Методы программированного обучения

Введение

Программированное обучение — метод обучения, выдвинутый профессором Б. Ф. Скиннером в 1954 г. и получивший развитие в работах специалистов многих стран, в том числе отечественных учёных. В разработке отдельных положений концепции участвовали Н. Ф. Талызина, П. Я. Гальперин, Л. Н. Ланда, И. И. Тихонов, А. Г. Молибога, А. М. Матюшкин, В. И. Чепелеви другие. В то же время считается, что элементы программированного обучения встречались уже в древние времена. Их использовали Сократ и Платон, их обнаруживают в работах И. Ф. Гербарта и даже Дж. Дьюи.

Цель концепции заключается в стремлении повысить эффективность управления процессом обучения на базе кибернетического подхода. В своей основе программированное обучение подразумевает работу слушателя по некоей программе, в процессе выполнения которой, он овладевает знаниями. Роль преподавателя сводится к отслеживанию психологического состояния слушателя и эффективности поэтапного освоения им учебного материала, а, в случае необходимости, регулированию программных действий. В соответствии с этим были разработаны различные схемы, алгоритмы программированного обучения — прямолинейная, разветвлённая, смешанная и другие, которые могут быть реализованы с использованием компьютеров, программированных учебников, методических материалов Дидактические принципы программированного обучения: 1) последовательность; 2) доступность; 3) систематичность; 4) самостоятельность.

В целом программированное обучение можно рассматривать как попытку формализации процесса обучения с максимально возможным устранением субъективного фактора непосредственного общения между преподавателем и обучающимся. В настоящее время считается, что этот подход не оправдал себя]. Его использование показало, что процесс обучения не может быть полностью автоматизирован, а роль преподавателя и общение с ним учащегося в процессе обучения остаются приоритетными. Тем не менее, развитие компьютерных технологий и дистанционного обучения повышает роль теории программированного обучения в образовательной практике.

Методы программированного обучения

Программированное обучение с его специфическими методами зародилось в 50-х годах в США (Б. Ф. Скиннер) и отвечало идее повышения эффективности управления процессом учения при использовании для этого современных достижений экспериментальной психологии. Предполагалось перестроить традиционное обучение за счет уточнения целей, задач, способов решения, форм контроля и поощрения учебных действий учащихся и придания этим действиям характера четких операций, доступных управлению. Короче говоря, программированное обучение уточняло цели и задачи обучения и операционизировало учебную деятельность, ведущую к решению этих задач и достижению поставленных при этом целей.

При программированном обучении становился доступным наблюдению и реальному воздействию весь ход процесса учения, все движение учащегося от незнания к знанию, а не только его результат, как в традиционном обучении. Психологической основой программированного обучения послужил бихевиоризм.

Однако с самого начала своего возникновения бихевиористский вариант программированного обучения стал объектом серьезной критики в самих США. Критика имела несколько направлений. Указывалось, что бихевиористская схема «стимул— реакция—подкрепление» неадекватна человеческому поведению. Поэтому считалось недопустимым распространение выводов, полученных в экспериментах с животными, на обучение человека. Особенно остро критиковались принципы программирования, предложенные Б. Ф. Скиннером, когда учебная информация, разбитая на мелкие фрагменты (порции), шаг за шагом вводилась (внедрялась, буквально вгонялась) в сознание с немедленным подкреплением (поощрением) успешного запоминания этих мелких порций материала. Такой порядок преподнесения учебного материала, исключающий незапоминание (т. е. невозможность не запомнить), имел один очень серьезный недостаток: он не обеспечивал развития мышления.

В нашей стране в начале 60-х годов серьезно увлекались скиннеровским вариантом программированного обучения. Создавались программированные учебники и учебные пособия, где текст разбивался на порции, которые сопровождались вопросами для самоконтроля, давались варианты альтернативных ответов на них, из которых один был правильный, остальные или неправильные, или неполные, неточные и т. п. А учащийся должен был читать текст, проверять свое усвоение с помощью контрольных вопросов и выбором, по его мнению, нужного ответа из ряда предъявляемых вариантов. Для самообучения и контроля усвоения применялись так называемые обучающие машины, которые или предъявляли очередные порции учебного материала в виде текстов или задач по мере того, как учащийся справлялся с предыдущим фрагментом учебной информации, или выполняли только контрольно-проверочные функции (машины-экзаменаторы и т. д.).

