Учебных средств и систем обучения

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

Учитывая общий смысл перечисленных теоретических положений, можно определить требования к проектированию компьютерных учебных средств и систем обучения.

Первая группа требований связана с отбором и характером рекомендуемого к освоению материала, определяющего предметно-содержательную основу проектируемой учебной среды. Выполнение этих требований позволяет обеспечить в процессе обучения единство логико-психологической основы конкретного учебного предмета или его раздела (системы соответствующих понятий и схем как единиц усваиваемого материала) и тех учебных действий и операций, посредством которых с помощью компьютера учащиеся могут успешно выявить происхождение теоретически обобщенных знаний, способы графического и знакового моделирования и изучения их содержания.

Требования этой группы включают:

выявление и описание области знания, задающей конкретный объект изучения через определение его исходных элементов и их отношений; определение типов связей элементов (аксиоматика), характеризующих объект как некоторую систему;

определение логико-предметного контекста существования объекта усвоения при помощи описания адекватных условий его происхождения, преобразования и конструирования;

определение типа знаковых средств, обеспечивающих реализацию всех видов связей на экране дисплея; выбор динамического типа моделей, позволяющих изучать свойства исходного отношения в “чистом виде”, изменять, трансформировать и конструировать объект изучения (предметные, графические и знаково-символические модели);

определение и описание системы учебных и конкретно-практических задач как условий освоения объекта через его моделирование; определение концептуального содержания учебных задач и средств освоения понятий;

проблематизацию концептуального содержания задач таким образом, чтобы, с одной стороны, исключались или существенно ограничивались эмпирические стратегии поиска (“пробы и ошибки”), а с другой – обеспечивались доступность и достижимость продуцирования средств, способов и приемов решения (“вскрываемость” всеобщего отношения).

Удовлетворяющая названным требованиям компьютерная предметная среда представляет собой сложную многоуровневую систему, включающую:

исчерпывающий набор элементов “натурального” уровня предметности, позволяющий воспроизвести в наглядно-образном плане существенные свойства объекта изучаемой области знания;

исчерпывающий набор “естественных” для данной предметности действий для преобразования предметного содержания с целью открытия основного отношения, а также выделения границ, в которых найденные связи и отношения являются адекватными содержанию;

исчерпывающий набор элементов разного уровня обобщения, “естественных” для изучаемой области знания, позволяющих учащемуся строить модель объекта усвоения на том уровне обобщения, который ему доступен на данном этапе овладения материалом;

“естественные” для конструирования 11 способы оперирования элементами модельного уровня предметной среды;

возможности опосредованного воздействия на “натуральные” элементы предметной среды и способы их взаимодействия (например, числовое задание параметров, их перемещение, построение таблиц, графическое отображение изменения параметров, построение формул и т. д.);

простые способы синтеза последовательностей элементарных операций с натуральными и модельными элементами среды в более сложные команды, выполняющие целостные преобразовательные действия (выработка собственного языка), управление элементами среды;

простые способы перехода от одного уровня предметной среды к другому и возможность совмещения работы с элементами натурального и модельного уровней предметности.

Вторая группа требований касается операционального обеспечения учебных действий учащихся, а также режимов обмена действиями между пользователем и ВМ. Эта группа требований включает:

планирование действий и операций учащихся в соответствии с логико-психологическим анализом деятельности и структурой объекта усвоения;

соблюдение принципа развертывания учебной деятельности от освоения исходных действий и операций к овладению их сложной совокупностью через предъявление системы учебных и конкретно-практических задач в определенной и заранее обусловленной последовательности;

обеспечение возможностей программирования собственных действий, свертывания систем операций и действий, возврата к исходным действиям, замены действий, ограничения действий партнеров и т. д.;

обеспечение возможностей произвольного выбора типа действия, темпа его выполнения, уровня сложности задачи, вида модели, при помощи которой воспроизводится, трансформируется и конструируется объект усвоения;

обеспечение выбора между дискретным и непрерывным режимами трансформации объектов на экране и возможности комбинирования автоматизированного и автоматического режимов управления действиями с объектом в зависимости от достигаемого уровня анализа объекта и этапа решения учебной задачи;

специальное планирование поисковых и пробующих действий при освоении инструкций к выполнению учебных или конкретно-практических задач и обращение к базе данных с целью обеспечения условий для формирования обобщенных способов действий, мотивационных и смыслообразующих компонентов деятельности;

обеспечение возможности оперативно представлять содержание и результат действия. Для создания такой ситуации следует “снимать” заданность частных целей, характерных для этапа решения конкретно-практических задач, и дать возможность учащимся осуществлять широкий спектр преобразований объекта и рефлексивных действий (различных фиксаций, схем, обозначений и т. д.);

обеспечение операционального представления решения задач и возможности фиксировать при помощи вычислительных средств каждую отдельную операцию (неоперациональный контроль). Компьютер может использоваться здесь как эффективное средство протоколирования хода решения, которое позволяет воспроизвести его повторно в автоматическом режиме, и, кроме тог как диагностическое средство оценки уровня сформированности как отдельных составляющих учебной деятельности, так и обучающего (результат освоения предметного содержания, умений и навыков) и развивающего (cформированность специальных компонента мышления, психических функций) эффектов. Такая диагностическая подсистема может быть непосредственно встроена в компьютерную систему обучения либо частично и функционально быть обособленной от нее.

