Метод программированного обучения в преподавании математики
Словесные методы обучения
Наиболее важными словесными методами являются рассказ, лекция, беседа и др. В качестве примера покажем, как задание можно выполнить применительно к рассказу. Рассказ - это словесный метод обучения, который:
1) предполагает устное повествовательное, целеустремленное изложение учебного материала;
2) применяется при изложении учебного материала, носящего ознакомительный характер;
3) не прерывается вопросами к учащимся;
4) позволяет при минимальных затратах времени сообщить максимум знаний;
5) предполагает использование таких методических приемов, как изложение информации, активизация внимания, ускорение запоминания, а также логических приемов сравнения, сопоставления, выделения главного, резюмирования;
6) характеризуется недостаточной долей самостоятельного познания учащихся, ограниченностью элементов поисковой деятельности;
7) затрудняет обратную связь: учитель не получает достаточной информации о качестве усвоения знаний, не может учесть индивидуальных особенностей всех учащихся.
Существует несколько видов рассказа: рассказ-вступление, рассказ-изложение, рассказ-заключение. Условия-ми эффективного применения рассказа являются тщательное продумывание плана, выбор наиболее рациональной последовательности раскрытия темы, удачный подбор примеров и иллюстраций, поддержание должного эмоционального тона изложения.
Наглядные методы обучения
Метод иллюстраций предполагает показ учащимся различных иллюстративных пособий: плакатов, таблиц, схем, рисунков из учебника, зарисовок и записей на доске, моделей геометрических фигур, натуральных предметов и т. д.
Метод демонстраций обычно связан с демонстрацией приборов, опытов, показом кинофильмов, диафильмов, слайдов, кодопозитивов, использованием учебного телевидения, магнитофонных записей и т. д.
Практические методы обучения
Они охватывают различные виды деятельности ученика: постановку практических заданий, планирование хода его выполнения, формулирование и анализ итогов практической работы. Практические работы при обучении математике обычно связываются с построениями, измерениями, вычислениями, изготовлением наглядных пособий. К практическим относятся письменные упражнения (тренировочные, комментированные), лабораторные работы, выполнение заданий в учебных мастерских с применением измерительных и разметочных инструментов. В связи с компьютеризацией обучения повышается роль автоматизированных систем обучения на базе ЭВМ. В режиме автоматизированного обучения реализуются практически все элементы учебного процесса (справочноинформационное обслуживание, повторение пройденного материала, самоконтроль, генерация большого набора учебных задач, синтаксический и семантический анализ сообщений учащихся, демонстрация хода решения задачи, учет возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, статистическая обработка данных диагностики и контроля знаний). Программированное обучение обычно проводится в диалоговом режиме работы ЭВМ. С помощью микрокалькуляторов могут быть предложены программы для контроля знаний учащихся (контролирующие программы) и обучения их (обучающие программы).
Методы проблемного обучения
Под проблемным обучением обычно понимают обучение, протекающее в виде снятия (разрешения) последовательно создаваемых в учебных целях проблемных ситуаций. Что же такое проблемная ситуация?
С психологической точки зрения проблемная ситуация представляет собой более или менее явно осознанное затруднение, порождаемое несоответствием, несогласованностью между имеющимися знаниями и теми, которые необходимы для решения возникшей или предложенной задачи.
Задача, создающая проблемную ситуацию, и называется проблемной задачей, или просто проблемой.
Сказанное относится и к науке, и к обучению, названному проблемным и имитирующему в какойто мере процесс развития научных знаний путем разрешения проблемных ситуаций. Нередко задача, которая является проблемной при изучении школьного курса математики (учебной проблемой), когда-то возникала как научная проблема.
В качестве психологической основы проблемного обучения обычно называют сформулированный С. Л. Рубинштейном тезис: "Мышление начинается с проблемной ситуации".
Осознание характера затруднения, недостаточности имеющихся знаний раскрывает пути его преодоления, состоящие в поиске новых знаний, новых способов действий, а поиск - компонент процесса творческого мышления. Без такого осознания не возникает потребности в поиске, а следовательно, нет и творческого мышления. Таким образом, не всякое затруднение вызывает проблемную ситуацию. Оно должно порождаться недостаточностью имеющихся знаний, и эта недостаточность должна быть осознана учащимися. Однако и не всякая проблемная ситуация порождает процесс мышления. Он не возникает, в частности, когда поиск путей разрешения проблемной ситуации непосилен для учащихся на данном этапе обучения в связи с их неподготовленностью к необходимой деятельности. Это чрезвычайно важно учесть, чтобы не включать в учебный процесс непосильных задач, способствующих не развитию самостоятельного мышления, а отвращению от него и ослаблению веры в свои силы.
1) порождение проблемной ситуации (в науке или в процессе обучения),
2) определенная готовность и определенный интерес решающего к поиску решения и
3) возможность неоднозначного пути решения, обусловливающая наличие различных направлений поиска.
Совершенно очевидно, что эти признаки носят прагматический характер, т. е. они отражают отношение между задачей и теми, кому она предложена. Не имеет смысла ставить вопрос, например: "Является ли задача "Решить уравнение х*x-5х-4=0" проблемной?" - безотносительно к тому, кому она предложена. Вопрос неопределенный, так как на него нельзя однозначно ответить. Если эта задача предложена учащимся до того, как они изучили теорию квадратных уравнений и знают формулу корней, она для них несомненно проблема, создает у них проблемную ситуацию, так как имеющиеся у них знания недостаточны для ее решения. Если же эта задача предложена учащимся, уже владеющим соответствующим алгоритмом, то, естественно, для них она не является проблемой.
В связи с проблемным обучением употребляют обычно два термина: "проблема" и "проблемная задача". Иногда они понимаются как синонимы, чаще же объекты, обозначаемые этими терминами, отличают по объему. Проблема распадается на последовательность (или разветвленную совокупность) проблемных задач. Таким образом, проблемную задачу можно рассматривать как простейший, частный случай проблемы, состоящей из одной задачи.
Например, можно поставить проблему изучения трапеции. Одна из проблемных задач, входящих в эту учебную проблему, состоит в открытии (а точнее, переоткрытии) свойства средней линии трапеции. Можно поставить проблему изучения некоторой новой функции. Одна из проблемных задач, входящих в состав этой проблемы, состоит в определении промежутков возрастания, убывания этой функции. Другая задача - выяснение наличия экстремумов и т. д. В осуществлении проблемного обучения естественно начинать с проблемных задач, подготавливая этим самым почву и для постановки учебных проблем.
