Компьютерные средства обучения

К средствам обучения относят наглядные пособия, технические средства
обучения, дидактические материалы и т.п. В последнее время существенно из-
менились 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 педагогическо-
го эффекта.
Как и при внедрении всякого другого средства обучения, возникает ряд
проблем, связанных с психолого-педагогическими условиями применения ком-
пьютера 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 вне-
дрения компьютера в обучение, которая позволила бы использовать все его пре-
имущества и избежать потерь, влияющих на качество педагогического процесса
и затрагивающих развитие основных сфер человека. Поэтому прежде чем при-
ступить к проектированию учебного процесса с использованием ЭВМ, препода-
ватель должен знать методику обучения с применением компьютера. Следова-
тельно, правомерно ставить вопрос о новой технологии обучения, которая дава-
ла бы преимущества, компенсирующие затраты на приобретение ЭВМ и на ов-
ладение 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 следую-
щие функции компьютера в обучении:
- технико-педагогические (обучающие и управляющие программы, диагно-
стирующие, моделирующие, экспертные, диалоговые, консультирующие, рас-
четно-логические);
- дидактические ( компьютер как тренажер, как репетитор, как ассистент,
как устройство, моделирующее определенные ситуации; компьютер как средст-
во интенсификации учебной деятельности, оптимизации деятельности препода-
вателя; компьютер как средство, выполняющее функции: оперативного обнов-
ления учебной информации, получения оперативной информации об индивиду-
альных 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 обеспе-
чить те условия, при которых обозначенные функции действительно достигают-
ся. На практике же эти условия или не выявлены, или не используются, поэтому
и функции компьютера реализуются зачастую на примитивном (в педагогиче-
ском аспекте) уровне. Что это за условия?
Не претендуя на абсолютную полноту, назовем следующие:
- взаимосвязь применения компьютера и целей, содержания, форм и мето-
дов 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 разум-
ное, 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 долж-
ного педагогического эффекта. Установка в школьном классе или вузовской ау-
дитории 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 соче-
таемость с содержанием, формами и методами обучения. С какой целью приме-
няют 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 массово-
го 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 ра-
боты учащегося при подготовке лабораторных и практических работ, работа
компьютера в режиме тренажера, репетитора, работа с компьютером над лекци-
онным материалом, на лабораторно-практических занятиях.
В представленном перечне целей видно, что используется только одна сто-
рона компьютерного обучения - программированное обучение, но только на бо-
лее совершенной технике. Практика использования систем программирования
подтверждает правомерность такого набора целей при решении задачи форми-
рования практических умений и навыков. Но технологии программированного
обучения, по существу, дублируют традиционные методы обучения: оптимизи-
руя операционные и регуляторные компоненты управления деятельностью уча-
щегося, они существенно обедняют и даже разрушают другие ее компоненты
(интеллектуальный, мотивационный, эмоциональный). Поэтому использование
целей программированного обучения необходимо, но недостаточно: оно доста-
точно лишь в узком спектре педагогических ситуаций, связанных с формирова-
нием навыков, но совершенно недостаточно в ситуациях развития основных
сфер человека.
Мы не отвергаем приведенную выше номенклатуру целей, но ее необходи-
мо существенно дополнить. В чем ее недостатки? Она предполагает значитель-
ное облегчение труда преподавателя, но не направлена на развитие учащегося
как субъекта деятельности, ибо в этом случае остается вне поля анализа пробле-
ма организации учебной деятельности. С учетом этого основной стратегической
линией психолого-педагогического обеспечения компьютерного обучения ста-
новится обоснование целостных систем учебной деятельности, сохраняющих и
при использовании компьютера все возможности формирования и развития ос-
новных сфер человека. Иначе говоря, необходима номенклатура целей, учиты-
вающая новые педагогические концепции личностно ориентированного обучения
и индивидуально-деятельностный подход. Отсюда следует, что вышеприведен-
ную номенклатуру целей необходимо дополнить следующим образом:
- развитие интеллектуальной сферы: развитие мышления (познавательного,
творческого), памяти, внимания, качеств ума (сообразительность, гибкость, эко-
номичность, самостоятельность), мыслительных навыков (вычленение, сличе-
ние, анализ и пр.), познавательных умений (видеть противоречие, проблему, ста-
вить вопросы, выдвигать гипотезы и пр.), умений учиться, формирование пред-
метных знаний, умений, навыков;
- развитие мотивационной сферы: формирование потребностей - интеллек-
туальной, в знаниях, в познании природы, общества, человека, закономерностей
мышления и познания; потребности в овладении способами познания и преобра-
зовательной деятельности; воспитание мотивов учения (познавательные интере-
сы, 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 пре-
одолевать мышечные и нервные напряжения, развитие инициативы, уверенности
в своих силах, развитие умений владеть собой, обучение знаниям - как действо-
вать, 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 дея-
тельности, актуализация необходимых потребностно-мотивационных состояний,
стимулирование целеполагания, создание условий для успешного выполнения
учащимися системы исполнительских действий, помощь и коррекция деятельно-
сти, оценивание процесса и результата учебной деятельности обучаемых.
