Теоретические проблемы программированного обучения и методика составления обучающих программ Талызиной Н.Ф.

Содержание
1. Подобрать литературу, описывающуюавторскую педагогическую или методическую литературу. Законспектироватьсодержание первоисточника, в соответствии с требованиями описанияпедагогической технологии
2. При оценке авторской технологиипроверяйте ее на соответствие признакам педагогической (методической)технологии
3. Разработать два конспекта уроков (постереометрии, алгебре и началам анализа), реализующие положения технологии
Список использованных источников

1.Подобрать литературу, описывающую авторскую педагогическую или методическуюлитературу. Законспектировать содержание первоисточника, в соответствии стребованиями описания педагогической технологии
В данной работе мырассмотрим две работы «Теоретические проблемы программированного обучения» и «Методикасоставления обучающих программ» Талызиной Н.Ф.
Программированноеобучение — организация учебного процесса по определённой обучающейпрограмме. Программированное обучение появилось в результате заимствованияпедагогикой рациональных принципов и средств управления сложными системами укибернетики, математической логики и вычислительной техники. Программированноеобучение предусматривает расчленение учебного материала и деятельности обучаемогои обучающего на небольшие порции и шаги, получение информации о выполненииобучаемым каждого шага (оперативная обратная связь) и использование её дляизменения стратегии обучения, приспособление обучения к динамике усвоениязнаний, умений и навыков каждым обучаемым (индивидуализацию темпов обучения),осуществление обучающим функций управления процессом обучения. Обучающаяпрограмма (обучающий алгоритм), по которой осуществляется Программированноеобучение, закладывается или в специальное обучающее устройство или в программированныеучебники (безмашинное программированное обучение).
Программированноеобучение не отвергает принципов классической дидактики. Наоборот, оно возниклов ходе поисков усовершенствования процесса обучения путем лучшей реализацииэтих принципов. С этой целью оно предусматривает:
1) правильный отбор иразбиение учебного материала на небольшие порции;
2) частый контрользнаний: как правило, каждая порция учебного материала заканчивается контрольнымвопросом или заданием;
3) переход к следующейпорции лишь после ознакомления учащегося с правильным ответом или характеромдопущенной им ошибки;
4) обеспечениевозможности каждому ученику работать со свойственной ему, индивидуальной,скоростью усвоения (т. е. реализацию на деле индивидуального подхода вобучении), что является необходимым условием активной самостоятельнойдеятельности ученика по усвоению учебного материала.
Перечисленные четыреособенности и характеризуют программированное обучение.
Направления в областипрограммирования и программированного обучения, которые описывает Талызина Н.Ф.- логическое, согласно которому в системе программированияустанавливается логическая связь элементов учебного материала; техническое,которое связано с созданием обучающих машин различного назначения ииспользованием возможностей ЭВМ в учебном процессе, а так же психолого-кибернетическоенаправление, предполагающее управление умственной деятельностью на основетеории поэтапного формирования умственных действий.
Реализацияпрограммированного обучения предполагает выделение по каждому изучаемомупредмету специфических и логических приемов мышления, указания рациональныхспособов познавательной деятельности в целом. Только после этого возможносоставление обучающих программ, которые направлены на формирование этих видовпознавательной деятельности, а через них и тех знаний, которые составляютсодержание данного учебного предмета.
Сущность подхода кобучению состоит в следующем:
1. Научно обоснованноеобучение должно удовлетворять требованиям общей теории управления, так какобучение — частный случай управления.
2. При реализации этихтребований необходимо опираться на психологическую теорию учения, отражающуюспецифические закономерности процесса учения.
Согласно кибернетике,эффективное управление процессом учения возможно при выполнении следующейсистемы требований:
1) указать целиуправления;
2) установить исходноесостояние управляемого процесса;
3) определить программувоздействий, предусматривающую основные переходные состояния процесса;
4) обеспечить получениеинформации по определенной системе параметров о состоянии управляемогопроцесса, т. е. обеспечить систематическую обратную связь;
5) обеспечитьпереработку информации, полученной по каналу обратной связи, с целью выработкикорректирующих (регулирующих) воздействий и их реализации (Талызина, 1969). Этитребования носят общий характер, на них необходимо опираться при разработкепрограмм управления любым процессом. Но каждый раз их реализация требуетодновременно опоры на специфические знания, отражающие особенности данного видауправления, прежде всего — особенности управляемого процесса (объекта).
Применительно кпроцессу обучения реализация этих требований предполагает наличие трехспецифических моделей:
1) целей обучения (длячего учить);
2) содержания обучения(чему учить);
3) процесса усвоения(как учить).
Собственно обучающаяпрограмма связана с третьей моделью: она должна обеспечить обучение, т.е.достижение цели. Следовательно, она предполагает наличие однозначно понимаемой,конструктивной цели применительно как к обучению в целом, так и применительно ккаждому разделу изучаемых знаний.
Аналогично обучающаяпрограмма может быть разработана всегда с расчетом на усвоение какого-тосодержания, т. е. она предполагает также наличие так или иначепостроенного учебного предмета.
Таким образом, преждечем строить обучающую программу, необходимо определить цели обучения и, всоответствии с ними, содержание, подлежащее усвоению. Не останавливаясьподробно на этих проблемах, отметим лишь некоторые их аспекты.