Проблемное обучение ориентировано на формирование и развитие способности к творческой деятельности и потребности в ней, т. е. оно более интенсивно, чем непроблемное обучение, влияет на развитие творческого мышления учащихся. Но чтобы эта функция проблемного обучения наилучшим образом была реализована, недостаточно включить в процесс обучения случайную совокупность проблем. Система проблем должна охватывать основные типы проблем, свойственных данной области знаний, хотя может и не ограничиваться ими. Какие же типы проблем свойственны математике и могут быть включены (разумеется, на соответствующем уровне) в проблемное обучение математике?
Исследования математике охватывают большое разнообразие типов проблем. Одни проблемы возникают внутри математики и связаны с дальнейшим развитием или внутренним строением математических теорий, другие же возникают вне математики и связаны с ее приложениями в различных областях знаний. Часто именно предъявляемые математике извне новые задачи обусловливают дальнейшее развитие математических теорий или создание новых теорий. Это обстоятельство является важнейшим при отборе основных типов проблем для обучения математике. Мы должны исходить из реальных ситуаций и задач, возникающих как в самой математике, так и вне математики, чтобы ими мотивировать необходимость дальнейшего развития математических знаний. В последнем случае подобные исследования часто начинаются с поиска математического языка для описания рассматриваемой ситуации, изучаемого объекта, построения его математической модели. Построенная модель подлежит затем исследованию с помощью соответствующей теории (если она уже построена). Или для этой цели необходимо дальнейшее развитие теоретических знаний, построение теории изучаемого объекта. И наконец, построенная теория с помощью различных интерпретаций применяется к новым объектам.
Таким образом, можно указать по крайней мере три основных типа учебных проблем, приближающих, уподобляющих процесс обучения математике процессу исследования в математике.
Это, вопервых, проблема математизации, математического описания, перевода на язык математики ситуаций и задач, возникающих вне математики (в различных областях знаний, техники, производства) или внутри математики (например, перевод геометрической ситуации на язык алгебры или обратно). В самом общем виде ее можно назвать проблемой построения математических моделей.
Второй основной тип проблем состоит в исследовании результата решения проблем первого типа, это проблема исследования различных классов моделей. Результатом решения проблем этого типа является дальнейшее развитие системы теоретических знаний путем включения в нее новых "маленьких теорий".
Третий основной тип проблем связан с применением новых теоретических знаний, полученных в результате решения проблем второго типа, в новых ситуациях, существенно отличающихся от тех, в которых приобретены эти знания. Результатом решения проблем этого типа является перенос математических знаний на изучение новых объектов.
Таким образом, три основных типа проблем выполняют различные функции: решение проблем первого типа дает новые знания; решение проблем второго типа приводит эти знания в систему; решение проблем третьего типа раскрывает новые возможности применения этой.системы знаний.
Несмотря на совершенно явные достоинства проблемного обучения перед непроблемным, ни на каком этапе школьное обучение не может строиться целиком как проблемное. Для этого потребовалось бы много времени, намного больше, чем возможно выделить на обучение математике. Более того, переоткрытие всего программного содержания в процессе обучения привело бы к обеднению этого процесса (например, в выработке навыков самостоятельной работы с книгой, усвоения лекций и др.).
Поэтому возникает педагогическая проблема отбора фрагментов школьного курса математики (отдельных разделов, тем, пунктов) для осуществления проблемного обучения. Этот отбор требует проведения логикодидактического анализа учебного материала, выяснения возможности постановки основных или других типов проблем, их эффективности в достижении целей обучения. Во многом это зависит и от конкретных условий работы в том или ином классе.
Изложение учебного материала в школьных учебниках редко приспособлено для проблемного обучения. Но учебные тексты могут быть легко переработаны для осуществления такого обучения.
Исследовательский метод
Центральное место в проблемном обучении занимает исследовательский метод. Этот метод предполагает построение процесса обучения наподобие процесса научного исследования, осуществление основных этапов исследовательского процесса, разумеется, в упрощенной, доступной учащимся форме: выявление неизвестных (неясных) фактов, подлежащих исследованию (ядро проблемы); уточнение и формулировка проблемы; выдвижение гипотез; составление плана исследования; осуществление исследовательского плана, исследование неизвестных фактов и их связей с другими, проверка выдвинутых гипотез; формулировка результата; оценка значимости полученного нового знания, возможностей его применения.
Важная особенность исследовательского метода состоит в том, что в процессе решения одних проблем постоянно возникают новые.
Исследовательский метод в обучении, однако, лишь в какой-то мере имитирует процесс научного исследования. Учебное исследование отличается от научного некоторыми существенными особенностями.
Во-первых, учебная проблема, т. е. то, что исследуется в процессе проблемного обучения, и та истина, которую учащиеся открывают, для науки не являются новыми. Но они новы для учащихся, а открывая для себя то, что в науке давно открыто, учащиеся на этом этапе своей учебной деятельности мыслят как первооткрыватели. Поэтому применение исследовательского метода в обучении относят к дидактике "переоткрытия" (учащиеся приводятся к самостоятельному "переоткрытию" того, что в науке уже давно открыто).
Во-вторых, стимулы учащихся к проведению исследования отличны от стимулов, побуждающих ученого к исследованию. Учебное исследование ведется учащимися под руководством, с личным участием и с помощью учителя. Эта помощь должна быть такой, чтобы учащиеся считали, что они самостоятельно достигли цели.
Д. Пойа различает внутренние и внешние подсказки. Первые таковы, что они как будто извлекают у учащихся их собственные мысли, вторые (более грубые) подсказки оставляют учащимся лишь выполнение технической работы, снимая потребность поиска. Естественно, что руководство поиском учащихся требует хорошей методической подготовки, разработки для каждого планируемого учебного исследования соответствующей системы вопросов и указаний (подсказок), "подталкивающих" учащихся по направлению поиска.
В-третьих, как и всякий другой метод обучения, исследовательский метод не является универсальным методом обучения. В младших и средних классах школы в деятельность учащихся могут включаться лишь отдельные элементы исследований. Это является подготовкой для применения в старших классах исследовательского метода в более развитой и сложной форме. Но и на этом этапе обучения этот метод может применяться лишь для изучения отдельных тем, вопросов. Для того чтобы знания учащихся были результатом их собственных поисков, управляемых учителем, их самостоятельной познавательной деятельности, необходимо организовать эти поиски, развивать познавательную деятельность учащихся, что, несомненно, более сложно и требует методической подготовки более высокого уровня, чем объяснение изложенного в школьном учебнике материала и требование его заучивания учащимися.
Для того чтобы учитель мог организовать процесс обучения школьников, подобно процессу исследования, создавать педагогические ситуации, стимулирующие их открытия, управлять творческим поиском учащихся, он должен иметь некоторый собственный опыт исследовательской работы, хотя бы на уровне учебных исследований, иметь на своем собственном счету немало "открытий" (пусть и маленьких открытий для себя). Выражаясь словами Д. Пойа, учитель должен сам почувствовать "напряженность поиска и радость открытия", чтобы он мог вызвать их у своих учеников. Нельзя пренебречь в обучении этими эмоциональными факторами. Учащийся, испытавший радость открытия, смело идет на поиск решения новых задач. Он уже знает, что его ожидает, что напряженность поиска сменяется радостью открытия. Нетрудно заметить в этом большое воспитательное и развивающее значение исследовательского метода.