Специальное требование связано обеспечением должной связи предметных преобразований, разворачивающиеся на дисплее, и их операциональной реализации на кнопочной панели пульта. Так, при выполнении преобразования желательна максимальная простота исполнительных операций, отсутствие избыточных звеньев, опосредствующих отношение дисплея и пульта. Для этого может потребоваться специальное введение промежуточных средств, связывающих предметный и операторный планы учебных действий В этом качестве могут использоваться различные схемы исполнительских операций (нажатия на клавиши) в виде конфигураций – трафаретов или разного рода знаковых изображений, накладываемых на клавиатуру.

Конкретная реализация компьютерной обучающей программы, соответствующей перечисленным требованиям должна опираться на адекватное вхождение учащихся в учебные ситуации что предполагает эффективные способы взаимодействия учителя, ЭВМ и учащихся. К этим способам относятся например, демонстрация учащимся образцов работы с компьютером, разделение действий и операций при решении учебной задачи между учащимися и их кооперация, взаимный контроль и оценка действий и операций и т. д. Поэтому третья группа требований относится к организационному обеспечению учебной среды, состоящему из: а) конфигурации системы и б) перечня способов взаимодействия учителя и учащихся (индивидуально-групповое, межгрупповое, внутригрупповое). Конфигурация системы включает описание пространственно-временных характеристик учебных ситуаций (расположение участников, их число, состав группы), а также требования к компьютерной сети для обеспечения распределения действий и операций между участниками, способов обмена действиями, а также средств коммуникации и обмена.

Требования к организационному обеспечению компьютерной учебной среды включают:

проектирование учебных ситуаций как динамических общностей учителя и учащихся, самих учащихся; эти общности могут иметь различные организационные формы: живое учебное сотрудничество, предваряющее совместное компьютерное моделирование объекта, опосредованный компьютером диалог участников совместной деятельности, интерактивное взаимодействие ученика и компьютера, группы учащихся и компьютера и т. п., опосредованное вычислительным средством, групповое моделирование целостного объекта, совместное моделирование связей и законов движения, совокупностей объектов и т. д.;

обеспечение при помощи вычислительных средств: а) целенаправленной организации коммуникативных учебных взаимодействий в группах учащихся, которые приводят к анализу предметных оснований самой формы организации совместной работы и поиску новых способов взаимодействий; б) машинной фиксации процесса и результатов учебных взаимодействий; в) оценки и контроля совместных действий в ходе обучения;

осуществление на одной машине (при разделении частей клавиатуры между участниками или наличии двух клавиатур) либо на разных машинах совместной работы обучаемых с общей моделью-задачей. При этом программирование управления учебным взаимодействием должно предусматривать следующие элементы: 1) звено репрезентации (экран дисплея); 2) звено объективных операций и рефлексивно-коммуникативных операций (клавиатура терминала); 3) звено коммуникации и кооперации (процедуры согласования взаимодействий). Все части контура взаимодействия должны быть взаимосвязаны и либо подчиняться управляющим воздействиям учащегося, который также должен иметь поле репрезентации (представления), либо управляться автоматизирование;

создание специфически учебного конфликта при осуществлении учащимися преобразовательных действий с целью стимулирования аналитического и рефлексивного компонентов деятельности в процессе группового обучения;

создание ограничений во взаимодействии учащихся, достигаемое специальным программированием различий в степенях свободы индивидуальных действий: от их полной независимости друг от друга до существенных ограничений взаимными влияниями.

Особая группа требований связана с обеспечением правильного контроля в процессе функционирования компьютерных систем обучения. Такие системы должны обеспечивать:

самоконтроль для учащихся;

оперативный сбор информации о процессе выполнения учебных заданий и его предварительную обработку;

представление этой информации на мониторе в соответствии с системой диагностических критериев и показателей, оформление результатов обработки в виде протоколов;

генерацию коррекционных батарей заданий для индивидуального или совместного режима выполнения.

Режим контроля и оценки должен варьироваться от полностью автоматизированного (пошагового или по конечному результату) до текущего и отсроченного. Наиболее высоким уровнем контроля, обеспечивающим функционирование системы компьютерного обучения, является контроль за организацией взаимодействий обучающего и обучаемых, когда группа участников совместно решает задачу моделирования объекта через конструирование способов взаимодействия, т. е. когда вычислительное средство осваивается как средство построения самой предметной среды и управления ею.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