236
Логико-психологические основы
использования компьютерных
учебных средств в процессе
обучения1
Психологическая концепция проектирования новых технологий обучения и развития детей2.
Современные тенденции в исследовании и разработке новых информационных технологий обучения.
В настоящее время проводится широкая программа различных мероприятий, направленных на коренное улучшение работы школы. Одной из основных задач этой программы является оснащение школьных учреждений современными средствами вычислительной техники, которые призваны способствовать повышению качества учебно-воспитательного процесса.
Научно обоснованное применение ЭВМ в практике школьного образования, разработка перспектив и прогнозов внедрения новых технологий обучения требуют проведения фундаментальных и прикладных психолого-педагогических исследований, предваряющих проникновение новых технологий в массовую школу.
Анализ целого ряда отечественных и международных проектов, опыт использования компьютеров в образовании свидетельствуют о том, что процесс компьютеризации становится важнейшим рычагом внедрения достижений научно-технической революции в социальную практику. Новые технологии обучения порождают новые формы учения и специфическое учебное содержание. Последнее приводит к появлению новых учебных предметов, интегральных междисциплинарных компьютерных курсов, новых подходов
237
к организации обучения и самому процессу формирования знаний, умений, действий учащихся, новых средств оценки эффективности обучения. Актуальной и принципиально значимой с этой точки зрения представляется проблема организации целостного учебно-воспитательного процесса, ориентированного на использование новых технологий обучения и развития детей. В настоящее время можно указать на следующие основные тенденции в ее решении, имеющие значение не только для советской системы народного образования, но и важное международное значение:
1. Понимание того, что проблема будущего образования, основанного на использовании новых информационных технологий, не может быть решена только за счет развития техники, ибо компьютеры сами по себе не определяют реальной среды и культуры обучения. Необходимо научное обоснование педагогических технологий нового типа, разрабатываемых на базе средств ЭВМ и обеспечивающих развитие детей, их творческой активности и введение инноваций в процесс учебной деятельности.
2. Формирование двух основных и наиболее перспективных подходов к решению проблемы использования компьютеров в обучении. Первый связан с проектированием и компьютерной реализацией предметно-ориентированных учебных сред, обеспечивающих развернутое моделирование содержания объектов усвоения и создание интегральных учебных предметов (НРБ, США, Франция, Япония), второй — с созданием на основе этих сред моделей совместной и индивидуальной учебной деятельности, опирающихся на процессы коммуникации и широкое взаимодействие учителя и учащихся, самих учащихся (СССР, США, Англия, Франция, Финляндия).
3. Наряду с разработкой новых педагогических технологий и их внедрением в образование получают распространение системы контроля за влиянием компьютерного обучения на психическое и умственное развитие детей. Создаваемые в этом направлении методы психодиагностики и психолого-педагогической коррекции являются частью соответствующих педагогических технологий.
Представленный проект психологической концепции использования компьютерных учебных средств в процессе обучения, реализующий в определенной степени указанные тенденции психолого-педагогических исследований,
238
разработан коллективом сотрудников Лаборатории психологии компьютерного обучения, в соответствии с направлением 6 Комплексной программы АПН СССР — АН СССР «ЭВМ в школе».
В основу концепции положен деятельностный подход к обучению, раскрывающий своеобразие компьютера как средства организации и развития учебной деятельности. В рамках этого подхода в концепции представлена точка зрения, согласно которой эффективное применение компьютерных учебных средств и соответственно новых технологий обучения внутренне связано с изменением содержания образования, выраженным в появлении целостных интегральных областей знания, создании интегральных учебных предметов, что позволяет преодолеть эмпиризм узкотематического проектирования школьных дисциплин путем передачи в обучении «...опыта различных форм и видов деятельности, опыта эмоционально-ценностного отношения к миру, опыта общения и т. д.» (Концепция общего среднего образования: Проект. М., 1988. Разд. «Содержание, формы и методы обучения». С. 17).
1. Деятельностный подход к обучению и
проблема создания компьютерных учебных средств
1.1. Роль машин в человеческой деятельности. Компьютеризация обучения является одной из форм интенсивного проникновения современных человеко-машинных систем во все сферы общественной жизни. Согласно теории таких систем, их ведущим компонентом является человеческая деятельность, а машинный компонент выступает как орудийное средство ее эффективной реализации. Человеческая деятельность имеет много разных видов и форм, генетически исходной основой которых является трудовая деятельность. Ее историческое развитие породило другие виды деятельности, например игровую, учебную, научную и пр. Все виды деятельности при различии своего конкретного содержания имеют общую структуру, включающую следующие основные составляющие:
1) потребности и мотивы;
2) задачи;
3) действия;
4) операции.
Если действия человека соответствуют целям какой-либо
239
деятельности, то операции, входящие в те или иные действия, соответствуют условиям достижения этих целей. Когда в процесс выполнения человеческого действия включается такое средство, как машина, то человек, осуществляя целеполагание, передает машине операторную реализацию своего действия. При этом соотношение действий и операций подчиняется такой закономерности, что потеря каким-либо действием своей цели превращает его в операцию, а приобретение некоторой операцией цели превращает ее в соответствующее действие. Эти взаимопереходы находят свое отражение в процессе построения человеко-машинных систем.