Увлечение программированным обучением многих преподавателей, особенно технических и точных наук, где легче операционализировать задачи и способы их решения и можно максимально формализовать контроль, объяснялось кажущейся возможностью жесткого управления ходом усвоения знаний. Ведь начиная от момента подачи информации учащемуся и кончая проверкой того, насколько успешно проходит ее усвоение, все действия обучаемого были, казалось, под контролем. Однако достаточно быстро этот энтузиазм прошел, сменившись разочарованием (психологи педагоги с самого начала относились довольно скептически к начавшемуся буму программированного, особенно «машинного», обучения). Практики-преподаватели убедились на опыте, что управлять удается лишь формальной стороной учебной деятельности — получением и запоминанием учащимися некоторой совокупности знаний, иногда не совсем удачно отобранных и скомпонованных. А что касается контроля усвоения методом выбора одного из альтернативных вариантов ответов, то оказалась слишком велика возможность его угадывания или просто случайного попадания на верный вариант. Подтвердилась и справедливость критики данного подхода к программированному обучению со стороны психологов США и других стран о принципиальной невозможности с помощью его методов развития творческих способностей учащихся, активизации самостоятельного мышления для свободной ориентировки в научной и другой информации.

Методы этого варианта программированного обучения не были направлены на активизацию мыслительной деятельности обучаемого, и поэтому они не могут быть отнесены к активным методам.

Другое дело, что в самой идее программирования процесса обучения есть рациональное зерно, которое ложится в основу управления формированием именно мышления учащихся, если использовать программы иного рода.

В исследованиях отечественных психологов (Н. Ф. Талызина и др.) было показано, что теория поэтапного формирования умственных действий позволяет программировать не порции запоминаемого учебного текста, а саму учебную деятельность учащегося. Не только позволяет, но и делает необходимым и обязательным программирование именно всей деятельности по усвоению, не ограничиваясь формальным моментом запоминания готового учебного текста и шаблонных действий по выбору одного из альтернативных готовых ответов.

Программирование должно основываться на такой теории обучения, которая может отвечать следующим требованиям:

а) точно указывать, чем конкретно управлять, т. е. объект управления, а также каким образом должен проходить процесс усвоения («присвоения», по А. Н. Леонтьеву) учащимся различных видов деятельности, в первую очередь познавательной;

б) указывать необходимый набор независимых характеристик (переменных) объекта управления для определения содержания информации, которую нужно передавать обучаемому и которую нужно получать по каналу обратной связи для корректировки;

в) указывать основные этапы, т. е. переходные состояния (или промежуточные результаты) усвоения, чтобы обеспечивалось управление во время перехода процесса из одного качественного состояния в другое.

Таким образом, «для развития программированного обучения необходима такая теория обучения, которая рассматривает процесс учения как формирование познавательной деятельности учащихся, располагает системой независимых характеристик этой деятельности и знанием основных этапов ее становления как перехода из плана общественного опыта в план опыта индивидуального. Этим требованиям удовлетворяет только одна теория — теория поэтапного формирования умственных действий, выдвинутая в начале 50-х годов нашего столетия П. Я. Гальпериным».

Рассматривая обучение как деятельность двустороннюю -обучающего (учителя, преподавателя) и обучаемого (ученика, студента), мы уделяем в данном контексте основное внимание деятельности последнего, так как от нее зависит понимание условий успешности деятельности учителя, преподавателя.

Вот и проанализируем процесс учебной деятельности обучаемого, когда используются активные методы програмированного обучения, построенные в соответствии с психологической теорией поэтапного формирования умственных действий.

Эта теория понимает под учением определенную деятельность, выполнение которой приводит учащегося к новым знаниям и умениям. «Условимся называть учением, — читаем у П. Я. Гальперина, — всякую деятельность, поскольку в результате у ее исполнителя формируются новые знания и умения или прежние знания и умения приобретают новые качества».Учебную деятельность как специфическую, организованную форму учения (как разновидность «всякой деятельности») составляет система образующих ее действий со своими целями, объединенных общим мотивом.