Содержание целейобучения принципиально определяется общественно-историческими условиями — особенностями данного века, социально-экономическими особенностями страны, атакже особенностями и данного учебного заведения. Говоря об особенностях нашеговека, прежде всего следует сказать о последствиях научно-технической революции,которая породила систему новых требований к человеку: современный человекнуждается в гораздо большем объеме знаний, чем люди, жившие 100 и даже 50 леттому назад; полученные им знания сравнительно быстро устаревают, поэтомунеобходимо перманентное образование, т. е. специалист должен бытьподготовлен к самостоятельному получению все новых и новых знаний.
Естественно, чтоизменения в целях образования неизбежно должны вести к изменениям в содержанииобучения. Однако простое добавление все новых и новых объемов информации всуществующие учебные планы и учебные программы не может считаться решениемпроблемы: поток новых знаний непрерывно возрастает, сроки обучения достаточнопродолжительны, нагрузки на учащихся предельно велики.
И, главное, это негарантирует формирования требуемых методов мышления: они не содержатся ни встарых, ни в новых предметных знаниях. Отсюда вытекают две проблемы, связанныес построением содержания:
а) построить содержаниеучебного предмета таким образом, чтобы, не расширяя его объема, в то же времядать человеку весь необходимый запас знаний;
б) обеспечитьформирование методов мышления, позволяющих самостоятельно применять накопленныезнания и получать новые.
Современная психологияпозволяет решить обе эти проблемы. Принципиальное решение этих проблем былонайдено проф. П.Я. Гальпериным более двадцати лет тому назад (Гальперин, 1958).
Анализ знаний,накопленных в разных предметных областях, показывает, что их накопление идет,как правило, путем увеличения все новых и новых частных явлений, новых частныхзависимостей. Смена точек зрения в понимании их сути происходит сравнительноредко. Именно эту суть, скрытую за частными явлениями, и следует включать всодержание обучения. Фактически это требует перехода на новую систему понятий вкаждой научной области.
Первая задача состоитпри этом в выделении инварианта системы и в рассмотрении отдельных случаев какчастных вариантов.
Если это удаетсясделать, то изучение множества частных явлений заменяется изучением лишьнекоторых из них, которые теперь выступают не как самостоятельные предметыусвоения, а как средство усвоения общего, сущного, на что обучаемого иориентируют при анализе каждого частного явления. Частных явлений вводится лишьстолько, сколько необходимо для усвоения метода, рассчитанного на любое частноеявление данной системы.
Рассмотренные принципыпостроения учебных предметов позволяют избежать перегрузки учебных программ, вто же время их информационная емкость не только не снижается, а наоборот,повышается, так как усвоение фундаментальных знаний позволяет обучаемымсамостоятельно анализировать любой частный случай, являющийся проявлениемусвоенной сущности, а в ряде случаев — и самостоятельно их получать, причем нетолько те, которые известны в настоящее время, но и новые.
Однако все это возможнотолько в том случае, если фундаментальные знания будут усвоены как элементыадекватной им деятельности. В самом деле, если эти знания будут просто заучены,то они будут пригодны только лишь для воспроизведения, но не для применения — анализа или построения различных частных случаев. Здесь мы подходим ко второйиз указанных проблем проблеме формирования продуктивных видов мыслительнойдеятельности (методов мышления), познавательной деятельности в целом.
Сравнительные данные поэкспериментальному и традиционному обучению синтаксису и пунктуации (сравнениеколичественных и качественных показателей)№ пп Сравниваемые данные Экспериментальное обучение Традиционное обучение 1. 2 3 4 1 Количество ошибок на одного испытуемого в одном тексте 0-1 4-7 и более 2. Время, затрачиваемое на обучение а) 45 часов для учащихся школы Приблизительно 170 ч. (по программе). б) 40 часов для студентов Приблизительно 130 ч. (по программе). 3 Объем материала, подлежащего усвоению (количество новых понятий): по синтаксису и пунктуации 200 1700
Эти методы несодержатся в самих знаниях. В то же время никакие знания не могут быть усвоеныбез включения их в какую-то деятельность. В самом деле, знать — это всегдауметь что-то сделать с полученными знаниями. Качество знаний определяетсяименно тем, что же умеет с ними делать обучаемый. Так, например, допустим, чтопри усвоении научных понятий учащийся безошибочно воспроизводит определенияпонятий, приводит отдельные примеры, но не умеет построить ни одного новогочастного случая. Мы не можем сказать, что обучаемый не усвоил понятия, но этоне тот уровень усвоения, который обеспечивает самостоятельно движение впредмете, использование полученных знаний при решении различных задач.Очевидно, что такое ограниченное усвоение не соответствует целям изучениябольшинства научных понятий: они всегда усваиваются для решения каких-то задач.
Из этого следуют двавывода: во-первых, «усвоенное знание» — понятие относительное. Во-вторых, приорганизации усвоения любых знаний необходимо заранее планировать тудеятельность, в которую они должны войти и которая обеспечивает достижение техцелей, ради которых организуется усвоение данных знаний.
Отсутствие заботы одеятельности, адекватной целям обучения и специфике усваиваемых знаний,составляет один из главных недостатков современного образования. Это приводит ктому, что учащиеся пользуются той деятельностью, которой располагают иликоторую сами случайно находят, сталкиваясь с материалом, выполняя определенныезадания с ним. Этот дефект так долго не ликвидируется только потому, что онсочетается с другим, не менее серьезным — неопределенностью в формулировкецелей обучения применительно каждому предмету, к каждому его разделу. Всевместе взятое приводит к тому, что фактически каждый преподаватель по-своемуопределяет критерий знаний учащихся. Отсюда логично следует разброс в оценкаходних и тех же знаний, у одного и того же учащегося.
