Использование элементов программированного обучения в процессе освоения курса информатики в основной школе

Современная жизнь предъявляет большие требования к педагогике, основная задача которой в настоящее время — заложить теоретические основы для перестройки педагогических систем и эффективного их функционирования. В различных педагогических системах до сих пор применяются устаревшие методы и формы обучения. Еще в 60-е годы ХХ века традиционная школьная система обучения показала свою несостоятельность, и уже тогда начался поиск альтернативных концепций школьного образования. Уже тогда рассматривалась проблема активизации и индивидуализации процесса обучения, повышения самостоятельности обучающихся, предоставления обучаемым действенных знаний и развития на их почве умений.

В настоящее время в мире происходит процесс информатизации общества, основной отличительной чертой которого является преобладание информационной деятельности во всех сферах общественного производства, в культуре, искусстве, бизнесе, образовании, и осуществление информационного взаимодействия на основе информационно-коммуникационных технологий. Одной из основных задач современной педагогики является поддержка процесса информатизации образования, т. е. процесса подготовки человека к полноценной жизни в условиях информационного общества. Одним из условий подготовки считается владение информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ), которое поможет выпускникам средних школ ориентироваться в современной информационной среде. Учащиеся средних школ знакомятся с основами работы на компьютере еще в начальной школе в рамках отдельного модуля «Практика работы на компьютере» (3−4 классы). В основной школе (8−9 классы) они начинают изучать и осваивать различные ИКТ как средства обработки, сохранения и передачи разных видов информации. Для того, чтобы учащиеся, заканчивающие основную школу, могли соответствовать всем требованиям, предъявляемым в настоящий момент государством и отраженным в Стандарте основного общего образования, учителя в некоторых школах стараются перейти от классической образовательной системы к новым более эффективным формам и методам обучения, рассмотреть новые варианты организации учебно-познавательной деятельности. В данный момент учителям предлагается множество таких инновационных подходов в образовании, одним из которых является программированное обучение.

Актуальность данной проблемы обусловливает наш выбор темы: «Использование элементов программированного обучения в процессе освоения курса информатики в основной школе», а также позволяет определить объект, предмет и цель исследования.

Объектом нашего исследования является процесс обучения информатике в основной школе, а предметом является организационно-педагогические условия использования элементов программированного обучения для повышения уровня усвоения учебного материала учащимися при изучении курса информатики в основной школе.

Целью нашей дипломной работы является выявление организационно-педагогических условий использования элементов программированного обучения для повышения уровня усвоения учебного материала учащимися при освоении курса информатики в основной школе.

В основу исследования положена гипотеза, сущность которой состоит в том, что использование элементов программированного обучения при изучении основного курса информатики будет способствовать успешному усвоению учебного материала учащимися при соблюдении следующих организационно-педагогических условий:

1. Цель обучения должна быть практической и реализовываться через учебно-познавательную деятельность и личностно-ориентированный подход в образовании;

2. Содержание обучения можно разделить на небольшие, тесно связанные между собой части, необходима возможность представления учебного материала в виде элементов программированного обучения с учетом возрастных особенностей учащихся и уровня подготовки класса;

3. На уроках информатики необходимо наличие практической деятельности учащихся для закрепления полученных ими теоретических знаний, возможность самопроверки в процессе практической деятельности, возможность реализации личностно-ориентированного подхода в образовании за счет выбора различных элементов.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования необходимо решить следующие задачи:

проанализировать непрерывность курса информатики в школе, выявить место основного курса в непрерывном курсе информатики, рассмотреть программированное обучения как один из подходов в образовании;

выявить организационно-педагогические условия использования элементов программированного обучения, при соблюдении которых применение данных элементов будет способствовать повышению уровня усвоения учебного материала учащимися;

обосновать возможность использования учебных элементов как элементов программированного обучения при изучении основного курса информатики в школе;

выявить содержательные линии учебной программы основного курса информатики, при изучении которых использование учебных элементов будет способствовать повышению уровня усвоения учебного материала учащимися;

практически проверить влияние использования учебных элементов при выявленных организационно-педагогических условиях при изучении основного курса информатики в школе на повышение уровня усвоения учебного материала учащимися.

Решение поставленных задач осуществлялось с использованием следующих методов: анализ научной, педагогической и методической литературы, тестирование и интерпретация результатов Экспериментальной базой для проведения исследования являлась Гимназия № 13 (Школа № 41). Апробация работы была проведена в период педагогической практики (декабрь 2007 г.).

Дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

В первой главе «Теоретические основы использования элементов программированного обучения в освоении основного курса информатики» проводится обзор непрерывного курса информатики в современной системе образования и места основного курса информатики в концепции непрерывности образования, раскрывается суть программированного обучения, его средства и методы, выявляются организационно-педагогические условия использования элементов программированного обучения.

Во второй главе «Методика использования элементов программированного обучения при освоении отдельных тем основного курса информатики» проводится анализ содержания основного курса информатики для выявления тех тем и разделом, при изучении которых применение учебных элементов будет способствовать более успешному усвоению учащимися учебного материала, рассматриваются примеры учебных элементов и варианты их использования, описываются результаты опытно-экспериментальной работы.

В заключении оцениваются результаты проведенного исследования, делается вывод о целесообразности применения учебных элементов при освоении основного курса информатики, а также о соблюдении выявленных организационно-педагогических условий использования учебных элементов.