В массовом обучении сложился такой порядок: чтобы овладеть новым для себя действием (деятельностью), человек должен сначала получить полное представление о нем (о ней): знать, что и как нужно выполнять и для чего, а затем научиться выполнять все это правильно. В этом и состоит суть традиционного обучения.

По теории поэтапного формирования процесс обучения строится иначе: получение знаний и представлений о новой деятельности и само обучение выполнению этой деятельности происходит одновременно, т. е. в едином процессе. Это существенное отличие теории обучения по П. Я. Гальперину от других теорий.

Психологическая структура любой деятельности — это ее цель, средства ее достижения и конечный результат, в котором реализуется цель. Программированное обучение деятельности — это необходимость выбрать определенные средства для достижения цели и организовать управляемый процесс выполнения этой деятельности, чтобы обучаемый смог довести ее до получения задуманного (намеченного в целевой установке) результата.

Если в бихевиористской (скиннеровской) системе программированного обучения управление процессом осуществляется по принципу «черного ящика», то теория поэтапного формирования умственных действий — по принципу «белого (прозрачного) ящика». В первом случае остаются неизвестными умственные действия обучаемого, приводящие к конечному результату (усвоению материала), тогда как во втором случае система познавательных действий программируется и рационально строится от начала и до конца. Если в первом случае не прослеживается, что и как происходит в голове обучаемого («черный ящик»), то во втором случае весь процесс умственных действий обучаемого виден шаг за шагом («белый ящик») и управляется, начиная от принятия обучаемым учебной задачи и до выхода продукта усвоения — знаний, умений, навыков. При этом цель обучения совпадает с целью действия.

Под знаниями авторы программированного обучения (по Гальперину) понимают различные образы, формирующиеся у обучаемого: образы восприятия, памяти, мышления и т. д. Эти образы могут быть (в соответствии с предметом и целью обучения) образами предметов и явлений объективного мира или разнообразных действий человека. Под умениями понимается система действий человека (обучаемого), связанных между собой логикой деятельности и направленных на решение поставленных задач (достижение цели учебной деятельности). А навыки — это автоматизированное действие или умение действовать в определенной деятельности.

Словом, программируется цель обучения и в соответствии с ней и последовательный ряд действий, контролируемых и управляемых педагогом, которые в конечном счете воплощаются в результат, т. е. в умение обучаемого.

Деятельность (любая) состоит из двух частей: ориентировочной и исполнительной. Обучить человека новой деятельности — это значит создать в его сознании ориентировочную основу (знания, представления о деятельности) для правильного выполнения ее исполнительной части.

Для обучения безошибочному выполнению исполнительной части незнакомого действия учащемуся вручается схема ориентировочной основы действия (ООД) с подробным указанием порядка выполнения всех операций в нужной последовательности и с нужным качеством.

Схема ООД и есть жесткая программа обучения выполнению действия. Но этого недостаточно. Кроме этого, обучаемому необходимо дать учебные задачи, решая которые, он будет выполнять означенное действие в самых разных вариациях, диктуемых разнообразием условий поставленных задач.

Эти задачи составляют вторую часть программирования обучения: если по схеме ООД обучаемый ориентируется в общей логике выполнения деятельности, то тщательно подобранная система задач моделирует разнообразные условия выполнения данной деятельности, т. е. ориентирует его в многообразии этих условий, ограниченных тем не менее конкретной целью деятельности, воплощаемой в ее конечный результат.

Итак, основными методическими средствами программированного обучения, организуемого в соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий, являются:

1. схема ориентировочной основы действий (ООД), позволяющая обучаемому безошибочно (правильно, по существу и в нужной последовательности) выполнять осваиваемые действия (и деятельность в целом);

2.набор учебных задач, моделирующих самые разнообразные ситуации, складывающиеся в реальной действительности при выполнении данной деятельности.

Обучаемый решает эти задачи, опираясь на схему ООД.

При такой организации деятельности обучаемому не составляет какой-либо трудности безошибочно проделать все действия и операции в ранее незнакомой деятельности, поскольку все они расписаны и наглядно представлены в программе — схеме ООД и наборе учебных задач, так что и ошибиться в принципе невозможно.

