Лекция 9. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

К средствам обучения относят наглядные пособия, технические средства обучения, дидактические материалы и т.п. В последнее время существенно изменились средства обучения. В связи с появлением пер­сональных компьютеров возник новый вид процесса проблемного обу­чения - проблемно-компьютерное обучение. Появление нового элеме­нта (компьютера) в педагогической системе во многом может изменить ее функции и позволяет достичь нового педагогического эффекта.

Как и при внедрении всякого другого средства обучения, воз­никает ряд проблем, связанных с психолого-педагогическими условия­ми применения компьютера в процессе обучения. В то же время ком­пьютер дает такие возможности информационного обеспечения уче­бного процесса, которых до сих пор никогда не было. Возникает серь­езная многоаспектная проблема выбора стратегии внедрения компь­ю­тера в обучение, которая позволила бы использовать все его преиму­щества и избежать потерь, влияющих на качество педагогического про­цесса и затрагивающих развитие основных сфер человека. Поэтому прежде чем приступить к проектированию учебного процесса с ис­пользованием ЭВМ, преподаватель должен знать методику обучения с применением компьютера. Следовательно, правомерно ставить воп­рос о новой технологии обучения, которая давала бы преимуще­с­тва, компенсирующие затраты на приобретение ЭВТ и на овладение навыками работы с ней. Для этого нужен поиск принципиально но­вых перспективных решений использования компьютера как эффек­тивного средства обучения.

Анализ научного знания позволяет систематизировать и выде­лить следующие функции компьютера в обучении:

• технико-педагогические (обучающие и управляющие программы, диагностирующие, моделирующие, экспертные, диалоговые, кон­сультирующие, расчетно-логические);

• дидактические ( компьютер как тренажер, как репетитор, как ас­систент, как устройство, моделирующее определенные ситуации; ком­пьютер как средство интенсификации учебной деятельности, опти­мизации деятельности преподавателя; компьютер как средство, выпо­лняющее функции: оперативного обновления учебной информации, получения оперативной информации об индивидуальных особенностях обучающихся; компьютер как средство корректировки, контроля и оценки их деятельности, ее активизации и стимулирования).

Задача педагогики в этой связи состоит в том, чтобы определить и обеспечить те условия, при которых обозначенные функции дейст­ви­тельно достигаются. На практике же эти условия или не выявлены, или не используются, поэтому и функции компьютера реализуются зача­с­тую на примитивном, в педагогическом аспекте, уровне. Что это за ус­ловия?

Не претендуя на абсолютную полноту, назовем следующие:

• взаимосвязь применения компьютера и целей, содержания, форм и методов обучения;

• сочетание слова преподавателя и применения компьютера;

• дидактическая структура компьютерного занятия;

• мотивационное обеспечение компьютерного занятия;

• сочетание компьютера и других ТСО.

Вычленение названных условий необходимо для того, чтобы най­ти разумное, дидактически обоснованное соответствие между логикой работы ЭВМ и логикой развертывания учебной деятельности. В нас­тоящее время вторая логика приносится в жертву первой, поэтому ко­мпьютеризация обучения не дает должного педагогического эффекта. Установка в школьном классе или вузовской аудитории ЭВМ есть не окончание компьютеризации, а начало компьютерного обучения. Рас­смотрим подробнее условия компьютерного обучения.

Взаимосвязь компьютера с основными компонентами педагогиче­ского процесса. Здесь важно вскрыть целесообразность применения компьютера и его сочетаемость с содержанием, формами и методами обучения. С какой ц е л ь ю применяют компьютер? На сегодняшнем этапе применения компьютерного обучения выделены следующие цели:

• по временному фактору: выигрыш во времени при контроле уча­щихся и их диагностировании, выигрыш в тиражиро­вании и предъявлении контрольных и самостоятельных работ учащих­ся, обработка результатов и их оперативное доведение до каждого обучающегося и т.п.;

• по степени “охвата” учащихся в учебном процессе: возможность массового обучения на этапе актуализации опорных знаний и способов действий, на этапе отработки репродуктивных умений и навыков;

• по реализации индивидуального подхода к учащимся: каждый работает с компьютером с учетом своего темпа и возможностей;

• по степени “механизации” педагогических операций: интенси­фикация работы учащегося при подготовке лабораторных и практи­ческих работ, работа компьютера в режиме тренажера, репетитора, ра­бота с компьютером над лекционным материалом, на лабораторно-практических занятиях.

