Text
                    

В. П. БЕСПАЛЬКО ИЕЕШМШОЕ ОМШ «ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ❖ Рекомендовано к изданию Учебно-методическим управлением по среднему специальному образованию Министерства высшего и среднего специального образования СССР ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА» Москва 1970
От автора Совершенствование воспитания и обучения подрастающих поколений является важнейшей задачей советской педагогиче- ской науки. Деятельность научных коллективов в этой области’ разворачивается очень интенсивно в последнее время и осуще- ствляется в основном по двум, тесно связанным между собой, направлениям. Во-первых, в направлении совершенствования планирования педагогического процесса в целом (оптимальное планирование) и, во-вторых, в направлении повышения эффек- тивности управления познавательной деятельностью учащихся. Поиски оптимального управления обучением вылились в соз- дание новой системы учебной работы, названной программиро- ванным обучением. Изложение сущности этой новой системы обучения составляет цель и задачу предлагаемой книги. Опти- мальное планирование учебно-воспитательного процесса нахо- дится здесь вне поля нашего рассмотрения, так как его систе- матическое описание является темой самостоятельной большой работы. Приношу глубокую благодарность академику А. И. Бергу, чье внимание к новому направлению — использованию кибернети- ческих методов в педагогике — содействовало появлению данной книги. ,: Выражаю также признательность действительному члену АПН СССР, профессору А. Н. Леонтьеву, профессорам П. Я. Гальперину, С. И. Архангельскому, М. В. Румянцеву, до- центу Н. Ф. Талызиной за те советы и пожелания, которые автор имел возможность получить от них при написании книги. Предлагая настоящую работу, автор надеется, что она при- несет педагогам определенную пользу в их работе по осущест- влению на практике идей программированного обучения. Ас I nrit-огмесмч* И статут Ьиблиете* 6-3 283—69
ПРЕДИСЛОВИЕ Коммунистическая партия и Советское правитель- ство, следуя ленинские заветам, проявляют большую заботу о процветании отечественной науки, об ускоре- нии темпов реализации ее достижений в практике. «Используя преимущества социалистического строя, — говорил Л. И. Брежнев 7 июня 1969 г. на между- народном Совещании коммунистических и рабочих партий, — Советский Союз добился серьезных успехов в развитии современной науки и техники. Мы первыми поставили ядерную энергию на службу мирным целям, первыми вышли в космос, добились многих других замечательных достижений, выдвинувших Советский Союз в первые ряды научно-технического прогресса» *. В настоящее время наука и техника развиваются настолько быстро, что своевременное обобщение по- тока научной информации без применения кибернети- ческих средств представляет значительные сложности. Не менее сложным является своевременное со- общение учащимся необходимых знаний, вытекающих.-- из этого обобщения. Эта сложность состоит в том, что объем знаний, который необходимо сообщать учащим- ся, из года в год увеличивается, тогда как сроки и методы обучения остаются почти неизменными. Все большее число преподавателей приходит к выводу о недостаточности традиционных способов обучения и необходимости их совершенствования на основе но- вейших достижений науки и техники. Наметился серьезный сдвиг к соединению педагогики с киберне- тикой, возникло новое направление в методике обуче- ния, названное программированным обучением. С его * Л. И. Брежнев. За укрепление сплоченности коммуни- стов, за новый подъем антиимпериалистической борьбы. Политиз- дат, 1969, стр. 53. 3
помощью у педагога появляется возможность устанав- ливать действенный двусторонний контакт со многими учащимися, получать непрерывную информацию о ка- честве усвоения ими учебного материала и принимать на этой основе необходимые решения по руководству учебным процессом. При этом общее качество про- цесса программированного обучения находится в пря- мой зависимости от качества программированного учебного пособия (обучающей программы). В предлагаемом читателю пособии, написанном преподавателем кафедры педагогики МГУ им. М. В. Ло- моносова, кандидатом педагогических наук В. П. Бес- палько, сделана попытка теоретического анализа сущ- ности программированного обучения и разработки его общедидактических основ, методики и техники его использования. В своей работе автор опирается на основные поло- жения советской педагогики и психологии и, в част- ности, на психологическую концепцию интериориза- ции, разработанную школой психологов МГУ под руководством академика АПН СССР А. Н. Леонтьева. Показанные в пособии результаты практического использования описанной методики программирован- ного обучения опираются в основном на опыт приме- нения программированного обучения в средних специальных учебных заведениях Мосгорисполкома, Краснодара и некоторых других городов, где автор руководил и принимал непосредственное участие в по- становке достаточно широких экспериментов. Предлагаемое читателю пособие состоит из трех частей, раскрывающих три стороны единой проблемы программированного обучения: сущность программи- рованного обучения, его методику и эффективность. В первой части пособия содержатся сведения о структуре управления процессом обучения в целом. Дается понятие о возможных видах дидактических систем и формулируется в общем виде представление о программированном обучении как об одной из возможных комбинированных дидактических систем. 4
Важным понятием, вводимым в этой части, является понятие о принципиальных -возможностях дидактиче- ских систем вообще, которое означает принципиаль- ную ограниченность каждой дидактической системы некоторым определенным уровнем формируемых у учащихся знаний. Такой вывод стало возможным сделать благодаря разработанной в пособии системе критериев качества усвоения знаний учащимися. Опи- раясь на указанную систему критериев, автор делает вывод о том, что в условиях группового обучения, когда стоит задача вооружения учащихся знаниями достаточно высокого уровня, наиболее совершенной системой обучения является программированное обу- чение. С этим выводом автора нельзя не согласиться. Во второй части пособия рассматривается мето- дика создания обучающих программ и показываются их возможные разновидности и структура. Отдельно анализируется методика программирования содержа- ния обучения и отдельно — методика программирова- ния усвоения. Последнее имеет особенно большое зна- чение, так как основная сила программированного обучения состоит в обеспечении условий учащимся для оптимальной учебной деятельности, гарантированно ведущей к усвоению ими знаний и умений. Важным техническим приемом в разработке обу- чающих программ является матричный метод подго- товки к написанию программированного текста. В этой же части пособия автор показывает также методику применения обучающих пограмм непосредственно в ходе учебных занятий. Известно, что использование программированного обучения на практике требует от педагога далеко не механической работы. Третья часть пособия занята изложением методики выполнения экспериментально-педагогических работ. Это делается автором путем показа и разбора приме- ров из уже выполненных исследований. Такой подход удобен как для обучения ведению педагогических исследований, так и для иллюстрации результатов применения программированного обучения. Програм- 5
мированное обучение — новая область педагогической теории и практики, поэтому понятно, что многие его проблемы еще требуют своего решения. Педагогам, которые пожелают воспользоваться методикой про- граммированного обучения, неизбежно придется столк- нуться с этими проблемами и находить для них прием- лемые решения. Поэтому третья часть пособия имеет целью предостеречь экспериментатора от возможных ошибок и ознакомить его с корректной методикой исследования дидактических проблем. В заключение приводятся в качестве примера ряд фрагментов из различных обучающих программ и список литературы. При работе с пособием читателю следует иметь в виду, что' в настоящее время терминология и отдель- ные положения теории и практики программирован- ного обучения еще находятся в стадии становления и могут трактоваться в различных публикациях не вполне однозначно. В частности, автор иногда откло- няется от терминологии, принятой в некоторых мето- дических пособиях, изданных Научно-методическим кабинетом Министерства высшего и среднего спе- циального образования СССР. Имея в виду возмож- ные в этом случае недоумения читателя, автор снаб- жает соответствующие места пособия подробными разъяснениями и приводит фрагмент обучающей про- граммы, составленной по несколько иной структуре (программной дозе),но сохраняющей преемственность с общей структурной схемой обучающей программы, приведенной в книге. В большой работе по анализу дидактической системы программированного обучения автор основное свое внимание уделяет психолого- дидактическим вопросам и меньше — возможностям технических средств программированного обучения. В связи с этим находится и тот факт, что при доста- точно полной разработке методики внутренней обрат- ной связи, методика осуществления внешней обратной связи представлена в книге беднее. Контрольные кадры, показанные автором в фрагментах обучающих 6
программ, посильны для анализа лишь педагогу. При- веденная же контрольная карта (см. программную дозу, стр. 285) позволяет'использовать даже простей- шие технические средства программированного обуче- ния (пускай хотя бы на I уровне). Автор не отрицает такой возможности, но и прямо не указывает ее. Хотя некоторые вопросы, поднятые автором, носят еще дискуссионный характер, это нисколько не ума- ляет ценности пособия. Научно-методический кабинет по высшему и сред- нему специальному образованию рекомендует препо- давателям использовать данное пособие в своей ра- боте по дальнейшему развитию программированного обучения и разработке наиболее совершенных обу- чающих программ. Научно-методический кабинет по высшему и среднему спе- циальному образованию Мини- стерства высшего и сред- него специального образования СССР
ВВЕДЕНИЕ Истоки и сущность программированного обучения. Под про- граммированным обучением понимается система учебной ра- боты с преимущественно опосредствованным программным управлением познавательной деятельностью учащихся. Советские педагоги познакомились с идеями программиро- ванного обучения несколько лет тому назад. С тех пор со стра- ниц почти всех педагогических журналов читатели системати- чески информируются о новых работах в этой области. Число энтузиастов программированного обучения непрерывно растет, а в практических разработках достигнуты обнадеживающие ре- зультаты. Однако утверждения о том, что средствами программиро- ванного обучения можно достигнуть полной успеваемости уча- щихся, существенно сократить время прохождения учебного материала и заметно облегчить труд педагога, слишком декла- ративны и вызывают много, далеко не риторических, вопросов: «Что значит полная успеваемость?», «Облегчить труд педагога, но за счет чего?» и т. д. Все это не может не привлечь самого пристального внима- ния к новой системе учебной работы, к ее объективному иссле- дованию, тем более, что приходится учитывать все возрастаю- щие требования практики народного образования в отношении совершенствования учебного процесса и возможности педагоги- ческих средств для реализации этих требований. Здесь необхо- димо учитывать следующее. 1. При современной наполняемости групп педагог уже физи- чески лишен возможности осуществлять дидактический принцип индивидуального подхода к учащимся для управления их позна- вательной деятельностью. Совершенно непроизвольно возникает резерв отстающих и неуспевающих учеников. 2. Каждый учащийся нуждается, как это доказано соответ- ствующими исследованиями, в постоянном и непрерывном сле- жении за его учебным трудом для формирования полноценных интеллектуальных и физических навыков. 3. Рост научной информации в настоящее время достигает таких темпов и объема, что обычные методы ее организации и подачи ведут к чрезмерной перегрузке учащихся сведениями, 8
к поверхностному усвоению фактов и, как следствие, к сниже- нию качества обучения. 4. Вместе с ростом объема научной информации изменяется структура и качество информации. Большой удельный вес при- обретают аналитические описания и выводы достаточно высо- кой абстрагирующей общности. В то же время педагог остается вооруженным такими методическими средствами и приемами, которые были рассчитаны на предшествующий, более низкий уровень развития научного знания. 5. Советские исследователи в области психологии обучения дали немало ценных рекомендаций. Однако реализация их со- временными дидактическими средствами нередко связана со зна- чительными трудностями. 6. Педагогический труд остается единственной областью с ограниченными возможностями его интенсификации. Однако машинизация и автоматизация всех производственных процессов показывает на несостоятельность представлений о не- возможности автоматизации каких бы то ни было трудовых функций человека, включая и педагогический труд. Взгляд на педагогический труд только как на искусство из- жил себя. В то же время основы научной педагогики разрабо- таны еще в очень незначительной степени. Перечисленное выше вызывает большие трудности на пути развития и дальнейшего совершенствования народного образования. И хотя в народном образовании качество «продукции» не всегда очевидно и выяв- ляется много времени спустя, ущерб, который несет общество от «брака» в этой области, ни с чем не сравним. Все сказанное хорошо известно, а поэтому понятен и тот большой интерес, который проявляется к программированному обучению. Программированное обучение является качественно новой дидактической системой. Ее возникновением мы обязаны сопри- косновению кибернетики и педагогики. Программированное обучение, возникшее на стыке этих наук, плодотворно исполь- зует кибернетические принципы для управления педагогическим процессом. Сочетание кибернетических и педагогических идей и созда- ние системы программированного обучения оказывают влияние на весь учебно-воспитательный процесс, так как не только из- меняет место и умножает возможности преподавателя в руко- водстве коллективом учащихся, но и существенно — что являет- ся главным — меняет роль самих учащихся в осуществлении процесса обучения. В программированном обучении не только делается большой упор на активизацию самостоятельной позна- вательной деятельности учащихся, но и в отличие от всех дру- гих дидактических построений предлагаются новые эффективные методы и средства для гибкого управления этой деятельностью. 9