В итоге обучаемый будет не просто уметь выполнить какую-либо деятельность, но и иметь полное представление о ней, знать и понимать, что и почему совершается именно так, а не иначе. Так процессы формирования знаний и умений слились в едином процессе, происходят одновременно. Знания усваиваются благодаря деятельности, т. е. в ходе их применения, а не до того.

Такое жесткое программирование выполняемых действий и операций в конечном счете позволяет очень рационально построить процесс обучения, по завершении которого обучаемый оказывается уже готовым к выполнению деятельности на профессиональном уровне.

Каким действиям можно так обучать? Ответ на вопрос однозначен: любым. Например, математическим (геометрическим, арифметическим и т. д.) действиям; речевой деятельности; деятельности по регулировке радиои телеаппаратуры, по наладке станков-автоматов и станков с ЧПУ, радиолокационному слежению за летающими объектами, деятельности практического психолога по проведению групповой психотерапии и т. п.

Здесь специально приведены отдельные и далекие друг от друга примеры с таким расчетом, чтобы продемонстрировать возможности реализации данной теории при программированном обучении самым разным видам деятельности, среди которых есть такие, где преобладают мыслительные действия (математика, правописание, юриспруденция и т. д.) и где наряду с ними значительное место занимают физические действия (наладка станков), перцептивные (радиолокация), речевые действия (устный монолог, психотерапевтическое воздействие словом) и т. д.

Каким же образом при столь жестком программировании всех формируемых действий обеспечивается творческое мышление обучаемого, складываются его умения и способности свободно ориентироваться в научной и практической информации, проявлять самостоятельность в мыслях и действиях?

В этом случае программируется сама деятельность учения (познавательная), а учение направлено на то, чтобы научиться выполнять практические задачи: работать пилой и топором, как столяр, печатать на машинке или клавиатуре компьютера, управлять автомобилем или пилотировать самолет, сопровождать воздушные цели на экране радиолокатора и т. д.

Учебная деятельность преследует цель научить человека умению выполнять виды деятельности, которые имеют свою строгую логику (мыслительные и вообще познавательные действия) или столь же строгую технологию (все практические действия). Нарушение строгой логики или строгой технологии в процессе выполнения деятельности приводят или к срыву деятельности, или к неверному результату. Задача как раз и заключается в том, чтобы при обучении учащийся привык действовать безошибочно. Программированное обучение обеспечивает такую безошибочность: схема ООД отражает цепочку последовательных действий (и операций), которая ведет обучаемого шаг за шагом к нужному результату, не давая ему отклониться от логики (или технологии) деятельности, т. е. исключая всякую ошибку.

Может показаться, что именно эта безошибочность, однозначность действий (как того требует «железная» логика деятельности) лишает обучаемого творчества, свободы поиска и выбора вариантов действий. Где уж тут до размышлений и рассуждений, когда каждый шаг жестко предопределен схемой ООД, — думают те, кто впервые знакомится с теорией поэтапного формирования умственных действий.

Схема ООД действительно жестко программирует освоение деятельности, потому что такова сама объективная логика (технология) деятельности, а схема ООД отражает ее, так как иначе деятельность не будет выполнена правильно.

Однако творчество и вообще мышление, в том числе репродуктивное, необходимо при решении задач, моделирующих разнообразные реальные действия и виды деятельности, выполняемые в строгом соответствии с представленной в схеме ООД логикой. Именно многообразие выполняемых видов деятельности и соответственно многообразие моделирующих их учебных задач, решаемых при их выполнении, требует максимума мыслительных действий и творческих усилий обучаемых.

Разумеется, и сами задачи должны отвечать требованиям творчества, стимулировать мышление, т. е. не быть шаблонными, догматическими, ориентированными лишь на воспроизведение ответа по памяти или по непосредственному восприятию. Поэтому само составление задач или их подбор из реальной действительности представляют (после составления схемы ООД) вторую часть работы по программированию обучения.

Эта часть работы требует учета психологических законов мышления. Здесь мы ознакомимся с характеристикой учебных задач, решаемых на основе схемы ООД, и моделирующих ситуации, возникающие в осваиваемой деятельности. Основное требование к задачам в интересующем нас аспекте — это моделирование неопределенности, противоречивости ситуации, чтобы нахождение ответа зависело от мыслительных действий обучаемого.