В представленном перечне целей видно, что используется только одна сторона компьютерного обучения - это программированное обу­чение, но только на более совершенной технике. Практика использо­вания систем программирования подтверждает правомерность такого набора целей при решении задачи формирования практических умений и навыков. Но технологии программированного обучения по сущест­ву дублируют традиционные методы обучения: оптимизируя опера­ционные и регуляторные компоненты управления деятельностью уча­щегося, они существенно обедняют и даже разрушают другие ее ком­поненты (интеллектуальный, мотивационный, эмоциональный). Поэ­тому использование целей программированного обучения необходимо, но недостаточно: оно достаточно лишь в узком спектре педагогических ситуаций, связанных с формированием навыков, но совершенно недо­статочно в ситуациях развития основных сфер человека.

Мы не отвергаем приведенную выше номенклатуру целей, но ее необходимо существенно дополнить. В чем ее недостатки? Она пред­полагает значительное облегчение труда преподавателя, но не направ­лена на развитие учащегося как субъекта деятельности, ибо в этом случае остается вне поля анализа проблема организации учебной дея­тельности. С учетом этого основной стратегической линией психо­ло­го-педагогического обеспечения компьютерного обучения стано­вится обоснование целостных систем учебной деятельности, сохра­няющих и при использовании компьютера, все возможности форми­рования и развития основных сфер человека. Иначе говоря, необходима номенк­латура целей, учитывающая новые педагогические концепции личност­но ориентированного обучения и индивидуально-деятельностный под­ход. Отсюда следует, что вышеприведенную номенклатуру целей необ­ходимо дополнить следующим образом:

• развитие интеллектуальной сферы: развитие мышления (позна­вательного, творческого), памяти, внимания, качеств ума (сообрази­тельность, гибкость, экономичность, самостоятельность), мысли­тель­ных навыков (вычленение, сличение, анализ и пр.), познавательных умений (видеть противоречие, проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы и пр.), умений учиться, формирование предметных знаний, умений, навыков;

• развитие мотивационной сферы: формирование потребностей - интеллектуальной, в знаниях, в познании природы, общества, чело­века, закономерностей мышления и познания, потребности в овла­де­нии способами познания и преобразовательной деятельности, воспита­ние мотивов учения (познавательные интересы, смысл изучения пред­мета и пр.), мотивов достижения и др.;

• развитие эмоциональной сферы: формирование необходимых навыков управления своими чувствами и эмоциональными состояния­ми, преодоление излишней тревожности, воспитание адекватной само­оценки;

• развитие волевой сферы: формирование целеустремленности, умения преодолевать мышечные и нервные напряжения, развитие ини­циативы, уверенности в своих силах, развитие умений владеть собой, обучение знаниям как действовать, как планировать деятельность, как ее осуществлять и вести контроль без посторонней помощи;

• формирование учебной деятельности в целом и основных ее ком­понентов: управление вниманием обучающихся - разъяснение им смысла предстоящей деятельности - актуализация необходимых пот­ребностно-мотивационных состояний - стимулирование целеполагания -создание условий для успешного выполнения учащимися системы ис­полнительских действий - помощь и коррекция деятельности - оцени­вание процесса и результата учебной деятельности обучаемых.

Рассмотрим сочетаемость компьютера с содержанием, формами и методами обучения. Опыт отечественной высшей и средней школы как и опыт зарубежной школы показывает, что для применения компьютера по любому предмету практически нет ограничений. Но содержание компьютерного занятия должно обязательно включать данные о способах анализа условия задачи, о поисках способа ее ре­шения, о способах контроля за правильностью решения. То есть в соде­ржание необходимо включать данные о всех типах рефлексии - интел­лектуальной, личностной и межличностной: учитывать как учащиеся понимают логику компьютерного обучения, смысл требований и пр.

Применение компьютера должно учитывать сложившиеся формы обучения. Современные формы обучения независимо от типа школы имеют следующую инвариантную структуру:

• актуализация опорных знаний и способов действий;

• формирование новых понятий и способов действий;

• применение знаний, формирование умений.

Как сочетается с выделенными этапами компьютер? Многое за­висит от специфики учебного предмета: очень трудно формализовать знания по гуманитарным предметам (хотя это и временные трудности), трудно также с помощью компьютера развивать творческое мыш­ле­ние. Поэтому второй этап занятия (формирование новых понятий и способов действий) чаще проводится традиционными (вербальными) методами. Первый и третий этапы как показывает опыт применения компьютеров в учебном процессе и наши исследования вполне под­даются компьютеризации.