Идеи программированного обучения — следствие дальнейше- го развития производительных сил советского общества. Харак- терная черты этого развития — непосредственное использование современных достижений научно-технического прогресса для организации процессов труда. Главное значение в организации процессов труда приобре- тают не сами процессы, а методы управления ими, ведущие к возможно меньшему объему непосредственного обмена инфор- мацией между человеком, управляющим процессом, и объектом управления. Человек здесь готовит управляющую информацию для работы управляемого объекта и вводит эту информацию в виде программы, регулирующей его работу. Такое программное управление оказывается неизбежным в условиях быстродействия, высоких требований к точности функционирования и производительности любого современного производства. В своих работах последних лет советские ученые показали большую перспективность перехода на программное управление деятельностью человека в процессе обучения (программи- рованное обучение). Использование специальных обучающих программ существенно снижает поток информации от индиви- дуального педагога к учащемуся, значительно облегчает управ- ляемость и поднимает эффективность обучения. Благодаря уменьшению потока информации от индивидуального педагога к учащимся и существенному увеличению этого потока от «об- общенного» педагога (программы) значительно повышается уровень обучения, сокращается время и разброс в успеваемости различных учащихся. Переход на программное управление процессом обучения требует разработки новых научных методов исследования педа- гогического процесса для получения не столько качественных его характеристик, сколько объективных количественных мер и оценок, которые поддаются счету, статистической обработке и могут составить надежную основу для нормирования и анали- тического описания. Без указанных мер и оценок программное управление про- цессом обучения окажется нестрогим, лишь частично совершен- ствующим учебный процесс. Для введения соответствующих мер и оценок потребовалось обратиться к ряду современных научных дисциплин, которые с успехом помогли в решении многих педагогических проблем. К числу указанных дисциплин следует в первую очередь отне- сти кибернетику с ее основным разделом — теорией информа- ции, теорию вероятностей и математическую статистику, теорию больших систем и теорию меры. Использование этих дисциплин для более полного исследо- 10
вания педагогических объектов и явлений еще раз подтверждает мудрость ленинских слов: «Единство природы обнаруживается в «поразительной ана- логичности» дифференциальных уравнений, относящихся к раз- ным областям явлений» (В. И. Ленин, Поли. собр. соч., т. 18, .стр. 306). В таком подходе к разработке программированного обуче- ния заключается одно из отличий работ советских специалистов в данной области от работ американских авторов, остающихся на описательно-рецептурном уровне. Принципиальное отличие в развитии идей и методов программирования обучения в совет- ской педагогической науке состоит в диалектико-материалисти- ческом подходе к процессу усвоения и управлению им. Именно это последнее делает советскую теорию программ- ного управления обучением особенной теорией, а не заимствова- нием или продолжением идей американских психологов и педа- гогов, отстаивающих использование кибернетических принципов в управлении обучением. Хотя идея применения кибернетики в педагогике общая, но существо ее реализации в советской науке диаметрально противоположно по содержанию, мотивам и мето- дам, указанным в работах американских авторов. Сущность и содержание программирования процесса обуче- ния. Выяснение сущности понятия «программирование» имеет существенное значение для понимания дальнейших разработок и новой для педагогики терминологии. Часто понятие «программирование» применяют в значении, близком к понятию «программированное обучение». На самом деле это не синонимы, хотя эти два понятия тесно связаны между собой. Термин «программирование» известен давно (например, в программном управлении технологическими машинами), но наиболее полно он зазвучал с появлением новой отрасли тех- ники — универсальных вычислительных машин. Он означает предначертание. Программирование для вычислительных машин наиболее близко- к программированию процесса обучения, так как в отличие от технологических программных автоматов в вы- числительных машинах осуществляются только процессы пере- работки информации при решении каких-то задач. ?Аашины, как известно, выполняют с огромной скоростью вычисления по спе- циальной программе, в которой задается конечная и четкая по- следовательность элементарных операций по обработке инфор- мации, необходимых для решения той или иной задачи. Другими словами, программа — это система команд, записан- ных в определенном коде, управляющих вычислительным про- цессом данной задачи. Составление программы и называют программированием. 11
Этапы программирования вычислительного процесса в наибо- лее общем виде следующие [59]: 1) математический анализ задачи, выбор численного метода и алгоритма решения; 2) разработка конструкции программы, т. е. описание задачи в формальном языке; 3) распределение памяти машины; 4) составление кодов программы; 5) контроль, проверка и отладка программы. Первый этап программирования имеет целью только приве- сти решение задачи к виду, удобному для ее реализации на вычислительной машине, т. е. задать такую систему вычисли- тельных процедур, которые были бы «.посильны» машине и вы- полнимы ею. Нахождение подходящего численного метода и алгоритма решения — это творческая работа, посильная человеку-матема- тику, который как бы создает остов будущей программы. Второй этап программирования состоит в переводе резуль- татов работы, выполненной на первом этапе, на язык данной вычислительной машины и записи на языке машины всех команд и констант, необходимых для выполнения вычислений. Вся эта информация, составляющая программу работы ма- шины, записывается на перфокарты, перфоленту, магнитную ленту или другой какой-либо носитель информации. По мере работы машины эта информация будет считываться особыми устройствами и машина будет выполнять счет в принятой для данной машины системе счисления. Третий, четвертый и пятый этапы программирования явля- ются в значительной мере технической работой, от совершенства выполнения которой, однако, зависит успешность решения за- дачи на машине. Из приведенных определений и перечня этапов программи- рования видна область, перекрываемая термином «программи- рование»,— это анализ задачи для выбора метода ее решения, расчленение решения задачи на элементарные операции, запись и задание машине определенной последовательности (алгорит- ма) выполнения этих операций, ведущих к решению задачи. Итогом процесса программирования является программа, управляющая работой вычислительной машины. Применяя термин «программирование» к дидактическим раз- работкам, мы также имеем в виду наличие некоторой задачи, которую необходимо решить. Вопрос состоит в том, какая это задача и кто ее должен решать. Постановка этого вопроса и ответ на него со всей очевид- ностью показывают нам то новое, что содержит в себе програм- мирование учебного процесса. 12
Советской педагогикой установлено, что при дидактической разработке учебного процесса должны вычленяться познава- тельные задачи, решение которых связано с такой переработкой информации учащимися, которая ведет к усвоению ими опреде- ленного объема знаний и методов мышления и на этой основе — приемов деятельности. Именно вниманием к деятельности уча- щегося в процессе решения им познавательных задач опреде- ляется главное направление разработок в программированном обучении. Таким образом, термин «программирование» по отношению к учебному процессу означает методику создания программы, управляющей учебной деятельностью учащихся в процессе ре- шения ими познавательных задач. Эти программы в отличие от вычислительных программ мы будем называть обучающими. _Пр.иведем в наиболее общем виде основные этапы создания обучающей программы, т. е. учебного программирования: 1) дидактический анализ содерлГания~Зд^^ выбор структуры обучающей программы;. 2)' психолого-педагогический анализ познавательных возмож- ностей учащегося и выбор структуры учебных процедур по отно- шению к каждому понятию; 3) написание текста программы; 4) контроль, проверка и отладка программы, Из сопоставления этого перечня с приведенным выше переч- нем этапов программирования вычислительных машин видна общность их структур. Это понятно, так как в обоих случаях для решения задач используется и обрабатывается информа- ция, а программа управляет течением информационного про- цесса. При этом весьма важно.провести существенное разделение двух часто смешиваемых понятий? программирование содержа^ ' ния. обучения и программирование усвоения. “ Часто, говоря о программированном обучении, ограничивают его методические возможности первым аспектом. Такое ограни- чение дает возможность решать проблемы обучения лишь на- половину: составление логических планов содержания учебного предмета, алгоритмизация элементов содержания, отбор учеб- ного материала и пр. Очевидно, что учебное программирование, или, что то же, создание обучающей программы, должно быть основано на программировании содержания обучения и про- цесса его усвоения. Если для программирования содержания обучения учиты- вается объективное состояние данной науки, соответствующего учебного предмета, состояние возрастных и познавательных воз- можностей учащихся, то для программирования процесса усвое- ния основное значение будут иметь принятые теории формиро- вания ума человека. 13
В отличие от математического программирования написание текста программы не является технической работой, а творче- ским трудом, посильным лишь хорошо подготовленному педа- гогу. Язык обучающей программы — это естественный человече- ский язык, поэтому от его выразительности, эмоциональной окраски, точности, краткости и других качеств в значительной мере зависит успешная работа учащихся по программе. Контроль, проверка и отладка обучающей программы также не являются технической работой, так как достижение цели обучения связано не только с точностью выбора алгоритма ре- шения познавательной задачи, но и с такими факторами, кото- рые оказывают специфичное влияние на человеческое восприя- тие и мышление. Отсюда появляются соображения о возможной вариативно- сти обучающих программ, учитывающих особенности познава- тельной деятельности типичных групп учащихся. Вычленение этих групп учащихся возможно с помощью современных спосо- бов диагностики усвоения и статистического анализа.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ Производительность труда, это, в последнем счете, самое важное, са- мое главное для победы нового об- щественного строя... Капитализм мо- жет быть окончательно побежден и будет окончательно побежден тем, что социализм создает новую, гораз- до более высокую производительность труда. В. И. Ленин ГЛАВА I ПРОЦЕСС ОБУЧЕНИЯ § 1. Информационный подход Обучение — один из наиболее древних и устойчивых процес- сов человеческой~дёятельности. Значение этого процесса очень велико — без обучения не могло бы существовать современное человеческое общество, без обучения, в широком смысле слова, не может быть общественного развития. Возможность непрерывного совершенствования практики на- родного образования зависит от социального строя общества, уровня развития в этом обществе педагогики и психологии. Осо- бенно благоприятные условия развития народного образования имеют социалистические страны. Получившее в этих странах широкое развитие естественных и технических наук и на их осно- ве научно-педагогических воззрений все ближе и точнее отра- жают объективные закономерности познавательного процесса вообще и процесса обучения в частности. Однако достижения естественных и технических наук исполь- зуются в педагогике всегда с некоторым запозданием, которое объясняется большой сложностью приложения результатов, по- лученных в этих науках, к дидактическим явлениям. Достаточно упомянуть в этой связи все еще продолжающиеся работы по конкретно-методическому использованию богатейших идей марксистской теории познания, диалектической логики, 15
