Компьютер - средство обучения

    Исследование  показало, что наиболее эффективной формой компьютерного обучения является "учитель-компьютер-группа учащихся". Эффективна совместная деятельность, осуществляемая в педагогике сотрудничества. При использовании компьютера как средства обучения можно выделить следующие типы задач: уже имеющиеся дидактические задачи, в которых повышается эффективность их решения за счет использования справочных и экспертных систем в обучении; организация контроля и тренировки при сохранении традиционной формы обучения; новые дидактические задачи, например, имитация эксперимента; моделирование содержания объектов усвоения.

    §2. Дидактические принципы компьютерного обучения

    Информационные  технологии обучения должны разрабатываться  с учетом классических дидактических принципов. Компьютерное обучение определило два новых принципа: индивидуализации обучения и активности. В основном, технология компьютерного обучения исследовалась в двух направлениях: визуализации (обеспечения наглядности) учебного содержания и алгоритмизации учебной деятельности. Однако, рассмотрение структуры самой дидактики как совокупности теорий дидактических принципов, учебных методов, учебных программ и общей системной теории учебника, позволяет в каждом элементе структуры определить как общее так и частное, относящееся к информационной технологии обучения. Во-первых, как уже отмечалось ранее, информационная технология обучения является новой методической системой, позволяющей рассматривать учащегося не как объект, а как субъект обучения, а компьютер - как средство обучения. Обучаемый переходит в новую категорию потому, что по форме компьютерное обучение является индивидуальным, самостоятельным, но осуществляется по общей методике, реализованной в обучающей программе. Компьютер как средство обучения является беспрецедентным в истории педагогики, потому что объединяет в себе как средство, инструмент обучения, так и субъект - учителя. Изменение ролевой обстановки ведет к значительному пересмотру теории обучения. Появилась необходимость разработки теории дидактической технологии, являющейся частью информационной технологии обучения.  
Рассмотрим последовательно основные дидактические принципы. Научность определяет содержание, требует включения в него не только традиционных научных знаний, но и наиболее фундаментальных положений современной науки, а также вопросов перспектив ее развития. При этом способы усвоения учебного материала должны быть адекватны современным научным способам познания. Системный подход к изложению учебного материала, его структурирование и выделение основных понятий и связей между ними, как раз и является как основой для разработки содержания компьютерной обучающей программы, так и одним из методов современного научного познания. Как показано в предыдущем параграфе данной работы, виды учебной деятельности, осуществляемой при усвоении содержания при компьютерном обучении отражают основные моменты научного познания. Само содержание при структурировании и выделении различных уровней сложности усвоения учащимся позволяет включать не только те темы, которые обеспечивают обязательный минимальный уровень знания, но, во-первых, рассматривать более широкие понятия данного учебного предмета, расширять кругозор учащегося, делать его знания более фундаментальными, а, во-вторых, связывать эти понятия с другими предметами, изучая их во взаимосвязи и строя, тем самым, более полную и научную картину мира. Использование экспертных систем выводит обучение на новый качественный виток, позволяет практически в любом учебном заведении, оснащенным компьютерами, независимо от его местоположения, использовать методический и научный опыт экспертов высшей квалификации. Таким образом, научность содержания обеспечивается самой информационной технологией обучения.  

    Принцип доступности при компьютерном обучении переходит от принципа всеобщей доступности, для определенной возрастной группы учащихся или для некоторого усредненного учащегося данного возраста, в принцип индивидуальной доступности и рассматривается как возможность достижения цели обучения. Учебный материал, реализованный в компьютерном обучении, предполагает наличие разветвлений, различных путей и скоростей прохождения учебного курса, оказание помощи в виде пояснений, подсказок, дополнительных указаний и задач, постоянно контролирует и поддерживает на необходимом уровне мотивацию обучаемого. Доступность при компьютерном обучении играет роль фильтра содержания, светофора процесса обучения и, в конечном счете, обеспечивает достижение цели обучения учащимися с различной начальной подготовкой.