1) Иногда текст учебника подсказывает возможность применения исследовательского метода.
2) Такой подход наряду с несомненными достоинствами требует чрезмерно большого времени. Хотя это дополнительное время окупается эффективностью развития творческого мышления учащихся, когда этого времени нет, естественно ограничиться применением исследовательского метода к отдельным темам, наиболее подходящим для этой цели. При такой методике и в тех случаях, когда некоторые темы будут изучаться непосредственно по учебнику, без предварительного исследования, учащиеся будут смотреть и на этот изложенный в учебнике материал как на результат некоторых исследований (проведенных другими), что будет положительно влиять на уровень его усвоения.
Фактор времени часто вынуждает применять в обучении методы, являющиеся лишь частично исследовательскими.
Метод проблемного изложения
Если учитель не излагает готовые научные истины (формулировки теорем, их доказательства и т. п.), а в какой-то мере воспроизводит путь открытия этих знаний, то такой метод называют проблемным изложением. По существу учитель раскрывает перед учащимися путь исследования, поиска и открытия новых знаний, готовя их тем самым к самостоятельному поиску в дальнейшем.
Проблемное изложение, как и исследовательский метод, предъявляет высокие требования к научной подготовке учителя. Он должен не только свободно владеть учебным материалом, но и знать, какими путями шла наука, открывая свои истины. (В этом плане большую помощь окажут учителю переведенные на русский язык книги Д. Пойа "Математика и правдоподобные рассуждения", "Математическое открытие".)
Необходимо отметить особую значимость методов проблемного обучения в воспитательном отношении: они формируют и развивают творческую познавательную деятельность учащихся, способствуют правильному уяснению мировоззренческих проблем.
О сочетании методов обучения
Методы обучения характеризуются не только выбором источника знаний, методов познания, уровня познавательной деятельности учащихся. Они имеют многие другие существенные признаки, которые также необходимо принимать во внимание. Одни из этих признаков больше подчеркивают обучающую сторону метода, другие - воспитывающую, третьи - развивающую. В воспитании интереса к учебе большую роль играют методы познавательных игр и учебных дискуссий, использование математических софизмов, исторического материала и т. д. Как правило, методы обучения используются в сочетании друг с другом. Сочетание методов обучения дает такой метод, который характеризуется не одним каким-либо признаком, а целой их совокупностью. С точки зрения одного признака, данный метод обучения может быть, например, наглядным, с точки зрения другого,- индуктивным, с точки зрения третьего,- проблемным изложением и т. д. Умение охарактеризовать один и тот же метод обучения с точки зрения различных признаков является необходимым качеством учителя, но выработать его можно лишь постепенно, по мере накопления практического опыта, при целенаправленном подходе к анализу методов обучения,
Выскажем некоторые соображения о построении системы методов обучения по курсу (разделу, теме). Оправдать выбор отдельного, метода при изучении конкретного вопроса, или, наоборот, обосновать нецелесообразность его можно только с позиции системы методов обучения. Для того чтобы составить общее представление о системе методов обучения по отдельному предмету (разделу, теме), необходимо вести их учет. Учет применений каждого метода, соотнесение результатов анализа совокупности методов обучения с результатами обучения, воспитания и развития учащихся помогают корректировать совокупность методов обучения, совершенствовать ее - в этом и состоит естественный путь к созданию системы методов обучения. Построение системы методов обучения целесообразно вести на основе логико-дидактического анализа учебного материала. Логикодидактический анализ начинается с выяснения структуры учебного материала (логического анализа). Анализу подвергается определение отдельного понятия, система понятий, отдельное предложение, система предложений и доказательств, весь учебный материал темы, различные варианты изложения темы. Результаты логического анализа учитываются в последующем дидактическом анализе учебного материала, в ходе которого определяется методика изучения выделенных элементов и блоков учебного материала. В процессе дидактического анализа изучаются особенности реализации дидактических принципов, возможности применения и целесообразного сочетания различных методов обучения, построения системы уроков.
Значительный вклад в разработку систем методов обучения вносят учителя-новаторы. Знакомство с их опытом крайне важно для практической подготовки студентов.
Областное государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Ульяновский педагогический колледж №4
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ
В РАБОТЕ С УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНЫХ КЛАССОВ
Выполнила:
Студентка 33 группы
Матысюк Инна Александровна
Специальность 050146
«Преподавание в начальных классах»
Руководитель:
Звягина Е.А.
Ульяновск
Пример применения программированного обучения в работе с учащимися начальных классов на уроках технологии 2 класса.
Раздел: Аппликация из бумаги
Тема урока: Аппликация «Зайчик»
УМК «Планета знаний»
При проведении урока с применением программированного обучения в работе с учащимися начальных классов можно использовать данный фрагмент урока:
Приступая к нашей работе, мы вспомним с вами правила безопасности на уроке с ножницами и клеем (информационный элемент):
Правила безопасной работы с ножницами:
1. Не держи ножницы концами вверх.
2. Не оставляй ножницы в открытом виде.
3. Передавай ножницы только в закрытом виде, кольцами в сторону товарища.
4. При работе следи за пальцами руки.
5. При вырезании окружности, поворачивай бумагу по ходу часовой стрелки.
Правила безопасной работы с клеем:
1. Не допускать попадания клея в глаза.
2. Передавать клей-карандаш только в закрытом виде.
3. После окончания работы клей закрыть и убрать в безопасное место.
(Проблемный элемент)
1. Послушайте загадку от Снеговика. О ком она?
Зверь лесной встал, как столбик, под сосной,
И стоит среди травы – уши больше головы. Заяц.
2. Про какого зайца загадка, беляка или русака?
Зимой белый, летом серый. Заяц-беляк.
- Сегодня у нас аппликация «Зайчик» (учитель показывает готовую поделку).
1. Вам нравится?
2. Как вы думаете, какое настроение у зайчика? (Весёлое, радостное, счастливое.)
- Почему вы так решили? (У зайца на лице улыбка.)
- Хорошо, вы все верно сказали, но прежде чем приступать к выполнению проанализируем нашу работу:
1. Какого цвета картон мы выберем? (По желанию.)
2. Каким материалом для работы мы воспользуемся, чтобы зайчик у нас был белым цветом? (Мы возьмём альбомный лист.)
3. Из каких деталей состоит зайчик? (Зайчик состоит из туловища, головы, ушей.)
- Молодцы! Все необходимое вам при работе, положите перед собой.