научного наследия в области физиологии и психологии, изло- женного в классических трудах И. И. Сеченова и И. П. Павлова. В настоящее время естественнонаучные и производственно- технические представления о закономерностях объективного мира достигли большой глубины и точности, на необыкновенно высокую ступень поднялась преобразующая сила человече- ской деятельности. Здесь имеются в виду не столько возмож- ности человека по преобразованию вещества и энергии, сколько его успехи в искусственном воспроизведении многих актов мыс- лительной деятельности. Этими успехами мы в огромной мере обязаны становлению повой системы наук, объединенных общим названием кибернетика. Всего только несколько лет назад наука обратилась к ис- следованию процессов передачи, преобразования и сохранения информации, протекающих в любых организованных системах и обеспечивающих целенаправленную деятельность этих систем. Возникла новая «наука об оптимальном целенаправленном управлении сложными системами или процессами — кибернетика. Методы кибернетики позволяют осуществить новый подход к изучению и разработке процесса обучения: рассматривать ме- тоды управления процессом обучения и сам процесс в «инфор- мационном аспекте», дополняющем и развивающем современные психолого-педагогические воззрения на природу этого про- цесса. «Основой информационного подхода, — пишет академик В. М. Глушков, — к изучению мыслительных процессов является абстрагирование. При этом отвлекаются, как правило, от физи- ческой, а тем более от биологической и социальной сущности мыслительного процесса, рассматривая его лишь как процесс преобразования информации» [28]. На основе информационного подхода к процессу обучения могут быть созданы достаточно содержательные модели про- цесса обучения и модели управления им. Эти модели часто уступают психологическим или физиологическим моделям про- цесса усвоения знаний человеком, но выявляя один из сущест- венных аспектов усвоения, они в то же время более инструмен- тальны для практического использования. Будучи же соединен- ными с психолого-педагогическими концепциями процесса обу- чения, они позволяют достаточно успешно овладеть и управлять этим процессом. Надо сказать, что в этой области пока еще слишком много белых пятен, чтобы построение теории могло идти безошибочно. Во всяком случае информация — это то един- ственное, за что можно ухватиться как за исходное звено в цепи событий процесса обучения. При этом под информацией понимаются любые сведения, данные, являющиеся объектом передачи, хранения и перера- ботки. В связи с тем что главное внимание в кибернетике уделяется Ifi
разработке теоретических вопросов преобразования информа- ции, теории и принципам построения преобразователей инфор- мации, многие ее положения могут быть непосредственно исполь- зованы в дидактике. При информационном подходе к анализу таких систем управ- ления, как обучающаяся система (педагог — группа или отдель- ный учащийся), мы имеем возможности уточнить характери- стики процесса обучения, выделить основное ядро в деятель- ности педагога и деятельности учащихся — информационные процессы и уделить достаточное внимание изучению закономер- ностей течения этих процессов, а также нахождению путей для оптимизации обучения на практике. Надо сразу же оговориться, что информационный подход к анализу и синтезу процесса обучения — это не замена или подмена современных средств и методов психологической или педагогической науки, а новый дополнительный путь проникно- вения в сущность этого сложнейшего явления. При информа- ционном подходе не устраняется психика человека, а создается мост от психологии к дидактике путем выделения для анализа сырья деятельности и ее продукта—информации и информа- ционных процессов, составляющих ядро процесса усвоения. 34’9 £ её § 2. Понятие «усвоение» Усвоение — психолого-педагогическое понятие, обозначающее сложный познавательный процесс, возникающий в ходе учебной ® деятельности и представляющий собой сознательное овладение Ж‘. учащимся опытом предшествующих поколений людей. В резуль- тате усвоения происходит «процесс очеловечивания психики ре- ’(у бенка» [38] и он приобретает возможность выполнять разумную продуктивную деятельность в заданной области. Усвоение как сложный познавательный процесс складывается из ряда психо- Д логических процессов, осуществляемых учеником в некоторой последовательности. К числу этих процессов относятся восприя- тле и внимание, память и мышление, речь и воображение. Усвоение зависит также от эмоций и чувств, воли и характера учащегося, проявляющихся в процессе усвоения. Процесс усвое- ния возникает лишь при выполнении следующих обязательных условий: во-первых, учащийся осуществляет некоторую актив- ную деятельность по отношению к объектам усвоения, адекват- ную материализованной в них информации; во-вторых, он при этом включен в процесс общения (речевого или практического) с другими людьми. В итоге возникает процесс, содержанием ко- торого является отражение и моделирование внешнего мира че- ловеческим мозгом. Сказанное является первой характеристикой процесса усвоения. Раскрытие этой характеристики в виде опи- I"’"" . 17 J Г»д H-v/bcUH* I
сания самого хода процесса усвоения (содержания познаватель- ной деятельности и общения) образует гипотезу усвоения. В ходе усвоения осуществляется сложный процесс перера- ботки информации. Информационная природа процесса усвое- ния является другой его характеристикой. Информационные свойства учебного материала оказывают существенное влияние на процесс усвоения и его успешность. Последнее становится объектом изучения новых отраслей психологии и дидактики — информационной психологии и дидактики. Обладая объективным содержанием, процесс усвоения мо- жет быть внешне моделирован в информационном аспекте и по отношению к нему может быть выработана определенная стра- тегия управления. В соответствии с принятой стратегией управ- ления процессом усвоения находится его результат. Управляе- мость процесса усвоения является его третьей характеристикой, а результативность, т. е. достижение определенного уровня вла- дения усвоенной информацией, является четвертой характери- стикой процесса усвоения. Указанными характеристиками описывается сущность про- цесса усвоения как объективной психолого-педагогической ка- тегории. Советская педагогика рассматривает усвоение как социально обусловленное явление, протекающее под влиянием окружаю- щих индивида людей, при условии его личной познавательной активности. В зарубежных концепциях усвоения преобладает взгляд на этот процесс как на спонтанное развитие изначально присущих человеку способов приспособления к окружающей среде. В современной психологической науке выдвинуто несколько гипотез, объясняющих механизм процесса усвоения, в которых делается попытка описания самого хода процесса овладения знаниями и умениями человеком (ассоциативная, бихевиористи- ческая, гештальтистская, формирования умственных дейст- вий и др.). В советской психологической науке наиболее значительными являются две концепции: ассоциативно-рефлекторная и форми- рования умственных действий. Обе концепции базируются на материалистической теории познания, содержательно раскрывая высказанную еще К. Марксом мысль о том, что «...идеальное есть не что иное, как материальное, пересаженное в человече- скую голову и преобразованное в ней» (К. Маркс. Капитал, т. 1. Госполитиздат, 1955,стр. 19). И. М. Сеченов писал,‘что усваивать — это «сливать про- дукты чужого опыта с показателями собственного» и далее: «Через голову человека в течение всей его жизни не проходит ни единой мысли, которая не создавалась бы из элементов за- регистрированных в памяти. 18
Даже так называемые новые мысли, лежащие в основе научных открытий, нс составляют исключения из этого пра- вила» [53]. Процесс познания человеком объективной реальности был гениально сформулирован В. И. Лениным. «От живого созерца- ния к абстрактному мышлению и от него к практике — таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности» (В. И. Ленин. Поли. собр. соч., т. 29, стр. 152—153). Исходя из этого ленинского положения, можно сказать, что информационные процессы не только в познании, но и в обуче- нии протекают поэтапно, отражая объективную природу челове- ческой деятельности в процессе усвоения человеком явлений окружающего мира. Процесс обучения должен быть построен на сознательном прохождении каждого из этапов в логике ра- ционально построенного информационного процесса. Разработка теории усвоения должна строиться с учетом гибкости дидактического процесса овладения деятельностью. По- этому возможно включение на всех этапах элементов не только познающей, запечатлевающей деятельности, но и преобразова- тельного подхода к явлениям и фактам. В частности, анализ явлений и фактов уже является таким элементом преобразую- щей деятельности. Ассоциативно-рефлекторная концепция усвоения прямо исхо- дит из ассоциативно-рефлекторной теории И. М. Сеченова — И. П. Павлова и подробно разработана в трудах советских психологов С. Л. Рубинштейна, Н. А. Менчинской, Д. Н. Бого- явленского, Ю. А. Самарина, Е. Н. Кабановой-Меллер, П. А. Ше- варева и в трудах других ученых. Достаточно полно излагая существо различных видов ассо- циаций, как отражения объективных связей и отношений явле- ний и объектов внешнего мира, авторы ассоциативной теории усвоения оставляют, однако, открытым вопрос о том, как обра- зуются сами представления и понятия о явлениях, объектах, связях и отношениях, между которыми затем устанавливаются ассоциации. Ассоциативно-рефлекторная теория представлена в советской психологии в нескольких вариантах. Ю. А. Самарин в своей работе [52] показывает иерархиче- ское строение ассоциативного процесса. Он различает «локаль- ные» ассоциации, ограниченные отражением связей между наи- более близкими объектами и явлениями; «частносистемные» ассоциации, представляющие отражение более широких связей, существующих между рядом близких объектов и явлений внеш- него мира; «внутрисистемные» ассоциации, в которых отража- ются связи между явлениями и объектами в системном, об- общенном виде; «межсистемпые» ассоциации, объединяющие различные системы объектов и явлений. 19
Объединение ассоциаций в системы происходит, как указы- вают Ю. А. Самарин и Н. А. Менчинская, на объективной основе в результате аналитико-синтетической деятельности, совершае- мой познающим субъектом. В итоге этой деятельности выявля- ются отношения смежности, контраста, сходства явлений, объектов, высказываний и последние включаются или не вклю- чаются в соответствующие ассоциативные ряды. Е. Н. Кабанова-Меллер [34] предлагает несколько другую классификацию ассоциаций, которая строится не на основе диф- ференцировки самих объективных связей, существующих между объектами и явлениями независимо от познающего субъекта и лишь отражаемых им, как это делает Ю. А. Самарин, а в зави- симости от самого процесса образования связи. Е. Н. Кабанова- Меллер различает «первичные» ассоциации, т. е. такие связи, которые устанавливает между объектами (раздражителями) учащийся уже в процессе восприятия объектов, «вторичные», т. е. такие связи, которые образуются в итоге мыслительной работы учащегося на материале ранее сформированных незави- симо друг от друга понятий и ассоциаций и, наконец, «проме- жуточные ассоциации», т. е. такие связи, которые возникают путем соотнесения вновь воспринятого объекта с объектами, уже имеющимися в памяти ученика. Различение ассоциаций по процессу их образования, оче- видно, не опровергает дифференцировки отдельных видов свя- зей, предложенных Ю. А. Самариным, а лишь вносит некото- рую конкретизацию в понимание механизмов их возникновения и образования. В ассоциативной концепции усвоения подчеркивается важ- ное значение ассоциаций для формирования ума школьника, однако авторы этой концепции не сводят всю познавательную деятельность к процессу образования ассоциаций, а уделяют значительное внимание комплексному изучению психических процессов, ведущих к развитию ума человека и его опережаю- щей и предвидящей ход событий способности. Особенно интен- сивно эти проблемы разрабатываются коллективами под руко- водством известных советских психологов Н. А. Менчинской, Л. В. Занкова и Г. С. Костюка. В ассоциативной концепции недостаточно четко объясняется процесс отражения объективной реальности субъектом, не рас- крываются в полной мере механизмы деятельности в процессах познания. Наиболее простое решение указанного вопроса предлагает бихевиористическая теория усвоения [68]. Отрицая сознание, как основную характеристику психических процессов, бихевиористы обращаются к анализу лишь внешних поведенческих актов, ко- торые, по их мнению, образуются путем механического закреп- ления адекватных реакций на стимулы. Весь процесс усвоения 20