информатика образование программированный педагогический

Глава 1. Теоретические основы использования элементов программированного обучения в освоении основного курса информатики

1.1 Особенности курса информатики на современном этапе

В последние годы в нашей стране активно проводится эксперимент по совершенствованию структуры и содержания общего образования, затрагивающий все ступени образования.

Необходимость организации непрерывности обучения информатике в средней общеобразовательной школе назрела давно. Ещё Козьма Прутков сказал: «Нельзя объять необъятное», а наше среднее образование (и не только среднее) было построено как раз по такому принципу «всеядности». Ученики старших классов вынуждены изучать все предметы школьной программы в одинаковом объёме. Однако такое обучение не может обеспечить им достаточный уровень знаний и практических умений. Недостаток знаний по «нужным» дисциплинам обычно восполняется за счёт репетиторов, подготовительных курсов и т. д. Эта проблема остаётся актуальной и по сей день. Когда абитуриент становится студентом, выясняется, что полученных в школе знаний явно недостаточно, особенно это касается такой дисциплины как основы информатики и вычислительной техники, без которой не обойтись ни одному студенту, будь он в будущем программистом или преподавателем литературы.

Согласно «Стандарту основного общего образования по информатике и ИКТ» выпускник среднего общеобразовательного учреждения должен обладать достаточным набором компетенций для дальнейшего самообучения и саморазвития и использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни.

На самом деле информатику в одних школах изучают со второго класса, в других — с девятого, а то и с десятого, поэтому объём и наполнение курса в разных учебных заведениях различаются между собой, а абитуриенты имеют разный багаж знаний и умений. Кто-то умеет писать программы, работать с базами данных, создавать презентации, а кто-то просто имеет достаточно слабое представление обо всём.

В Министерстве Образования РФ ещё с конца 90-х годов прошлого века ставилась задача непрерывности образования в области информатики в общеобразовательной школе. Выпускникам школ (в том числе и учащимся, заканчивающим основную школу) особенно важно иметь целостную систему знаний в области информационных технологий, соответствующую требованиям государственных стандартов. Был разработан ряд программ по применению компьютерных и телекоммуникационных технологий в сфере образования: «Пилотные школы» — совместный проект с компанией IBM, Федеральная целевая программа «Электронная Россия», Федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды на 2001—2005 годы» и др.

Школьный Курс Информатики условно делится на 3 этапа:

1. Начальный этап: учебный модуль «Практика работы на компьютере» в 3−4 классах;

2. Основной этап: основной курс «Информатика и ИКТ» в объеме 105 часов в 8−9 классах;

3. Старший этап: базовый (70 часов) или углубленный (280 часов) курс «Информатика и ИКТ» в 10−11 классах.

Федеральный базисный учебный план для образовательных учреждений Российской Федерации отводит 105 часов для обязательного изучения информатики и информационных технологий на ступени основного общего образования. В том числе в VIII классе — 35 учебных часов из расчета 1 учебный час в неделю и IX классе — 70 учебных часов из расчета 2 учебных часа в неделю.

Школьное образование предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. В этом направлении приоритетами для учебного предмета «Информатика и ИКТ» на этапе основного общего образования являются: определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное применение одного из них; использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и базы данных; владение умениями совместной деятельности (согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого поведения).

Содержание основного курса «Информатика и ИКТ» определяется тремя основными факторами:

1. Современное состояние научной области, уровень развития самого общества — принцип научности. В содержании школьного курса как правило отражаются основные достижения науки, законы, средства и методы, имеющие существенное значение для ее развития. Содержание образования направлено на формирование у школьников представлений об основах соответствующей науки.

2. Содержание обучения должно быть доступно основной массе учащихся — принцип доступности. Кроме того, оно должно соответствовать умственному развитию школьников, уровню сформированности учебных умений и навыков.

3. Содержание обучения должно удовлетворять потребностям и тенденциям развития современной системы образования, способствовать формированию необходимых общеучебных навыков и умений, наиболее общих приемов учебной деятельности, востребованных различными учебными предметами, изучаемых в школе.

Основной курс «Информатика и ИКТ» направлен, прежде всего, на реализацию следующих целей:

освоение знаний, составляющих основу научных представлений об информации, информационных процессах, системах, технологиях и моделях;

овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), организовывать собственную информационную деятельность и планировать ее результаты;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ;

воспитание ответственного отношения к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; избирательного отношения к полученной информации;

выработка навыков применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, дальнейшем освоении профессий, востребованных на рынке труда.

Одним из направлений основного курса также является реализация деятельностного и личностно ориентированного подходов; освоение учащимися интеллектуальной и практической деятельности; овладение знаниями и умениями, необходимыми в повседневной жизни. Одним из условий подготовки считается также владение информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ), которое поможет выпускникам средних школ ориентироваться в современной информационной среде.

Учебный предмет «Информатика и ИКТ» имеет свои особенности, отличающие его от других школьных предметов. Например, модульный подход к содержанию обучения, т. е. содержание делится на отдельные модули — содержательные линии, причем последовательность освоения модулей может меняться. В содержании присутствует большое количество описаний последовательностей действий — алгоритмов. Кроме этого почти на каждом уроке присутствует практическая часть — работа на компьютере.