Это означает, что,кроме программы знаний, подлежащих усвоению, по каждому предмету должна бытьпрограмма видов деятельности, в которые эти знания должны войти. Среди этихвидов деятельности часть из них может быть сформирована в предыдущем обучении,остальные подлежат формированию при изучении данного предмета.
Программа новых видовдеятельности — это такая же необходимая составная часть содержания обучения,как и программа знаний, отбираемая в той или иной области.
При этом следуетотметить, что если система действий, видов деятельности, используемых приусвоении знаний, ограничена, то будет происходить накопление знаний, но небудут приобретаться новые познавательные возможности. Так, в нашем примере спонятиями можно всю систему научных понятий того или иного учебного предметасформировать с помощью действия подведения под понятие. Ученик будеториентироваться каждый раз на существенные свойства предметов, безошибочнораспознавать их, но и только. Но можно сделать и другое: при усвоении двух-трехпонятий сформировать всю систему возможных познавательных действий. В этомслучае знаний ученик приобретает мало, но познавательные возможности его будутсущественно выше, чем в первом случае.
Сказанное означает, чтопри построении содержания обучения необходимо предусмотреть все основные видыдеятельности, необходимые для работы с данными знаниями, для решения задач,предусмотренных целью обучения. При этом важно отметить, что в их число должнывойти не только специфические приемы деятельности, характерные для даннойобласти знаний, но и логические приемы мышления. Разумеется, логические приемымышления всегда связаны с какой-то специфической деятельностью, в то же времяони должны выступать перед учащимися как самостоятельный предмет усвоения. Так,действие распознавания всегда связано со специфическими признаками испецифическими приемами по установлению наличия этих признаков в распознаваемыхобъектах. Однако этот прием содержит логическую часть, независимую от спецификиматериала, с которым работает человек. В силу этого, логические приемы, будучиусвоены при изучении одного предмета, могут в дальнейшем широко применяться приусвоении других учебных предметов как готовые познавательные средства.Следовательно, при построении содержания обучения необходимо учитыватьмежпредметные связи, используя при этом не только знания, обеспеченные ранееизученными курсами, но и приемы деятельности, — как специфические, так илогические.
Проведенный анализпоказывает, что в содержание обучения любому предмету фактически входят нетолько специфические знания, но и система специфических и логических приемовмыслительной деятельности, без которых данные знания не могут быть ни усвоены,ни применены.
Конкретное содержаниеотбираемых видов деятельности зависит не только от целей обучения, но ихарактера предметных знаний. Если в содержание обучения включеныфундаментальные знания, то деятельность, адекватная таким знаниям, должнапредставлять собой обобщенные приемы познавательной деятельности, пригодные дляанализа любого случая, входящего в систему вариантов проявления усваиваемойсущности. Если же программа знаний состоит из набора частных явлений, то ипрограмму деятельности будут составлять частные ее виды, каждый из которыхпригоден для работы лишь с соответствующим конкретным видом знаний даннойобласти.
Сформированные видыдеятельности будут соответствовать целям обучения только в том случае, когдапоследние будут представлены в виде типовых задач, при решении которых должныиспользоваться усваиваемые знания. Эти задачи также могут быть представлены наразном уровне общности: от набора конкретных, частных задач до системыфундаментальных, ориентированных на применение фундаментальных знаний. Впоследнем случае набор этих задач будет небольшой, но умение их решать означаетумение решить любой вариант из системы частных задач, являющихсяразновидностями фундаментальных. При этом в ряде случаев анализ на уровнеинвариантного содержания накопленных знаний и решаемых с их помощью задачпозволяет строить такие виды деятельности, которые оказываются пригодными для целогоряда дисциплин.
Итак, прежде чемсоставлять обучающую программу, мы должны иметь модель целей, представленную ввиде тех типовых задач, ради которых организуется обучение. Формулировка целейна языке задач необходима потому, что их содержание служит основой длясоставления программы деятельностей, которым необходимо учить обучаемых: каждаязадача предполагает деятельность (метод), обеспечивающую решение этой задачи.
Наличие программыдеятельностей, в свою очередь, позволяет усваиваемые знания включать с самогоначала в состав таких деятельностей, которые адекватны целям, и снятьсуществующий разрыв между усвоением и применением знаний. Усвоение знанийвсегда происходит через их применение — использование в какой-то деятельности.Однако в практике обучения часто средством усвоения служат деятельностизапоминания и воспроизведения знаний. Эта деятельность адекватна лишьсуществующей практике экзаменов, да и то только тогда, когда они проводятсянепосредственно после заучивания материала: после сравнительно небольшогопромежутка времени учащийся оказывается не в состоянии воспроизвести заученныезнания.
В тех случаях, когдапланируется обучение учащихся решению каких-то задач — знания используются приих решении, то есть усваиваются теперь в системе другой деятельности. Правда ив этом случае далеко не всегда отбираются задачи, отражающие современныетребования к выпускнику того или иного учебного заведения.
Наоборот, если знания ссамого начала включать в деятельность, адекватную целям обучения и спецификеусваиваемых знаний (опирающуюся на существенные стороны этих знаний), топроисходит одновременное усвоение и требуемое применение знаний, причемучащиеся непроизвольно и прочно запоминают выполняемую деятельность, а с ней ииспользованные при ее выполнении знания.
