Теория программированного обучения в бихевиоризме и в отечественной науке

«Теория программированного обучения в бихевиоризме и в отечественной  науке»

       Содержание

       Введение                                                                                                           стр.3

       I. Вклад бихевиорима в программирование                                                  стр.6

       II. Вклад Советской и русской школы

       в программированное обучение                                                                    стр.13

       III. Практические вопросы программированного обучения                       стр.15

       IV. Линейное программирование                                                                  стр.17

       V.Разветвленное программирование                                                           стр.21

       VI.Смешанная программа                                                                             стр.25

       Заключение                                                                                                     стр.28

       Список  используемой литературы                                                               стр.30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Введение

       Более столетия назад во всем мире начался  усиленный рост промышленного производства, особое место в этом принадлежало США. По истокам своего возникновения  США являлись продолжением европейской  цивилизации, становясь крупнейшей державой мира с гигантской индустрией. В связи с этим возникновение новых социально-экономических отношений способствовало появлению такого течения в философии, как прагматизм -- учение, возникшее в 70-х годах 19 века в США, признающее истиной лишь то, что дает практически полезные результаты.

       Прагматизм в свою очередь дал путевку в жизнь бихевиоризму (Behavior — поведение) в психологии. Возникновению бихевиоризма способствовало появление разработки условных рефлексов в психологии и развитие зоопсихологии, как экспериментальной ветви психологии.

       Американский  психолог Джон Уотсон в 1913 году определил  психологию как науку о поведении, отрицая категорию сознания, ссылаясь на методику И.П. Павлова об условных рефлексах. Более дальней прародительницей бихевиоризма можно считать древнюю традицию ассоциаций, основанную на предположении, что наша психика при получении информации связывает ее с предыдущей информацией, то есть возникают ассоциации. При этом считалось, что при рождении наш разум не имеет никакой информации об окружающем мире, по мере роста человека, он познает окружающий мир, и создаются ассоциации.

       В 30 — 50 годы прошлого века Б. Скиннер  разработал самую крайнюю форму  бихевиоризма, которая заключалась  в концепции, что познание — это только набор отношений «стимул-реакция», а вовсе не вид умственной деятельности. В его понимании мышление, как и внешнее поведение, состоит из действий, зависящих от окружающей среды и от стимулов получаемых от нее. Д. Уотсон считал, что в поведении человека нет ничего прирожденного, а все его проявления, это результат внешней стимуляции, что он и пытался доказать изучая младенцев. Если вернуться к нашему младенцу, то это означало, что он был организмом, для которого основным стали стимул, реакция и связь, сознание его еще спало. Малыш должен был приспособиться к среде обитания.

       Таким образом, цель бихевиоризма — превращение  психологии в область знания управляющую  и предсказывающую поведение. Исследования, проведенные на животных, бихевиористы автоматически переносили на человека. Обучение животного — это повторение, выработка приспособительных реакций, затем закрепление, установление прочной зависимости между стимулом и реакцией .

       Бихевиористы  правильно определили зависимость  поведения от воздействия среды, но не учитывали обусловленности ответной реакции не только стимулам, но и внутренними явлениями. Вероятно, к модели поведения человека можно было подойти, изучая психику животных, но, не отрицая различия психики человека и животного.

       Многие  психологические исследования того времени сосредотачивались на анализе ассоциаций. Ассоциациями пытались объяснить поведение с помощью связей между переживаниями. Эта идея основана на том, что при рождении наш разум — чистый лист бумаги, который заполняется по мере познания окружающей среды. Торндайк проверял ассоциативные решения с помощью экспериментов над кошками.

       Уотсон  считал, что основой отношений  организма к среде является «стимул-реакция» и, следовательно, пользуясь различными раздражителями можно получить человека с необходимыми качествами и любым поведением, не принимая во внимание ни врожденные качества, ни убеждения, ни другие личностные качества.

       В этой идее чувствуется определенная направленность — получение вместо человека послушного робота, которого программируют на выполнение только набора двигательных функций, то есть интересует только один исполнительский аспект в поведении человека.

       Эти идеи очень близки фашистским или  тираническим режимам, которым важно  иметь слепое орудие в своих руках, послушную рабочую или военную силу, не способную размышлять, а лишь наученную слепо выполнять приказы. В 30-е годы прошлого века, во время экономического кризиса, стало ясно, что уже невозможно сбросить со счетов роль социальной среды и отношение к ней человека, причем не только внешние его реакции, но и его мотивы, настроения, установки.