Одним из подходов, который может частично заменить традиционную образовательную систему, признано программированное обучение.

1.2 Программированное обучение Теория программированного обучения начала развиваться в 40−50 гг. XX в. в США, затем в Европе. Она дала импульс к развитию технологии обучения, к разработке теории и практики технически сложных обучающих систем. Программированное обучение — это относительно самостоятельное и индивидуальное усвоение знаний и умений по обучающей программе с помощью компьютерных средств обучения. В традиционном обучении ученик обычно читает полный текст учебника и воспроизводит его, при этом его работа по воспроизведению почти никак не управляется, не регламентируется. Главная идея программированного обучения — это управление учением, учебными действиями обучающегося с помощью обучающей программы, составленной учителем, в которую могут входить различные объекты и средства программированного обучения. Таким образом, обучающая программа представляет собой комплекс средств, форм и методов организации и контроля учебно-познавательной деятельности учащихся, а также содержательную компоненту обучения — теоретические сведения.

Генезис программированного обучения

Существует мнение, что с элементами программированного обучения можно встретиться уже в древние времена. Об этом может свидетельствовать хотя бы описанный Платоном в «Меноне» диалог Сократа с мальчиком о том, как можно рассчитать площадь четырехугольника. В этом диалоге Сократ, мастерски пользуясь эвристической беседой, заставлял собеседника сразу же давать оценку каждому ответу на заданный ему вопрос, требовал исправления допущенных ошибок, подчеркивал логические связи между отдельными шагами на пути от незнания к знанию, учил мыслить самостоятельно и критически, сохраняя при этом подходящий для мальчика темп работы. До полного перечня важнейших особенностей современной концепции программированного обучения сократовской эвристике не хватает только двух: так называемого самоконтроля и постепенного повышения уровня сложности работы учащегося за счет рационального уменьшения числа наводящих указаний.

В новое время мы также находим дидактические требования, авторы которых могут рассматриваться как провозвестники современной версии программированного обучения. Многие из этих положений были сформулированы в XVII в. Именно тогда в своем «Рассуждении о методе» Декарт заявил, что нашел путь, который постепенно, шаг за шагом, ведет ученика от незнания к знанию. Сложности, с которыми на этом пути встретится ученик, можно легко преодолеть, если каждый обширный фрагмент материала разделить на «рациональные элементы». В тот же период сформулировал указания, которыми в настоящее время руководствуются все авторы программированных текстов. Основоположник современной педагогики Ян Амос Коменский создавал их таким образом, чтобы учащийся переходил от простого к сложному, от хорошо известного к неизвестному, от того, что близко, к тому, что более отдаленно.

Элементы программированного обучения, согласно тому же мнению, можно также обнаружить в дидактических концепциях Гербарта и его учеников, а также Дьюи, Тренбицкого и др… Можно встретиться даже с утверждением, что, собственно, все программированное обучение без остатка умещается в этих концепциях и потому носит наиболее традиционный характер: в основе и программированного, и традиционного лежат одни и те же дидактические принципы.

Станислав Тренбицкий является одним из родоначальников программированного обучения. В 1920 г. он запатентовал «устройство, облегчающее учебу без посторонней помощи», опередив на несколько лет аналогичную работу американского психолога С. Л. Пресси (S. L. Presseay).

Такие утверждения правильны лишь частично. Несомненно, существуют общие принципы, действующие как в традиционном, так и в программированном обучении. К ним, например, относятся принципы индивидуализации темпа и содержания обучения, систематичности, доступности, активизации деятельности учащихся и т. д. Вместе с тем, однако, в программированном обучении действуют принципы, такие как принцип опытной проверки содержания учебников или принцип немедленной оценки каждого ответа данного ученика, которые не входят в совокупность принципов традиционного обучения. Отсюда следует, что принципы традиционного обучения не образуют достаточной основы программированного обучения.

О разнице между традиционным и программированным обучением свидетельствует и тот факт, что в рамках последнего — существуют реальные возможности воплотить определенные принципы в жизнь. Если в традиционном обучении принципы выступают в роли директив деятельности учителя, признаются теоретически, то из этого совсем не следует, что они действительно реализуются на практике.

Например, принцип индивидуализации темпа и содержания обучения признают все сторонники классно-урочной системы — организационной структуры, лежащей в основе традиционной системы обучения. Используя традиционные методы дидактической работы, детерминированные этой структурой, указанные принципы последовательно реализовывать нельзя, потому что нельзя каждому учащемуся в классе обеспечить условия, которые бы позволили ему продвигаться в учебе с оптимальным для него темпом и изучать тот материал, к овладению которым он подготовлен с точки зрения собственного, индивидуального уровня развития. Такими возможностями как раз и располагает программированное обучение.

Таким образом, основное различие между традиционным (конвенциональным) и программированным обучением заключается не столько в том, какие принципы лежат в их основе (потому что они действительно во многом схожи, хотя, и не идентичны), сколько в том, в какой мере эти принципы можно реализовать в сфере каждого из них.

Принципы и виды программированного обучения

В настоящее время почти установилось мнение, согласно которому существует три разновидности программированного обучения. Это линейные, разветвленные и смешанные программы. Теоретические основы любого программированного обучения составляют следующие общие принципы:

1. принцип деления материала на небольшие, тесно связанные между собой части (порции, шаги);

2. принцип активизации деятельности учащихся, изучающих учебный материал;

3. принцип немедленной оценки каждого ответа учащегося;

4. принцип индивидуализации темпа и содержания обучения;

5. принцип эмпирической верификации учебного материала.