На этапе “актуализации” компьютер может восполнить недостаю­щие у учащихся знания независимо от того по какой причине они у не­го отсутствуют, поможет ему вспомнить необходимые опорные знания и способы действий. Учитель при этом может получить информацию об уровне актуализации знаний всех учащихся. Все это создает опре­деленные предпосылки успешности обучения на других этапах.

На этапе “применения” компьютерное обучение может полностью погрузить учащихся в самостоятельную деятельность.

Приведенная выше структура занятия носит название дидактиче­ской структуры. Наряду с ней существует психологическая структура занятия. Для компьютерного обучения нами предлагается следующая структура:

• управление вниманием учащихся на занятии: включение их в дея­тельность в его начале, организация внимания при смене деятельности, поддержание непроизвольного и произвольного внимания на необ­ходимое время;

• раскрытие смысла предстоящей деятельности: каждому уча­щемуся самому нужно осознать смысл предстоящей деятельности. То­лько тогда у него возникнет желание что-то делать, только тогда он включится в активную деятельность. Для этого учащийся должен полу­чить информацию о предмете потребности, позволяющую ему ясно представить, какие знания ему надо усвоить, какими способами ов­ладеть, что необходимо делать и почему это необходимо;

• актуализация мотивационных состояний: учащийся под вли­янием педагогических воздействий осознает свои побуждения и дей­ствует, побуждаемый значимым в данной ситуации мотивом;

• совместное с учащимися целеполагание: формулирование проб­лемы, целей предстоящей деятельности;

• формирование системы учебных действий (планирующие, ориен­тировка в деятельности, исполнительские);

• формирование способов контроля за своими действиями;

• формирование самооценки, отношения к процессу и результату деятельности.

Как приведенную выше психологическую структуру компь­ютер­ного занятия реализовать практически? Рассмотрим инвариантный сценарий модели компьютерного занятия.

На первых двух этапах психологической структуры создается вы­сокая личностная заинтересованность учащихся с помощью инфор­мации вводимой на мониторе компьютера:

• информация о необходимости учения, значимости знаний;

• информация об актуальности и практической значимости обу­чающей программы, предъявляемой компьютером;

• информация, помогающая настроиться на работу, сосредоточить внимание;

• информация настраивающая на самообразование и развитие по­знавательного интереса;

• информация, объясняющая важность и актуальность выбранной темы изучения;

• информация, объясняющая, что в обучающей программе имеют­ся специальные средства, помогающие преодолению трудностей;

• одобрительная информация о правильном отношении обучае­мого к образованию, к необходимости стремления к новым знаниям;

• одобрительная информация о правильном выборе профессии (специальности), о важности обучения рациональным способам уче­ния;

• информация, объясняющая, что в обучающей программе имею­т­ся средства, способствующие развитию инициативы и волевых качеств.

На третьем этапе с помощью компьютера вводится:

• информация о том, где реально могут пригодиться получаемые знания;

• информация, подчеркивающая те вопросы, которые демонстри­руют определенные приемы учебной деятельности;

• информация объясняющая как в случае затруднения обращаться за помощью, какой вид помощи выбрать;

• информация, требующая проявления максимума самостоятельно­сти при выполнении заданий;

• информация подчеркивающая, что рассматриваемая ситуация ра­звивает умение ставить цели учебной деятельности;

• информация объясняющая, что в случае затруднения будет выда­ваться дополнительная информация, ставиться вопросы, помогающие решению рассматриваемых проблем;

• информация, подчеркивающая, что решение этих проблем спо­собствует формированию определенных умений;

• информация, подчеркивающая, что действия, осуществляемые облучаемыми, формируют умения учебной и профессиональной деятель­ности;

• информация, объясняющая, что в случае затруднений будут вы­даваться вспомогательные задания или алгоритмические предписания.

На четвертом этапе происходит сознательный выбор учащимися цели деятельности, выбор решения как действовать. На этом этапе осуществляется создание индивидуальной установки на выполняемую деятельность. Возможности компьютера здесь ограничены и лучше этот этап проводить в процессе живого общения между педагогом и обучаемыми.