       И тут бихевиоризм начал сдавать  свои позиции: вначале американский психолог Роберт Вудворт включил  промежуточное звено — организм и его установки в схему  «стимул-реакция», разработал учение о мотивации; затем необихевиористы Эдвард Толмен и Кларк Халл реформировали поведенческую психологию, введя понятие «промежуточных переменных». Но все это не могло объяснить психологические механизмы обучения человека и даже животных.

       Идея бихевиоризма — превращение психологии в естественную науку о поведении организма потерпела крах, так как сам организм не вписывался в эту схему. Таким образом, наш младенец научился двигаться, но без включения сознания, его поведение было идентично поведению животного.

       Но  надо отдать должное, что появление  бихевиоризма привело психологию к  дальнейшему развитию взглядов на организацию  психики. Психологи этого направления  обогатили науку, но не в результате, а вопреки, потому что они не смогли удержаться на позициях только лишь бихевиоризма, используя явления без которых невозможно было понять смысл поведения.

       Программированное обучение — это относительно самостоятельное  и индивидуальное усвоение знаний и  умений по обучающей программе с  помощью компьютерных средств обучения. В традиционном обучении ученик обычно читает полный текст учебника и воспроизводит его, при этом его работа по воспроизведению почти никак не управляется, не регламентируется. Главная идея программированного обучения – это управление учением, учебными действиями обучающегося с помощью обучающей программы. 
 
 
 
 
 
 
 
 

       I. Вклад бихевиорима в програмирование

       В середине века появилась наука кибернетика (от греч. kybernetike — искусство управления) — наука об управлении, связи  и информации. Ее развитие особенно прогрессировало в связи с созданием современных ЭВМ. Бихевиоризм, перенесенный на педагогику, в кибернетике находит концепцию управления научением. На этой почве возникает и формируется идея программированного обучения¹ . В основу программированного обучения, которое разрабатывалось в США, таким образом, была положена бихевиористская теория, для которой характерен механистический подход к научению.

       Крупный вклад в развитие необихевиоризма  внес К. Халл. Его гипотетико-дедуктивная  теория поведения складывалась под влиянием идей Павлова, Торндайка, Уотсона. Собственные экспериментальные исследования развернулись в области научения у животных. Как и теория Уотсона, теория Халла не учитывает фактора сознания, но в отличие от Уотсона, вместо схемы стимул — реакция Халл вводит формулу, предложенную еще в 1929 году Вудвортсом, стимул — организм — реакция, где организм — это некоторые протекающие внутри него невидимые процессы. Их можно описать объективно, подобно стимулу и реакции: это результаты предшествующего научения -- навык, по терминологии Халла, режима депривации, производным которого является драйв, инъекции лекарств. Поведение начинается стимулированием из внешнего миpa или из состояния потребности и заканчивается реакцией. «Эволюция органических процессов привела к появлению той формы нервной системы у высших организмов, которая под воздействием потребности и мускульной активности будет вызывать без предшествующего обучения те изменения в движениях, которые имели бы вероятность свести потребность на нет. Активность такого рода мы называем поведением».

       Применяя  логический и математический анализ, Халл старался выявить связь между  этими переменными, стимулами и  поведением. Им были сформулированы законы поведения— теоретические постулаты, устанавливающие связи между основными переменными, определяющими поведение. Основной детерминантой поведения Халл считал потребность. Потребность вызывает активность организма, его поведение. От силы потребности зависит сила реакции -- потенциал реакции. Потребность определяет характер поведения, различного в ответ на разные потребности.

       Важнейшим условием образования новой связи, по Халлу, является смежность стимула, реакций и подкрепления, которое  снижает потребность. Таким образом, Халл принимает закон эффекта  Торндайка. Сила связи зависит от количества подкреплений и есть функция его, а также она зависит от отсрочки подкрепления. Халл подчеркивает решающую роль подкрепления в образовании новых связей. Ему принадлежат тщательная теоретическая и экспериментальная разработка и математический расчет зависимости реакции от характера подкрепления -- частичное, прерывистое, постоянное, от времени его предъявления. Эти факторы научения были дополнены принципами. Выступивший в опытах с лабиринтами факт неодинакового поведения животного на разных участках пути в процессе выработки навыка -- скорость обхода тупиков в начале и в конце лабиринта неодинакова, и во втором случае она больше; число ошибок на участках вдали от цели больше, чем в конце лабиринта; скорость передвижения в лабиринте при его повторном прохождении больше в конце пути, чем в начале) получил название градиента цели.