Начинаем выполнять нашу аппликацию, внимательно смотрим сначала, как это выполняю я, а после делаем самостоятельно то- же самое.
1. Обводим шаблоны на альбомном листе и вырезаем их.
2. Распределяем аппликацию на картоне, корректируем положение и приклеиваем.
3. Оформляем черты лица зайчика.
Вы решаете сами, какие у вашего зайчика будут глаза, нос, рот.
Анализ проделанной работы (контрольный элемент) :
1. Посмотрите на свою аппликацию. У вас получились очень интересные «Зайчики». Попросим ребят выйти к доске и показать свою работу. Молодцы!
2. Расскажите, почему вы выбрали именно такое настроение для зайчика? (на улице лето, тепло (улыбка); он получил плохую оценку в школе (грусть))
Рефлексия (обобщающий элемент):
1 А как вы думаете, как можно использовать аппликацию «Зайчик»? (Подарить родным, близким людям.)
2. А зачем дарить? (чтобы было приятно, чтобы поздравить с праздником, попросить прощение)
3. Что особенно понравилось на уроке? Почему?
4. Какое у вас сейчас настроение? Комфортно ли было на уроке?
5. Что вызвало затруднение? Почему?
Технология программированного обучения
Учитель МБСЛШ им. Ю. А. Гагарина Котляр Светлана Артуровна
Научимся программировать -
научимся обучать.
А.Берг
Программированное обучение возникло в начале 50-х годов ХХ в., когда американский психолог Б. Скиннер предложил повысить эффективность управления усвоением материала, построив его как последовательную программу подачи порций информации и их контроля. Впоследствии Н.Краудер разработал разветвленные программы, которые в зависимости от результатов контроля предлагали ученику различный материал для самостоятельной работы. Дальнейшее развитие технологии программированного обучения будет зависеть от разработки путей управления внутренней психической деятельностью человека.
Классификационные параметры технологии
- По уровню применения : общепедагогическая.
- По философской основе : приспосабливающаяся.
- По основному фактору развития: социогенная.
- По концепции усвоения: ассоциативно-рефлекторная + бихевиористская
- . По ориентации на личностные структуры:
- 1) ЗУН. По характеру содержания и структуры: проникающая.
- По типу управления: программная.
- По организационным формам: классно-урочная, групповая, индивидуальная.
- По подходу к ребенку: помощь
- По преобладающему методу: репродуктивная.
- По направлению модернизации: эффективная организация и управление.
- По категории обучаемых: любые.
- Целевые ориентации Эффективное обучение на основе научно разработанной программы.Обучение, учитывающее индивидуальные данные ребенка.
Концептуальные основы
Под программированным обучением понимается управляемое усвоение программированного учебного материала с помощью обучающего устройства (ЭВМ, программированного учебника, кинотренажера и др.). Программированный учебный материал представляет собой серию сравнительно небольших порций учебной информации (“кадров”, файлов, “шагов”), подаваемых в определенной логической последовательности.
Принципы программированного обучения (по В.Я. Беспалько)
Первым принципом программированного обучения является определенная иерархия управляющих устройств.
Термин “иерархия” означает ступенчатую соподчиненность частей в каком-то целостном организме (или системе) при относительной самостоятельности этих частей. Поэтому говорят, что управление таким организмом или системой построено по иерархическому принципу.
Уже структура технологии программированного обучения (объединение систем (1+2+7+8, см. п. 2.4.) свидетельствует об иерархическом характере построения ее управляющих устройств, образующих, однако, целостную систему. В этой иерархиии выступает в первую очередь педагог (системы 1 и 7), управляющий системой в наиболее ответственных ситуациях: создание предварительной общей ориентировки в предмете, отношение к нему (система 1), индивидуальная помощь и коррекция в сложных нестандартных ситуациях обучения (система 7).
Сущность второго принципа – принципа обратной связи вытекает из кибернетической теории построения преобразований информации (управляющих систем) и требует цикличной организации системы управления учебным процессом по каждой операции учебной деятельности. При этом имеется в виду не только передача информации о необходимом образе действия от управляющего объекта к управляемому (прямая связь), но и передача информации о состоянии управляемого объекта управляющему (обратная связь).
Обратная связь необходима не только педагогу, но и учащемуся; одному – для внимания учебного материала, другому – для коррекции. Поэтому говорят об оперативной обратной связи. Обратная связь, которая служит для самостоятельной коррекции учащимися результатов и характера его умственной деятельности, называется внутренней. Если же это воздействие осуществляется посредством тех же управляющих устройств, которые ведут процесс обучения (или педагогом), то такая обратная связь называется внешней. Таким образом, при внутренней обратной связи учащиеся сами анализируют итоги своей учебной работы, а при внешней это делают педагоги или управляющие устройства.
Третий принцип программированного обучения состоит в осуществлении долгового технологического процесса при раскрытии и подаче учебного материала. Выполнение этого требования позволяет достичь общепонятности обучающей программы.
Шаговая учебная процедура – это технологический прием, означающий, что учебный материал в программе состоит из отдельных, самостоятельных, но взаимосвязанных, оптимальных по величине порций информации и учебных заданий (отражающих определенную теорию усвоения знаний учащимися и способствующих эффективному усвоению знаний и умений). Совокупность информации для прямой и обратной связи и правил выполнения познавательных действий образует шаг обучающей программы.
В состав шага включаются три взаимосвязанных звена (кадра): информация, операция с обратной связью и контроль.
Последовательность шаговых учебных процедур образует обучающую программу – снову технологии программированного обучения.
Четвертый принцип программированного обучения исходит из того, что работа учащихся по программе является строго индивидуальной, возникает естественное требование вести направленный информационный процесс и предоставлять каждому учащемуся возможность продвигаться в учении со скоростью, которая для его познавательных сил наиболее благоприятна, а в соответствии с этим возможность приспосабливать и подачу управляющей информации. Следование принципу индивидуального темпа и управления в обучении создает для успешного изучения материала всеми учащимися, хотя и за разное время.
Пятый принцип требует использования специальных технических средств для подачи программированных учебных материалов при изучении ряда дисциплин, связанных с развитием определенных черт личности и качеств учащихся, например, хорошей реакции, ориентировки. Эти средства можно назвать обучающими, так как ими моделируется с любой полнотой деятельность педагога в процессе обучения.
Виды обучающих программ
Линейные программы представляют собой последовательно сменяющиеся небольшие блоки учебной информации с контрольным заданием. Обучающийся должен дать правильный ответ, иногда просто выбрать его из нескольких возможных. В случае правильного ответа он получает новую учебную информацию, а если ответ неправильный, то предлагается вновь изучить первоначальную информацию (рис. 1).
Фрагмент линейной программы, предназначенный для изучения сопротивления проводников (физика 8 класс).