С этой точки зрения все учебные задачи можно разделить условно на три типа: предметные, логические и психологические, которые в свою очередь могут быть разделены на группы, различающиеся по механизму вызываемых ими мыслительных действий.

Предметные типы задач. При их решении учащемуся приходится ориентироваться в некотором предметном поле, в котором могут «размещаться» не только предметы (вещи), но и люди, живые организмы, а также их модели в виде фотографий, рисунков, чертежей, схем, макетов, компьютерных изображений и т. д. Ориентирование в предметном поле — это действия мыслительные, когда человек по определенным, известным ему признакам находит в нем объекты, производит их мысленную классификацию, чтобы оперировать только значимыми объектами, которые позволяют решить задачу.

Логические типы задач. Это такие задачи, которые требуют для их решения рассуждений по законам логики, т. е. действий в уме, без какой-либо опоры на внешние материальные объекты-ориентиры. Рассуждения направлены на выявление условий задачи, т. е. на выяснение того, какие данные действительно нужны для решения задачи, какие надо отсеять как лишние, а какие данные, необходимые для успешного решения задачи, отсутствуют в ее формулировке. Их надо востребовать у обучающего (преподавателя) или найти самому обучаемому.

Психологические типы задач. Они отличаются от предыдущих типов тем, что могут провоцировать ошибочные действия обучаемого, потому что существенные моменты, имеющие прямое отношение к решению задачи, могут быть скрыты за несущественными. От субъекта требуются ум и воля, чтобы не поддаться соблазну идти по легкому пути, не следовать за ложной подсказкой мнимого ориентира, сбивающего на неверный путь решения. От обучаемого требуется вдумчивость в действиях, спокойная рассудительность при анализе условий задачи.

Для лучшего уяснения психологических особенностей каждого из типов задач приведем несколько примеров.

К предметному типу относятся мыслительные задачи, сопровождающие перцептивные и физические (двигательные) действия, выполняемые, например, при работе на технике или механической выборке предметов по известным критериям, сортировке и выбраковке изделий и т. п. Так, при обучении радиолокационному сопровождению летающего объекта необходимы задачи на опознание цели как своего или чужого, отличение цели от помехи и т. д. Чтобы обучаемые научились безошибочно принимать решения и действовать, им в процессе обучения предъявляются нужные объекты вперемешку с ненужными, а в небе создается сложная обстановка с помехами и т. д.

Для обучения психологии в учебных задачах предметного типа могут моделироваться ситуации, встречающиеся в деятельности практического психолога, как, например, определение психического состояния людей по их поведению, действиям, репликам и т. д., классификация нарушений психики по типу девиантного поведения и т. д. Все задачи, решаемые на основе рисунков, чертежей, схем и т. д., тоже относятся к предметным типам задач.

Чтобы предметные задачи стимулировали мышление обучаемого, они должны быть оригинальными, не набившими оскомину своей обыденностью, относящимися к непривычным обстоятельствам, к редким или даже маловероятным ситуациям. Несмотря на нетривиальность задач, обучаемые почти во всех случаях успешно их решают, так как руководством к их безошибочным мыслительным действиям всегда служит схема ООД. А если решают и не во всех случаях, то это можно объяснить случайными причинами: невнимательностью, спешкой или отсутствием у отдельных индивидов достаточного желания (мотивации).

Логические типы задач можно для начала проиллюстрировать на примере такой задачи: «Имеется 20 лошадей и три конюшни, каждая из которых может вместить до 12 голов. Нужно разместить лошадей так, чтобы ни в одной из конюшен не было четного их количества. Как это сделать? »

Всякий, знающий правила арифметики, начинает обычно манипулировать приведенными здесь числами, пробуя разные варианты разделения числа 20 на 3 группы, и довольно скоро приходит к выводу, что задачу невозможно решить. Между тем задача вполне разрешима с точки зрения жизни. Она неразрешима лишь со школярской точки зрения, так как арифметика учит оперировать числами, а не решать жизненные проблемы. Поэтому в школьных задачниках содержатся только такие примеры, в которых каждое число должно быть «задействовано».

