 |
Управление познавательной деятельностью студентов при использовании информационной технологии обучения
|
|
|
|
Управление познавательной деятельностью обучаемых-необходимая составная часть дидактического процесса. Во многих педагогических монографиях и диссертациях достаточное внимание уделяется рассмотрению особенностей этого процесса. Причем в них доказывается, что любая учебная деятельность всегда управляема. Это либо непосредственные управляющие воздействия конкретного педагога, либо опосредованные воздействия некоторого "обобщенного" преподавателя (автоматическое управление) с помощью различных технических или компьютерных средств, либо самоуправление, осуществляемое обучающимся по отношению к самому себе.
Основными недостатками традиционного обучения с точки зрения эффективности управления познавательной деятельностью обучаемых являются:
Во-первых, один орган управления (преподаватель) и много управляемых элементов (обучаемых с разной степенью подготовки, различными способностями). Следовательно преподаватель поставлен перед необходимостью управлять одинакова качественно разными объектами управления, а проще говоря, ориентироваться на несуществующего "усредненного" обучаемого, а не на конкретного человека в данной аудитории.
Во-вторых, обратная связь об усвоении учебной информации обучаемыми преподавателем контролируется не постоянно, а лишь при проведении зачетов, контрольных работ и проверок. Преподаватель не знает степень усвоения материала обучаемыми в каждый момент времени и поэтому не может оперативно корректировать свои педагогические воздействия. Обратная связь работает не постоянно, а время от времени, со значительными перерывами, информация поступает с большим опозданием и в недостаточном объеме.
|
|
|
В-третьих, в такой сложной, какой является деятельность преподавателя в учебной аудитории (иногда сразу с несколькими десятками обучаемых-лекция, групповое занятие) его свобода "включать" и "выключать" по своему усмотрению каналы прямой и обратной связи сильно ограничена. Педагог может уделять внимание одним обучаемым лишь за счет других.
В-четвертых, преподаватель ограничен в значительной степени в возможности поддержать обучаемых в состоянии постоянной активной познавательной деятельности. Обучение-это двухсторонний процесс, а если одна сторона пассивна, то и эффективность обучения значительно снижается.
Названные недостатки могут быть в значительной степени устранены при использовании ИТО. Выполнение функций управления учебной деятельностью в ней следует рассматривать как существенный признак применения компьютера как обучающего средства. Когда мы говорим о ИТО, то имеем в виду прежде всего использование компьютера как средства управления учебной деятельностью.
Для эффективного управления процессом обучения в ИТО необходимо создание адаптивной модели действий педагога, явным образом учитывающей цели, методы, результаты обучения и решающей две основные задачи: задачу диагностики психологического состояния и уровня знаний обучаемого и задачу управления его познавательной деятельности. Суть первой задачи заключается в распознании текущего психологического состояния и уровня знаний обучаемых. Суть второй задачи-в планировании и реализации оптимальной последовательности действий, обеспечивающей усвоение необходимых знаний за минимальное время или максимального объема знаний за заданное время.
Выводы, сделанные из сказанного в большинстве случаев совпадают с подходами, предложенными в [3], и сводятся к следующему. Развивающиеся в настоящее время ИТО по необходимости должны подчиняться общим дидактическим закономерностям процесса обучения-познания. При этом обучение следует понимать как информационный процесс формирования знаний у субъекта обучения под управлением преподавателя. В качестве субъекта обучения рассматривается индивидуум или группа индивидуумов. Знания при этом выступают в качестве информации способной генерировать новую информацию. Вопрос о понимании, что такое знания, является координальным в задаче формализации целей ИТО и вообще в проблеме информатизации образования.
|
|
|
Владение информацией есть уровень знания, заключающийся в способности определить назначение, место информации в содержании предмета и найти нужную информацию, отвечая на вопросы о чем? с чем связано? и где найти?
Понимание есть уровень знания, заключающийся в способности объяснить взаимосвязи между понятиями предметной области, их свойства, отвечая на вопросы типа: почему? откуда следует?
Умение решать типовые задачи-есть уровень знания, заключающийся в способности построить вычислительную схему решения типовой задачи, отвечая на вопрос-как решить?
Умение решать прикладные задачи-есть уровень знания, заключающийся в способности декомпозировать прикладную задачу на типовые, сформировав их математическую постановку, и интерпретировать результаты их решения, исходя из целей исходной задачи.