       Описанные Халлом феномены свидетельствовали  о целостной — молярной — природе  поведения. В принципе градиента  цели Халл видел сходство своей концепции с учением о силах поля К. Левина. Интеграции отдельных двигательных актов в целостный поведенческий акт способствуют антиципирующие реакции или антиципирующие ответы на раздражение — экспериментально обнаруженные феномены частичных ответов, способствующих нахождению действий, ведущих к цели. Так, наблюдалось, что в процессе тренировки животное все менее глубоко заходит в тупики или даже только замедляет движения около них, подобно тому, как в процессе выработки условного рефлекса наступает момент, когда до появления опасности животные осуществляют защитные, то есть целесообразные, действия только на сигнал об опасности.

       Антиципирующие  реакции Халл рассматривал как функциональные эквиваленты идей, целей, намерений.

       Опыт  математического подхода к описанию поведения в системе Халла повлиял на последующую разработку математических теорий научения. Под непосредственным влиянием Халла вопросами научения начали заниматься Н. Е. Миллер, О. Г. Маурер. Они создали собственные концепции, оставаясь в рамках традиционной теории подкрепления, но использовали формальный подход Халла. К.Спенс и его ученики А. Амсель, Ф. Логан продолжали развитие теоретических идей Халла.

       Другим  вариантом концепций поведения, включающих в структуру поведения  промежуточные механизмы, является теория субъективного бихевиоризма, с которой выступили Д. Миллер, Ю. Галантер, К. Прибрам. Под влиянием развития счетно-вычислительных машин и по аналогии с программами, заложенными в них, они постулировали внутри организма механизмы и процессы, опосредующие реакцию на стимул и реальность которых не вызывает сомнения. В качестве таких инстанций, связующих стимул и реакцию, они назвали Образ и План. «Образ — это все накопленные и организованные знания организма о себе самом и о мире, в котором он существует... употребляя этот термин, мы имеем в виду, в основном, тот же тип представления, которого требовали другие сторонники познавательной теории. Оно включает все, что приобрел организм — его оценки наряду с фактами — организованное при помощи тех понятий, образов или отношений, которые он смог выработать»².

       «План — это всякий иерархически построенный  процесс организма, способный контролировать порядок, в котором должна совершаться  какая-либо последовательность операций».

       Образ — это информативный, а план — алгоритмический аспекты организации поведения. Всюду авторы указывают на аналогии этих образований программам счетно-вычислительных машин. Поведение рассматривается как серия движений, а человек — как сложная вычислительная машина. Стратегия плана строится на основе проб, проводимых в условиях, созданных образом.

       Проба (test) —это база целостного процесса поведения, с помощью которой выясняется, что операционная фаза (operate) осуществляется правильно. Таким образом, понятие  поведения включает идею обратной связи. Каждой операции предшествует проба. Единица поведения описывается по схеме:

       Т—О—Т—Е (результат).

       «...Схема  Т—О—Т—Е утверждает, что операции, выполняемые организмом, постоянно  регулируются результатами различных  проб». Позиция субъективного бихевиоризма отражает общую тенденцию в развитии бихевиоризма, когда, выражаясь словами самих авторов, почти каждый бихевиорист контрабандой протаскивает в свою систему тот или другой вид невидимых явлений — внутренние реакции, побуждения, стимулы. ... так делает каждый по той простой причине, что без этого нельзя понять смысл поведения».

       Однако  авторы не устают подчеркивать, что  эти невидимые явления — «промежуточные переменные» — не следует понимать в духе психологических понятий  субъективной интроспективной психологии. Трактовка их по аналогии с устройством счетно-вычислительных машин не может быть признана удовлетворительной, потому что в машине образы и планы — это материальные образования, действие которых происходит автоматически, тогда как психика и появляется как необходимое условие выполнения субъектом действия в новых обстоятельствах. Авторы предвидят, что их объяснение может быть оценено как грубые механистические аналогии и гипотезы, но тем не менее считают их достаточно точно отражающими сущность поведения. В целом субъективный бихевиоризм в трактовке поведения остается в рамках механистической бихевиористской методологии и не выходит на действительное объяснение регулирования человеческого поведения.

       Отдельную линию в развитии бихевиоризма представляет теория оперантного бихевиоризма Б.Ф. Скиннера³. Как и Уотсон, он выдвигает в качестве предмета исследования поведение организма и, сохраняя двучленную схему его анализа, изучает только его двигательную сторону. Основываясь на экспериментальных исследованиях и теоретическом анализе поведения животных, Скиннер формулирует положение о трех видах поведения: безусловнорефлекторном, условнорефлекторном и оперантном. Последнее и составляет специфику учения Скиннера. Безусловно-рефлекторный и условно-рефлекторный виды поведения, вызываемые стимулами (S), называются Скиннером респондентным, отвечающим поведением. Это реакции типа S. Они составляют определенную часть репертуара поведения, но только ими не обеспечивается адаптация в реальной среде обитания.