Рассмотрим сочетаемость компьютера с содержанием, формами и мето-
дами обучения. Опыт отечественной высшей и средней школы, как и опыт зару-
бежной 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 - интеллекту-
альной, личностной и межличностной: учитывать, как учащиеся понимают ло-
гику компьютерного обучения, смысл требований и пр.
Применение компьютера должно учитывать сложившиеся формы обуче-
ния. Современные формы обучения независимо от типа школы имеют следую-
щую 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 гумани-
тарным 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 традици-
онными (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 уча-
щихся 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 деятель-
ность в начале урока, организация внимания при смене деятельности, поддержа-
ние непроизвольного и произвольного внимания на необходимое время;
- раскрытие смысла предстоящей деятельности: каждому учащемуся само-
му нужно осознать смысл предстоящей деятельности. Только тогда у него воз-
никнет желание что-то делать, только тогда он включится в активную деятель-
ность. Для этого учащийся должен получить информацию о предмете потребно-
сти, позволяющую ему ясно представить, какие знания ему надо усвоить, каки-
ми способами овладеть, что необходимо делать и почему это необходимо;
- актуализация мотивационных состояний: учащийся под влиянием педаго-
гических воздействий осознает свои побуждения и действует, побуждаемый
значимым в данной ситуации мотивом;
- совместное с учащимися целеполагание: формулирование проблемы, це-
лей предстоящей деятельности;
- формирование системы учебных действий (планирующие, ориентировка в
деятельности, исполнительские);
- формирование способов контроля за своими действиями;
- формирование самооценки, отношения к процессу и результату деятель-
ности.
Как приведенную выше психологическую структуру компьютерного заня-
тия реализовать практически? Рассмотрим инвариантный сценарий модели ком-
пьютерного занятия.
На первых двух этапах психологической структуры создается высокая лич-
ностная заинтересованность учащихся с помощью информации, вводимой на
мониторе компьютера:
- информация о необходимости учения, значимости знаний;
- информация об актуальности и практической значимости обучающей про-
граммы, предъявляемой компьютером;
- информация, помогающая настроиться на работу, сосредоточить внима-
ние;
- информация, настраивающая на самообразование и развитие познаватель-
ного интереса;
- информация, объясняющая важность и актуальность выбранной темы
изучения;
- информация, объясняющая, что в обучающей программе имеются специ-
альные средства, помогающие преодолению трудностей;
- одобрительная информация о правильном отношении обучаемого к обра-
зованию, к необходимости стремления к новым знаниям;
- одобрительная информация о правильном выборе профессии (специаль-
ности), о важности обучения рациональным способам учения;
- информация, объясняющая, что в обучающей программе имеются средст-
ва, 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 опре-
деленные приемы учебной деятельности;
- информация, объясняющая, как в случае затруднения обращаться за по-
мощью, 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 рас-
сматриваемых проблем;
- информация, подчеркивающая, что решение этих проблем способствует
формированию определенных умений;
- информация, подчеркивающая, что действия, осуществляемые обучаемы-
ми, 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. Возможно-
сти компьютера здесь ограничены, и лучше этот этап проводить в процессе жи-
вого общения между педагогом и обучаемыми.
На заключительных этапах психологической структуры компьютерного за-
нятия вновь можно использовать компьютер и дать возможность учащимся вы-
брать вид помощи. В случае затруднений предложить дополнительные вопросы
или информацию, учебные задачи, алгоритмические предписания. Центральной
задачей преподавателя на этих этапах является моделирование с помощью ком-
пьютера индивидуальной деятельности обучаемых. Приведем сценарий диффе-
ренцированных вспомогательных обучающих воздействий.
Учащимся предъявляется задание; в случае затруднений обучающая про-
грамма 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 ошиб-
ку; 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 при-
чина (№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 многогран-
ной, 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 отве-
чать критериям противоречивости и проблемности, вариативности и гибкости.
Как уже отмечалось, компьютерное занятие не предполагает стопроцентно-
го использования своего времени на работу с компьютером. Поэтому необходи-
мо рассмотреть проблему сочетания слова преподавателя и использования ком-
пьютера. 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 сообще-
ний;
3) на основании работы с компьютером, осуществленной учащимися, пре-
подаватель 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 различными методами обучения:
- алгоритмическим и исследовательским методами при первой форме соче-
тания;
- монологическим и диалогическим методами - 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 за-
висит 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, практи-
ческое занятие, коллоквиум, консультация и др.); выбранная преподавателем
форма сочетания компьютера с применяемыми им методами обучения; актуаль-
ный 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 ос-
новных сфер человека, целей формирования учебной деятельности; характери-
стику содержания учебного материала, критерии его отбора для создания про-
граммных педагогических средств, связи программного материала с остальным
содержанием занятия; характеристику дидактической структуры занятия; моти-
вационное его обеспечение; указания на формы связи деятельности преподава-
теля и применения компьютера и связанное с ними сочетание методов обучения.
Педагогическая эффективность компьютерного занятия зависит от ряда вышена-
званных факторов и от того, насколько реализован замысел, представленный в
его модели.