    Наиболее  широко рассмотрен в  литературе, применительно  к компьютерному  обучению, принцип наглядности, называемый также "интерактивной наглядностью". Если в традиционном понимании под наглядностью понималась прежде всего иллюстративная компонента, обеспечение потребности учащегося увидеть в какой-либо форме предмет или явление, произвести с ним минимальные манипуляции, то в компьютерном обучении наглядность позволяет увидеть то, что не всегда возможно в реальной жизни даже с помощью самых чувствительных и точных приборов. Более того, с представленными в компьютерной форме объектами можно осуществить различные действия, изучить их не только статичное изображение, но и динамику развития в различных условиях. При этом компьютер позволяет как вычленить главные закономерности изучаемого предмета или явления, так и рассмотреть его в деталях. Различные формы представления объекта могут сменять друг друга и по желанию обучаемого, и по команде программы, чередуя или используя одновременно образное, аналитическое, языковое представления. Это позволяет, согласно задачам обучения, как уплотнить информацию об изучаемом объекте, так и расширить ее. Процессы, моделируемые компьютером, могут быть разнообразными по форме и по содержанию, относиться к физическим, социальным, историческим, экологическим и другим процессам. Примеры таких процессов, использование компьютера при изучении различных школьных дисциплин, приведены во второй главе. Принцип наглядности подвергся в информационных технологиях обучения значительной дифференциации. При отражении чувственного объекта не следует увлекаться "натурализмом", в программе должна быть представлена не любая модель, а только та, которая способствует реализации дидактических целей данной обучающей программы; модель, содержащуюся в программе, следует предъявить в форме, позволяющей наиболее четко раскрыть существенные связи и отношения объекта; существенные признаки, связи и отношения модели должны быть в программе адекватно зафиксированы цветом, миганием, звуком и т.д. Конкретные рекомендации по использованию различных способов представления объекта в компьютерном моделировании, использование специфических особенностей и возможностей компьютера по реализации принципа наглядности, изложены в следующих главах данной работы. Наглядность, обеспечиваемая компьютером, позволяет говорить о новом мощном инструменте познания - когнитивной компьютерной графике, которая не только представляет знания в виде образов-картинок и текста, а также позволяет визуализировать те человеческие знания, для которых еще не найдены текстовые описания, или которые требуют высших ступеней абстракции.

    Принцип систематичности  и последовательности связан как с организацией учебного материала, так и с системой действий обучаемого по его усвоению. Как отмечалось в предыдущем параграфе, компьютерное обучение характеризуется последовательностью специфических действий, часть которых присуща обучению в любых формах, а часть - только компьютерному. Такими действиями, например, являются восприятие информации с экрана дисплея, работа в знаковых моделях, ввод ответа с клавиатуры. Для обеспечения принципа последовательности учащемуся в начале сеанса компьютерного обучения полезно дать ориентировочную основу действия, сформулировать цель обучения. Независимо от сложности и длины пути, приводящего обучаемого к цели, это происходит систематично и последовательно. Понятие последовательности получило свой смысл в информационных технологиях обучения, под последовательностью как раз и понимается очередность выдачи учебных фрагментов обучающей программой, построение и корректировка наиболее эффективной последовательности при самостоятельной работе обучаемого в интеллектуальных учебных средах. В зависимости от содержания учебного материала, последовательности предоставления знаний обучаемому могут строиться либо по индуктивному, либо по дедуктивному методу. Само представление знаний в информационных технологиях обучения обеспечивает дидактический принцип систематичности.

    Принцип сознательности обеспечен в компьютерном обучении методикой организующей стратегии, которой отдается предпочтение в современных информационных технологиях обучения. Эта методика, описанная в зарубежных психолого-педагогических теориях компьютерного обучения, направлена на воспитание стратега, который рассматривает предметы и явления в их взаимосвязи, самостоятельно изучает материал, дополняя полученные в учебном заведении знания. Для реализации принципа сознательности обучаемому сообщаются цели и задачи обучения, сведения о предметной деятельности и основных этапах ее осуществления. Успешность реализации принципа сознательности зависит от теоретического уровня курса, полноты раскрытия изучаемых понятий и их взаимосвязей.

    Информационные технологии обучения потребовали введения, обоснования и раскрытия еще одного общего принципа, который, хотя и присутствовал всегда в процессе обучения, но не являлся основополагающим. Речь идет о коммуникации, организации диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае между компьютером и учащимся. Этот новый, присущий только компьютерному обучению принцип можно назвать принципом когнитивности коммуникации.

    §3. Диалог - коммуникативная основа информационной технологии обучения

    Компьютерные  обучающие системы также называют интерактивными (диалоговыми). Можно перечислить множество учебных ситуаций, в которых партнеры, участвующие в различных формах диалога, обмениваются различными типами знаний и сведениями. Сведения, пока они не осмыслены и не включены в соответствующую понятийную структуру, еще не являются знаниями учащегося. Такой процесс обычно включает координацию и синхронизацию обмена информацией, используя согласующие договоры и процедуры.