сводится о теории бихевиоризма к формуле S-+R-+P, где S — стимул (раздражитель); R — реакция (ответ); Р — подкрепление правильного ответа. Накопление реакций на различные стимулы образует «набор поведения человека», который обеспечивает человеку возмож- ность приспособления к внешнему миру. Бихевиористическая концепция усвоения встречается с большими трудностями при объяснении разумной человеческой деятельности и в настоящее время обновляется в теориях необихевиористов. Их модернизи- рованная формула процесса усвоения получила такой вид: 8->ПП -+R-+P, где ПП — так называемые «промежуточные переменные». С помощью «промежуточных переменных» необихевиористы пытаются компенсировать факт сознательной деятельности > человека, отброшенный их предшественниками — бихевиори- стами. Однако как в бихевиористической теории усвоения, так и в необихевиористической ее интерпретации содержится недо- оценка предметно-орудийной, сознательной деятельности чело- века как в процессе исторического познания им окружающего мира, так и в процессе индивидуального обучения человека. Действительно, овладение опытом, накопленным предшест- вующими поколениями людей, осуществляется в ходе активной учебной деятельности с предметами и объектами, содержащими в себе в концентрированной и овеществленной форме этот опыт. Организация в процессе обучения специфически учебной дея- ; тельности составляет главное условие успешного и адекватного усвоения знаний и умений. Такая точка зрения является исходной в теории формиро- вания умственных действий, разработанной коллективом психо- логов МГУ (А. Н. Леонтьев, П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина, 3. А. Решетова и Др.). Усвоение в теории формирования умственных действий рас- сматривается как определенная деятельность по переводу пред- ставленной в материальной или материализованной форме ин- формации из внешнего (экстероцептивного) плана во внутрен- ний, умственный план. Таким образом, объективное содержание из окружающего учащегося мира «присваивается» учеником и в итоге совершенно определенной деятельности становится его собственным достоянием. 21
В теории формирования умственных действий различают не- сколько этапов деятельности в процессе переработки информа- ции учеником, составляющими в целом специфически учебную деятельность. В наиболее общем виде можно выделить следую- щие этапы: а) ориентировка в материале и уяснение последовательности учебной деятельности; б) внешняя, материальная деятельность с натуральными объектами изучения; в) громкоречевая деятельность; г) выполнение действий в речи про себя; д) умственная деятельность. Последовательное, поэтапное выполнение деятельности необ- ходимо для полноценного формирования нового умственного действия, т. е. усвоения нового содержания обучения *. Теория формирования умственных действий, как это видно из краткого ее описания, раскрывает путь формирования исход- ных понятий предмета, но не уделяет достаточного внимания вопросу о происхождении системности в умственной деятельно- сти ученика. В этом отношении ассоциативная теория, сосредо- точив основное внимание на взаимодействии прошлого и нового опыта в процессе усвоения, содержит более полно разработан- ную схему. Главный вопрос, на который делают попытку ответить изло- женные выше психологические концепции усвоения, — это сущ- ность того механизма или процесса, в итоге которого в голове человека образуется модель внешнего мира. Существенным до- полнением к этим концепциям может служить анализ тех ин- формационных процессов, которые осуществляются в ходе отра- жения человеком объективного мира. При информационном подходе к процессу усвоения рассма- триваются лишь количественные и качественные характеристики информационного процесса, а способ извлечения информации из внешнего мира принимается в соответствии с той или иной гипотезой усвоения. Выделение для анализа усвоения информа- ционного аспекта позволяет обратить внимание на такие его стороны, как ограничение или дозировка информации па отдель- ных этапах усвоения по пропускной способности мозга человека при переработке им новой информации, условия и возможности сохранения информации, структурные особенности информацион- ных процессов и их влияние на усвоение опыта. * При обучении в средних специальных учебных заведениях громкорече- всй этап действия не всегда может быть осуществлен в условиях группового обучения. 22
Опираясь па известное из кибернетики соотношение С = —, т ’ (где-С — пропускная способность канала связи; И — количе- ство передаваемой информации; Т — время, необходимое на коммуникативный процесс), можно говорить об объективной нормировке нагрузки учащегося. Для разработки информационного аспекта процесса обуче- ния имеет существенное значение психологическая схема памяти человека, в которой различаются оперативный (кратковремен- ный) и долговременный отделы. Оперативный отдел памяти является как бы информационным входом в мозг человека и, обладая малой емкостью, осуществляет селекцию информации. Представление о цикличном функционировании оперативной памяти человека, ограниченности ее объема и времени сохране- ния, позволяет обоснованно подходить к методическому проек- тированию процесса усвоения с точки зрения подготовки ин- формации и задания определенной учебной деятельности. Наконец, оптимальное использование направленных или рас- сеянных информационных процессов также является существен- ным элементом в оформлении процесса усвоения. При рассеянном информационном процессе сигналы не имеют точного адреса и могут оказаться малоразличимыми для усвое- ния информации учащимся на достаточно высоком уровне. На- правленный информационный процесс, характеризующийся точ- ным адресом каждого сигнала как по его содержанию, так и по форме, дает возможность гибко управлять течением процесса усвоения. Аспект управления в усвоении также является новым и вос- принят педагогикой из общей теории управления процессами 1 вообще — кибернетики. < По виду различают разомкнутое и цикличное управление В усвоением, а по средствам осуществления — «ручное» и «авто- магическое». В зависимости от сложности формируемого у уча- 1 щегося поведения необходимо использовать различное сочетание 5 возможных систем управления усвоением. Переход от разомкну- ?'• тых к цикличным системам в значительной мере определяется . тем обстоятельством, что продуктивная деятельность человека невозможна без сопоставления ее результатов с некоторым эта- лоном. Отсюда возникает необходимость в организации двусто- роннего обмена информацией в процессе обучения по каналам прямой и обратной связи. В итоге прямой связи учащийся вос- принимает из некоторого источника и перерабатывает опреде- ленный объем позитивной информации об объекте изучения, а пользуясь обратной связью, устанавливает, насколько пра- 23
вильни сформировавшиеся у него представления на основе по- лученной информации. Можно сказать, что цикличное управле- ние в отличие от разомкнутого позволяет ученику в процессе усвоения осуществить не только все исполнительские действия, но и самому проделать все контрольные и корректировочные операции. Принципиальное значение цикличного управления усвоением состоит также в обеспечении сознательного усвоения опыта учеником и создания условий для своевременного вмеша- тельства преподавателя в момент, когда в процессе обучения еще только начинается разладка. Ввиду возможностей группо- вого обучения возникает необходимость передачи все большего объема управляющих воздействий из компетенции педагога («ручное» управление) техническим средствам («автоматиче- ское» управление), способным осуществить индивидуализиро- ванный коммуникативный процесс по каналам прямой и обрат- ной связи. Опыт создания таких средств уже достаточно велик. Наконец, последняя характеристика усвоения — это качество меры, позволяющее судить об усвоении по некоторому резуль- тату. В педагогической науке до сих пор еще пет достаточно четкого подхода к измерению усвоения, не выдвинуты аргумен- тированные критерии усвоения для оценки качества как про- цесса, так и его результата. В то же время в развитии совет- ской психологической и педагогической науки наметились воз- можности для решения этого важнейшего вопроса. Ниже спе- циально рассматривается проблема оценки процесса управления усвоением и его результатов. § 3. Сущность процесса обучения как процесса управления усвоением Одно из ведущих понятий педагогики — процесс обучения — характеризуется чаще всего педагогами лишь со стороны его внешнего, видимого проявления как совместная деятельность и общение педагога и учащегося. Такой подход к рассмотрению сущности процесса обучения является недостаточным, так как понятием обучение пользуются не только педагогические науки, по и психология, физиология и кибернетика. Для использования более точных методов в оценке эффективности процесса обучения вводится понятие обучающаяся система, обозначающее любую систему, которая способна на основе воспринятой ею информации улучшать свои характеристики в отношении целесообразного воздействия на окружающий мир и в отношении реагирования на внешние воз- мущения. Обучающаяся система может быть образована при различ- 24
ных сочетаниях источника информации и ее приемника. В част- ном случае — это педагог — учащийся (педагог — группа уча- щихся). Ниже будет приведена классификация обучающихся систем по признаку управления ими. Когда мы говорим, что пара «педагог — индивидуальный учащийся» является обучающейся системой, то мы имеем в виду вести учет их психофизиологических качеств, оказывающих си- стемное влияние как на процесс усвоения некоторой информа- ции учеником, так и управляющие воздействия учителя. Когда системой является «педагог — группа в целом», то здесь мы имеем в виду уже систему взаимодействия учителя и группы учащихся, качественно особую систему взаимодействий, опреде- ляемую теми особенностями, которые присущи группе людей, объединенных в коллективном учебном труде. Отсюда вытекают особенности принятых форм организации деятельности уча- щихся и методы управления ею. Выделяя для изучения и раз- работки информационный аспект процесса обучения, мы прихо- дим к рассмотрению его внешних и внутренних проявлений. Внешнее проявление процесса обучения — информационные процессы, которыми обеспеиен коммуникативный аспект системы «педагог — учащийся». Внутренней сущностью обучения явля- ются информационные процессы, протекающие в голове ученика под влиянием объективно существующего или искусственно соз- данного окружения и ведущие ученика к накоплению некоторой информации, позволяющей ему целесообразно оперировать ею в определенных условиях. Целями обучения, в связи со сказан- ным, можно назвать заданные и описанные наперед условия и способы деятельности в будущем. В информационных процессах удобно различать содержа- тельную и функциональную стор’оны. Если содержательная сторона информационного процесса в обучении может дать представление о качественных и количе- ственных характеристиках самой информации, т. е. отвечает на вопрос «чему учить?», то функциональная сторона информа- ционного процесса позволяет получить представление о соответ- ствии методов осуществления информационного процесса позна- вательным и аппаратным возможностям обучающейся системы, т. е. отвечает на вопрос «как учить?». Под аппаратными воз- можностями мы понимаем здесь физические возможности обу- чающейся системы воспринимать и обрабатывать информацию. Об аппаратных возможностях обучающейся системы в этом смысле до сих пор не шла речь в дидактике. Содержательная же сторона информационного процесса лишь с точки зрения ее ка- чественных характеристик исчерпывает все современные дидак- тические разработки. Значение информационного аспекта процесса обучения опре- деляется установленным в кибернетике объективным законом 25
необходимого разнообразия, который утверждает, что любая обучающаяся система может целесообразно функционировать только на основе полученной информации. Этот закон в формулировке известного ученого У. Р. Эшби гласит: «Подходящий отбор может быть выполнен только при обработке соответствующего количества информации» [61]. Из приведенного закона следует, что для обучения человека определенной целесообразной деятельности необходимо: а) получать и запечатлевать необходимое количество инфор- мации; б) обрабатывать эту информацию по определенным прави- лам для ее «присвоения» на заданном уровне обучения; в) сохранять информацию достаточно долго; г) точно и эффективно воспроизводить и своевременно при- менять информацию. В этом и состоит информационная сущность процесса обуче- ния. Все эти элементы находят то или иное отражение и в обще- принятых системах обучения. Задача состоит в нахождении ме- тодики оптимального ведения информационного процесса, т. е. оптимального управления процессом обучения. «Оптимальным управлением,— пишет академик И. А. Берг,— называется такой перевод системы в новое, назначенное для нее состояние, при котором затрачиваются либо наименьшее время и труд, либо наименьшее количество вещества или энергии» [6]. Исходя из необходимости анализа и синтеза информацион- ных связей, протекающих в обучении, мы далее под обучением будем понимать процесс работы обучающейся системы, ведущий к количественному и качественному изменению ее существенных характеристик на основе полученной системой начальной ин- формации. Последнее позволяет системе затем так восприни- мать и обрабатывать рабочую информацию, что это ведет к ее целесообразному функционированию в различных, часто в опре- деленных, условиях. Раскроем это определение. Обучение — понятие, подразуме- вающее парность информационных контактов. При этом источ- ник и приемник информации могут время от времени меняться местами в зависимости от этапа процесса обучения. Однако во всех случаях учащийся или группа учащихся воспринимает, об- рабатывает, сохраняет и воспроизводит информацию только опосредствованную обучающим. Это означает, что информация, усвоенная в процессе обучения, составляет не что иное, как на- чальную информацию, содержащуюся в обучающейся системе. Опа позволяет учащимся произвести начальную организацию своих познающих аппаратов. Под начальной организацией по- знающих аппаратов подразумевается такое минимально упоря- доченное усвоение информации учащимся, которое ведет к соз- данию у него некоторого необходимого набора моделей внешнего 26