Если целипредставляются в виде типовых задач, то адекватное им содержание обучения — ввиде системы тех видов деятельности, которые обеспечивают успешное решение этихзадач. Качество знаний фактически определяется содержанием отобранной деятельности,входя в нее в виде ориентировочной основы или других ее элементов.
Анализ обучения можноначать, конечно, и в обратном порядке — от предметных знаний, включенных в нынесуществующие программы, но и в этом случае необходимо найти обоснованные ответына те же самые вопросы: а) в состав какой деятельности включать эти знания; б)соответствует ли выбранная деятельность тем жизненным задачам, ради которыхизучается данный предмет.
Проведенный анализпоказывает, что предметные знания соединяются с целями обучения черездеятельность. Она является центральным звеном, с какого бы конца учебногопроцесса мы ни двигались при его анализе.
В связи с этим встаетвопрос о методах моделирования требуемых видов деятельности. Конечно, нужнуюдеятельность можно лишь назвать. Допустим, деятельность по распознаваниюявлений, деятельность по доказательству теорем и т. д. Вводя задачи,требующие применения этой деятельности, мы будем способствовать ееформированию, но мы не сможем гарантировать ее формирования, не сможемобеспечить осознавание учащимися выполняемой деятельности, а также наилучшийспособ ее выполнения. В этом случае процесс ее становления остается взначительной степени неуправляемым, а тем самым и не гарантированным.
В тех случаях, когдазаранее известен объективный состав формируемой деятельности, он делаетсяпредметом усвоения учащихся и предметом управления со стороны обучающего. Врезультате обеспечивается сознательное усвоение всеми учащимися этойдеятельности и с теми качествами, которые требуются целями обучения.
Для выявленияобъективного состава деятельности используются два метода; один из них можетбыть назван как теоретико-экспериментальный путь.
В этом случае получениетребуемой познавательной деятельности начинается с построения предварительноймодели, основанной на теоретическом анализе решений задач данного класса, наанализе затруднений, возникающих у учащихся в практике обучения и на основезнаний о структуре и функциональных особенностях деятельности.
Второй этапрассматриваемого пути состоит в экспериментальной проверке полученной модели.Для этого берутся учащиеся, которые или совсем не знакомы с классом задач,решаемых с помощью данной деятельности, или знакомые с ними, но совсем не умеютих решать. У этих учащихся при реализации всех условий управления формируетсядеятельность в том содержании, которое выявлено в результате предварительногоанализа.
Наблюдение за ходомрешения задач в процессе обучения, анализ допущенных ошибок и результатыконтрольных заданий, направленных на проверку разных качеств сформированнойдеятельности, позволяют установить, все ли компоненты интересующей деятельностивыявлены и правильно ли установлен порядок их изучения. Если оказывается, чтопредварительно разработанная модель не полна (или не верна), то на основеанализа полученных результатов происходит ее доработка и дальнейшаяэкспериментальная проверка.
Особенность данногопути построения деятельности состоит в том, что он начинается с анализатребований, которые объективно предъявляют к человеческой деятельности задачи,ради решения которых эта деятельность формируется.
Другой путь — анализсложившихся видов деятельности. Этот путь выявления компонентов интересующейдеятельности в психолого-педагогических науках более распространен, чем первый.Суть его состоит в том, что отбирается группа людей, которые преуспевают врешении задач данного класса. Успешность решения ими задач принимаетсяфактически за показатель того, что применяемые ими приемы познавательнойдеятельности являются адекватными требованиям задач данного класса.
На первый взглядкажется, что этот путь более прост и более надежен. Фактически это не так. Делов том, что сформировавшаяся познавательная деятельность — это деятельностьумственная, обобщенная, сокращенная, автоматизированная. В таком виде выявитьее истинное содержание весьма трудно: в сознании человека остаются лишьотдельные ее звенья.
Это не значит,разумеется, что этот путь должен быть полностью отвергнут. Зная закономерностиформирования познавательной деятельности, в ряде случаев можно действие,выполняемое «по формуле», развернуть, представить его подлинное содержание.Вместе с тем, указание первого пути — теоретико-экспериментальное построениеприемов познавательной деятельности — ставит вопрос, возможно ли моделированиетаких приемов познавательной деятельности, которые не использовались до сихпор, а по эффективности превышают используемые. Мы отвечаем на этот вопросположительно. Дело в том, что процесс накопления познавательных возможностейчеловека идет, как правило, стихийно. В силу этого далеко не все приемыпознавательной деятельности, используемые людьми, являются рациональными.Психологическая наука, опираясь на знания о структуре и функциях человеческойдеятельности, должна не только фиксировать накопленный опыт, но и опережатьпрактику познания, освещать ей путь. Возможность моделирования болеерациональных приемов деятельности, чем достигнутые опытом, по-новому ставит ипроблему нормативных видов познавательной деятельности: нормативные видыпознавательной деятельности определяются не только имеющимися накоплениями всфере социального опыта, но и возможностями науки, призванной ускорять темпынакопления. В частности, исследования, проведенные за последние двадцать лет всоветской психологии на основе теории поэтапного формирования умственныхдействий П.Я. Гальперина, показали, что в этом отношении открываются большиеперспективы.
