Глава 15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИКЛОВ ОБУЧЕНИЯ И ДИАГНОСТИКА ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ / 15.1. Основы проектирования циклов обучения
Формы и виды обучения разнообразны. Но успех любого вида обучения прежде всего зависит от того, насколько полно учтены в нем общие закономерности процесса усвоения, насколько полно реализованы требования, вытекающие из достижении наук, связанных с учебным процессом. Раскроем общие требования, которые необходимо учитывать при организации любого процесса обучения. Качество любого обучения зависит от степени обоснованности трех моделей: 1) целей обучения (для чего учить); 2) содержания обучения (чему учить); 3) процесса учения (как учить).
Эффективность обучения зависит от качества всех трех моделей.
Цели и содержание обучения. При организации обучения в первую очередь
необходимо определить цели обучения.
Согласно деятельностному подходу, цели должны представляться в виде системы задач, для решения которых готовится обучаемый. Любые знания человек приобретает для того, чтобы пользоваться ими, решать с их помощью соответствующие задачи. Использование задач для построения целей обучения имеет ряд преимуществ. Прежде всего - позволяет однозначно выделить те знания и умения, которые необходимы для решения данных задач.
Покажем это на примере задачи на распознавание объектов того или иного класса, с которой мы уже встречались. Решение задач на распознавание предполагает наличие двух умений:
а) выдвигать гипотезы;
б) проверять их.
Проанализируем эти умения. Нам предложен, допустим, объект «а». Предположим (выдвинем гипотезу), что он относится к классу В. Для того чтобы проверить эту гипотезу, надо выполнить следующие действия:
1) установить систему необходимых и одновременно достаточных (или только достаточных) свойств объектов, которые относятся к классу В;
2) проверить наличие каждого из этих признаков у объекта «а»:
3) оценить полученный результат.
Как ранее было показано', решение задач на распознавание предполагает наличие двух видов знаний и двух видов умений: а) логических (понятие о видах свойств, логическое правило подведения под понятие); б) специфических (конкретная система свойств и методы их выявления) - они свои в каждой области. В математике одни, в химии - другие и т. д. Таким образом, от задачи можно перейти к методу ее решения, к умениям, которые должен освоить обучаемый; анализ же этих умений позволяет выделить те знания, которым необходимо научить. Важно отметить, что описание целей на языке задач позволяет не только получить программу знаний и умений, которым необходимо научить, но и установить связи между ними: точно видеть, в каких умениях должны функционировать усваиваемые знания.
' См. гл. 10 «Формирование научных понятий».
При таком пути движения мы точно можем определить объем необходимых знаний; при этом не только избежать избыточных знаний, но и не допустить пропуска необходимых. Анализ всех задач, составляющих содержание целей обучения, позволяет точно выделить систему необходимых логических знаний и умений, которым в традиционном обучении не уделяется должного внимания. Итак, содержание необходимых знаний определяется видами деятельности - методами решения задач, которые включены в цели обучения и которые должен научиться решать обучаемый.
Анализ методов решения всех задач, включенных в цели, позволяет разработать обоснованный учебный план - выявить перечень необходимых учебных предметов, а также их содержание (учебные программы).
Анализ знаний, накопленных в разных предметных областях, показывает, что их накопление идет, как правило, путем увеличения все новых и новых частных явлений, новых частных зависимостей, основа же остается той же самой. В силу этого при построении содержания важно выделить инварианты. Построение содержания обучения на инвариантной основе дает возможность избежать перегрузки учебных программ. При этом их информационная емкость не только не снижается, а, наоборот, повышается, так как усвоение инвариантных знаний позволяет обучаемым самостоятельно их получать, причем не только те знания, которые известны в настоящее время, но и новые.
Приведем пример одного из простейших инвариантов. Знакомясь с геометрией, ученики изучают множество частных видов углов (по величине, по отношению одного угла к другому). Каждый частный вид углов выступает в качестве самостоятельного предмета усвоения (углы острые, прямые, вертикальные, смежные и т.д.).