мира и моделей поведения, адекватных некоторой совокупности внешних воздействий. Благодаря и в зависимости от начальной организации каж- дый учащийся становится способным реагировать и принимать решения на основе рабочей информации, поступающей к нему в процессе взаимодействия с внешней средой. Рабочая инфор- мация может быть и совершенно новой для системы инфор- мацией. Проблема минимально необходимого количества и состава информации, достаточного для целесообразной деятельности в данных условиях и последующего самообучения,— одна из глав- ных в дидактической разработке содержания обучения. В обучающейся системе различают управляющий и управ- ляемый объекты системы. Очевидно, что информационные связи в обучающейся системе устанавливаются как между объектами системы, так и между объектами и внешним миром. Очевидно также, что на результаты обучения влияют и те и другие связи. Еще К. Д. Ушинский писал: «...Мы ясно сознаем, что воспита- ние, в тесном смысле этого слова, как преднамеренная воспита- тельная деятельность — школа, воспитатель и наставник... — вовсе не единственные воспитатели человека и что столь же сильными, а, может быть, и гораздо сильнейшими воспитате- лями его являются воспитатели не преднамеренные', природа, семья, общество, народ, его религия и его язык, словом, при- рода и история в обширнейшем смысле этих обширных понятий» (Соч., т. 8, стр. 18). Информационные связи между объектами обучающейся системы в условиях учебного заведения организу- ются искусственно и таким образом, что играют ведущую роль и оказывают определяющее влияние на характер обработки всей информации, поступающей к учащимся. Мы в дальнейшем огра- ничиваем рассмотрение процесса обучения лишь внутренними (в широком смысле слова) информационными связями. Под внутренними информационными связями мы понимаем инфор- мационные связи между объектами данной обучающейся си- стемы. При этом обязательно ведется учет всей информации поступившей к учащимся в течение всего предшествующего обу- чению времени. Понятно, что, применяя выражение «процесс работы обучаю- щейся системы», мы имеем в виду в общепринятых педагогиче- ских терминах учебный процесс, в котором управляемым объек- том системы является либо один учащийся, либо группа уча- щихся. Управляющими же объектами могут быть любые мате- риальные носители учебной информации, понятной человеку данного возраста и развития. Очевидно, что главное значение в обучающейся системе имеет познавательная деятельность уче- ника или группы учащихся. Роль же управляющего объекта окажется эффективной лишь в том случае, если его воздействия 27
будут соответствовать объективной природе познавательной дея- тельности учащегося. К числу управляющих объектов можно отнести не только педагога — живого человека, но и книгу, звуковоспроизводящий аппарат, кино, диафильм и все другие объекты, которые могут воздействовать в информационном плане на органы чувств че- ловека, задавать учебную деятельность и управлять ею. Однако между управляющим объектом — человеком и управ- ляющим объектом — искусственным устройством существуют непреодолимые средствами современной науки и техники раз- личия. Наиболее значимое из этих различий состоит в диагно- стике любого состояния управляемого объекта (ученика или группы учащихся) и в возможности изменения наиболее общих параметров процесса обучения в целом (например, мотивации)’ и информационного процесса в частности (например, изменение темпа подачи). В то же время нет принципиальных ограничений в возмож- ностях приближения показателей управления процессом обуче- ния с помощью управляющих устройств к показателям управ- ления этим процессом человеком-педагогом. Более того, есть все возможности к тому, чтобы превзойти последнего в этом от- ношении. Однако для реализации такого устройства надо воз- можно точнее овладеть как самими механизмами процесса обу- чения, так и теми характеристиками, по которым можно судить об оптимальности и допустимости тех или иных управляющих воздействий на течение информационных процессов. Ниже рассматриваются некоторые данные о зависимости психических явлений от количественных характеристик инфор- мационного процесса. Это область пограничная между киберне- тикой и психологией, ее разработка начата лишь в самые по- следние годы. Влияние качественных характеристик информационного про- цесса на обучение связано с оценкой содержания информации и находится в несколько иной области, пограничной между ки- бернетикой и дидактикой. И та и другая области научного зна- ния («информационная психология» и «информационная дидак- тика») не только тесно связаны и соприкасаются друг с другом, но и нередко переходят одна в другую. Обе они, на наш взгляд, составляют одну из сторон научного подхода к проблеме опти- мизации процесса обучения. § 4. Использование информационных понятий и мер в психологии В последние годы в арсенал средств научной психологии входят данные из исследований количественных соотношений в психических процессах на основе разработанной в кибернетике количественной меры информации. 28
Как известно, за единицу количества информации в кибер- нетике принято такое ее количество, которое содержится в со- общении о совершении одного из двух равновероятных собы- тий [41]. Такая единица количества информации носит название бит или двоичная единица. В общем случае, если Pi — вероятность любого сообщения (события), то среднее количество информации Н, которое со- держится во всей последовательности событий, подсчитывается по формуле ' — ^pjog2p,.. Средствами кибернетики (точнее, средствами теории инфор- мации) можно подсчитывать лишь формальную информацион- ную емкость, объем сообщения, а не смысловую их ценность для получателя. Однако знание даже формальных информационных мер ока- зывается очень важным для расчета пропускной способности не только технических каналов связи (телефонных, телеграфных), но также и нервных каналов связи, органов чувств человека. Этот факт не нашел еще достаточной оценки в дидактике, и до сих пор все дидактические построения лишены каких бы то ни было измерителей и измерений. Из кибернетики известно, что для каждой линии связи су- ществует определенная величина С, называемая пропускной спо- собностью линии связи, и что по данной линии связи можно передать информацию со скоростью, сколь угодно близкой к ве- личине С бит]сек, и никогда не с большей скоростью [62]. Отсюда еще нельзя сделать прямого вывода о том, что если для канала связи Н^ТС, то скорость выдаваемой информации в процессе обучения должна быть соизмерима с пропускной способностью тех органов чувств человека, с помощью которых она воспринимается. Как показывают информационно-психоло- гические исследования [32], [33], [40], [66], процесс передачи сигнальной информации по нервным путям осуществляется с огромной скоростью (например, оптический канал связи мо- жет функционировать при С до 1,6 • 106 бит/сек, акустический — при 0,32-Ю6—1,3• 106 бит!сек и тактильный — 0,13-106 бит{сек [40], [66]). Однако такие способности не имеют прямого отноше- ния к восприятию и переработке информации учеником в про- цессе ее усвоения. Дело в том, что запечатление определенной информации в мозгу человека и в «памяти» машины происходит функцио- нально различно. Для машинного «усвоения» информации важ- на скорость передачи информации по каналу связи, так как ин- 29
формационный сигнал определенным образом однозначно нахо- дит свою ячейку в «памяти» машины и скорость поступления сигнала в ячейку зависит только от пропускной способности ка- нала связи. Для усвоения же информации, для закрепления ее в памяти человека требуется не только передача информации в мозг че- ловека: совершенно необходима одновременно с передачей пере- работка информации, ее осмысливание, а также установление системы смысловых связей, предшествующих и способствующих запоминанию и усвоению информации. Известно, что только после переработки информации мозгом могут возникать произвольные эффекторные реакции человека, свидетельствующие о завершении информационного процесса. Введем понятие условной пропускной способности Сусл кана- лов связи мозга человека с внешним миром. Исходя из указан- ных способностей усвоения и опубликованных исследований [40], можно принять: Сусл < 1 н- 16 бит!сек, т. е. намного ниже, чем сигнальная пропускная способность ка- налов связи мозга человека. Принимая, что различие Сусл в тактильном и оптическом каналах связи достигает 5—10-кратной величины, получим: Соп? =(5ч-10) Стуасклт. Для условной пропускной способности оптических и слухо- вых каналов связи примем: русл — /9 • Я'» гусл ^ОПТ - • °) ^слух< Таким образом, при одинаковом объеме передаваемой ин- формации ее эффективность для получателя наибольшая при использовании оптического канала связи. Видимо, комбинированное (параллельное и последователь- ное) использование органов чувств для восприятия некоторой информации даст повышенный (не суммарный!) эффект, так как одновременное участие нескольких органов чувств в восприятии информации позволяет перерабатывать в единицу времени боль- шее количество информации и интенсифицировать таким путем познавательный процесс. Выполненные исследования в дидак- тике по использованию связи слова со средствами наглядности и роли практической деятельности в обучении [16], [34] косвенно подтверждают этот вывод. Исходя из теории информации, можно показать, что увели- чение пропускной способности канала связи может быть достиг- нуто за счет расширения полосы пропускаемых им частот. По- этому, применяя в дидактических процессах воздействия сразу 30
на несколько органов чувств, мы также как бы расширяем по- лосу пропускания и даем возможность человеку получить в одно и то же время большее количество информации. Как показывают исследования, зрительный анализатор, об- ладая наибольшей пропускной и разрешающей способностью, позволяет выявлять наибольшее количество оттенков варьируе- мого признака, т. е. извлекать наибольшую информацию из сигнала. Большое значение может иметь использование данных о за- висимости времени реакции от информационной емкости сигнала. Л. Н. Леонтьев и Е. П. Крипчик [37] приводят следующие соот- ношения: Т - - ЬН и Т = а + ЬН, где Т — время реакции; Н— формальное количество информации в сигнале; а и Ь — коэффициенты. Опыты показывают, что, несмотря на линейную зависимость времени реакции от количества информации в сигнале, коэффи- циенты а и Ь не являются константами. Их значения сущест- венно зависят от вероятностной структуры последовательности сигналов. Иными словами, чем больше условная вероятность каждого последующего сигнала в ряду, тем меньше время реак- ции. В экспериментах получены убедительные доказательства значимости смысловых связей в снижении времени реакции, т. е. в увеличении скорости переработки информации. Человек в этом случае, очевидно', уже не анализирует каждый элемент инфор- мационного ряда в отдельности, а быстро научается схватывать вероятностную структуру ряда в целом и на этой основе свер- тывает и сокращает процессы переработки информации. Отсюда можно сделать вывод о чисто человеческом компо- ненте в методах увеличения пропускной способности С. Если для технических каналов связи это только полоса пропускания, то для человека имеет значение оптимальная организация ин- формационного ряда, при которой вероятность упреждения по смыслу была бы наибольшей (принцип систематичности в ди- дактике) . Усваивая некоторое количество информации, человек сохра- няет ее благодаря тому, что в его мозгу создаются устойчивые структуры — нервные связи. На образование этих структур тре- буется определенное время, а их информационный механизм может быть представлен схематически наличием в мозгу чело- века как бы двух отделов памяти: кратковременной (или опе- ративной) и долговременной (или постоянной) [19], [33]. Допуская некоторую условность, можно представить взаимо- действие двух отделов памяти и процесс «передачи» информа- ции «на хранение» в долговременную память следующей схе- 31
мой. Новая информация, воспринимаемая органами чувств человека, поступает в кратковременную память, которая имеет ограниченную емкость (порядка 160 бит при одномерных сти- мулах). В кратковременной памяти происходит как бы оценка значимости информации по дополнительным сигналам из внеш- него мира, называемым подкреплениями. Если подкрепление оказывается той же модальности и действует в том же направ- лении, что и основной информационный сигнал, то информация из кратковременной памяти «передается» в долговременную «на хранение». Ограниченная емкость кратковременной памяти и ее отно- шение к усвоению знаний оказывает огромное влияние на мето- дику управления процессом обучения. Еще не совсем ясен ме- ханизм взаимодействия кратковременной и долговременной памяти, однако некоторые эксперименты показывают, что аппа- рат кратковременной памяти стоит как бы на входе информа- ционных сигналов в мозг человека. Особое значение имеют восприятие человеком и смысловая оценка информации. Пред- полагают [37], [43], что в случае восприятия осмысленной инфор- мации, а не отдельных лишенных смысла сигналов для оценки информационной емкости кратковременной памяти имеет зна- чение не формальное количество информации (160 бит}, а число отрезков информации. Под отрезком информации понимается та или иная смысло- вая группа: слово, изображение, вещь. Видимо, четкость различения отрезков информации зависит от их общей информационной емкости в битах, а наиболее бла- гоприятные условия четкости создаются при группировке отрез- ков информации в последовательности порядка, близкого к 160 бит формальной информации, и создании условий для переработки каждой такой порции. К числу этих условий относят, в частности, время подачи подкрепления. Считают, что информация хранится в кратковре- менной памяти ограниченное время, в течение которого необхо- димо подкрепить информацию. Чем более отсроченным будет подкрепление, тем больше «шума» возникает в информационном процессе усвоения. Оптимально — немедленное подкрепление сигнала. Кратковременную память называют еще оперативной, под- черкивая этим ее деятельную, активную работу. Считают, что оперативная деятельность кратковременной памяти осуще- ствляется в течение 10ч-160 сек, т. е. информация сохраняется в кратковременной (оперативной) памяти некоторое время и при отсутствии подкрепления «стирается», освобождая память для следующих порций информации. Считая процесс работы оперативной памяти непрерывным, 32