Анализ целей исодержания обучения фактически подвел нас к пониманию сути и третьего звенаобучения — процесса усвоения. Этот процесс всегда представляет собойдеятельность учащихся с усваиваемыми знаниями. В случае наличия заранеесоставленной программы видов деятельности учащиеся выполняют те их виды,которые были предусмотрены программой для данных знаний. Усвоить знания всистеме определенной деятельности можно только выполняя ее. Задача управлениясостоит в том, чтобы обеспечить усвоение этой деятельности всеми учащимися и стеми качествами, которые предусмотрены целью обучения. Таким образом в качествеобъекта управления выступает процесс усвоения, представляющий собойдеятельность обучаемого. Для реализации вышеуказанных требований применительнок управлению процессом учения необходима такая теория учения, которая,рассматривая процесс учения как усвоение учащимися различных видовдеятельности, располагает системой независимых характеристик (переменных)деятельности (объекта управления). Знание системы характеристик необходимо какдля определения содержания информации, которую необходимо получать по каналуобратной связи, так и для оказания корректирующих воздействий на управляемыйпроцесс.
Кроме того,психологическая теория должна указать основные этапы управляемого процесса(основные переходные состояния). Знание этапов процесса учения позволяетсоставить программу управления, адекватную природе этого процесса и логике егопереходов из одного качественного состояния в другое.
Анализ, проведенныйнами в ранее указанных, показал, что в психологии наиболее полно удовлетворяетэтим требованиям советская теория поэтапного формирования умственных действий,разработанная проф. П.Я. Гальпериным и его учениками и последователями. Именноэту теорию мы и рассматриваем в качестве психологической основы при построениинаучно обоснованных обучающих программ.
В качестве основнойсистемы характеристик любой деятельности, а тем самым и любых знаний, даннаятеория указывает следующие: форму, в которой деятельность может бытьиспользована человеком; степень обобщения усвоенной деятельности и знаний; мерасвернутости и мера освоенности (автоматизированность, легкость и т.п.).
Одна и та жедеятельность по форме может быть материальной или материализованной,перцептивной, внешнеречевой, умственной. Степень обобщения деятельности изнаний определяется отношением субъективно возможной широты их применения кобъективно возможной: каждая деятельность имеет свои границы применимости, нообучаемый не всегда исчерпывает их полностью. Мера приближения к этим границами характеризует степень обобщенности усвоенной деятельности.
Последние двехарактеристики связаны со степенью осознавания процесса выполняемойдеятельности и быстротой.
Качественные изменениядеятельности по этим характеристикам в сочетании и образуют этапы ее усвоения.
Согласно принятойтеории процесс усвоения проходит шесть этапов: мотивационный, этап составлениясхемы ориентировочной основы деятельности; этап формирования деятельности вматериализованной (материальной) форме; этап внешнеречевой деятельности; этапвыполнения деятельности во внешней речи про себя и этап выполнения деятельностив форме внутренней речи.
Данные характеристикидеятельности и этапы ее становления и определяют требования к составлениюобучающих программ. />/>2. При оценке авторскойтехнологии проверяйте ее на соответствие признакам педагогической(методической) технологии
 
Классификационныепараметры технологии
По уровню применения:общепедагогическая.
По философской основе:приспосабливающаяся.
По основному факторуразвития: социогенная.
По концепции усвоения:ассоциативно-рефлекторная + бихевиористская.
По характеру содержанияи структуры: проникающая.
По типу управления:программная.
По организационнымформам: классно-урочная, групповая, индивидуальная.
По подходу к ребенку:помощь.
По преобладающемуметоду: репродуктивная.
По направлениюмодернизации: эффективная организация и управление.
По категории обучаемых:любые.
Целевыеориентации
• Эффективное обучениена основе научно разработанной программы.
• Обучение, учитывающееиндивидуальные данные ребенка.
Концептуальныеосновы
Под программированнымобучением понимается управляемое усвоение программированного учебного материалас помощью обучающего устройства (ЭВМ, программированного учебника,кинотренажера и др.). Программированный учебный материал представляет собойсерию сравнительно небольших порций учебной информации («кадров», файлов,«шагов»), подаваемых в определенной логической последовательности
Принципыпрограммированного обучения
Первым принципомпрограммированного обучения является определенная иерархия управляющихустройств.
Термин «иерархия»означает ступенчатую соподчиненность частей в каком-то целостном организме (илисистеме) при относительной самостоятельности этих частей. Поэтому говорят, чтоуправление таким организмом или системой построено по иерархическому принципу.
Сущность второгопринципа — принципа обратной связи вытекает из кибернетической теориипостроения преобразований информации (управляющих систем) и требует цикличнойорганизации системы управления учебным процессом по каждой операции учебнойдеятельности. При этом имеется в виду не только передача информации онеобходимом образе действия от управляющего объекта к управляемому (прямаясвязь), но и передача информации о состоянии управляемого объекта управляющему (обратнаясвязь).
Обратная связьнеобходима не только педагогу, но и учащемуся; одному — для понимания учебногоматериала, другому — для коррекции. Поэтому говорят об оперативной обратнойсвязи. Обратная связь, которая служит для самостоятельной коррекции учащимисярезультатов и характера его умственной деятельности, называется внутренней.Если же это воздействие осуществляется посредством тех же управляющихустройств, которые ведут процесс обучения (или педагогом), то такая обратнаясвязь называется внешней. Таким образом, при внутренней обратной связи учащиесясами анализируют итоги своей учебной работы, а при внешней это делают педагогиили управляющие устройства.