Разветвленная программа отличается от линейной тем, что обучаемому, в случае неправильного ответа, может предоставляться дополнительная учебная информация, которая позволит ему выполнить контрольное задание, дать правильный ответ и получить новую порцию учебной информации.
Фрагмент разветвленной программы, предназначенный для изучения темы «Вынесение множителя из по знака корня. Внесение множителя под знак корня» . (алгебра 8 класс)
Адаптивная программа подбирает или предоставляет обучаемому возможность самому выбирать уровень сложности нового учебного материала, изменять его по мере усвоения, обращаться к электронным справочникам, словарям, пособиям и т.д
Адаптивность в темпе учебной работы и оптимальность обучения достигаются только путем использования специальных технических средств, в частности, компьютера, работающих по программе поиска наивыгоднейшего режима обучения и автоматически поддерживающих найденные условия.
В частично адаптивной программе осуществляется разветвление (дается другой вариант) на основе одного (последнего) ответа ученика. В полностью адаптивной программе диагностика знаний учащегося представляет многошаговый процесс, на каждом шаге которого учитываются результаты предыдущих.
Комбинированная программа включает в себя фрагменты линейного, разветвленного, адаптивного программирования.
.(тетрадный вариант 6 класс)
Алгоритм. Пошаговые программы породили алгоритмизацию обучения – составление учебных алгоритмов. Алгоритм в дидактике – это предписание, определяющее последовательность умственных и/или практических операций по решению задач определенного класса. Алгоритм является как самостоятельным средством обучения, так и частью обучающей программы.
На своих уроках в системе использую приём алгоритмизации, заключающийся в применении графической наглядности: опорных схем, таблиц, памяток, карточек-информаторов содержащих алгоритмы действий направленных на формирование знаний, умений, навыков и активизацию познавательной деятельности учеников. На уроке с направляющей помощью учителя в самом начале изучения трудной темы составляем опорные схемы или карточки-информаторы.
Такие алгоритмические предписания обеспечивают доступность учебной информации для обучающихся. Помогают слабым учащимся изложить материал самостоятельно, вселяют в них уверенность, создают ситуацию успеха («я – могу, я – умею»), активизируя познавательную деятельность на уроках .
Фрагмент урока, предназначенный для изучения темы «Физические величины» .
(алгоритм нахождения цены деления) (физика 7 класс)
Фрагмент урока, предназначенный для изучения темы «Решение уравнений» .
(алгоритм решения линейных уравнений) (математика 6 класс)
Как разновидность идей программирования в обучении возникает блочное и модульное обучение.
Блочное обучение осуществляется на основе гибкой программы, обеспечивающей ученикам возможность выполнять разнообразные интеллектуальные операций и использовать приобретаемые знания при решении учебных задач. Выделяются следующие последовательные блоки такой обучающей программы, предусматривающие гарантированное усвоение определенного темой материала:
- информационный блок;
- тестово-информационный (проверка усвоенного);
- коррекционно-информационный (в случае неверного ответа – дополнительное обучение);
- проблемный блок: решение задач на основе полученных знаний;
- блок проверки и коррекции.
Изучение темы «Четырехугольники» (геометрия 8 класс) и «Свойства степеней» (алгебра 7 класс)
Модульное обучение (как развитие блочного) – такая организация процесса учения, при которой учащийся работает с учебной программой, составленной из модулей. Технология модульного обучения является одним из направлений индивидуализированного обучения, позволяющим осуществлять самообучение, регулировать ее только темп работы, но и содержание учебного материала.
Сам модуль может представлять содержание курса в трех уровнях: полном, сокращенном и углубленном.
Программный материал подается одновременно на всех возможных кодах: рисуночном, числовом, символическом и словесном.
Обучающим модулем называют автономную часть учебного материала, состоящую из следующих компонентов:
- точно сформулированная учебная цель (целевая программа);
- банк информации: собственно учебный материал в виде обучающих программ;
- методическое руководство по достижению целей;
- практические занятия по формированию необходимых умений;
- контрольная работа, которая строго соответствует целям, поставленным в данном модуле.
Перпендикулярные и параллельные прямые. (математика 6 класс)
Еще одним вариантом программированного обучения является технология полного усвоения знаний . После определения диагностично поставленных по предмету материал разбивается на фрагменты – учебные элементы, подлежащие усвоению. Затем разрабатываются проверочные работы по разделам (учебных элементов), далее организуется обучение, проверка – текущий контроль, корректировка и повторная, измененная проработка – обучение. И так до полного усвоения заданных учебных элементов и тем, разделов, предмета в целом.
Фрагмент такой программы предназначенный для изучения темы «Пропорция. Основное свойство пропорции» .(тетрадный вариант 6 класс)
Элементы технологии программированного обучения можно использовать не только при изучении нового материала, но и на этапах закрепления, обобщения и проверки знаний.
К программированным заданиям относятся различные перфокарты с выбором ответа, программированные диктанты (зрительно-слуховые), занимательные тесты с выбором ответа. Таблицы и алгоритмы вызывают у учащихся со сниженным интеллектом некоторые трудности лишь на начальных этапах использования. Перфокарта, дающая возможность правильного выбора ответа из серии предложенных, сокращает время проверки. Кроме этого, она позволяет осуществить самопроверку и взаимопроверку. Перфокарта способствует выработке навыков самоконтроля. На выполнение программированного задания отвожу 3-5 минут.
Формы подкрепления правильности решения примеров и задач самые разнообразные:
1 .Перфокарты с выбором ответов, зашифрованных геометрическими фигурами . Учащиеся, кроме задания составить и решить примеры, получают несколько возможных ответов к ним, «зашифрованных» геометрическими фигурами. Ученик, решив первый пример, сверяет свой ответ с данными ответами. Найдя, он «зашифровывает» его геометрической фигурой в тетради и т. д. в итоге получается геометрический ряд.
2. Перфокарты с указанием шифра. Задания составлены разной степени сложности и объема в зависимости от потенциальных возможностей обучающихся. Учащиеся получают ответы с указанием шифра (ответы располагаются вразброс). Ученик, решив первый пример, сверяет ответ с данными ответами, а на полях против решенного примера ставит шифр, в итоге получается цифровой ряд. Если ученик ошибся, то он не найдет ответа, ему снова придется решать пример до тех пор, пока он не решит его правильно, что имеет большое коррекционное значение, формирует настойчивость, терпение, ответственность за полученный результат.
3. Программированные диктанты (зрительно-слуховые).
1) Если вы согласны с утверждениями, высказанными мною, поставьте цифру 1, если вы считаете, что информация неправильная - ставьте 0. В конце диктанта дайте итоговый ответ. Работу нужно выполнить в быстром темпе.
а)36 + 3 - 6 = 33 (карточка)
б) чтобы найти неизвестное слагаемое, надо к сумме прибавить известное слагаемое и т. п.