можно приближенно определить С — скорость информационного процесса (то же самое, что пропускную способность памяти): С = — или С — 1 -г-16 бшп/сек. Т Для управления механизмами памяти очень важно знать физиологическую природу этого психического процесса. Име- ются данные о том, что кратковременная память связана с на- коплением изменений до возбуждения нервной клетки. При ча- стых возбуждениях нервных клеток в них происходит ряд изме- нений и преобразование связей между нервными клетками. В этом состоит эффект длительной памяти на клеточном уровне. Для изменения в клетках и преобразования связей необхо- димо время — вот почему существуют объективные пределы в возможностях мозга человека по объему перерабатываемой им информации. Физиологической основой памяти в целом является условный рефлекс, механизм образования которого был подроб- но исследован И. П. Павловым и другими советскими физио- логами. Особое значение для управления обучением приобретает уче- ние об аппарате афферентного синтеза, акцепторе действия и механизме обратной афферентации, введенное в науку П. К. Ано- хиным (3]. Модель образования условного рефлекса объясняет принци- пиальный механизм работы кратковременной памяти — его фи- зиологическую основу, подтверждая слова И. П. Павлова о том, что условный рефлекс есть одновременно и элементарно физио- логическое, и элементарно психологическое. Исследования, связанные с выяснением информационных особенностей образования условного рефлекса, приводят к вы- воду о том, что при однократном подкреплении новые звенья условного рефлекса или вообще не закрепляются или закрепля- ются непрочно и неточно из-за крайне ограниченного времени реверберации. Это значит, что однократная обработка инфор- мации механизмом кратковременной памяти может часто и не привести к закреплению информации о данном образе действия в долговременной памяти. Считают, что минимальная возмож- ность для образования условного рефлекса создается лишь при двукратном подкреплении. Прч этом активная роль самого че- ловека и создание определенной значимости сигнала уменьшает необходимое число подкреплений, т. е. интенсифицирует про- цесс восприятия информации. Подкрепления в процессе переработки информации в крат- ковременной памяти человека могут быть реализованы или про- стым механическим повторением самой информации (тогда мы получим известный эффект зубрежки), или организацией по- 2 Зак. 359 33
этапного усвоения информации, ведущей к сознательному усвое- нию последней. Поэтапное формирование памяти информационной системы является одним из выводов кибернетики. Этот вывод имеет об- щее значение и заключается в целесообразном разложении лю- бых сложных преобразований на отдельные шаги, каждый из которых затрагивает только небольшое число знаков. Сущест- венной дидактической «добавкой» к этому выводу является учет человеческого фактора, требующего организации специальной деятельности но усвоению на каждом шаге и последующего об- общения этой специальной деятельности. Наше изложение построено на гипотезе существования иерар- хической лестницы уровней возможной деятельности человека на основе одной и той же информации, являющейся объектом усвоения. Эта гипотеза ниже подробно излагается. Большую значимость для программированного обучения мо- гут получить объективные методы разработки содержания и си- стемы обучения с учетом кибернетических принципов самообу- чения и самоорганизации познающих систем. Один из этих принципов состоит, как известно, в том, что существует неко- торое оптимальное (с точки зрения объема машины* и дли- тельности обучения) соотношение между тем, что должно быть внесено при обучении (т. е. в разомкнутую часть системы), и тем, что должно быть предоставлено добыть самой машине в процессе самообучения при помощи положительных обратных связей. Анализ содержания обучения с целью создания наилучших условий для последующего самообучения еще, к сожалению, не начат ни педагогикой, ни психологией. Но анализ механизмов формирования ума человека может дать, на наш взгляд, ту основу, на которой могут быть сделаны инструментальные по- строения. Интересный подход к решению этой проблемы наме- чается путем оценки достоверности признаков распознаваемого явления и определения на этой основе оптимального числа при- знаков, сообщаемых познающей системе. Раскрытие механизмов самообучения и разработка на этой основе системы обучения — реальный и эффективный путь прео- доления проблемы перегрузки, возникающей из-за естественной ограниченности человеческого мозга по скорости восприятия й переработки информации. Все приведенные здесь рассуждения указывают на необхо- димость большой экспериментально-психологической работы по созданию специальных таблиц, учитывающих информационные возможности человека и другие факторы информационных про- цессов, протекающих в общении между людьми в процессе обучения. * Понятие машина имеет здесь кибернетический смысл. 34
§ 5. Информационный подход к некоторым проблемам дидактикн Наука, излагающая теорию обучения, называется дидакти- кой (от греческого слова «дидахос» — учу). Обучение — это целенаправленный процесс, осуществляемый путем внешнего управления познавательной деятельностью уча- щегося и ведущий к образованию и развитию познавательных сил ученика. Процесс самообучения не управляется извне и осуществляется часто путем «проб и ошибок». Нас интересуют главным образом проблемы внешнего управ- ления познавательной деятельностью — обучение, как более интенсивный процесс приобретения человеком навыков пове- дения. Одним из главных вопросов дидактики — «чему учить?» — является вопрос о том, как определить содержание обучения. Известно, что содержание обучения определяется исходя из та- ких объективных факторов, как уровень научного и практиче- ского знания, ступень обучения, познавательные возможности учащихся, требования к последующей деятельности обучаемых в конкретных жизненных условиях. Для того чтобы определить содержание обучения, необхо- димо в первую очередь сформулировать достаточно подробно и четко цели обучения. Цели обучения, раскрытые в виде способ- ностей человека к возможным видам деятельности, приобретен- ных им в результате обучения, образуют основу модели обуче- ния. Содержание обучения является средством реализации модели. Надо сказать, что до сих пор не построено ни одной доста- точно инструментальной модели обучения. Заслуживают серьез- нейшего внимания в этом отношении разработки коллектива пре- подавателей Киевского инженерно-строительного института [60]. Отправляясь от будущей практики инженера-строителя, авторы модели находят оптимальную структуру учебного плана, номен- клатуру и объем учебных дисциплин Информационная дидактика, опираясь на принципы само- организации познающих систем, разрабатываемых кибернети- кой, а применительно к человеку — информационной психоло- гией, имеет возможность выдвинуть принцип «экономии содер- жания» обучения. Этот принцип состоит в том, что в разработке содержания учебного предмета по объему информации и в .из- ложении основных положений и связей необходимо учитывать вероятностную структуру человеческого восприятия и мыш- ления. Ранее упоминалось о так называемой начальной организации познающей системы, достаточной для дальнейшего ее самосо- вершенствования и самообучения. Мера этой начальной орга- 2* .35
низации в зависимости от предмета и даже отдельной темы еще должна быть установлена. Общий же подход, очевидно, возмо- жен лишь на учете вероятностей принятия правильного решения на основе сообщения системе лишь некоторого минимального, но достаточного количества информации о данном круге поня- тий и методов действия. Вероятно, можно говорить об аналити- ческом решении этой проблемы методами математической ло- гики, но экспериментальное ее решение выполнимо проще ме- тодом последовательных приближений. Принцип «экономии содержания» и «закон необходимого разнообразия» — важнейшие ориентиры в разработке содержа- ния обучения. Оптимальное количество информации в учебных текстах — необходимое условие обоснованной дозировки вре- мени на обучение. Исходя из положения о начальной организации, предпочти- телен дедуктивный путь раскрытия содержания обучения. Об- общенные представления, опирающиеся на предшествующий опыт, делают более экономным переход к конкретному содер- жанию действия или понятия. Индуктивный подход является характерным для исследова- тельской деятельности, когда достаточное количество фактов дает возможность перейти к их синтезу и обобщению свойств. В учебной обстановке индуктивный подход к построению содер- жания учебного предмета ведет к увеличению его учебной тру- доемкости, однако .в нем возникает необходимость, когда пред- шествующий опыт не позволяет учащимся непосредственно вос- принимать и надстраивать познавательные структуры и способы деятельности. Информационная дидактика вносит в методику общедидакти- ческой разработки содержания обучения новый критерий — учебную трудоемкость содержания обучения. Учебная трудоем- кость содержания обучения может быть косвенно выражена в единицах формальной информации — битах. В этом случае мы получаем косвенную характеристику информации с содержа- тельной стороны. Чтобы поучить такую характеристику, необ- ходимо иметь достаточно точные представления о динамике ро- ста знаний и умений учащихся во времени (в процессе обуче- ния) и об исходном уровне обучения. Таким образом, учебная трудоемкость содержания обучения определяется тем количеством формальной информации (в би- тах), которое необходимо переработать ученику для усвоения им того или иного понятия или действия. Учебную трудоемкость содержания обучения можно выразить и в единицах вре- мени. Естественно, что учащемуся с более низкими познаватель- ными возможностями необходимо сообщить большее количество информации об одном и том же явлении, чем учащемуся с более 36
высокими познавательными возможностями. Другими словами: учебная трудоемкость для первого учащегося выше, чем для второго. Очевидно, что величина учебной трудоемкости имеет прямое отношение к доступности и посильности учебного материала для данного учащегося и является количественной мерой для исполь- зования дидактических принципов доступности и посильности в анализе педагогического процесса. Расчет критерия учебной трудоемкости //тр возможен только при наличии соответствующих сформулированных печатных (или записанных на пленку) учебных текстов *. Количество формаль- ной информации /Др в таком тексте является мерой его учебной трудоемкости. Перед расчетом /Др выясняют, доступен ли учебный текст по смыслу для учащихся данного года обучения. С этой же целью может быть проведен лабораторный эксперимент. После соответствующих дополнений или сокращений подсчи- тывается, суммарное количество формальной информации /Др (в тексте, таблицах, иллюстрациях) и затем по формуле находят время Т, необходимое для усвоения данного учебного материала: 'Р _ Нтр где С — количество формальной информации (ориентировоч- ное), усваиваемое учащимся в час на данном уровне обучения. Сравнивая величину Т со временем, отводимым на изучение данного материала по учебному плану, решают вопрос о посиль- ности учебного материала на соответствующем этапе обучения. В разработке содержания обучения большое значение имеет определение оптимальной системы построения учебного пред- мета, т. е. разработка на основе дидактических принципов по- следовательности обучения. Известно, что успешное формирование любого целенаправ- ленного поведения человека возможно только при тщательном v учете предшествующего обучению опыта обучаемого. Это поло- жение и лежит в основе дидактического принципа систематично- сти и последовательности в обучении. Однако в методической практике до сих пор еще слабо учи- тывается образовательная основа (опыт) учащихся, на базе которой излагается тот или иной учебный материал. При решении вопроса о системе и последовательности изу- чения учебного предмета, дидактика рекомендует пользоваться * Под «учебным текстом» понимается текст, в котором смоделирован процесс познавательной деятельности. 37