Третий принциппрограммированного обучения состоит в осуществлении шагового технологического процессапри раскрытии и подаче учебного материала. Выполнение этого требованияпозволяет достичь общепонятности обучающей программы.
Шаговая учебнаяпроцедура — это технологический прием, означающий, что учебный материал впрограмме состоит из отдельных, самостоятельных, но взаимосвязанных,оптимальных по величине порций информации и учебных заданий (отражающихопределенную теорию усвоения знаний учащимися и способствующих эффективномуусвоению знаний и умений). Совокупность информации для прямой и обратной связии правил выполнения познавательных действий образует шаг обучающей программы.
В состав шагавключаются три взаимосвязанных звена (кадра): информация, операция с обратнойсвязью и контроль. Последовательность шаговых учебных процедур образует обучающуюпрограмму — основу технологии программированного обучения.
Четвертый принциппрограммированного обучения исходит из того, что работа учащихся по программеявляется строго индивидуальной, возникает естественное требование вестинаправленный информационный процесс и предоставлять каждому учащемусявозможность продвигаться в учении со скоростью, которая для его познавательныхсил наиболее благоприятна, а в соответствии с этим возможность приспосабливатьи подачу управляющей информации. Следование принципу индивидуального темпа иуправления в обучении создает условия для успешного изучения материала всемиучащимися, хотя и за разное время.
Пятый принцип требуетиспользования специальных технических средств для подачи программированныхучебных материалов при изучении ряда дисциплин, связанных с развитиемопределенных черт личности и качеств учащихся, например, хорошей реакции,ориентировки. Эти средства можно назвать обучающими, так как ими моделируется слюбой полнотой деятельность педагога в процессе обучения.
Виды обучающихпрограмм
• Линейные программыпредставляют собой последовательно сменяющиеся небольшие блоки учебнойинформации с контрольным заданием. Обучающийся должен дать правильный ответ,иногда просто выбрать его из нескольких возможных. В случае правильного ответаон получает новую учебную информацию, а если ответ неправильный, топредлагается вновь изучить первоначальную информацию
• Разветвленнаяпрограмма отличается от линейной тем, что обучаемому, в случае неправильногоответа, может предоставляться дополнительная учебная ин формация, котораяпозволит ему выполнить контрольное задание, дать правильный ответ и получитьновую порцию учебной информации.
• Адаптивная программаподбирает или предоставляет обучаемому возможность самому выбирать уровеньсложности нового учебного материала, изменять его по мере усвоения, обращатьсяк электронным справочникам, словарям, пособиям и т.д.
Адаптивность в темпеучебной работы и оптимальность обучения достигаются только путем использованияспециальных технических средств, в частности, компьютера, работающих попрограмме поиска наивыгоднейшего режима обучения и автоматически поддерживающихнайденные условия. В частично адаптивной программе осуществляется разветвление(дается другой вариант) на основе одного (последнего) ответа ученика. Вполностью адаптивной программе диагностика знаний учащегося представляетмногошаговый процесс, на каждом шаге которого учитываются результатыпредыдущих.
• Комбинированнаяпрограмма включает в себя фрагменты линейного, разветвленного, адаптивногопрограммирования. Алгоритм. Пошаговые программы породили алгоритмизациюобучения — составление учебных алгоритмов. Алгоритм в дидактике — этопредписание, определяющее последовательность умственных и/или практическихопераций по решению задач определенного класса. Алгоритм является каксамостоятельным средством обучения, так и частью обучающей программы.
Как разновидность идейпрограммирования в обучении возникает блочное и модульное обучение.
Блочное обучениеосуществляется на основе гибкой программы, обеспечивающей ученикам возможностьвыполнять разнообразные интеллектуальные операции и использовать приобретаемыезнания при решении учебных задач. Выделяются следующие последовательные блокитакой обучающей программы, предусматривающие гарантированное усвоениеопределенного темой материала:
-  информационныйблок;
-  тестово-информационный(проверка усвоенного);
-  коррекционно-информационный(в случае неверного ответа — дополнительное обучение);
-  проблемныйблок: решение задач на основе полученных знаний;
-  блокпроверки и коррекции.
Изучение следующей темыповторяет вышеприведенную последовательность.
Модульное обучение (какразвитие блочного) — такая организация процесса учения, при которой учащийсяработает с учебной программой, составленной из модулей.
Технология модульногообучения является одним из направлений индивидуализированного обучения,позволяющим осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но исодержание учебного материала. Сам модуль может представлять содержание курса втрех уровнях: полном, сокращенном и углубленном. Программный материал подаетсяодновременно на всех возможных кодах: рисуночном, числовом, символическом исловесном. Обучающим модулем называют автономную часть учебного материала,состоящую из следующих компонентов:
-точно сформулированнаяучебная цель (целевая программа);
-банк информации:собственно учебный материал в виде обучающих программ;
-методическоеруководство по достижению целей;
-практические занятия поформированию необходимых умений;
-контрольная работа,которая строго соответствует целям, поставленным в данном модуле.
Общая система знаний икачеств личности представляется как иерархия модулей. Система контроля и оценкиучебных достижений — рейтинговая; накопление рейтинга происходит в процессетекущего, промежуточного и заключительного контроля. Объединение идеи модулей стехнологией проблемного обучения дает гибкую технологию проблемно-модульногообучения; она разрабатывается в основном для высшей школы, но может быть примененаи в средней.