2) Зрительно-слуховой диктант
Для зрительно-слуховых диктантов подбираю задания, которые расширяют общий кругозор, прививают любовь к родному краю, родине. С этой целью использую программированные буквенные цифровые задания, в ответе которых содержится краеведческая информация. Например: выполните вычисления, запишите в таблицу буквы, соответствующие найденным ответам, и вы узнаете «как первоначально назывался город Челябинск», «какое озеро самое чистое в Челябинской области » и «какое озеро в Челябинской области самое большое» и т. п.
Большой интерес у обучающихся вызывают занимательные тесты с выбором ответа. В предлагаемых тестах для учащихся даны математические задания вычислительного характера, для проверки выбора ответа, словесные формулировки познавательных вопросов и дополнительные сведения познавательного характера о животных и событиях. Данные занимательные тесты с выбором ответа провожу в начале урока, чтобы привлечь внимание учащихся к новому материалу, и в середине урока в качестве повторения, чтобы сменить вид деятельности и поднять интерес к изучаемой теме.
- Математические задания в тестах расположены в порядке возрастания сложности, форма их записи самая разнообразная: цепочки примеров простые и с разветвлением, таблицы , магические квадраты, удивительные квадраты. Разнообразная подача математического материала эмоционально воздействует на детей, способствует интеграции изучаемых в школе предметов, расширяет кругозор, развивает познавательную активность, тем самым побуждает их к самостоятельному познанию нового.
Достоинства и недостатки программированного обучения
Программирование обучение имеет ряд достоинств:
- мелкие дозы усваиваются легко,
- темп усвоения выбирается учеником,
- обеспечивается высокий результат,
- вырабатываются рациональные способы умственных действий,
- воспитывается умение логически мыслить.
Однако оно имеет и ряд недостатков, например:
- не в полной мере способствует развитию самостоятельности в обучении;
- требует больших затрат времени;
- применимо только для алгоритмически разрешимых познавательных задач;
- обеспечивает получение знаний, заложенных в алгоритме и не способствует получению новых. При этом чрезмерная алгоритмизация обучения препятствует формированию продуктивной познавательной деятельности.
Программированное обучение - это такое обучение, когда решение поставленной задачи представлено в виде строгой последовательности элементарных операций, изучаемый материал подается в форме строгой последовательности, каждый элемент которой содержит, как правило, порцию нового материала и контрольный вопрос или задание.
Программированное обучение предусматривает:
Правильный отбор и разбиение учебного материала на небольшие порции;
Частый контроль знаний;
Переход к следующей порции лишь после ознакомления учащегося с правильным ответом или характером допущенной им ошибки;
Обеспечение возможности каждому ученику работать со свойственной ему, индивидуальной скоростью усвоения, что является необходимым условием активной самостоятельной деятельности ученика по усвоению учебного материала.
Учащиеся с большим интересом относятся к программированным заданиям, проявляя при их выполнении максимум самостоятельности. Каждый ученик работает в доступном ему темпе. Ненужно отводить специального времени на проверку выполняемых заданий, следовательно, рационально используется время ученика и учителя на уроке. Подобные программированные задания делают процесс обучения интересным, личностно значимым для каждого ученика, формируют навыки самоконтроля, имеющие жизненно практическое значение.
Таким образом, программированное обучение получило новый толчок к развитию в связи развитием компьютерных технологий и становлением дистанционного обучения, внесло серьёзный вклад в разработку подходов к индивидуализации обучения на основе специально построенных учебных курсов индивидуального пользования.
На днях мне довелось провести практическое занятие по программированию для учеников десятого класса одного из харьковских лицеев. Шесть лет назад я читал курс программирования в политехе, но тогда на посвящение студентов в эту, не побоюсь сказать, науку у меня было целых два семестра времени на лекционные и лабораторные занятия. А здесь было всего от силы полтора часа, да и с таким юным контингентом я ещё не работал. «Ладно» , сказал я себе. И приступил к подготовке. Мне дали несколько задач, которые можно было бы порешать со школьниками. Первая из них занимала аж 70 строк индусского кода. Подготовил своё решение из 10 строк. Думал, «Сначала дам одно решение, потом покажу другое» . Ещё одну задачу переписал для того, чтобы сместить акценты с программистских особенностей в предметную область (задача была геометрическая). Третья задача была наиболее простой – один человек вводит с клавиатуры число, другой отгадывает. Неинтересно. Пусть лучше компьютер загадывает и даёт подсказки. Для каждой задачи придумал последовательность подачи материала. Когда пришло время, а школьники расселись за компьютеры, я их спросил: «Кто-нибудь из вас имеет опыт программирования? Какие-то языки программирования уже изучали?» . Получив отрицательный ответ, мысленно сказал себе «Печально» , отложил в сторону два листа с распечаткой кода из трёх и сделал заявление: «Ну, что ж… Тогда начнём программировать!» .
Для кодеров данная статья, наверняка, интереса не представляет. Мой рассказ будет о методике преподавания в условиях ограниченного времени для людей с неокрепшей детской психикой на примере всего одного урока. Всех желающих приглашаю под кат!
Вводное слово о программировании началось примерно так. «Компьютеры сейчас применяются практически в любой сфере человеческой жизни. Поэтому неважно, какой путь вы выберете, на кого станете учиться, уметь программировать достаточно важно. С помощью этой науки можно получить существенную выгоду»
. Далее я привёл пример «задаче о коммивояжёре», сформулировав её следующим образом: «Представьте, что вы работаете в Новой Почте. Вам нужно доставить множество посылок в разные города. Хорошо бы выбрать путь, чтобы был бы как можно короче. Это сэкономит деньги – курьер работать будет меньше часов, бензина потратите меньше литров»
. И небольшой переход: «Но, к сожалению, компьютер сам не умеет решать такие задачи. Он умеет выполнять лишь арифметические и логические операции»
(ну, и другие, но не будем сейчас об этом). «Причём делает он это над числами в виде нулей и единиц»
(не будем тратить время, рассказывая о двоичной системе счисления – надеюсь, в школьной программе она есть). «Команды компьютеру (машинные инструкции) тоже даются в виде чисел. Но обычно программисты пишут программы на языках, понятных человеку – например, C, Java, C++»
. Услышав «си-плюс-плюс», дети оживились. «Чтобы преобразовать код программы в команды компьютеру есть несколько видов программ, например, компиляторы. Чтобы более удобно с ним работать будем использовать другую программу – среду разработки, которая также включает текстовый редактор и много других полезных инструментов. Найдите на рабочем столе ярлык программы Code::Blocks и запустите его»
.
Потом я рассказал, как создать новый проект и подробно, строчка за строчкой, описал содержимое файла с программой. Нумерация строк очень помогла. А вот трактовки терминов получились довольно вольными.