правилами: «от простого к сложному», «от легкого к трудному», «от известного к неизвестному». Последнее особенно близко к теоретико-информационной обработке. Действительно, «изве- стное»— это то, что не обладает для > нас многоальтернатив- ностью или не требует большого количества информации для своего раскрытия (обладает малой неопределенностью). Поэто- му, чем проще и доступнее для учащихся объект изучения, тем меньшее количество информации надо им сообщить об этом объекте, и, наоборот, чем меньше известен учащимся объект, тем большее количество информации необходимо о нем сооб- щить. Иными словами, количество информации в учебном тексте пропорционально его учебной трудоемкости (то же самое выте- кает из определения 7Утр). Действительно, учитель (методист, автор учебника), форму- лируя учебный текст (устно, письменно), отражает объективную реальность и действует в соответствии с объективными законами (еще не открытыми), управляющими построением этого текста. Он ведет учет познавательных возможностей учащихся, слож- ности материала, необходимой детализации в его подаче, ре- шает вопрос о необходимости применения формул и чертежей и т. д. Вся эта сложная работа находит свое выражение в речи, словах, отражающих объективные явления и сложенных в текст не только по правилам грамматики [17]. Предполагается, что одно из таких правил состоит в пропорциональности количества информации смыслу. В сформулированном педагогом учебном тексте количество информации находится в зависимости от из- бранной им системы изложения. Чтобы избрать оптимальную систему изложения, необходимо сравнить количества информа- ции, содержащиеся в отдельных законченных разделах различ- ным образом сформулированных текстов. Возникает вопрос: где же взять эти сформулированные тексты? Они есть — это учебник, магнитофонная запись учеб- ного текста, специально сформулированный для целей расчетов материал и т. д. Во всех случаях текст, позволяющий вести уверенный подсчет количества содержащейся в нем информа- ции, пригоден для целей определения оптимальной системы предмета, в соответствии с указанным выше расчетом достиже- ния оптимального эффекта в усвоении по параметру Т. Исходя из изложенного, можно сформулировать правило: понятия и факты, требующие меньшего количества информации для их изложения, необходимо располагать в начале обучения, учеб- ный материал, для раскрытия которого требуется сообщить уча- щимся большее количество информации, — располагать дальше от начала обучения, вслед за более знакомыми понятиями, на основе которых этот учебный материал построен. Количественный анализ системы предмета должен сопровож- даться соответствующей логической оценкой результата, чтобы 38
не прийти в противоречие с очевидным смыслом. Особенно ва- жен учет связей, существующих внутри самого предмета, между отдельными его частями. Программирование и определение системы изучения пред- мета— тесно связанные действия. Вот почему без разработки аппарата исследования и обоснованного построения системы предмета трудно говорить об оптимальном программировании. Здесь приведена одна из возможностей в подходе к решению этой проблемы. Возможны и другие подходы. Другим важнейшим вопросом дидактики, вокруг которого идет многолетняя дискуссия, является вопрос о выборе опти- мальных методов обучения. Прежде всего необходимо уточнить само понятие «метод обу- чения». В учебниках педагогики можно найти, примерно, такое определение: «Методы обучения —это способы работы учителя и определяемые ими способы работы учащихся, при помощи ко- торых достигается усвоение учащимися знаний, умений, на- выков». В конце 1966 г. прошла интересная дискуссия по статье М. Н. Скаткина и И. Я. Лернера [39] о методах обучения. Выдвинутая авторами классификация методов обучения (иллюстративный, частично-поисковый, поисковый, исследова- тельский) хорошо характеризует деятельность учащегося на рефлекторном (внутреннем) этапе информационного процесса. Информационный подход к процессу обучения, принятый нами для обсуждения учебных проблем в связи с новой систе- мой обучения — программированным обучением, дает возмож- ность расширить понятия методов обучения и дать следующее их определение. Под методами обучения понимаются способы организации деятельности учащихся по усвоению на различных этапах информационного процесса. В информационных процессах, протекающих в обучении, можно различать: внешний или рецепторный этап (этап извле- чения,, информации из окружающего мира); внутренний или рефлекторный этап, связанный с адекватным отражением внеш- него мира в процессе переработки информации (анализ — син- тез, речь — действие) и с выработкой соответствующего образа мышления; внешний или эффекторный этап, в котором прояв- ляется факт усвоения и создается возможность оценки резуль- тативности обучения в целом (в этом же смысле можно гово- рить не об этапах, а о частях информационного процесса). В рецепторной части (этапе) информационного процесса главное значение имеют способы подготовки и подачи инфор- мации к рецепторам человека. На этой стадии разработки мето- дов обучения выбирается язык, на котором будет вестись обще- ние с учеником. Здесь оправдана классификация методов по источнику информации (словесные, наглядные, практические).
Рефлекторная Часть информационного процесса протекает скрыто от внешнего наблюдателя (во внутренней речи и умствен- ном плане человека), но она может быть контролируема самим учащимся. Главная задача на этом этапе информационного про- цесса состоит в задании ученику системы действий по перера- ботке воспринятой информации и критериев для оценки им са- мим правильности выполнения соответствующих действий. Орга- низованная и контролируемая самим учащимся переработка информации ведет к сознательному усвоению знаний и умений, адекватных воспринятой информации. Подконтрольность умст- венных действий на этой стадии информационного процесса (пе- реработки информации) способствует формированию мышления учащегося и определяет возможность течения самого процесса. В рефлекторной части информационного процесса преимущест- венное значение имеют методы, вскрытые в классификации Лер- нера—Скаткина. Наконец, эффекторная часть информационного процесса яв- ляется индицирующей как для обучающего, так и для обучае- мого. Кроме того, на этом этапе осуществляются закрепление и коррекция умений и выработка навыков. Выбор методов подготовки и подачи информации к рецеп- торам человека зависит, видимо, как от свойства самой инфор- мации, так и возможностей органов чувств человека в восприя- тии определенным образом кодированной информации. Особое значение приобретает разработка оптимальных спо- собов кодирования информации, где под кодированием пони- мается согласование свойств источника сообщения с возмож- ностями канала связи. Имея, в виду наиболее узкое место ка- нала связи человека с внешним миром — его непосредственную память, можно представить себе и основную задачу кодирова- ния информации в процессе ее подготовки к передаче в учебной обстановке: группировку порций информации для формирова- ния достаточно малого числа единиц, удобных для непосредст- венного восприятия. Работа над содержанием обучения в смысле кодирования информации еще даже не начата. В то же время в программи- рованном обучении это является одной из главных методиче- ских задач. В выборе методов подготовки и подачи информации необхо- димо, видимо, отдавать предпочтение на первом этапе ознаком- ления с учебным материалом таким воздействиям, которые со- стоят из многомерных * стимулов и дают возможность увеличить пропускную способность непосредственной памяти человека. Это легко объяснить исходя из известного положения общей теории * Одномерный стимул — стимул, обладающий одним признаком, напри- мер цвет лампочки. Многомерный стимул обладает несколькими признаками, например цвет, размер и место лампочки. 40
информации: пропускная способность канала связи зависит от ширины полосы пропускания сигналов, если достигнуто насы- щение информационного потока по скорости подачи сигналов, а увеличение времени на передачу невозможно. Сказанное мо- жет быть отнесено как к словесным, так и к наглядным и к практическим методам подачи информации к рецепторам че- ловека. Например, в формировании определенных умений наб- людение и показ являются многомерными стимулами, тогда как пробные упражнения могут формироваться и как одномерные. Использование многомерных стимулов — это не что иное, как расширение используемого сенсорного поля, что само по себе способствует более быстрому и всестороннему извлечению ин- формации об изучаемом объекте за одно и то же время. Легко понять различие в восприятиях, организуемых только с использованием органов слуха (лекция, рассказ, беседа), и в восприятиях, являющихся итогом воздействия информацион- ных стимулов и на слух, и на зрение, и на органы осязания. В процессе таким образом организованного учебного воздейст- вия участвуют зрительная, слуховая, тактильная и кинестетиче- ская сенсорные системы. А это аналогично расширению полосы пропускания информационного канала и, как следствие, увели- чению его пропускной способности. Методы руководства переработкой информации и развитием мышления также располагают лишь информационными средст- вами —• заданиями или командами, которые требуют от обучае- мого выполнения определенных действий (умственных или рече- вых), способствующих целенаправленной обработке информации и формированию необходимых навыков поведения в заданных ситуациях. Здесь на первый план выступает методика поэтапного фор- мирования умственных действий, ассоциативная концепция фор- мирования ума, алгоритмизация учебного материала, использо- вание обратной связи. Во всех этих методиках исходные концепции, принимаемые в основу руководства умственной деятельностью (процессом пере- работки информации), опираются на представления о мозге че- ловека как о «черном ящике», имеющем входы и выходы. Сигна- лы на выходе этого «черного ящика» зависят как от сигналов на входе, так и от информационного содержания самого «ящика» и являются единственными индикаторами в регулировании про- цесса. Руководство переработкой информации при использовании различных концепций формирования умственных действий чаще всего сочетается с использованием принципа обратной связи. Обратная связь — информационная константа физиологиче- ского процесса выработки условного рефлекса и дидактического принципа сознательности в обучении. Постоянный контроль за 41
процессом переработки информации и отыскание критерия эффективности информационного процесса являются условиями развития мышления — умения целесообразного использования сохраняемой в памяти информации, отбора и организации ин- формации, поступающей из внешнего мира. Последнее в наибольшей мере необходимо учитывать при исследовательском подходе в организации процесса переработки информации учащимися. Исследовательский подход также ха- рактеризуется ясностью цели, для достижения которой соби- рается и перерабатывается новая информация. Сбор и перера- ботка информации ведется в соответствии с теми моделями и методами, которые сохраняются в памяти в итоге предшествую- щего обучения, однако в этом случае непременно идет процесс усовершенствования и обогащения этих моделей и методов. Методы закрепления и проверки знаний, по существу, завер- шают информационный процесс в обучении, хотя использование этих методов и не является обязательным, но этот завершающий этап информационного процесса создает определенную мотива- цию в обучении и может оказать существенное влияние на эффективность процесса в целом. Главная же задача методов закрепления и проверки знаний состоит в активизации и раз- витии знаний и умений учащихся в процессе применения этих знаний и умений на практике. Эта тема хорошо излагается в известных дидактических ра- ботах, например в работе [48]. Здесь необходимо подчеркнуть одну особенность, упоминаемую в рекомендациях по методике обучения. Далее будет сказано о «периоде полураспада» и «угасатель- ном торможении» нервных процессов памяти. Это явление имеет определяющее значение для выбора методов закрепления зна- ний и умений. В этом смысле выбор методов закрепления зна- ний тесно связан с разработкой содержания обучения, как си- стемы знаний, умений и навыков. В разработке конечной системы знаний о данном круге явле- ний или объектов можно выделить то ядро обобщенных поня- тий и умений, которое определяет собой сущность явления и критерий обученности. Твердое владение этим центральным кругом понятий и умений определяет собой свободу воспроиз- ведения смежных, более частных понятий и умений и дальней- шего совершенствования и развития познавательных сил. Критерием для выявления центрального ядра могла бы слу- жить определенная (заданная расчетом надежности или приня- тая) величина вероятности принятия правильного решения или выполнения заданных действий при условии твердого владения данным центральным ядром понятий и типичных действий. Методы закрепления и проверки знаний и умений имеют от- ношение к формам и месту включения и периодического повто- 42
рения в новых условиях приобретенных навыков поведения. Центральное ядро усвоенной ранее системы знаний освещается как путем его прямого воспроизведения, так и путем сопостав- ления с новой системой знаний и умений. Далее будут показаны целесообразные формы повторения и сочетания обобщенных знаний и умений с частными и детальными умениями. Итак, из краткого рассмотрения некоторых узловых вопросов информационной психологии и дидактики очевидна необходи- мость большой тщательности в разработке и осуществлении про- цесса обучения как по отношению к деятельности обучающего, так и обучаемого.
