Программные продукты и системы

В создании и использовании учебных компьютерных технологий (УКТ) уже накоплен значительный опыт. К настоящему времени существенно возросло качество программных реализаций таких изделий. С большой степенью уверенности можно отметить, что пройден значительный этап в компьютеризации образования, на котором произошел переход от разработки и применения в педагогическом процессе отдельных компьютерных программ к широкому практическому внедрению целостных компьютеризированных курсов (КК) по отдельным предметам или группе смежных предметов. Их рекомендуется использовать не только в основных дисциплинах, но и в разработанных экспериментальных учебных курсах, которые ориентированы на применение компьютерной техники при обучении.

Особенностью истекшего периода компьютеризации образования явилось следующее: в основном решились проблемы создания УКТ; осуществлялись поиски качественных реализаций, доказательства и обоснования необходимости их применения в педагогическом процессе и эффективных сочетаний с другими современными техническими средствами обучения; проводились разработки нового содержания, исследования новых организационных форм, методов обучения и т.д.

Вместе с тем, при создании учебных компьютерных технологий разработчики УКТ уделяли недостаточно внимания методикам использования этих технологий в педагогическом процессе, ограничиваясь только описанием работы и общими рекомендациями. Это вызывает определенные трудности у педагогов при планировании занятий, анализе последствий обучения и выявлении тенденций формирования способностей, знаний, умений и навыков, при оценивании изменившихся свойств развивающейся личности и т.д.

Опыт показал, что основное и главное, что нужно знать педагогу об УКТ – это информация об ее общей педагогической полезности (ОПП) применения в образовательном процессе. Под педагогической полезностью (ПП) учебной компьютерной технологии понимается ее дидактическое качество (целесообразность и эффективность), которое обеспечивает формирование личности обучающегося. Поэтому одновременно с проектированием и созданием УКТ разрабатывался механизм (методика) оценки ПП их использования в реальном учебно-воспитательном процессе общеобразовательной школы (ООШ).

Представление УКТ в виде системы и анализ накопленного опыта их применения в реальном учебном процессе потребовали комплексного подхода к оценке ОПП УКТ и решения двух взаимосвязанных задач по определению а) педагогической целесообразности проектирования, создания и применения в общеобразовательной системе УКТ; б) педагогической эффективности УКТ.

Под педагогической целесообразностью (ПЦ) УКТ понимается соответствие желаемых изменений свойств и качеств личности обучаемого, спрогрнозированных в УКТ, целям и задачам обучения.

При оценке ПЦ проектирования, создания и внедрения УКТ в учебный процесс ООШ существуют различные точки зрения. Так, в работе [3] дается экспертная оценка ПЦ на качественном уровне. Субъективное качественное описание УКТ отражает субъективный опыт и не является достаточно научно обоснованным.

Поэтому возникает проблема усиления объективности в оценке ПЦ целостных КК, чего можно, вероятно, достичь, перейдя к строго количественному описанию и измерению оценок и показателей и затем к сравнению их с теоретическими или моделируемыми.

При оценке ПЦ решаются следующие исследовательские взаимосвязанные задачи: определение степени влияния УКТ на развитие личности обучающегося; решение вопросов усовершенствования УКТ на основе анализа результатов их использования в учебном процессе с целью улучшения структуры, содержания, методики обучения, а также показателей эффективности и определения их оптимальных значений.

На наш взгляд, такой подход позволит: перейти от внешнего описания свойств УКТ к анализу внутренних механизмов последствий обучения; облегчить работу педагогу по управлению учебно-познавательной деятельностью; решать задачи по обеспечению ПП УКТ в реальном учебном процессе.

Оценку ПЦ разработки и использования УКТ необходимо определять с учетом возможностей педагогической системы в смысле выполнения ею основных целевых функций [1, с. 6].

Оценка ПЦ УКТ должна осуществляться на следующих этапах: а) проектирования и создания УКТ; б) апробации УКТ в реальном учебном процессе ООШ; в) практического использования УКТ в общеобразовательной системе (согласование УКТ с реальными условиями ее функционирования и решения задач по обеспечению ПЦ).

В результате решения первой задачи может быть получен положительный ответ о ПЦ проектирования УКТ, построена ее концептуальная модель (макет) и спрогнозированы трансформации свойств, качеств и признаков личности обучаемого, указаны их возможные предельные значения.

Анализируя УКТ в содержательном аспекте, можно выявить, что в любой УКТ определены цели обучения и воспитания, конкретное содержание, организационные формы занятий, дидактические процессы, промоделированы действия обучаемого, учителя и компьютера с программным обеспечением. Каждая УКТ решает конкретную дидактическую задачу в соответствующей технологии обучения. В реальном педагогическом процессе с применением УКТ действует конкретный учащийся.