Умение синтезировать межпредметные связи - есть уровень знания, заключающийся в способности использовать для решения прикладных задач предметной области знания различных предметов.
Достижение перечисленных уровней знания связано с привлечением тех или иных технологий обучения (в том числе ИТО) и выражается в формировании в сознании обучаемого упомянутых выше смысловых моделей и закрепление механизмов их образования.
Под термином "навык" следует понимать высокую степень устойчивого умения, возникновения стереотипа в действиях, приводящих к получению желаемого результата.
В определении знания содержится указание на то, что это активная информация, способная генерировать новую информацию. Тем самым предполагается, что знания содержат декларативную и алгоритмическую (процедурную) части, находящиеся в среде (мозг), способной активизировать обе компоненты. Вне такой среды обе компоненты знания представляют информацию в декларативной форме.
|
|
|
Под активизацией компонент знания понимается функционирование алгоритмической части или внешней информации, приводящей к выработке новой информации, в том числе в виде смысловых моделей.
При характеристике любого управляемого процесса формируется цель управления. Здесь она выступает в виде цели обучения. Глобальная цель обучения определяется в квалификационных характеристиках и образовательных стандартах в виде требований к уровням знаний по циклам дисциплин. Структура управляемого процесса приводится выше на рис.2.2. Его входом является содержание и модели требуемых знаний предмета, а выходом (продуктом обучения) уровни знания, формируемые в сознании обучаемого.
Содержание и модели требуемых знаний формирует преподаватель. Управляющим звеном, осуществляющим управление также выступает преподаватель. Управлением служат учебные задания, самоуправление производится по принципу обратной связи, учебные задания вырабатываются преподавателем на основе сравнения моделей требуемых знаний и текущих знаний обучаемого.
Наличие программ сбора и хранения подробной информации о ходе обучения следует считать важнейшим преимуществом проведения занятий с помощью ИТО. Эта информация используется как с целью непрерывного контроля процесса обучения, быстрого выявления хорошо или слабо успевающих, так и в интересах дальнейшего совершенствования улучшения содержания занятий, усложнения, а при необходимости и облегчения алгоритма управления обучением.
Выделение контроля в относительно самостоятельную функцию управления носит условный характер. В действительности он органически связан со всеми другими функциями управления. Контроль на всех стадиях работы обучаемого при использовании ИТО выявляет упущения в прогнозировании, позволяет корректировать дидактические возможности компьютерной обучающей программы (КОП). Тщательно организованный контроль особо ярко проявляет характер взаимодействия преподавателя-составителя КОП, алгоритма его работы с обучаемыми.
|
|
|
Сам процесс контроля индивидуализируется. Одновременно его достоинствами становятся: массовость, фронтальность, оперативность, объективность и экономичность.
Контроль есть не только способ оценки достигнутых знаний, но и способ организации обратных связей в процессе обучения, что является необходимым условием достижения цели обучения в ИТО. Обратные связи адаптируют процесс обучения к уровню освоения учебного материала.
Процесс обучения, как управляемый по принципу обратной связи, состоящий из операций. носит дуальный характер: в нем формируется не только его выход-знания обучаемого, но и реализация самого процесса обучения, которая в конечном итоге определяется предъявляемыми требованиями к знаниям обучаемого, их начальным состоянием и способностями студента.
Алгоритмы управления обучением интерпретируются как алгоритмы выработки учебных заданий. Они должны определяться объективными законами познания и используемыми технологиями, методами, методиками, приемами обучения.
Трудности, возникающие при управлении познавательной деятельностью обучаемых, определяются недостаточными знаниями о механизмах адаптации, закономерностей их перехода из одной стадии в другую с учетом индивидуальных особенностей личности обучаемого и его реакции на воздействие стрессовых факторов и факторов внешней среды. Поэтому актуальной проблемой является разработка методов и алгоритмов принятия решений по управлению процессом адаптации обучаемых в условиях использования современных ИТО.
Необходимо постоянно помнить, что "управлять-это не подавлять, не навязывать процессу ход, противоречащий его природе, а наоборот, максимально учитывать природу процесса, согласовывать каждое воздействие на процесс с его логикой" [4].