Еще одним вариантомпрограммированного обучения является технология полного усвоения знаний. Послеопределения диагностично поставленных целей по предмету материал разбивается нафрагменты — учебные элементы, подлежащие усвоению. Затем разрабатываютсяпроверочные работы по разделам (сумме учебных элементов), далее организуетсяобучение, проверка — текущий контроль, корректировка и повторная, измененнаяпроработка — обучение. И так до полного усвоения заданных учебных элементов итем, разделов, предмета в целом./>/>3. Разработать два конспектауроков (по стереометрии, алгебре и началам анализа), реализующие положениятехнологии
Урок по предметуАлгебра и начала анализа
Тема урока.Первоначальное знакомство с Mathcad.
Цель урока. Познакомитьучащихся с назначением, с основными возможностями и понятиями пакета.
Тип урока. Изучениенового материала.
Ход урока.
I. Организационныймомент. (5 минут).
II. Объяснение новогоматериала. (30 минут)1) Назначение пакета и основные его возможности.2) ЗапускMathcad.3) Рабочее окно Mathcad III. Итог урока. (5 минут)
Ход урока.
I. Организационныймомент.
Учащиеся записываюттему урока в тетрадь, учитель проверяет присутствующих на занятии.
II. Объяснение новогоматериала.
То, что под знаком!,учащиеся записывают в тетрадях.
1) Назначение пакета!Mathcad является интегрированной системой программирования, ориентированной напроведение математических и инженерно-технических расчетов. Он является новойуникальной системой для работы с формулами, числами, текстами и графиками. Пакетчрезвычайно прост в использовании. Его интерфейс настолько удобно сделан, чтопользователь работает с рабочим листом программы, как с листом бумаги, где онпишет формулы и математические выражения в их привычной нотации! СистемаMathcad содержит текстовый редактор, мощный вычислитель и графическийпроцессор. Текстовый редактор служит для ввода и редактирования текстов. Текстыявляются комментариями, и входящие в них математические выражения неисполняются. Текст может состоять из слов, математических выражений и формул,спецзнаков. Отличительная черта Mathcad — использование общепринятой вматематике символики. Например, знак деления обозначается горизонтальнойчертой, а не наклонной. Вычислитель обладает уникальными возможностями. Онобеспечивает вычисления по сложным математическим формулам, имеет большой наборвстроенных математических функций, позволяет вычислять ряды, суммы ипроизведения, определенные интегралы и производные, работать с комплекснымичислами, а также решать линейные и нелинейные уравнения, выполнять векторные иматричные операции. Графический процессор служит для создания графиков.Графический процессор сочетает чрезвычайную простоту общения с пользователем ссамыми изысканными возможностями графических средств. Простые графикинескольких функций пользователь может начать строить буквально в первые секундызнакомства с системой. Помимо традиционных типов графиков, можно строитьполярные графики, графики поверхностей, графики векторных полей и линии уровня.Графика ориентирована на решение типичных математических задач. Возможнобыстрое изменение графиков, наложение их на текстовые надписи и перемещение влюбое место документа. Объединяя в одном рабочем месте текст, графику иматематические вычисления, Mathcad облегчает понимание самых сложныхвычислений.
2) Запуск пакета.
Познакомимся с одним изосновных способов запуска пакета Mathcad.
1. Переместитьуказатель мыши (сейчас он имеет вид стрелки) на кнопку Пуск, расположенную влевом углу экрана, и щелкните основной кнопкой мыши.
2. Перемещать указательвверх до тех пор, пока пункт меню Программы не окажется подсвеченным. На экранепри этом возникнет список программ.
3. Перемещать указательдо тех пор, пока выбранным не окажется пункт меню Mathcad PLUS.
4. Щелкнуть на нем,чтобы открыть Mathcad.! Запуск Mathcad: Пуск>Программы>Mathcad Plus.
3) Рабочий экранMathcad.
Теперь рассмотримэлементы окна пакета. Подобно другим программам под Windows, Mathcad содержитполосу меню (верхняя строка в окне). Чтобы вызвать меню, достаточно щелкнуть понему мышью или нажать клавишу [Alt] вместе с подчеркнутым символом. Каждаякнопка в полосе кнопок, находящейся ниже меню, открывает палитру символов. Этипалитры служат для вставки операторов, греческих букв, графиков и т.п. Нижеэтой полосы кнопок — панель инструментов. Многие команды меню можно быстровызвать, нажать кнопку на панели инструментов. Для того, чтобы узнать, чтоделает кнопка, достаточно нажать на нее, и появится строка сообщений. Прямо подпанелью инструментов располагается панель шрифтов. Она содержит шаблоны выбораи кнопки, используемые для задания характеристик шрифтов в уравнениях и тексте.Учащиеся просматривают рабочий экран пакета. В правой стороне окна вы видитевертикальную полосу прокрутки. Она позволяет просмотреть те части рабочегоместа, которые в данный момент не отображаются на экране. Для того, чтобыувидеть то, что находится на рабочем листе выше или ниже отображаемой в текущиймомент части, достаточно щелкнуть на соответствующей стрелке полосы прокрутки. Внижней части окна вы видите горизонтальную полосу прокрутки. Она действуетаналогично вертикальной. Различие лишь в том, что прокрутка осуществляетсявправо и влево, а не вверх и вниз. Далее учащиеся просматривают действия полоспрокрутки.4) Основные понятия. Mathcad прост. Он был создан в соответствии сглавными задачами: быть мощным, гибким и легким в использовании. В Mathcad:-Везде используется привычный способ математической записи. Если существуетобщепринятый способ изображения уравнения, математической операции или график,то Mathcad использует его.- То, что вы видите, это то, что вы получаете. Несуществует никакой скрытой информации; все показывается на экране. Результатвывода на печать выглядит в точности так же, как на экране дисплея.- Длясоздания простых выражений достаточно их просто напечатать. Мathcad используетклавиши для печати стандартных математических операций.