       Реально процесс приспособления строится на основе активных проб — воздействий животного на окружающий мир, некоторые из которых случайно могут приводить к полезному результату, который в силу этого закрепляется. Такие реакции, которые не вызываются стимулами, а выделяются организмом, Скиннер назвал оперантными. Именно эти реакции преобладают в адаптивном поведении животного.

       Для их исследования была сконструирована  специальная установка, получившая название «ящик Скиннера». Это клетка. В ней имеется манипулятор  — устройство, нажатие на которое приводит к появлению подкрепления -- положительного или отрицательного. Манипулятор связан с записывающим устройством, регистрирующим силу и частоту реакций животного. Все элементы ситуации варьировались с целью исследования зависимости между реакцией и режимом подкрепления.

       Образование реакций объясняется в терминах обусловливания в соответствии с  двумя формами реакций.

       Различаются респондентное и оперантное обусловливание как механизмы, объясняющие возникновение  и усиление реакций этих двух типов. При обусловливании респондентного типа реакция, уже существующая в репертуаре животного, связывается с новым раздражителем в силу смежности во времени безусловного и условного стимулов. Это обусловливание типа S.

       При описании поведения этого типа Б. Скиннер ссылается на И. П. Павлова, однако трактует его учение об образовании условной связи упрощенно. При оперантном обусловливании новая реакция, например, нажатие на рычаг, не вызывается стимулом: она осуществляется в какой-то определенный момент независимо от определенных обстоятельств и, будучи подкреплена, усиливается в силу временного следования реакции и подкрепления. Это обусловливание типа R. Различие между этими двумя типами обусловливания и соответствующими типам» поведения поднимается Скиннером на принципиальную высоту и доводится до противопоставления условно-рефлекторного и оперантного поведения.

       Оперантные  реакции Скиннер рассматривает  как активное поведение. Однако реально  активность сводится к системе случайных  слепых хаотических проб, некоторые из которых, оказавшиеся правильными, подкрепляются. Следовательно, организм находится во власти подкрепляющих стимулов и только. В действительности приспособление животных к миру строится как активный процесс на основе ориентировки на внешние объекты и их свойства -- пищевые, оборонительные». в соответствии с которыми выполняется действие. Реально активность животного не так слепа, как ее описывает Скиннер.

       На  основе анализа поведения Скиннер  сформулировал свою теорию научения. Главным средством формирования нового поведения выступает подкрепление. Вся процедура научения у животных получила название «последовательного наведения на нужную реакцию».

       Данные, полученные при изучении поведения  животных, Скиннер переносит на человеческое поведение, что приводит к крайне биологизаторской трактовке человека.

       Так возник скиннеровский вариант программированного обучения. В соответствии с его  требованиями учебный материал расчленяется на мелкие порции, каждая из которых  доступна для учащихся; каждый шаг немедленно подкрепляется; в этих целях используются технические средства. Процесс учения индивидуализируется.

       Принципиальная  ограниченность концепции Б. Скиннера состоит в сведении обучения к  набору внешних актов поведения  и подкреплению правильных из них. При этом не организуется внутренняя познавательная деятельность учащихся и как следствие обучение теряет свою специфику как сознательный процесс. Следуя установке уотсоновского бихевиоризма, Б. Скиннер исключает внутренний мир человека, его сознание из поведения и производит бихевиоризацию психики. Психические процессы описываются в терминах реакций и подкреплений, а человек — как реактивное существо, подвергающееся воздействиям внешних обстоятельств. Культура — литература, живопись, эстрада — оказывается в его трактовке «хитроумно придуманными подкреплениями». Доведенная до крайности бихевиоризация человека, культуры и общества приводит к абсурду, что особенно выступило в печально нашумевшей книге 1971 году «По ту сторону свободы и достоинства». Трансформация Скиннером понятий свободы, ответственности, достоинства означает их фактическое исключение из объяснения реальной жизнедеятельности человека.

       Разрешению  социальных проблем служит созданная  Скиннером технология поведения, призванная осуществлять контроль одних людей над другими. Поскольку намерения, желания, самосознание человека не принимаются во внимание, средством управления поведения не является обращение к сознанию людей. Им выступает контроль за режимом подкреплений, позволяющий манипулировать людьми. За научным примитивизмом такой трактовки человека как автомата открывается ее реакционная идеологическая направленность. Вместе с другими методами и средствами, разработанными в психологии, наука о поведении Скиннера используется в целях решения политических проблем американского общества, вооружает буржуазных политиков из других стран в их практике контроля над поведением людей с целью его модификации.

