Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Методология применения современных технических средств обучения. Учебно-методическое пособие.

Фролов И. Н., Егоров А. И.,

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 деятельности 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 ЭВМ 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 деятельности учащихся, 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. Выделим 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 его условия.

Взаимосвязь компьютера с основными компонентами педагогического процесса

Здесь важно вскрыть целесообразность применения компьютера и его сочетаемость с содержанием, формами и методами обучения. С какой целью 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.

Из представленного перечня целей видно, что используется только одна сторона компьютерного обучения - 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 деятельности 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 деятельности 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 мышечное и нервное напряжение, 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 в любом предмете 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 этапов:

• 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 успеха 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 начале урока, организация внимания при смене деятельности, поддержание непроизвольного и произвольного внимания в течение необходимого времени;
• 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, выводимой на монитор компьютера:

• информация о необходимости учения, значимости знаний;
• информация об актуальности и практической значимости обучающей программы;
• 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 и будут ставиться вопросы, помогающие решению рассматриваемых проблем;
• информация, подчеркивающая, что решение этих проблем способствует формированию определенных умений;
• информация, подчеркивающая, что действия, осуществляемые обучаемыми, 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, определение способа действий. 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 (№1), типичная причина (№2), 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 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 времени на работу с компьютером. Поэтому необходимо рассмотреть проблему сочетания слова преподавателя и использования компьютера. Можно выделить несколько форм такого сочетания:

1) преподаватель руководит работой обучаемых с компьютером, знания об объекте изучения они извлекают сами;

2) знания об объекте изучения обучаемый получает от преподавателя, а компьютер служит подтверждением или конкретизацией вербальных сообщений;

3) на основании работы с компьютером, осуществленной учащимися, преподаватель решает совместно с ними учебную проблему;

4) 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 с использованием различных методов обучения:

• алгоритмический и исследовательский методы при первой форме сочетания;
• монологический и диалогический методы - при второй форме;
• при третьей форме сочетания действий преподавателя и применения ЭВМ доминирующими методами будут диалогический и эвристический;
• 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;
• 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 деятельности 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; его мотивационное обеспечение; указания на формы связи деятельности преподавателя и применения компьютера и связанное с ними сочетание методов обучения. Педагогическая эффективность компьютерного занятия зависит от ряда вышеназванных факторов и от того, насколько реализован замысел, представленный в его модели.

Вопросы для самоконтроля:

• 1. Что относится к наглядным средствам обучения?
• 2. Каковы функции компьютера в обучении?
• 3. Какова взаимосвязь компьютера с основными компонентами педагогического процесса?
• 4. В чём заключается суть и назначение этапов использования компьютерной техники?
• 5. Какова структура компьютерного обучения?
• 6. Поясните основные формы сочетания слова преподавателя и использования компьютера.
• 7. Перечислите методы обучения с использованием компьютерной техники.