Mathcad позволяетсоздать график, вычислить интеграл или другое математическое выражение, простозаполняя пустые поля в предлагаемых бланках — числовые алгоритмы, используемыепакетом, являются общепринятыми и отличаются устойчивостью и хорошейизученностью. Вычисление интегралов, обращение матриц и решение уравненийосуществляются надежными стандартными методами.
III. Итог урока.
Итак, сегодня мы с вамипознакомились с одним из самых мощных интегрированных математических пакетов — Mathcad. Научились запускать пакет, изучили рабочий экран, познакомились сосновными понятиями и возможностями пакета Mathcad. А теперь ответьте навопросы.
1) Каково назначениепакета?
2) Как производитсязапуск пакета?
3) Назовите всеэлементы окна пакета.
4) Каковы основныевозможности пакета?
Урок по предметуГеометрия
Тема урока.Моделирование на уроках геометрии
Введение методакоординат в геометрии позволяет решать алгебраическим способом геометрическиезадачи. Метод координат связал два важных раздела математики и позволилразвивать конструктивистское мышление учащихся. Решение сложных геометрическихзадач начинается с изготовления чертежа. Этот процесс аналогичен процессупостроения алгоритма в программировании. На дисплее легко воспроизводится нетолько статистическая картина, но и динамическая. В интерактивном режимевозможны динамические чертежи, сам процесс построения чертежа, анализполученных конфигураций. Современные программные средства позволяют обойтисьбез программирования. Их можно активно использовать в учебном процессе. Ноболее важна для учащихся технология моделирования процессов, реализуемыхпрограммными средствами. Эти технологии являются эффективным средствомобучения.
В процессемоделирования геометрических объектов воображение, логическое мышлениесвязываются с изображением, совершаются элементы исследовательскойдеятельности, интегрируются знания. Особенно эффективно моделированиегеометрических мест точек на учебных компьютерных моделях, где модельпредставлена в форме программы на языке программирования. Такие модели полезныдля глубокого понимания геометрической задачи. Динамические модели позволяютнаблюдать изменение чертежа и смену состояний процесса моделирования вовремени. Основа моделирования — ортонормированный репер. Написание моделирующихпрограмм происходит на спаренных уроках геометрии и информатики. Такие уроки –хорошие упражнения в технике программирования: построение алгоритма,представления данных и т. п. Перед построением модели сначала учащиеся решаютгеометрическую задачу, вводят канонический репер геометрического места точек, находятуравнение этого ГМТ. Постановку задачи компьютерного моделированиягеометрического места точек осуществляются в одной из двух форм:
Средствами средыпрограммирования TurboPascal моделировать процесспостроения геометрического места точек:
1) вычисляя координатыточек, входящих в ГМТ, по известным формулам на экране компьютера путемсоставления и решения уравнений;
2) выполняясканирование для определения координат точек.
Рассмотрим одну иззадач, предложенную на совместных уроках геометрии и информатики: Найтимножество точек плоскости, сумма квадратов расстояний каждой из которых довершин данного прямоугольника равна квадрату длины данного отрезка. Учащиесясначала на уроке геометрии находят, что если длина данного отрезка больше длиныдиагонали прямоугольника, то искомое ГМТ – окружность с центром в центресимметрии прямоугольника и радиусом
/>,
где m– длина данного отрезка, a, b– длинысторон прямоугольника.
При />,искомое ГМТ — точка.
При />,искомое ГМТ – нулевое множество.
После геометрическогорешения задачи учащиеся приступают к моделированию.
Моделирование
Постановка задачи:Средствами среды программирования моделировать процесс построения ГМТ, вычисляякоординаты всех точек по математическим формулам, выполняя сканированиеэкранной области для определения координат точек и проверки условий, полученныхиз математических формул.
План моделирования
Для переменной точки Миз области сканирования вычислять квадраты длин отрезков АМ, СМ, ВМ, ДМ, где А,В, С, Д,- вершины прямоугольника с координатами А (0,0), В(0, в), С (а, в),Д(0, а). Искомое ГМТ – множество точек М.
Технология моделирования
1.Изобразитьпрямоугольник
2.С помощью известныхпроцедур изобразить искомое ГМТ.
В учебнике АлександроваА.Д. «Геометрия» для 9 классов достаточно много задач на нахождение ГМТ наплоскости, которые успешно можно моделировать средствами среды программированияTurbo Pascal.
Школьный курс геометриисостоит из элементов оснований геометрии и прикладной математики. Поэтомуприкладные задачи являются неотъемлемой частью школьного образования.Использование компьютера позволяет осуществить насыщенную деятельность врешение прикладных задач на уроках геометрии.

Списокиспользованных источников
 
1.     Методикасоставления обучающих программ. (Учебное пособие). М., Изд-во Моск. ун-та, 1980.
2.     ТалызинаН.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М., 1969.