На основании предъявляемых знаний, умений и навыков, уровня развития и результатов обучения устанавливается “портрет” обучающегося (состояние свойств личности).

Это позволяет рассматривать обучение с использованием УКТ как конкретную реализацию педагогической системы (ПС) при заданных значениях параметров. Последние задают приближение (аппроксимацию) ПС посредством УКТ.

Главной задачей образования является развитие личности. Из определения ПС [1, с. 6], где норма развития определяется запросами общества, параметрическое пространство для решения задач идентификации УКТ следует формировать, по-видимому, на основе общей структуры личности (свойства, качества и признаки) и свойств ПС.

В основе концепции построения системы количественных измерителей для решения вопроса о ПЦ УКТ лежит системное представление о личности обучаемого.

Исходя из структуры личности [1, с. 36], выделим свойство, основанное на качествах личности: опыт, характеризующее развитие способностей, формирование знаний, умений и навыков.

При оценке ПЦ УКТ используется следующая система измерителей: научность, мастерство, объем, осознанность. Они характеризуются соответственно ступенью абстракции, уровнем усвоения, широтой опыта, степенью осознанности. Критериями для принятия решения о ПЦ являются: изменения по траекториям подготовленности обучающегося, индекс развития, коэффициент усвоения.

В реальных условиях параметр научности закладывается разработчиком УКТ в структуру КК. Обоснованность применения данного уровня научности определяется пользователем экспертным путем по коэффициенту обоснованности. Исходными данными для выбора фактического уровня абстракции служат: уровень и тип ООШ, подготовленность учащихся, соответствие содержания, заложенного в предметный компонент КК, реальным потребностям учителя.

Параметр мастерство позволяет дать аналитический прогноз модели процесса обучения, реализованной в ПС, с включенной в нее УКТ в соответствии с ее структурными элементами (цель, содержание, методы и средства обучения, организационные формы, контроль) на выделенном уровне абстракции. Чтобы спрогнозировать требуемый уровень мастерства развивающейся личности, необходимо оценить характер связи между деятельностью и технологией обучения. Это можно осуществить посредством измерения уровня учебно-познавательной деятельности, приписывая ей также соответствующий ранг.

Введенный в работе [2] индекс развития позволяет устанавливать пороговое значение необходимого уровня сформированности умения или навыка. Встраивание его конкретного значения в технологию обучения с применением КП позволит не только управлять учебным процессом, но также прогнозировать степень автоматизма и давать после обучения реальную ее оценку индивидуально по каждому обучающемуся.

Для характеристики параметра объем в качестве измерителя применяется параметр широта опыта, который оценивается числом учебных элементов в логической структуре содержания изучаемого предмета. Измерение этого параметра позволяет оценить также широту основы ориентировочных действий. Общая формула для вычисления признака широта опыта по простейшим составным единицам определяется как сумма изучаемых объектов, явлений, процессов и видов деятельности.

Параметр объем определяется разработчиком УКТ. Для определения качества усвоения предлагаемого объема вычисляется коэффициент усвоения, встроенный в алгоритмы диагностирования последствий обучения. По окончании обучения с помощью УКТ педагогу может быть выдана количественная величина усвоения данного учебного материала.

Установление осознанности позволяет оценить, как выполняется дидактический принцип сознательного усвоения знаний, умения обоснованного выбора способов выполнения заданий, то есть соответствия модельной основы ориентировочной деятельности реально выбираемой и используемой обучаемым.

Представление о степени осознанности усвоения позволит не только прогнозировать степень вполне осмысленной деятельности обучаемого, но и давать определенные гарантии формирования соответствующих этой степени способности к переносу знаний и способности к объяснению. Для оценки достижения осознанности усвоения можно использовать показатель сформированности осознанности, определяемый отношением достигнутого уровня к целевому.

На практике этот показатель определяется или устанавливается по результатам учебно-познавательной деятельности обучающихся. При этом целевая степень осознанности проектируется разработчиком УКТ в КК. Она определяется содержанием учебного материала, возрастными и психофизиологическими особенностями учащихся, их уровнем подготовленности, типом используемой учебной информации и т.д.

Для уточнения вышеназванных параметров используются оценки, характеризующие функционирование УКТ в дидактическом процессе. К таким оценкам относятся: дидактический объем (ДО) и степень интенсивности (СИ). При этом ДО будет мерой, а СИ ценой ПЦ УКТ.

ДО определяется как произведение коэффициента усвоения, показателя объема учебного материала, определенного для усвоения, оценки широты опыта на степень качества осознанности, показатель подготовленности учащихся. Качество подготовленности учащихся определяется как разность между достигнутым (достигаемым) уровнем подготовленности и начальным уровнем. Следовательно, для практического доказательства ПЦ применения в учебном процессе целостных КК необходимо получить как по каждому ученику, так и по группе обучаемых в целом, значение ДО реальное, близкое к решению дидактической задачи.