Однако все это множество видов можно получить через варьирование переменных, входящих в инвариант угла. Этот инвариант состоит из трех элементов: а) вершины; б) сторон; в) расположения в пространстве. Варьируя пространственное положение сторон, мы получаем все виды углов по величине (острые, прямые, тупые и др.). Варьируя пространственное положение вершин и сторон двух углов, получим все частные виды отношений двух углов. Так, углы с перпендикулярными сторонами являются одним из таких вариантов, в этом варианте вершина обоих углов находится в одной и той же точке, так как вершина у этих углов общая. Что касается сторон, то каждая сторона одного угла расположена в пространстве под прямым углом к одной из сторон другого угла. Аналогично вертикальные углы имеют общую вершину, а стороны одного продолжают стороны другого. Как видим, особенности рассмотренных углов не выходят за пределы инварианта. Каждый из этих видов углов представляет собой частный случай (вариант) расположения в пространстве все тех же трех элементов, которые составляют инвариант угла.
Реализация инвариантных принципов построения учебных предметов повышает эффективность обучения по нескольким направлениям:
1) сокращается объем учебного предмета (иногда в несколько раз);
2) такое построение содержания обучения позволяет получить учащимся более глубокие знания;
3) сокращение объема учебных предметов, как правило, позволяет сократить время их изучения обычно на 25-30% и тем самым разгрузить учащихся;
4) новый тип построения учебных предметов повышает развивающий эффект обучения. Вместо обучения частным умениям учитель получает возможность формировать способности учащихся.
Анализ целей и содержания обучения подводит к пониманию сути и третьей модели обучения - процессу усвоения. Этот процесс, как было уже сказано, всегда представляет собой деятельность учащихся с усваиваемыми знаниями. Учащиеся должны выполнять те виды деятельности, которые необходимы для решения задач, предусмотренных целями обучения.
Как было сказано, проходя этап за этапом, учащиеся усваивают эту деятельность. Одновременно они усваивают и те знания, на которые опирается данная деятельность. При деятельностном подходе усвоение новых знаний и усвоение новых действий (деятельности) может происходить одновременно. Например, усваивая действие распознавания, учащийся усваивает и понятие о распознаваемом классе объектов. Но могут быть и другие ситуации. Так, для усвоения нового понятия (знания) можно использовать ранее сформированные действия. В самом деле, имеющееся действие распознавания можно использовать для усвоения новых понятий. В этом случае учащиеся не научатся выполнять новые действия, но обогатятся новым понятием. Наоборот, используя сформированное понятие для выполнения нового действия, учащиеся не приобретут новых знаний, но овладеют новым действием и тем самым расширят возможности применения имеющихся знаний. Так, понятия, усвоенные с помощью действия распознавания, в дальнейшем могут быть использованы для формирования действия сравнения.
В связи с этим перед учителем встает вопрос о выборе одного из названных путей. Если учитель располагает и программой знаний по предмету, и программой умений (видов деятельности), в которых должны функционировать эти знания, то до начала обучения весьма полезно свести эти две программы в таблицу спецификаций, которая была введена в главе 7 («Контроль и его функции в учебном процессе»).
При наличии таблицы спецификаций выбор необходимых умений для каждого знания уже сделан, а учителю надо обеспечить формирование и того, и другого. Разработка обучающей программы. Обучение любому предмету можно разделить на конечное число циклов обучения. Под циклом мы понимаем деятельность учителя и учащегося, которая приводит ученика к усвоению единицы содержания: понятия, закона, правила и соответствующих умений, в которых они должны функционировать.
Для того чтобы все учащиеся усвоили намеченные знания и умения, учителю необходимо выполнить ряд требований, вытекающих как из закономерностей процесса усвоения, так и из общей теории управления. Дело в том, что обучение - это частный случай управления, и поэтому успешность его протекания зависит от того, насколько полно выполняются требования к эффективному управлению. Остановимся на основных из них.