Первый из названных принципов программированного обучения требует от автора программы тщательного анализа учебного материала, а также деления этого материала на небольшие шаги, тесно связанные между собой с содержательной и логической точек зрения.

Второй принцип программированного обучения, принцип активизации деятельности учащихся, изучающих любой учебный материал, преследует цель привить каждому из них умение глубоко анализировать содержание отдельных шагов (частей) программы.

Главной задачей третьего принципа программированного обучения, принципа немедленной оценки каждого ответа учащегося, является:

а) сообщение ему о том, правильно ли он ответил;

б) переход учащегося к следующей рамке программы только в случае правильного ответа на вопрос предыдущей.

Благодаря четвертому принципу программированного обучения, принципу индивидуализации темпа и содержания обучения, каждый учащийся может учиться в оптимальном для него темпе, а также изучать материал, соответствующий по трудности уровню его подготовки.

Пятый принцип программированного обучения, принцип эмпирической верификации учебного материала (программы), обязывает автора приспособить степень трудности этого учебного материала к возможностям каждого учащегося.

Дидактические принципы, действующие в традиционном обучении, частично образуют основу программированного обучения. В традиционном обучении мы выделяем следующие принципы:

а) наглядности;

б) доступности (постепенно нарастающей трудности);

в) сознательного и активного участия учеников в процессе обучения;

г) систематичности;

д) прочности приобретаемых знаний;

е) оперативности;

ж) связи теории с практикой.

Пять принципов программированного обучения образуют общую основу различных видов программ, а именно линейной, разветвленной и смешанной. В основе всех трех видов программ лежат пять общих принципов программированного обучения.

Линейную программу называют также скиннеровской программой, потому что ее автором был американский психолог Б. Ф. Скиннер. Автором концепции разветвленной программы считается Н. А. Кроудер. По этой причине такой вид программы называют также кроудеровской. И, наконец, разновидность смешанной программы, которая возникла в результате объединения линейной и разветвленной программ, называют шеффилдской программой, так как она была разработана в университете в Шеффилде (Великобритания).

Линейная программа

Теоретические основы современной версии линейного программирования разработал американский психолог Б. Ф. Скиннер, в прошлом профессор Гарвардского университета. Во время конференции, посвященной анализу тенденций развития психологии, которая состоялась в марте 1954 г. в Питтсбурге, он сделал доклад на тему «Наука учения и искусство преподавания» (The Science of Learning and the Art of Teaching), представив в нем общий очерк своей концепции программированного обучения. Ее главными принципами были следующие:

· Учение, движущей силой которого является страх перед наказанием, насмешками со стороны учителя и товарищей, плохими оценками и т. д., доминирующее сегодня в большинстве школ мира, не дает хороших результатов. Более того, удивительно, что «оно вообще дает какие-либо положительные результаты» .

· Новейшие результаты лабораторных исследований обучения животных и людей свидетельствуют о том, что такое неблагоприятное положение дел можно изменить к лучшему. Для этого материал, который учащийся должен усвоить в ходе собственной познавательной деятельности, нужно делить на минимальные части (шаги, порции) и сразу же усиливать каждую правильную реакцию (ответ) с помощью соответствующих поощрений. В случае вербального обучения, которым мы здесь и интересуемся, поощрением является подтверждение каждого удавшегося шага на пути, ведущем к достижению поставленной цели, к овладению определенным запасом знаний и умений.

· Чувство успеха, сознание успешного преодоления встреченных в работе трудностей содействует возникновению у учащегося интереса к учебе. Поэтому программированный текст не должен содержать трудных «шагов», несущих опасность совершения учеником ошибок, так как это отрицательно влияет на его отношение к работе.

Учение, по Скиннеру, — это процесс выработки у учащегося новых способов поведения или модификации уже сложившихся способов. Вероятность того, что данный субъект овладеет каким-то новым, желательным, с точки зрения автора программы, способом поведения, новым действием или определенными знаниями, возрастает благодаря его многократному повторению. Однако это повторение не должно быть механическим; его результаты должны контролироваться самим обучающимся и включаться в более широкий контекст.

При обучении животных активизирующим фактором оказывается создание ситуаций, требующих удовлетворения таких биологических потребностей, как, например, голод, жажда. Стремясь к их удовлетворению, животные выполняют различные действия. Когда экспериментатор заметит действие, желательное с точки зрения достижения поставленной им цели, он усиливает его попросту с помощью корма, придавая этому действию сравнительную устойчивость. Именно таким образом Скиннер научил своих голубей реагировать на определенные раздражители: переступать с ноги на ногу, играть в настольный теннис, отличать круг от эллипса и т. п.

Вербальное обучение, характерное для людей, требует других активизирующих факторов. Стремление к удовлетворению потребностей может быть использовано как движущая сила и здесь, однако в этом случае на первый план выступают потребности не биологические, а познавательные, возникшие, например, вследствие помещения учащихся в проблемные ситуации. Особенно эффективным, по мнению Скиннера, с этой точки зрения является сократовский метод, так как он требует от ученика непрерывной активности, вынуждая его после каждого шага вперед снова давать ответ на очередной вопрос. Безусловно, ответы должны удовлетворять определенным требованиям:

Во-первых, эти ответы должны быть самостоятельно сформулированы на основе внимательного изучения текста.