Анализ процесса обучения позволяет указать возможные функции ИТО. Выполнение вычислительных операций, в рамках изучаемого предмета, может производиться с использованием различных компьютерных и информационных средств.
Поиск учебной информации обучаемым при выполнении задания может осуществляться с помощью информационно-поисковых систем учебного профиля.
Получение рекомендаций, предъявляемых при выполнении задания, производится экспертной системой учебного назначения. Тестирование знаний и квалификация-диалоговыми обучающими программами, КОП, КУ, или более того, их инвариантной частью-лингвистическими роботами.
|
|
|
Эти средства, берущие на себя роль преподавателя по управлению процессом обучения на различных его этапах, должны содержать модели требуемых, текущих знаний обучаемого и т.д. (см.рис.2.3), т.е. моделировать знания и функции преподавателя.
Формализация процесса обучения, приведенная выше, позволяет обоснованно сформулировать системную структуру КОП. Она оказывается модульной: каждый модуль поддерживает соответственный этап процесса обучения, имеет необходимый набор алгоритмов, реализующих операции обучения и предметное наполнения.
Предметное наполнение модулей составляют семантические модели, описывающие цели соответствующих этапов обучения, процедуры и средства их достижения, а также тесты, являющие терминалами семантических моделей. Ясно, что предметное наполнение индивидуально для каждой дисциплины, однако оболочки имеют универсальные средства для организации семантических моделей и тестов (язык представления знаний). Семантические модели совместно с алгоритмами используются для управления процессом обучения.
Объектом управления служит информационно-технологический процесс обучения, этапы которого расписаны выше и по которым движется обучаемый под воздействием КОП. В дальнейшем представляется актуальным обеспечить учет личностных характеристик обучаемых при выполнении учебных заданий на основе предварительного педагогического и психологического тестирования.
Движение обучаемого по этапам технологического процесса не является только поступательным. При обнаружении пробелов в овладении материалом предмета, алгоритм выработки учебных заданий возвращает обучаемого на предыдущие этапы путем обращения к соответствующим модулям курса.
Во многих современных ИТО допускается непрямое управление познавательной деятельностью, когда в качестве помощи обучаемому либо дается эвристическое указание, либо предъявляется вспомогательная задача. Введение непрямого управления обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, непрямое управление позволяет использовать такие средства формирования мышления, как творческие виды познавательной активности, самостоятельный поиск решения и т.д. Во-вторых, эвристические указания в силу своей обобщенности относятся к более широкому классу обучающих воздействий, чем указания конкретные, а значит вероятность того, что такое указание будет дано не по делу, уменьшается.
Анализ используемых ИТО позволяет выделить четыре режима управления познавательной деятельностью при компьютерном обучении:
) Непосредственное управление: компьютер предъявляет обучаемым учебную задачу, обучаемые могут задавать вопросы, только относящиеся к данной учебной задаче, характер помощи обучаемому определяет компьютер.
) Опосредованное управление: компьютер не предъявляет учебную задачу, а ставит перед обучаемыми проблему, которую те должны оформить в виде учебной задачи; в общении с компьютером допускаются игровые ситуации; в качестве учебных предъявляются задачи на моделирование различных производственных и социальных ситуаций, допускающие множество решений.
) Динамическое управление: предъявленная компьютером учебная задача решается обучаемым совместно с компьютером; характер и меру помощи определяют как обучаемый, так и компьютер.
) Управление, при котором компьютер играет роль средства учебной деятельности обучаемых: учебную задачу ставит обучаемый, характер и вид помощи также определяет он. В случае затруднений обучаемый может передавать управление компьютеру (последний в процессе диалога уточняет затруднения, которые испытывает обучаемый, и выдает требуемую помощь).
В настоящее время ведется дискуссия по поводу эффективности различных режимов управления, однако однозначно можно выделить следующие тенденции в развитии ИТО.
Идущий от традиций программированного обучения первый режим вначале занимал главенствующее положение, но в последние годы все меньше используется в обучающих программах. Сложнее дело обстоит с четвертым режимом. Представляемую в этом режиме возможность обучаемому самому ставить учебную задачу многие специалисты считают одним из наиболее существенных достижений компьютерного обучения. Вместе с тем многочисленные опытные данные показывают, что если упор делается на инициативу обучаемого, когда он сам определяет, чему надо учиться, то основные учебные цели, как правило, не достигаются.
|
|
|