       Необихевиоризм  внес вклад в экспериментальное  исследование поведения: способствовал  утверждению объективного подхода к его изучению. Однако теоретическая несостоятельность направления является закономерным результатом базисной установки, восходящей к Уотсону — на исключение сознания из психологии.

       Включение промежуточных переменных, природа  которых понимается разными авторами различно, не освободило это направление от механицизма » натурализации человека. В зарубежной психологии нарастает общее разочарование в бихевиоризме. 

       II. Вклад Советской и русской школы в программированное обучение

       Советская педагогика сначала критически, потом настороженно и, в конце концов, благожелательно стала относиться к программированному обучению. Прошло немало времени, пока советские психологи и педагоги приступили к разработке проблем обучения на основе кибернетического подхода, то есть теории программированного обучения -- Н.Ф. Талызина, Т.А. Ильина, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Н.Д. Никандров, А.Г. Молибог, Б.В. Пальчевский, В.А. Вадюшин .

       Некоторые советские исследователи в те годы считали, что приоритет в  разработке программированного обучения принадлежит не американской, а советской педагогике. Так, А.Г. Молибог писал: “…программированное обучение со всеми его элементами не является детищем американской педагогики. Оно является логическим развитием советской и русской школы…”. Уточним: в своей монографии А.Г. Молибог в то время значительное место отводит использованию технических средств и меньше — теории программированного обучения. Но многие исследователи именно к 50-м годам XX в. относят возникновение профаммированного обучения, причем США считаются его родиной. Так полагают Н.Ф. Талызина⁴, М.У. Пискунов и другие исследователи.

       Если  кибернетика как теория управления учебной деятельностью подходила  для советских исследователей, то бихевиоризм как психолого-педагогическая основа не воспринималась. Действительно, бихевиористская теория низводит научение человека к механическим способам дрессировки животных. И именно в 60-е годы А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина разработали теорию поэтапного формирования умственных действий, которая была благожелательно воспринята психологами и педагогами. И эта теория вполне подошла как психологическая составляющая советской концепции программированного обучения. Вместе с тем какие-то идеи бихевиоризма в этом обучении сохранились. С того времени исследованием теории и практики программированного обучения стали заниматься представители частных методик -- математики, физики, химии, языков, как в общеобразовательной, так и высшей школе. Исследователи доказывали, что программированное обучение это не только новая методика наряду с другими, а методика управления обучением. Оно активно стало внедряться в учебный процесс разных типов учебных заведений. Его развитие было обусловлено также достижениями алгоритмизации в обучении, активным внедрением технических средств в учебный процесс.

       Программированное обучение — это относительно самостоятельное  и индивидуальное усвоение знаний и  умений по обучающей программе с  помощью компьютерных средств обучения. В традиционном обучении ученик обычно читает полный текст учебника и воспроизводит его, при этом его работа по воспроизведению почти никак не управляется, не регламентируется. Главная идея программированного обучения – это управление учением, учебными действиями обучающегося с помощью обучающей программы.

       Станислав Тренбицкий является одним из родоначальников  программированного обучения. В 1920 г. он запатентовал «устройство, облегчающее  учебу без посторонней помощи», опередив на несколько лет аналогичную  работу американского психолога С. Л. Пресси .

       О разнице между традиционным и  программированным обучением свидетельствует  и тот факт, что в рамках последнего - существуют реальные возможности  воплотить определенные принципы в  жизнь. Если в традиционном обучении принципы выступают в роли директив деятельности учителя, признаются теоретически, то из этого совсем не следует, что они действительно реализуются на практике.

       Например, принцип индивидуализации темпа  и содержания обучения признают все  сторонники классно-урочной системы, организационной структуры, лежащей в основе традиционной системы обучения. Используя традиционные методы дидактической работы, указанные принципы последовательно реализовывать нельзя, потому что нельзя каждому учащемуся в классе обеспечить условия, которые бы позволили ему продвигаться в учебе с оптимальным для него темпом и изучать тот материал, к овладению которым он подготовлен с точки зрения собственного, индивидуального уровня развития.

       Такими  возможностями как раз и располагает  программированное обучение.

       III. Практические вопросы программированного обучения.

       Программированное обучение современные исследователи  относят к дидактической системе, а не просто к методам или формам занятий. Программирование — это  составление программы, в данном случае — определенной последовательности учебных действий и операций как учащихся, так и обучающего -- преподавателя, машины.

       Существенной  особенностью программированного обучения является обратная связь. Именно она  обеспечивает систематическую информацию о продвижении обучающегося по усвоению программного материала и позволяет управлять ходом учения.