Установление ДО позволяет и спрогнозировать цену достижения обучаемым конечного результата при обучении. Такой мерой может быть интенсивность освоения ДО.

Степень интенсивности дидактического процесса для отдельного ученика по отношению к установленной норме интенсивности (заданной скорости усвоения) определяется как произведение степеней: усвоения содержания, подготовленности, сформированности осознанности, перегрузки (недогрузки) обучения.

По значению ДО (скорости усвоения или интенсивности дидактического процесса) все учебные компьютерные технологии можно разбить на два класса: программные изделия как модели, реализующие технологии обучения, и программные изделия как средства, обеспечивающие учащихся и педагогов разнообразной информацией в автоматизированном режиме.

Из всего сказанного следует, что при решении задачи идентификации ПЦ УКТ получаем решение в виде количественных оценок параметров. После проведения анализа числовых величин принимается решение о самой ПЦ УКТ.

Под педагогической эффективностью (ПЭ) УКТ понимается степень соответствия сформированных в процессе обучения свойств и качеств личности обучаемого предписанным (спрогнозированным) в УКТ.

Решение вопроса о ПЭ УКТ позволяет получить педагогу информацию о действительных возможностях УКТ в реальных условиях протекания учебного процесса. Это информация о том, соответствуют ли итоговые результаты обучения тому, что предписано в УКТ как по отдельному ученику, так и по всей группе обучаемых. Более того, обоснованно ли реализованы в УКТ как в программе алгоритмические приемы, методические принципы, дидактические свойства, требования физиологии, эргономики и т.д. Основной вывод, который должен быть получен, – это какова степень адекватности модели УКТ к реальному учебному процессу и какова цена достижения по ней целей обучения.

Для решения задач по определению ПЭ УКТ предлагается использовать систему оценок (отклонение от норм, заложенных в структуру УКТ), выявляющих свойства УКТ как модели, работающей в реальном режиме времени.

Математическое обеспечение этого анализа разделено на три блока оценок, которые позволяют последовательно от формирования информационной базы перейти к оценке последствий обучения и анализу УКТ.

В качестве информационной базы устанавливаются начальные и конечные состояния измерителей, их предельные или нормированные значения, а также вычисленные по определенным формулам тенденции.

Последствия обучения в группе описываются средними фактическими и прогностическими тенденциями, отклонениями от установленных норм и индивидуальными усредненными оценками.

Свойства УКТ как модели педагогического процесса оцениваются величинами, отражающими степени близости воспроизведенного учебного процесса посредством УКТ к его расчетным предельным характеристикам, с учетом погрешностей обучения, результатов моделирования развития личности, алгоритма решения дидактической задачи.

Конкретный измеритель определяется, в основном, исходя из методов и приемов диагностирования достижения цели обучения или установления предела, по достижении которого диагностирование прекращается.

С целью унификации процедур анализа педагогической эффективности УКТ предложены параметры, по которым вычисляются описательные оценки для характеристики результатов обучения с помощью УКТ как по каждому обучающемуся индивидуально, так и группе в целом.

Использование приведенных оценок позволяет объективно установить педагогическую эффективность УКТ. Массовое применение описанного подхода приведет к унификации процедур анализа, выработке соглашений по оценкам и критериям научной обоснованности принятий решений по внедрению в учебный процесс ООШ КК.

Решение задачи по определению педагогической эффективности УКТ может производиться только после решения задачи об ее ПЦ. Педагогическая эффективность УКТ прогнозируется на этапе проектирования и создания, а затем уточняется на этапах ее апробации и практического применения в учебном процессе (согласование УКТ-технологии с реальными условиями ее функционирования и решения задач по обеспечению ПЭ).

ПП УКТ определяется на следующих взаимосвязанных и взаимообусловленных этапах: подготовительном; проектирования; создания; апробации; уточнения; доработки и внесения изменений в методические рекомендации; практического использования УКТ в общеобразовательной системе.

В результате определения ПЦ и эффективности УКТ формулируется вывод о ПП использования в образовательном процессе анализируемой УКТ и даются рекомендации по ее применению в ООШ.

Список литературы

1. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. – М.: Педагогика,1989. – 192 с.

2. Дремина Л.А., Скибицкий Э.Г., Слуднов А.В. К вопросу о моделировании измерения развития личности при обучении с помощью компьютеризированных курсов // Информационные технологии в образовании. – Новосибирск: ИПСО РАО, 1994. – № 11. – С. 38-41.

3. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. – М.: Школа-Пресс, 1994. – 205 с.