Во-вторых, они должны быть доступны внешней проверке, потому что только в этом случае ученику можно помочь в устранении возможных ошибок.

В-третьих, степень трудности подготовки ответа должна возрастать в соответствии с принципом «от простого к сложному», однако эта трудность не должна переходить границы, определяемые принципом предупреждения ошибок.

И, наконец, в-четвертых, методы подтверждения (подкрепления) правильных ответов при обучении людей и животных должны быть различными, поскольку у людей вероятность случайного нахождения правильного ответа путем проб и ошибок значительно меньше, так как не подлежит сомнению возможность разных реакций на идентичные раздражители. В этой ситуации, чтобы оградить ученика от поисков ответа на ощупь и от фантазирования, используемая в опытах с животными форма свободного поведения заменяется формой поведения контролированного, подсказывающего ему правильный ответ. Понятно, что сила этой подсказки снижается по мере того, как ученик переходит от первых ступеней программы к последующим, благодаря чему возрастает степень самостоятельности его работы.

По мнению Скиннера, охарактеризованная выше концепция учения, определяемая как инструментальное (обусловленное) учение, существенно отличается от классической павловской концепции условных рефлексов. Разница состоит в том, что в ходе классического условного рефлекса закрепляется, прежде всего, реактивное поведение, существенной чертой которого является непосредственная реакция на предваряющий ее раздражитель, в то время как инструментальное учение определяет оперативное поведение, соответствующее предвидимым следствиям. Этот вид поведения Скиннер считает основным и на его исследовании концентрирует свое основное внимание.

Таким образом, в целом можно считать, что инструментальное учение, по Скиннеру, формирует у учащихся интерес к учению, активизирует их, обеспечивает каждому возможность работы в оптимальном для него темпе, в результате чего устраняется атмосфера страха и принуждения, пассивности и скуки, шаблона и отсутствия стимулов к усилиям, словом, радикально изменяется существовавшая система педагогических воздействий на учащихся.

Полезным средством достижения упомянутых перемен может при этом оказаться, по мнению Скиннера, программированное обучение по линейной системе, так как его принципы вытекают из положений охарактеризованной выше концепции инструментального учения. К числу важнейших среди них относятся:

1. Принцип малых шагов. Согласно этому принципу, учебный материал следует делить на возможно малые части (шаги, микроинформации), потому что ученикам ими легче овладеть, чем большими.

2. Принцип немедленного подтверждения ответа. По замыслу этого принципа сразу же после ответа на содержащийся в программированном тексте (программе) вопрос ученик должен проверить, правильно ли он ответил. Для этого он должен сравнить собственный ответ с правильным ответом, который дается в программе для самопроверки. Нужно подчеркнуть, что только в случае полного совпадения ответов учащийся может перейти к изучению очередного вопроса программы.

3. Принцип индивидуализации темпа учения. Этот принцип требует, чтобы учащиеся, проходя поочередно через все ступени (вопросы) программы, работали в оптимальном для себя темпе, потому что только тогда они смогут достичь соответствующих результатов в учении.

4. Принцип постепенного роста трудности. Следствием его соблюдения является то, что значительное в первых рамках число так называемых наводящих указаний, которые облегчают учащимся заполнение пробелов в тексте или ответов на вопрос программы, постепенно уменьшается, в результате чего увеличивается степень трудности программы.

5. Принцип дифференцированного закрепления знаний. Применительно к этому принципу каждое обобщение, присутствующее в тексте программы, необходимо повторить несколько раз в различных содержательных контекстах и проиллюстрировать с помощью достаточного количества тщательно подобранных примеров.

6. Принцип единообразного хода инструментального учения. Этот принцип определяет процесс учения по программам с линейной структурой следующим образом. Ученик подвергается воздействию упорядоченной цепи (совокупности) раздражителей (микроинформации), на которые реагирует специфическим образом, т. е. конструирует ответы, причем его реакции сразу же позитивно или негативно оцениваются путем сравнения собственных ответов с содержащимися в программе, в результате, допуская мало ошибок и закрепляя верные реакции, он приобретает знания «малыми шагами» .

Разветвленная программа

Не все принципы программирования, предложенные Скиннером, пользуются повсеместным признанием среди научных работников, специализирующихся в области программированного обучения.

Критике был подвергнут, прежде всего, принцип «безошибочного прочтения текста». Сидней С. Л. Пресси из Огайо, а также Норман А. Кроудер из Чикаго, например, считают, что не следует исключать возможность ошибок, допускаемых учащимися в процессе учения, ибо эти ошибки можно использовать для рационализации этого процесса, придав им статус контроля его качества и превратив их в средство, позволяющее обнаружить те вопросы, которые учащийся не понял или которыми он еще не овладел.

Возражения и критические замечания выдвигаются и в отношении скиннеровского требования «атомизации» учебного материала, его деления на «микроинформации». Ученик, которого обрекают на продвижение к цели исключительно мелкими шажками и вследствие этого лишают возможности достигнуть цели скачком, быстро утомляется и впадает в скуку, что неблагоприятно сказывается на результатах учения. Принцип малых шагов, по мнению критиков, имеет еще ту плохую сторону, что он не позволяет индивидуализировать содержание обучения, приспосабливая к возможности отдельных учащихся лишь темп этого процесса.