А в жизни не всегда так. В частности, имея 3 конюшни с общей вместимостью в 36 лошадей, хозяин необязательно должен разместить 20 лошадей во все три, а, соблюдая условие задачи, может разместить в двух конюшнях соответственно 9 и 11 животных, оставляя третью конюшню свободной.

Почему многие (почти все, кто впервые решает эту задачу) не справляются с ней? Да потому, что привыкли к школьным задачникам, где ставятся одни цели (научить считать, вычислять, оперировать числами), а в данной задаче стоит совсем другая цель: рационально (с точки зрения, конечно, условий задачи) разместить в имеющихся конюшнях известное количество лошадей. Тут требуется логический анализ условий задачи, а не манипулирование числами для получения какого-то чисто арифметического результата.

По этой простейшей задаче видно, что в ней есть не только необходимые и достаточные для ее решения данные, но и лишние.

В частности, третья конюшня лишняя, и она может быть оставлена пустой. Не нужно и число 12 для чисто арифметического решения задачи. Формирование умения решать логические типы задач наподобие приведенной и является свидетельством творческого характера мышления обучаемого, способного мыслить не схоластически, а применительно к реальным жизненным ситуациям.

Какие разновидности задач логического типа можно предусмотреть в наборе для обучения мыслительным действиям?

Всего их четыре разновидности: 1) задачи, содержащие все необходимые данные, но без лишних (условно: А + В, где «А» -это наличие необходимых данных, «В» — лишние, а с минусом «В» — отсутствие лишних); 2) задачи, содержащие как необходимые, так и лишние данные (А + В); 3) задачи, в которых нет лишних данных, но нет и некоторых необходимых (А + В), и, наконец, 4) задачи, в которых при наличии лишних данных есть не все необходимые (А + В).

Допустим, изучается законодательство. Необходимо формировать умение действовать со знанием законом при решении какой-нибудь правовой задачи.

Интересный эффект дает решение задач психологического типа, которые строятся на противоречиях между понятийными и наглядными характеристиками явлений и предметов. В практической жизни такие задачи возникают довольно часто, особенно в процессе выполнения недостаточно освоенной деятельности. И если студент не научится отличать кажущееся от сущего, иллюзорное от подлинного, случайное от необходимого, то будет совершать неправильные действия, получать нежелательные результаты — словом, ошибаться.

Во избежание этого и даются психологические типы задач, которые помогают придать формируемому действию такое качество, как способность ориентироваться на существенные характеристики действия несмотря ни на какие отвлекающие, внешне похожие признаки, не относящиеся к нему.

Таковы в общих чертах возможности приложения теории поэтапного формирования умственных действий к программированному обучению в качестве его научной основы.

Реализация в методике преподавания идей программированного обучения, построенного на любой теоретической основе, а не только на теории поэтапного формирования умственных действий, требует разработки конкретной методики обучения определенным видам деятельности или отдельным Действиям. Например, перцептивным при изучении психических познавательных процессов (визуальное наблюдение за поведением насекомых, прицеливание при стрельбе из спортивной винтовки, прослушивание шумов в водной среде и т. д.). Каждое из названных действий при подготовке к соответствующему виду деятельности обучаемым необходимо будет отработать практически, а для этого придется разработать для них схемы ориентировочной основы действий и составить на осваиваемое действие набор учебных задач, необходимых для решения.

Заключение

              Анализируя вышеизложенную информацию, можно вывести следующие выводы.

              Методы программированного обучения направлены на повышение эффективности управления учебным процессом и подразумевают значительное увеличение доли самостоятельной работы учащихся, осуществляемой в индивидуальном темпе и под контролем специальных средств. В методах ПО сочетаются новые и традиционные идеи.

Список используемой литературы

1.       Бадмаев Б.Ц. Методика преподавания психологии: Учеб.-метод, пособие для преподават. и аспирантов вузов. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. — 304 с.

2.       Савин Е.Ю., Фомин А.Е. Педагогическая психология: Учебное пособие для студентов заочного и очного отделений. – Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского, 2007. – 330 с.

3.       http://www.academy35.ru/answers.php?id=1567

4.       http://ru.wikipedia.ru

5.       http://www.pedlib.ru/Books/3/0425/3_0425-61.shtml