В человеко-системе, соответствующей конкретному виду деятельности, человек, руководствуясь определенными потребностями и мотивами, ставит перед собой задачи, а операторную часть действия, направленного на решение этих задач, выполняет посредством машины. Иными словами, при функционировании такой системы цель деятельности определяется человеком, а достижение самой цели, то есть получение некоторого реального продукта, осуществляется машиной.
Но любая человеко-машинная система эффективна только при достигнутой согласованности своих компонентов, при правильном «вписывании» машинного звена в целостную деятельность человека, потребности, мотивы, цели и действия которого определяют в конечном счете производительное функционирование всей этой системы.
Условия достижения цели, с которыми неразрывно связана операторная часть человеческого действия и, следовательно, использование его орудийно-машинных средств, могут быть самыми разнообразными и относиться, например, к качествам требуемого продукта, к скорости его получения, к физическим и психическим возможностям действующего человека, к изменяемости самих этих условий. Человеко-машинные системы создавались тогда, когда человек по тем или иным причинам не мог выполнить операторную часть своих действий, которую вместо него могла осуществить машина. Традиционные машины выполняли по преимуществу операции человека, связанные с такими относительно постоянными и устойчивыми условиями достижения цели, как физические возможности человека, требования к скорости создания внешнего продукта и к его качеству и т. п. (однако машины, ориентированные на такие
240
условия, не могли осуществлять операции, которые предполагали учет, например, быстрой смены самих условий выполнения человеческих действий).
Положение решительно изменилось, когда современная электроника и вычислительная техника привели к возникновению информатики, вторгнувшейся в выполнение человеком умственных действий. Эти действия, как правило, требуют ориентации человека на огромное количество быстро меняющихся и неповторяющихся условий, многие из которых связаны с особенностями психики самого человека, с особенностями функционирования ее продуктов (например, таких, которые сейчас называют интеллектуальными системами). Вычислительная машина (ВМ) как раз и может фиксировать в своем устройстве определенную часть этих условий и тем самым выполнять операции соответствующих умственных действий человека. При этом любая ВМ остается лишь средством выполнения операторной части этих действий, задачи для которых всегда составляет человек.
1.2. Человеко-машинные системы учебной деятельности. Учебная деятельность в соответствии со своим специфическим содержанием состоит из учебных потребностей и мотивов, учебных задач, учебных действий и учебных операций. Содержанием этой деятельности является овладение человеком теоретически обобщенными по содержанию знаниями и умениями, опираясь на которые можно успешно решать различные конкретно-практические вопросы. Потребности и мотивы учебной деятельности связаны с устремлением человека овладеть именно такими знаниями и умениями еще до того, как он столкнется с практическими вопросами, чтобы быть подготовленным к их правильному решению. Специфика учебных задач состоит в том, чтобы при их решении человек мог раскрыть процесс происхождения содержания теоретических знаний и умений и овладеть обобщенными способами действий в конкретных практических ситуациях.
Состав учебных действий, которые человек выполняет при решении учебной задачи, достаточно сложен, и их необходимо специально перечислить:
преобразование условий учебной задачи с целью обнаружения общего отношения, лежащего в основе изучаемой системы теоретических знаний;
241
моделирование выделенного отношения в графической и знаковой форме;
преобразование модели отношения с целью изучения ее общих свойств;
выделение и решение конкретно-практических вопросов на основе общего способа;
контроль за выполнением предыдущих действий;
оценка усвоения общего способа решения данной учебной задачи.
При выполнении человеком этих учебных действий он овладевает определенной системой теоретических знаний и обобщенным способом решения некоторого класса конкретных практических задач.
Учебные операции, связанные с условиями выполнения учебных умственных действий, весьма многообразны и изменчивы, поскольку эти условия соотносятся с содержанием учебных предметов (математикой, языком, физикой, историей и т. д.). Если учесть взаимопревращаемость учебных действий и операций, то определить сколько-нибудь однозначно состав операций очень трудно.
Именно с этим обстоятельством были связаны серьезные проблемы создания человеко-машинных систем в области учебной деятельности, хотя и в ней издавна использовались элементарные и достаточно сложные технические средства (например, счетные устройства при овладении арифметикой, различные аудио-визуальные средства и т. д.). В 20-е гг. нашего века в США были предприняты попытки создания настоящих учебных машин, облегчающих человеку усвоение знаний, а в 40—50-е гг. возникло программированное обучение, осуществление которого в определенной мере было связано с необходимостью применения вычислительных машин, то есть современных человеко-машинных обучающих систем.
Опыт программированного обучения с использованием вычислительной техники до сих пор сохраняет научное и практическое значение. Однако следует иметь в виду, что оно возникло на основе теоретических установок бихевиоризма, ограниченно представлявшего процесс обучения, не раскрывавшего подлинного содержания и структуры учебной деятельности и не сумевшего определить настоящее место в ней машинных компонентов. Бихевиористическая теория обучения абсолютизировала момент упражнения в целостном процессе усвоения человеком знаний и