Острой критике был подвергнут, наконец, постулат скиннеровского линейного программирования о конструировании ответа учащимися. Авторы этих критических замечаний, и, прежде всего, Н. А. Кроудер, считают, что по сравнению с заполнением имеющихся в тексте пробелов более эффективно распознание ответа, его выбор. Учащийся, выбравший правильный ответ среди нескольких неверных или неполных, затрачивает, по мнению Кроудера, больше интеллектуальных усилий и более самостоятелен в своей работе, чем тот, кто «учится через письмо», лишь подбирая ответы, «подсказанные» ему автором программы.

Эти и подобные критические замечания, высказанные в отношении концепции Скиннера, привели к возникновению так называемого разветвленного программирования. Этот вид программирования — по крайней мере, по замыслу его автора Н. А. Кроудера — должен был освободиться от недостатков, приписываемых линейному программированию Скиннера.

Разветвленное программирование непосредственно выводится из тестов знаний, а точнее — из тех вариантов таких тестов, которые опираются на тесты выбора. Ему присуще много черт, общих с сократическим методом наведения учащихся на правильные ответы после предварительного исключения ложных или неполных. Основу разветвленного программирования образуют следующие теоретические положения:

1. Учебный материал следует делить на части (порции, шаги), размеры которых соответствуют объему минимальных подтем традиционных текстов, ибо ученик должен иметь возможность осознать цель, которой он должен достигнуть в ходе учения, а это может обеспечить только обширный текст, не разбитый на искусственно отделенные друг от друга «клочки информации» .

2. После каждой дозы информации должен следовать вопрос, ставящий учащегося перед необходимостью самостоятельного выбора правильного ответа среди нескольких ошибочных или неполных. При этом вопросы, о которых идет речь, должны обеспечить реализацию следующих дидактических функций:

· служить проверке того, насколько хорошо учащийся понял и овладел материалом, помещенным в данной рамке программы;

· отослать к соответствующим корректировочным рамкам в случае неверного указания правильного ответа, помещенного в тексте;

· обеспечить учащимся возможность закрепления важнейших знаний путем выполнения соответствующих упражнений;

· заставить учащегося активно работать с текстом и тем самым исключить механическое запоминание, основанное на многократном бессмысленном повторении одного и того же содержания;

· сформировать у учащегося ценностное отношение к учебе, развивая его интерес к изучаемому предмету, и приучить его к контролю и оценке собственных результатов.

3. Непосредственно после указания ответа, избранного учащимся, необходима проверка правильности его выбора. В связи с этим программа должна информировать учащегося о результате каждого выбора, а в случае ошибки отсылать его к исходному пункту с целью повторной попытки выбора правильного ответа или к соответствующей корректирующей рамке, объясняющей причины ошибки.

4. Путь через разветвленную программу должен быть дифференцирован в отношении проявляемых учащимися способностей. Лучшие ученики, продвинутые в учебе, должны пользоваться более короткой дорогой, чем их сравнительно слабые товарищи, которых нужно отсылать к корректирующим рамкам для восполнения пробелов в их знаниях, а также для совершенствования их недостаточно отработанных умений.

5. Уровень сложности охваченного программой учебного материала должен возрастать, причем принцип «от простого к сложному» действует при подготовке, как вопросов, так и связанных с ними ответов.

6. Содержание корректирующих рамок следует определять на основе тщательного анализа ошибок, допускаемых в области отдельных учебных предметов учениками определенных классов.

Суждения, понятия, законы, принципы и т. п., входящие в содержание разветвленной программы, должны быть представлены в разных контекстах содержательно между собой связанных рамками текста, причем в корректирующих рамках следует приводить примеры, целью которых является всестороннее выявление содержания каждого обобщения.

По мнению Н. А. Кроудера, автора разветвленной программы, успех учения зависит не столько от «безошибочного марша прохождения текста «мелкими шагами», сколько от глубокого и всестороннего анализа содержания, которым должен сознательно овладеть учащийся. Такой анализ возможен тогда, когда учащийся:

1) имеет дело с большими, чем в линейной программе, дозами информации (шагами программы);

2) выбирает правильный ответ на включенные в программу вопросы среди нескольких неполных или даже ошибочных ответов;

3) в случае выбора (узнавания) правильного ответа переходит к следующему шагу программы или возвращается к исходному пункту и заново изучает содержание данной рамки, если на заданные в ней вопросы он отвечает неверно.

Смешанная программа

Разветвленное программирование, как и линейное, было подвергнуто острой критике. Прежде всего, отмечалось, что оно основано на неправильном с психолого-дидактической точки зрения способе нахождения ответов учащимися. Ибо распознание верного ответа среди нескольких или нескольких десятков неполных или ошибочных и его выбор, по мнению критиков, не только не приводит к положительным результатам обучения, но и, наоборот, ослабляет эти результаты. Заставляя учеников выбирать ответы, мы вынуждаем их тем самым запоминать ответы неверные или неполные, чаще всего искусственно сконструированные авторами программы. Кроме того, ленивые или нечестолюбивые ученики, стремясь как можно быстрее управиться со своим заданием, каковым является изучение разветвленной программы, могут пойти по линии наименьшего сопротивления и попросту угадывать ответы, выбирать их методом проб и ошибок.