    Диалог - это форма общения, характерными особенностями которого являются смешанная человеко-машинная инициатива, предвидение намерений пользователя и возможность сотрудничества с системой. Взаимодействие не ограничивается парой "вопрос-ответ", т.к. содержание взаимодействия распознается и становится ясным в ходе более или менее сложного обмена высказываниями. В процессе диалога происходит понимание того, что хочет, что знает и что предполагает сделать говорящий, благодаря этому, а также неосознанному сотрудничеству, получают сложные ответы, которые к тому же отвечают на невысказанные вопросы. Именно правильное взаимное понимание партнеров диалога при компьютерном обучении привело к введению принципа когнитивности коммуникации при рассмотрении информационных технологий как методической системы. Диалог человека и компьютера имеет ряд особенностей, его можно определить как обмен информацией между вычислительной системой и пользователем, проводимый с помощью интерактивного терминала и по определенным правилам. Информация передается в виде сообщений. Сообщения бывают следующих типов:

• подсказка (осуществляет компьютер, инициирует выполнение некоторого действия пользователя);
• сообщение об ошибке;
• сообщение о состоянии системы;
• справочная информация.

    По  своей форме сообщения  могут иметь вид  текста или изображения.

    Эффективное представление уроков на экране является одним из центральных вопросов компьютерного обучения. В большинстве публикаций описывается ход урока и логическая последовательность фрагментов (их содержание), дающие наилучший обучающий эффект. Очень незначительное внимание уделяется вопросам оптимальной планировки каждого предъявляемого обучаемому экрана. Даже в литературе, описывающей вид печатных документов, показано, как внешний вид документа влияет на скорость понимания его содержания ( и скорость заполнения, если речь идет о бланках). Рассматриваемая проблема включает следующие вопросы:

• какое количество текста следует выдавать на экран;
• требуется ли выравнивать текст, т.е. обрамлять одинаковыми полями;
• из каких соображений размещать различные блоки информации на экране;
• каково соотношение эффективностей различных путей выдачи информации на экран и что является преимущественным;
• как использовать цвет;
• как лучше предоставлять обучаемому сведения о возможностях курса.

    Перед выдачей обучаемому изображения необходимо позаботиться о виде каждой строки, каждого слова и даже каждого символа текста. Главным здесь является ясность сообщения, выдаваемого обучаемому. Сообщение в целом можно охарактеризовать четырьмя показателями читабельности: типом стиля, длиной строки, выравненностью текста, точками прерывания. Стиль включает реверс текста, отчетливость изображения, подчеркивание, выделение мерцанием и другими средствами важных моментов содержания, размеры текста, всевозможные способы чередования, курсив и цвет. Очевидно, что размер текста должен быть небольшим, по крайней мере таким, чтобы можно было различать сходные строчные буквы и знаки, длина текста обусловлена особенностями памяти обучаемого, в том числе возрастными.

    При чтении текста усваивается сенсорная, синтаксическая, семантическая и прагматическая информации. Читающий использует различные процессы представления и обработки знаний для усвоения информации, содержащейся в тексте. Используется так называемая "текстовая база", строящаяся из трехуровневого концептуального анализа:

1. грамматический разбор текста;
2. представление содержания текста;
3. включение содержания в имеющиеся у обучаемого знания.

    Уровни  анализа текста соответствуют  трем характеристикам  текста:

1. структура текста, подлежащая грамматическому разбору;
2. смысловая однозначность текста;
3. наличие предшествующих знаний, обусловливающее понимание текста.

    Текст должен относиться к  одной теме. В тексте должно быть центральное  предложение, отражающее основную идею. Как  правило, взрослый обучаемый ищет именно такое предложение и находит его в "хороших" текстах. Это предложение, как правило, читается дольше остальных, для обучаемого очень важны те характеритистики, атрибуты понятия, которые в нем упоминаются. Если первое предложение текста не содержит главную идею, обучаемый вынужден искать ее в последующих предложениях. Этот процесс требует больших усилий от обучаемого и не делает процесс обучения успешным. Таким образом, главную идею текста лучше вынести в заголовок, а пояснение понятия сделать четким и ясным, выделяя либо в отдельные пункты, либо рассматривая каждый атрибут в отдельном предложении.