На заключительных этапах психологической структуры компью­терного занятия вновь можно использовать компьютер и дать возмо­жность учащимся выбрать вид помощи. В случае затруднений пред­ложить дополнительные вопросы или информацию, учебные задачи, алгоритмические предписания. Центральной задачей преподавателя на этих этапах является моделирование с помощью компьютера инди­видуальной деятельности обучаемых. Приведем сценарий дифферен­цированных вспомогательных обучающих воздействий.

Учащимся предъявляется задание, в случае затруднений обуча­ю­щая программа предлагает:

• “выберите помощь”: 1)подсказка, 2)правильный ответ без объяс­нения, 3)правильный ответ с объяснением;

• “нужна ли помощь?”: 1)попробуйте ответить еще раз; 2)устраните ошибку; 3)правильный ответ с объяснением;

• помощь в доброжелательной форме с нарастающей степенью по­дсказки, приводящей в итоге к правильному ответу; - указание на при­чину затруднений: типичная причина (N1), типичная причина (N2), другое;

• дополнительную информацию, заставляющую обучаемого заду­маться над тем, к чему он должен стремиться, чтобы найти правильное решение;

• дополнительные вопросы типа “Что дано?” “Что нужно найти?”

• вспомогательные учебные задачи, проблемные вопросы, которые помогут определить принцип решения основной задачи;

• выполнить алгоритмические предписания;

• мотивационные указания, дополнительные указания.

Таким образом, модель компьютерного занятия должна быть многогранной или полифункциональной: формировать не только зна­ния, но и развивать обучаемых, вовлекать их в сферу разносторонней психической деятельности. На этой основе происходит развитие интел­лекта, мотивации, воли и пр. Поэтому модель компьютерного занятия должна быть также процессуальной. Процесс - это не только изме­нение, но и ряд генетически преемственных стадий развития, соответ­ствующих этапам компьютерного обучения. Модель должна также от­вечать критериям противоречивости и проблемности, вариативности и гибкости.

Как уже отмечалось, компьютерное занятие не предполагает сто­процентного использования своего времени на работу компьютера. Поэтому необходимо рассмотреть проблему сочетания слова препода­вателя и использования компьютера. Можно выделить несколько форм такого сочетания:

• первая форма сочетания: преподаватель руководит работой обу­чаемых с компьютером, знания об объекте изучения они извлекают са­ми;

• вторая форма сочетания: знания об объекте изучения обучаемый получает от преподавателя, а компьютер служит подтверждением или конкретизацией вербальных сообщений;

• третья форма сочетания: на основании работы с компьютером, осуществленной учащимися, преподаватель решает совместно с ними учебную проблему;

• четвертая форма сочетания слова преподавателя и исполь­зо­вания компьютера: опираясь на информацию, заложенную в компью­тер, педагог сам решает проблему (и показывает ее решение) монологи­ческим методом.

В зависимости от рассмотренных форм сочетания, компьютерное занятие может быть проведено различными методами обучения:

• алгоритмическим и исследовательским методами при первой фо­рме сочетания;

• монологическим и диалогическим методами обучения при вто­рой форме;

• при третьей форме сочетания действий преподавателя и приме­нения компьютера доминирующими методами будут диалогический и эвристический;

• наконец, четвертая форма сочетания предопределяет применение монологического метода обучения.

Эффективность проведения занятия с компьютерным сопровож­дением зависит от многих факторов. К ним, как известно, относятся: содержание учебного материала (его противоречивость, насыщенность математическим аппаратом или гуманитарным содержанием, возмож­ность его программирования, создания проблемных ситуаций и др.), форма проведения занятий (урок, лекция, практическое занятие, кол­локвиум, консультация и др.), выбранная преподавателем форма со­четания компьютера с применяемыми им методами обучения, акту­альный уровень развития у учащихся интеллектуальной, мотивацион­ной и других сфер, наконец, уровень методического мастерства препо­давателя и его умение отбирать и применять программные педагоги­ческие средства (ППС).

Таким образом, модель компьютерного занятия как дидактическая система включает номенклатуру целей обучения знаниям и умени­ям, целей развития основных сфер человека, целей формирования учеб­ной деятельности; характеристику содержания учебного материала, кри­терии его отбора для создания программных педагогических средств, связи программного материала с остальным содержанием занятия; ха­рактеристику дидактической структуры занятия; мотива­ционное его обеспечение; указания на формы связи деятельности пре­подавателя и применения компьютера и связанное с ним сочетание методов обуче­ния. Педагогическая эффективность компьютерного занятия зависит от ряда выше названных факторов и от того на сколько реализован за­мысел, представленный в его модели.