Возражения вызывает также характерная для кроудеровских программ организация обучения непрерывными скачками, которые приводят к тому, что учащийся не может работать систематически и без помех, поскольку непрерывное обращение к корректировочным рамкам не позволяет ему сконцентрировать внимание на главной тематической линии и, кроме того, не позволяет ему отделить действительно важное от второстепенного. При этом малосущественные подробности переплетаются с вопросами принципиального для данной темы значения, в результате чего в голове ученика складывается малооперативная мозаика из разных знаний.

И еще одно критическое замечание, направленное как против линейных, так и против разветвленных программ. Учение представляет собой исключительно сложный вид деятельности. Именно поэтому, как утверждают противники описанных вариантов программирования, его нельзя вместить в узкие рамки «учения через письмо» или «учения через угадывание». Значительно полезнее было бы объединить в единое целое обе формы ответа учащихся и благодаря этому создать более рациональную программу, ближе к реальному механизму учения людей. Эта позиция находит свое выражение в стремлении к установлению внутренней целостности программированного обучения с обучением проблемным.

Шеффилдская программа

Стремление к объединению линейных программ с разветвленными привело к появлению так называемого смешанного программирования, которое было разработано британскими психологами из университета в Шеффилде. Для него характерны следующие особенности:

· Учебный материал делится на различные по объему части (порции, шаги). Решающими основаниями деления при этом являются: дидактическая цель, которая должна быть достигнута благодаря изучению данного фрагмента программированного текста с учетом возраста учащихся и характерных особенностей темы. Если, например, полагается, что программа должна быть для учащихся единственным источником знаний по данной теме, то она должна быть более обширной, чем в случае осуществления только контрольной или корректирующей функции. В программе, разрабатываемой для учащихся, младших классов, объем рамок, как правило, будет меньшим, чем в текстах для учащихся старших классов. Наконец, содержательные и логические связи, существующие между отдельными блоками информации, обусловливают определенную тематически замкнутую совокупность, целостность передаваемой информации, что также оказывает влияние на объем рамок в смешанной программе.

· Учащийся дает ответы, как путем их выбора, так и в ходе заполнения пробелов, имеющихся в тексте. Основным фактором, определяющим, какая из рассмотренных возможностей будет реализована автором программы (т.е. выбор ответа или заполнение пробелов), является дидактическая цель, которой он стремится достичь. Например, скиннеровский принцип подбора ответа используется главным образом в корректировочных рамках, чтобы облегчить учащимся безошибочное овладение материалом, с которым они сталкиваются повторно. Кроудеровский принцип выбора ответа используется в так называемых основных рамках, которые заключают наиболее важную информацию.

· Учащийся не может перейти к следующей рамке программы, пока хорошо не овладеет содержанием предыдущей. Это положение является общим для всех вариантов дидактического программирования, однако в смешанном программировании ему придается особое значение, поскольку авторы смешанных программ предвидят возможность не только индивидуальной, но и групповой работы с программированным текстом. Успех последнего, по мнению авторов, еще более зависим от строгого соблюдения рассматриваемого положения, чем успех работы индивидуальной.

· Содержание отдельных рамок дифференцируется применительно к способностям, проявляемым учениками, а также к степени их «продвинутости» в учебе по данному предмету. С учетом этого положения смешанная программа ближе к разветвленной, в которой, как мы помним, индивидуализации подвержено и содержание, и темп учения.

· В смешанном программировании, как в линейном и разветвленном, действует принцип дифференциации трудности и прочности знаний, приобретаемых учащимися. В тех разновидностях смешанного программирования, которые мы называем блочным, противопоставляя их шеффилдскому программированию, особое внимание уделяется принципу оперативности знаний учащихся, а также объединению в обучении теории с практикой.

Шеффилдская версия смешанной программы в отличие от программ, описанных выше, до настоящего времени не вызывала особых возражений. Причиной тому может оказаться тот факт, что эта программа сравнительно мало распространена и ее достоинства и недостатки еще не выявлены в ходе серьезных эмпирических исследований.

Организационно-педагогические условия использования программированного обучения

Много надежд связывалось с программированным обучением в период его разработки как Б. Ф. Скиннером и его ближайшими сотрудниками, так и другими исследователями, причем, не только американскими. Существовало даже мнение, что «новая технология учения» представляет собой переворот в дидактике, что она революционизирует не только традиционную организацию, но и методы дидактической работы на различных уровнях обучения и в преподавании разных учебных предметов.

Однако такой взгляд не получил эмпирического подтверждения со стороны исследований в области программированного обучения, которых было очень много. В связи с этим Ч. Куписевич сформулировал следующие выводы.

1. Программированное обучение не является универсальным методом, который можно с успехом использовать вместо общепринятых методов и с помощью которого удается решить все дидактические задачи.

Следует отметить, что программированное обучение имеет право на существование в нашем образовании в качестве вспомогательного метода, причем наиболее эффективно его использование при решении следующих дидактических задач:

* ознакомление учащихся со знаниями пассивного характера, т. е. с информацией, требующей главным образом запоминания;

* закрепление пассивных знаний;

* контроль и оценка уровня овладения этими знаниями учащимися при значительной доле самоконтроля и самооценки;

* преодоление разнообразных видов отставания в учебе путем ликвидации недостатков и пробелов в знаниях учащихся.