«Итак, можно увидеть, что в коде программы встречаются английские слова. Это и include , и using , и main , и return . В первой строке мы включаем, т.е. используем, некую библиотеку. Обычно программисты используют код, написанный другими программистами. Он включается во всевозможные библиотеки. В данном случае мы используем библиотеку iostream . Здесь i – это input (ввод), o – output (вывод), stream – поток. Т.е. библиотека содержит код для ввода с клавиатуры и вывода на экран» (перегружать школьников информацией о перенаправлении потоков ввода-вывода не стоит). «Если библиотек много, между ними могут возникнуть конфликты, поэтому код обычно размещают в разных пространствах. using namespace std нужно для того, чтобы выбрать пространство имён (namespace) std – сокращение от standard (стандартный). int говорит, что идёт речь о целых числах, об их хранении и передаче» (т.е. я имел в виду объявление переменных и возвращаемое функцией значение; о явном приведении типов рассказывать не стал) «main – имя функции. Функция – это какой-то логически завершённый участок кода, который возвращает какое-то значение. cout … c – console (консоль – клавиатура и экран), out – вывод, endl – end of line, конец строки. В седьмой строке происходит вывод текста, заключённого в двойные кавычки, на экран. return 0 в данном случае говорит операционной системе об успешном завершении программы» .
После этого предложил нажать F9, чтобы скомпилировать программу («преобразовать текст программы в машинные инструкции» ). «Поздравляю! Вы написали свою первую программу!» , сказал я, когда увидел, что на мониторах появились консоли с текстом. Потом уточнил: «Ну, не совсем написали – за вас это уже сделали другие. Поэтому давайте внесём изменения в код. Измените в двойных кавычках текст Hello world! на какой-нибудь другой на английском языке и ещё раз нажмите F9. Вот теперь другое дело!» . Кто-то не закрыл окно запущенной программы, поэтому компиляция не прошла. Пришлось помогать. «Теперь замените текст на какой-нибудь другой, на русском языке. И удивитесь.» Те, кто написал «Привет», увидели следующее:
«Всё дело в том, что текст тоже преобразуется в нули и единицы. И как именно будет происходить это преобразование, зависит от кодировки. Кто-нибудь сталкивался с этим понятием?»
В ответ – неуверенное мычание… «Давайте зададим кодировку для кириллицы. Установим (set) соответствующую локаль (locale). Для этого седьмую строку опустим вниз (поставим курсор в начале строки и нажмём Enter). И в пустой седьмой строке введём setlocale(LC_ALL, "rus");
А во второй строке введём #include
Пришло время сформулировать школьникам условия задачи. «Теперь давайте напишем программу. Пусть компьютер загадает число от 0 до 99, а мы с его подсказками будем это число отгадывать» . Да, это третья задача.
«Для генерации случайного числа используется функция rand, сокращение от слова random – случайный. Чтобы её использовать, нужно подключить библиотеку cstdlib . Для генерации числа от 0 до 99 нужно взять остаток от деления результата, который возвращает функция, на 100. Операция получения остатка от деления записывается символом процента». Тут пришлось напомнить школьникам, что такое остаток от деления. Привёл пример «5%2», и им стало ясно, что я имел в виду. «Результат выполнения операции взятия остатка от деления (т.е. случайное число от 0 до 99) нужно куда-то записать. Это число целое. Странно было бы, если бы мы пытались угадать какое-нибудь вещественное число, например, 2.584 или 35.763. Для хранения результата будем использовать переменную. Переменная – это область памяти компьютера (нам пока неважно, где эта память находится), к которой можно обращаться по имени» . Да, с переменными различных типов можно выполнять определённый набор операций, но это сейчас не имеет значения. «Назовём переменную u (от слова unknown). Для объявления переменной целого типа используется слово int . Такая область памяти на этих компьютерах занимает 4 байта и может вместить число примерно от минус двух до плюс двух миллиардов. Этого достаточно?» Получив утвердительный ответ, написал на доске недостающий код. Получилось следующее (вместе с исправлением вывода – теперь на экране будет не текст, а значение переменной):
Запустив программу, школьники, все до одного, увидели число 41. Не 42, но тоже сойдёт. Причём результат не изменялся от запуска к запуску. «Итак, мы получили случайное число. Действительно, кто бы мог подумать, что компьютер выдаст 41? Число 41 удовлетворяет условиям, которые мы поставили. Оно находится в интервале от 0 до 99. Но как его сделать действительно случайным? Для этого нужно задать так называемое зерно генератора случайных чисел, например, текущим временем. Добавьте перед десятой строкой строку srand(time(0)); Если программа не компилируется – добавьте библиотеку ctime »
Теперь программа выдавала действительно случайные (ну, на самом деле не случайные, но это для этой задачи значения не имеет) числа. Исходник программы на данный момент был таким:
Осталось написать код, отвечающий за его угадывание.
«Не думаю, что вы сможете угадать число от 0 до 99 с первого раза» Школьники улыбнулись. «Если мы будем делать какие-то одни и те же действия несколько раз, то это можно оформить в виде цикла» Так как рассказать на словах, как реализовать цикл, сложно, сначала я записал соответствующие строки на доске.
«В тринадцатой строке мы объявили переменную i (от input), аналогичную переменной u. В ней мы будем хранить введённое число. Собственно ввод осуществляется в 16-й строке. Цикл объявляется ключевым словом do . Всё, что заключено в фигурные скобки, будет повторяться пока (while ) значение переменной i не равно u». Что касается этого участка кода, то типичные ошибки учеников были такие. Во-первых, они ставили вместо фигурных скобок круглые. Во-вторых, операцию сравнения «!=» писали раздельно. После компиляции программы дети настойчиво пытались отгадать число u. Меня поразило, что девочка, которая ранее написала «хочу кушать» делала это весьма успешно. Из ошибок времени исполнения я был рад увидеть следующую:
Это позволило мне объяснить, что в программе нет проверки корректности входных данных, и вводить буквы, когда от нас ожидают лишь цифры – не самая лучшая идея.
Мы подошли к финишной прямой. Осталось добавить подсказки. Я написал на доске два «if-а» и пояснил. «Если введённое число больше загаданного, выводим соответствующее сообщение (строка 17). Если введённое число меньше загаданного – делаем так же (строка 18).» Плюс ко всему я расширил вывод сообщения о завершении «игры».
Это был окончательный текст программы, которую набрал на первом уроке программирования 10-в класс. Программа далеко не идеальна. В частности, мне не нравятся сообщения «Ваше число больше!» и «Ваше число меньше!». Они реально запутывают. Если бы у меня был второй шанс провести подобный урок, сформулировал бы по-другому.
На этом уроке я также хотел показать ученикам алгоритм быстрого поиска загаданного числа (бинарный поиск), но оказалось, что они сами интуитивно пришли к этому решению, что не могло меня не порадовать.
