Ясно только то, что мышление, формируемое и действующее с помощью такого средства, как компьютер, в чем-то значимо отличается от мышления, сформированного с помощью, например, привычного печатного текста или технического средства.

Переосмыслению подвергается не только понятие мышления, но и представление о других психических функциях: восприятии, памяти, эмоциях и т.д. Высказывается, например, мнение, что новые технологии обучения с помощью ЭВМ существенно меняют смысл глагола «знать». Понятие «накапливать информацию в памяти» трансформируется в «процесс получения доступа к информации». Можно не соглашаться с такими трактовками, но несомненно, что они навеяны попытками ввести новую, компьютерную технологию обучения и что психологи и педагоги должны исследовать особенности развития деятельности и психических функций человека в этих условиях. Ясно, что всю проблему нельзя свести к формированию алгоритмического мышления с помощью компьютера.

3. Содержание компьютерного обучения

Проблемы компьютерного обучения, как показано выше, не сводятся к массовому производству компьютеров и встраиванию их в существующий учебный процесс. Изменение средства обучения, как, впрочем, и изменения в любом звене дидактической системы, неизбежно приводит к перестройке всей этой системы. Использование вычислительной техники расширяет возможности человека, однако оно является лишь инструментом, орудием решения задач, и его применение не должно превращаться в самоцель, моду или формальное мероприятие.

Сама возможность компьютеризации учебного процесса возникает тогда, когда выполняемые человеком функции могут быть формализованы и адекватно воспроизведены с помощью технических средств. Поэтому прежде чем приступать к проектированию учебного процесса, преподаватель должен определить соотношение между автоматизированной и неавтоматизированной его частями. По некоторым литературным источникам, автоматизированный режим по объему учебного материала может достигать 30% содержания Савельев АЛ. Проблемы автоматизации обучения // Вопросы психоло-гии. - 1986. - № 1. Эти данные могут помочь выбрать последовательность компьютеризации учебных предметов. Естественно, что в первую очередь она затронет те из них, которые используют строгий логико-математический аппарат, содержание которых поддается формализации. Неформализованные компоненты нужно развертывать каким-то другим, неалгоритмическим образом, что требует от преподавателя, учителя соответствующего педагогического мастерства.

При проектировании содержания учебной деятельности нужно иметь в виду, что в нее входят знания из предметной области, а также те знания, которые необходимы для усвоения содержания учебного предмета, включая знания о самой предметной деятельности Машбиц Е.И. Психологические основы управления учебной деятельностью. - Киев, 1987.. При этом, чем больший фрагмент обучения охватывает обучающая программа, тем большее значение приобретает этот второй компонент содержания. Здесь могут пригодиться элементы математики, формальной логики, эвристические средства решения учебных задач.

В соответствии с концепцией знаково-контекстного обучения Вербицкий А. А. Концепция знаково-контекстного обучения в вузе // Во-просы психологии. - 1987. - № 5. теория усваивается в контексте практического действия и, наоборот, практические действия имеют своей ориентировочной основой теорию. Такой подход положен нами в основу опыта компьютерного обучения в той части, которая касается химических расчетных задач. При традиционном подходе учащиеся или слушатели подготовительного отделения химического инженерного вуза должны научиться решать множество подтипов задач путем отработки соответствующих способов решения. Простой перевод этой процедуры на компьютер немногим улучшает дело. Системно-контекстное же развертывание содержания химической науки задает разумную логику, связывающую все возможные компьютерные программы решения этих задач. Усваивая логику такого развертывания и возможности его перевода на язык программирования, обучающийся усваивает этот язык в контексте изучения содержания учебного предмета Агапова О.И., Швец В.И., Вербицкий А.А. Реализуется системно-контекст-ный подход // Вести высш. школы. - 1987. - № 12..

В процессе работы обучающиеся не просто подставляют недостающие данные в формулу, введенную преподавателем, а проделывают осознанную работу по теоретическому анализу химического материала. В результате они получают данные, преобразование которых по известной процедуре составляет решение задачи. Теория и практика выступают как две стороны одного и того же процесса решения, а сама задача оказывается диалектически противоречивым явлением. С одной стороны, она является тем, «обличье» чего принимает теория, а с другой - объектом практического применения этой теории. Противоречие снимается в процессе решения задачи, ориентировочной основой которой является теория.

Существует и другой вариант, при котором обучающийся самостоятельно составляет расчетные химические задачи по заданному преподавателем алгоритму действий. Эта процедура является не чем иным, как существенной частью программы для ЭВМ. В контексте решения содержательных химических задач обучающиеся усваивают и логику составления программ для компьютера. Остается только записать эту логику на соответствующем машинном языке.

Составляя задачи, обучающиеся овладевают первым этапом программирования - алгоритмизацией содержания химии. На втором этапе осваиваются такие атрибуты программирования, как запись чисел, операторы, правила построения программ и т.п. Таким образом, слушатели одновременно используют два языка: содержательный язык химической науки и формальный язык программирования, один в контексте другого. Реализуется своего рода ресурсосберегающая технология, отпадает необходимость введения дополнительного курса программирования.

Рассмотренный пример призван иллюстрировать ту мысль, что компьютеризация обучения не означает простой добавки нового средства в уже сложившийся учебный процесс. Необходимо проектирование нового учебного процесса на основе современной психолого-педагогической теории. А это задача посложнее, чем подготовка обучающих программ по существующим учебным предметам. Судьба компьютеризации в конечном счете будет зависеть от педагогически и психологически обоснованной перестройки всего учебно-воспитательного процесса.

дидактический компьютеризация обучение

Литература

1. Вербицкий Л.Л. Психолого-педагогические особенности контекстного обучения - М., 1987.

2. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. - М., 1987.

3. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. - М., 1989.

Размещено на Allbest.ru