Кроме того, некоторые методы дидактического программирования с успехом можно использовать при детальном анализе содержания обучения, например содержания школьных учебников.

Применительно к нашему предмету исследования, можно сказать, что учителю информатики приходится решать все перечисленные выше дидактические задачи в процессе обучения, так как:

· Все содержательные линии курса информатики содержат знания пассивного характера для запоминания их учащимися, например, виды и способы кодирования или философское определение понятия «информация» ;

· Большинство пассивных знаний требуют практического закрепления для успешного усвоения теоретического материала учащимися, например, различные технологии обработки информации;

· Учителю необходимо контролировать в процессе урока уровень усвоения учащимися учебного материала при проведении практических заданий и выявлять ошибки учащихся для их дальнейшей коррекции, кроме того, практические домашние задания дают учащимся возможность самоконтроля своих ошибок и «пробелов» в знаниях;

· При выявлении у учащихся пробелов в пройденной теме, учителю приходится тратить учебное время урока на повторение пройденного материала, так как уровень сложности выполняемых практических заданий постоянно повышается и опирается на уже изученные темы.

2. Автоматизация обучения, вызванная введением в школьное обучение программированных учебников и машин, не превращает «конвенционального» преподавателя в фигуру второго плана, как это представляли максималисты.

Оказалось, что на всех ступенях обучения программированное обучение без участия преподавателя не приносит хороших результатов. Полноценным «дидактическим средством» оно становится только в руках преподавателя, причем это должен быть преподаватель, хорошо подготовленный к использованию этого метода в различных дидактических ситуациях.

Это говорит о том, что при использовании программированного обучения учитель создает свою систему элементов программированного обучения с учетом особенностей своего учебного предмета и возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, адаптируя общую концепцию под свой учебный план.

3. Результаты проведенных исследований также не подтвердили максималистского взгляда, согласно которому программированным обучением можно будет охватить в полном объеме все учебные предметы и все типы учебных заведений, начиная от школы и кончая ВУЗом.

В настоящее время очень отчетливо наметилась точка зрения, что даже в отношении предметов, «удобных» для программирования, какими, например, являются грамматика, физика, география, математика и информатика, реализация некоторых тем с помощью этого метода не дает ожидаемых результатов. В данном случае мы наблюдаем стремление к гармоничному объединению программированных и конвенциональных текстов в содержательно и логически единое целое.

Таким образом, программированное обучение появилось в школьной практике и теории образования как точка пересечения трех главных тенденций эпохи ускоренного развития, называемой эпохой научно-технической революции. Эти три тенденции можно сформулировать следующим образом:

· связь науки с практикой,

· автоматизация некоторых действий, выполняемых прежде человеком,

· возрастание роли управления в современной организации разных аспектов жизни.

Эти тенденции современной цивилизации, перенесенные в просвещение, привели в итоге к программированному обучению. В таком понимании оно явилось исторической закономерностью развития образования в период научно-технической революции. Не следует переоценивать программированного обучения, но не следует его и принижать. Этот метод является жизненным и динамично развиваемым.

Метод программированного обучения можно использовать при изучении разных школьных учебных предметов, в том числе и при освоении основного курса информатики. Но охватить все программу учебного предмета невозможно в силу того, что программированный подход в образовании не обеспечивает реализацию всех педагогических целей, указанных в «Стандарте…». Учащиеся, изучающие основный курс информатики только по системе программированного обучения, не будут соответствовать всем перечисленным требованиям. Кроме того, не все содержание учебного предмета можно представить в виде элеметов программироованного обучения, например, в виде учебного элемента. Мы постарались выявить те требования, которые можно предъявить к целям и содержанию учебного предмета «Информатика и ИКТ», чтобы определить возможность использования элементов программированного обучения при изучении содержательных линий основного курса информатики:

Требование к целям:

Цель обучения должна быть практической и реализовываться через учебно-познавательную деятельность и деятельностный подход в образовании, т. е. учащиеся получают определенные знания, теоретические сведения и затем закрепляют их на практике.

Пример: овладение умениями получения, обработки, сохранения и передачи звуковой, текстовой, графической видами информации с помощью операционной систему «Windows XP» и приложений пакета средств информационных и коммуникационных технологий «Microsoft Office», организовывать собственную информационную деятельность и планировать ее результаты при выполнении проекта «Моя семья», выработка технологических навыков применения приложений «Microsoft Office» при выполнении проекта «Моя семья», при дальнейшем освоении выбранной профессии, востребованной на рынке труда.

Требования к содержанию и к процессу его разработки:

Содержание обучения можно разделить на небольшие, тесно связанные между собой части, порции, шаги (1 принцип программированного обучения). Это обеспечит возможность проверки успешности выполнения учащимися программы на любом ее этапе. Также необходима возможность представления учебного материала в виде элементов программированного обучения с учетом возрастных особенностей учащихся, т. е. учитель, представляя содержание обучения (теоретический материал) в виде элементов программированного обучения должен разбить содержание на логическую цепь небольших, тематически связанных шагов и строго ее придерживаться. Кроме того, учитель должен иметь возможность адаптировать содержание предмета, учитывая уровень подготовки класса с тем, чтобы учащиеся могли изучать материал, соответствующий по трудности уровню их подготовки.