Итоги подведём.
1. Урок прошёл успешно. Все ученики справились с заданием. Задача решена. Всего одна, но решена. Не без трудностей, конечно.
2. Я получил новый опыт преподавания. Последние два года читаю лекции и провожу лабораторные работы только студентам пятого курса, а работать с ними – совершенно иное дело. У них уже есть какая-то база, отношение к учёбе (да и к жизни в целом) другое, а мои предметы узко специализированные – материал, который я даю, в будущем пригодится от силы 2–3 нашим выпускникам из каждой группы. Здесь же есть надежда, что именно этот урок вызовет интерес к программированию у одного-двух учеников.
3. Школьная учебная программа совершенно иная, нежели та, по которой учился я. Да, я ходил не в простую школу. В седьмом классе мы изучали Logo, в восьмом – BASIC, а в девятом – Pascal. Но, тем не менее, даже тем моим одноклассникам, которые не блистали знаниями по другим предметам (а ведь и я тоже не блистал!), информатика нравилась. Я уверен, что давать программирование в школе нужно обязательно. Оно отлично развивает мозг и позволяет понять компьютеры (без которых мы уже не представляем свою жизнь) совершенно с другой стороны.
4. Язык C++ имеет высокий порог вхождения. Одного урока, чтобы раскрыть основы этого языка программирования, явно недостаточно. Да, я не знаю C++. Я обожаю C, а когда мне нужно ООП, я пишу на Java. Но изучать C++ в вузе скорее всего нужно (C по моему скромному мнению – обязательно). Опять же многое зависит от вуза и специальности.
Спасибо за внимание всем, кто прочёл до конца! Буду рад ответить на ваши вопросы.
P.S. Есть идея написать ещё одну статью об информатике в школе. Если поддержите в комментариях, статья, скорее всего (не буду обещать), увидит свет.
Технология программированного обучения начала активно внедряться в образовательную практику с середины 60-х гг. XX столетия. Основная цель программированного обучения состоит в улучшении управления учебным процессом. У истоков программированного обучения стояли американские психологи и дидакты Н. Краудер, Б. Скиннер, С. Пресси. В отечественной науке технологию программированного обучения разрабатывали П. Я. Гальперин, Л. Н. Ланда, А. М. Матюшкин, Н. Ф. Талызина и др.
Технология программированного обучения - это технология самостоятельного индивидуального обучения по заранее разработанной обучающей программе с помощью специальных средств (программированного учебника, особых обучающих машин, ЭВМ и др.). Она обеспечивает каждому учащемуся возможность осуществления учения в соответствии с его индивидуальными особенностями (темп обучения, уровень обученное™ и др.).
Характерные черты технологии программированного обучения:
Разделение учебного материала на отдельные небольшие, легко усваиваемые части;
Включение системы предписаний по последовательному выполнению определенных действий, направленных на усвоение каждой части;
Проверка усвоения каждой части. При правильном выполнении контрольных заданий учащийся получает новую порцию материала и выполняет следующий шаг обучения; при неправильном ответе учащийся получает помощь и дополнительные разъяснения;
Фиксирование результатов выполнения контрольных заданий, которые становятся доступными как самим учащимся (внутренняя обратная связь), так и педагогу (внешняя обратная связь).
Основное средство реализации технологии программированного обучения - обучающая программа. Она предписывает последовательность действий по овладению определенной единицей знаний. Обучающие программы могут быть оформлены в виде программированного учебника или других видов печатных пособий (безмашинное программированное обучение) или в виде программы, подаваемой с помощью обучающей машины (машинное программированное обучение).
В основу обучающих программ кладутся три принципа программирования: линейное, разветвленное и смешанное.
При линейном принципе программирования обучаемый, работая над учебным материалом, последовательно переходит от одного шага программы к следующему. При этом все ученики последовательно выполняют предписанные шаги программы. Различия могут быть лишь в темпе проработки материала.
При использовании разветвленного принципа программирования работа учеников, давших верные или неверные ответы, дифференцируется. Если учащийся выбрал верный ответ, то получает подкрепление в виде подтверждения правильности ответа и указание о переходе к следующему шагу программы. Если же учащийся выбрал ошибочный ответ, ему разъясняется сущность допущенной ошибки, и он получает указание вернуться к какому-то из предыдущих шагов программы или же перейти к некоторой подпрограмме.
Принцип разветвленного программирования по сравнению с линейным позволяет больше индивидуализировать обучение учащихся. Ученик, дающий верные ответы, может быстрее продвигаться вперед, переходя без задержек от одной порции информации к другой. Ученики, делающие ошибки, продвигаются медленнее, но зато читают дополнительные пояснения и устраняют пробелы в знаниях.
Разработаны также смешанные технологии программированного обучения. В качестве таковых известны шеффилдская и блочная технологии.
Шеффилдская технология программированного обучения была разработана английскими психологами. Согласно этой технологии учебный материал делится на различные по объему части (порции, шаги). Основанием деления является дидактическая цель, которая должна быть достигнута в результате изучения данного фрагмента программированного текста с учетом возраста учащихся и характерных особенностей темы. В зависимости от дидактической цели определяется и способ ответа учащихся: путем его выбора или заполнения пробелов, имеющихся в тексте.
Основу блочной технологии программированного обучения составляет гибкая программа, всесторонне учитывающая разнообразие действий, определяющих процесс учения. Она обеспечивает учащимся выполнение разнообразных интеллектуальных операций и оперативное использование приобретаемых знаний при решении определенных задач.
Основным компонентом такой программы является так называемый проблемный блок, который требует от учащегося интенсивной интеллектуальной работы, например решения задачи с неполными данными, формулировки или проверки гипотезы, планирования эксперимента и т. п. Эта работа предполагает выполнение различных умственных действий (обобщения, доказательства, объяснения, проверки), обогащающих объем их знаний.
Независимо от характера технологической системы программированного обучения обучающая программа может быть представлена с помощью учебников или машин. Существуют учебники с линейной, разветвленной и смешанной структурами программирования материала.
Разными бывают и машины, предназначенные для представления запрограммированных текстов. Их тип зависит от реализуемой дидактической функции:
Информационные машины, предназначенные для передачи учащимся новой информации;
Машины-экзаменаторы, служащие для контроля и оценки знаний учащихся;
Машины-репетиторы, предназначенные для повторения с целью закрепления знаний;
Тренировочные машины, или тренажеры, используемые для формирования у учащихся необходимых практических умений, например печатания на машинке, алгоритмизации поиска повреждений в технических устройствах, обслуживания машин и т. п.
Принципиальной разницы между структурой программированных учебников и программ к обучающим машинам нет. Основная разница заключается лишь в технике подачи учебной информации и заданий, получения ответа от учащегося и выдачи ему сообщения о степени правильности его действий.