ГЛАВА II МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ § 6. Характеристики процесса обучения и обучающейся системы Процесс обучения удобно рассматривать как переход обу- чающейся системы из одного состояния, описываемого ка- кими-то характеристиками, в другое состояние, описываемое другими значениями тех же характеристик. Если попытаться найти характеристики самого процесса обу- чения, то, обращаясь к формулировке академика А. И. Берга, можно сказать, что такими характеристиками могут быть коли- чество формальной информации Н, которое обрабатывается обучающимся для достижения заданного состояния /С, и вре- мя Т, затрачиваемое на достижение этого состояния. Характеристика Н может рассматриваться как мера тех средств, которые затрачиваются на процесс обучения. Чем боль- шее количество информации при одних и тех же условиях пред- лагается для обработки обучающемуся, тем дальше от опти- мальности находится процесс обучения, так как величины Н иТ взаимосвязаны. Стремление к сокращению количества информации в обуче- нии вполне естественно, однако возможны случаи, когда при не- которых значениях величины Н время Т будет значительно уве- личиваться (Т—-оо). Из двух процессов обучения, соответственно с характеристи- ками Н\ и Hz, предпочтителен, конечно, тот, который дает воз- можность достичь К — заданного конечного состояния обучаю- щейся системы. Если же оба процесса обучения результативны (одинаковы А), то при НХ<.Н2 и Т\ = Т2 предпочтение нужно отдать первому процессу с характеристикой (Ц. Характеристики К заданного конечного состояния обучаю- щейся системы дают возможность судить об уровне достигну- той учащимся готовности к определенной деятельности на основе обработки некоторой информации. Очевидно, что по характеристикам начального состояния обучающейся системы Кнач и ее конечного состояния Кконеч мож- но судить об эффективности процесса обучения в целом. Наи- более грубой из характеристик К является принятая в настоящее время пятибалльная система отметок. Оценка процесса обучения по характеристикам Н и К была бы неполной, если бы мы не учитывали фактор времени и не ввели характеристику Т. Действительно, только процесс обучения, характеризуемый минимумом по Н, максимумом по К 44
и минимумом по Т, можно назвать оптимальным процессом обучения. Такой процесс осуществляется с минимальными за- тратами средств Н, времени Т и дает высокий эффект К. Надо учитывать также, что при одних и тех же значениях Н и К в двух различных учебных процессах предпочтение следует от- дать тому, где фактор времени Т меньше, где используются бо- лее совершенные способы обучения. Сочетание трех указанных характеристик процесса обучения дает возможность применять ряд промежуточных решений, на- пример при некотором возрастании Н получить минимум Т и максимум К и т. д. Все названные характеристики будут ниже уточнены коли- чественно и с их помощью будет вестись ряд обсуждений. Что же касается характеристик обучающейся системы в це- лом (имеется в виду группа учащихся), то для суждения об эффективности процесса обучения потребуется ввести еще ряд известных статистических оценок, характеризующих эффектив- ность процесса. К таким оценкам мы прибегнем в дальнейшем для характеристики результатов выполненных нами экспери- ментальных работ. Наибольшее значение для построения процесса обучения имеют характеристики по К., которые являются как бы целью, задачей и в то же время исходным рубежом в осуществлении процесса обучения. § 7. Возможные уровни обучения и условия их достижения [ В итоге обучения учащийся приобретает способность к ка- кой-то наперед проектируемой целесообразной деятельности, связанной с решением задач определенного круга и определен- ной сложности. Можно сказать, что в результате обучения уча- щийся приобретает способность как-то оперировать полученной информацией с целью решения поставленных задач. Поэтому под уровнем усвоения {уровнем обучения) мы будем понимать способность учащегося выполнять некоторые целена- правленные действия для решения определенного класса задач, связанных с использованием объекта изучения. | В специальной литературе нередко можно встретить такие выражения, как «уровень усвоения», «высокий (или низкий) уровень усвоения», «этап усвоения», «один и тот же уровень усвоения» и т. д. При этом можно заметить, что не всегда про- водится резкая грань между усвоением-фактом и усвоением- процессом и нередко усвоение рассматривается как овладение знаниями, приемами работы (умственной и физической деятель- ностью) и навыками. Например, Е. Н. Кабанова-Меллер (34] 45
выделяет два уровня овладения приемами работы: I уровень — умение и II уровень — навык. Различие между формированием умения и навыка Е. Н. Кабанова-Меллер видит лишь в числе упражнений: «В зависимости от решения этого вопроса (форми- ровать умение или навык. — В. Б.) в программе должны быть даны упражнения (меньшего или большего объема) для того, чтобы закрепить владением приемом в форме либо «умения» либо «навыка» [34]. Очевидно, что между уровнями, выделяемыми автором Е. Н. Кабановой-Меллер, различие лишь в освоении приема, а не в его качественном преобразовании. Такую же точку зре- ния разделяют и другие авторы, утверждая, например, что на- вык— это автоматизированное умение [49]. Большое внимание качественному своеобразию структурных элементов деятельности ученика уделяется школой психологов и педагогов МГУ [23], [38], [57]. Ее авторы не только уделяют пристальное внимание самому процессу усвоения действий уча- щимися, но и предлагают некоторые характеристики (называе- мые в трудах П. Я. Гальперина и Н. Ф. Талызиной и других «параметрами») сформированного умственного действия. Во многих работах, связанных так или иначе с процессами обучения, вычленяется та предметная действительность, которая отражена в содержании учебного предмета и которая, про- являясь потом как факт усвоения, единственно характеризует процесс. Так, П. Я. Гальперин пишет: «Мы будем называть усвоением такой процесс, в результате которого известные дей- ствия, представления или понятия из состояния, когда они за- даны (или прямо в виде образа или косвенно через ситуацию), переходят в знания и умения самого ученика» [25]. Нельзя сказать, чтобы авторы многих других работ по тео- рии усвоения отрицали определяющую роль этой предметной действительности, однако она не становилась объектом их рас- смотрения. Если же проанализировать структуру возможной деятельно- сти ученика, которой он овладевает в итоге усвоения учебного предмета, то окажется, что здесь существуют довольно строгие связи и зависимости. Сущность их состоит в том, что в содер- жании предмета (или отдельной темы) могут быть заложены возможности для формирования различных видов и уровней деятельности человека, а могут и не быть.' Если обратиться к ряду работ в области теории усвоения знаний учащимися, то можно выявить некоторую общность в идентификации различными авторами видов деятельности уча- щихся, приобретаемых ими на основе обучения. В некоторых работах анализируется и процесс формирования отдельных ви- дов деятельности, а не деятельности вообще. Опираясь на имеющиеся исследования, можно выделить ряд 46
достаточно различных уровней возможной деятельности по ре- шению тех или иных дидактических задач. Можно затем на основе этих уровней построить лестницу видов деятельности, а дидактические задачи, соответствующие каждому уровню, сделать индикатором качества усвоения информации учащимся. Объективность гипотезы уровней деятельности проверяется известными экспериментальными методами, краткое описание которых здесь приводится. При этом обязательно наличие опре- деленной шкалы количественных измерителей обозначенных уровней. В зависимости от качественных особенностей посильных для выполнения учеником дидактических задач будем условно раз- личать следующие четыре уровня возможной деятельности (воз- можных уровней обучения). I уровень деятельности характеризуется тем, что человек способен лишь узнавать, опознавать, различать, распознавать объекты изучения в ряду других подобных объектов. Этот уро- вень усвоения удобно назвать уровнем знакомства, а приобре- таемые знания — знаниями-знакомствами. Усвоение на уровне знакомства ограничено наиболее общими представлениями об объекте изучения, наиболее общими чертами его облика. Оно основано на чувстве «знакомости». На этом уровне мышление ученика ограничено альтернативными суждениями типа «да — нет», «или — или». На этом уровне деятельность не ограничи- вается только узнаванием «в лицо» или «с места», но и может сопровождаться развернутым процессом интеллектуальной дея- тельности, в ходе которой для распознавания объектов и явле- ний могут привлекаться различные по глубине признаки и опе- рации, а также использоваться материализованные алгоритмы. Во всех случаях, однако, данному виду деятельности присуще одно необходимое условие: для ее 'осуществления все возмож- ности для принятия решения должны быть представлены во внешнем плане, чтобы мог совершиться акт наглядно-образного или наглядно-действенного мышления. II уровень деятельности характерен действиями по воспро- изведению информации об объекте изучения, его свойствах, осо- бенностях, характеристиках на уровне памяти или уровне пони- мания. Этот уровень можно условно назвать уровнем «репро- дукции», а знания — знаниями-копиями. Усвоение на уровне репродукции предполагает овладение основными понятиями предмета настолько, что оно позволяет ученику осуществлять словесное описание действия с объектом изучения, анализиро- вать различные действия и их возможные исходы. Говорят в этом случае о вербальном мышлении и деятельности репродук- тивной или реконструктивной. III уровень деятельности можно характеризовать степенью овладения умениями применять усвоенную информацию в прак- 47
тической сфере для решения некоторого класса задач и получе- ния субъективно новой информации. Деятельность данного уровня, следовательно, характеризуется решением задач на основе использования усвоенного образца. Говорят в этом слу- чае, что деятельность осуществляется путем пуска ранее усвоен- ных программ деятельности. При этом в зависимости от пол- ноты ориентировочной части действия мы получаем деятельность на уровне умения или навыка. Описанный уровень деятельности удобно назвать уровнем умений, соответственно' знания этого уровня — знаниями-умениями. В том случае, когда пуск в ход программ деятельности осуществляется в виде действий с сокра- щенной ориентировочной частью (автоматизированно), мы имеем дело с навыком. IV уровень деятельности можно назвать уровнем трансфор- мации. Этот уровень характеризует такое овладение информа- цией, что учащийся приобретает способность трансформировать исходные сведения настолько, что ему становятся посильными задачи различных классов, которые он решает путем переноса усвоенных умений. Другими словами, на уровне трансформации происходит произвольный отход от сложившихся установок и деятельность приобретает гибкий и поисковый характер. Уча- щийся овладевает методами мышления в данной области, что помогает ему ориентироваться и принимать решения в творче- ских ситуациях. Знания этого уровня удобно назвать знаниями- трансформациями. Дидактические задачи — индикаторы этого уровня знаний могут быть связаны как с получением субъек- тивно новых, так и объективно новых знаний в итоге решения задач данного уровня. Для деятельности этого уровня наиболее характерной чертой является ориентировка в новых ситуациях и выработка в процессе деятельности принципиально отлич- ных от ранее усвоенных программ принятия решений и действий. Приведенные четыре возможных вида деятельности человека составляют иерархию уровней, характеризующих последова- тельность овладения опытом и меру продвижения в усвоении содержания предмета. Сказанное является главным исходным положением для формулировки критериев усвоения. ' Этим положением раскрывается смысл нашей гипотезы кри- териев усвоения, который означает, что указанные уровни обу- чения отражают естественный процесс формирования поведения человека. При этом необходимо учитывать специфически чело- веческий процесс обучения, который состоит в первичном на- коплении информации, позволяющей осуществлять ориентировку для оценки объективных условий деятельности (I уровень) и лишь на этой основе успешно и сознательно усваивать такую информацию, которая обеспечивает различные возможности исполнительской деятельности (II—IV уровни), 48
Надо отметить, что попытки обозначить уровни возможных действий человека на основе обучения предпринимались неодно- кратно и психологами и педагогами ранее, однако они не при- вели к вычленению дидактического плана в этих построениях, а оставались описательными психологическими характеристи- ками и не давали выхода к формированию критериев. Так, уже Л. С. Выготский выделял как бы два уровня возможного пове- дения человека: «зону ближайшего развития» и «зону актуаль- ного развития». Находясь в процессе обучения в зоне ближай- шего развития, человек выполняет некоторую деятельность лишь с помощью подсказки или намека. Вторая зона развития ума человека характеризуется возможностью самостоятельного вы- полнения действий. Обозначенные Л. С. Выготским «зоны», не- сомненно, объективны, однако, слишком общи, а поэтому мало пригодны для разработки на их основе критериев. Приведенные Е. Н. Кабановой-Меллер, К. К. Платоновым и другими психологами уровни усвоения мало различимы в ка- чественном отношении, они относятся лишь к приемам работы и не соотнесены со знаниями. Это приводит к отрыву психоло- гического плана усвоения (процесса) от дидактического (ре- зультата) и снова не дает подхода к критериям. В то же время нельзя не обратить внимание на этапность в переходе от репро- дуктивных к продуктивным видам деятельности на основе одной и той же информации в процессе ее усвоения. Ближе всего к формулировке характеристик результата про- цесса усвоения как объекта нормирования подходят Д. Н. Бо- гоявленский, Н. А. Менчинская и П. Я. Гальперин. В их рабо- тах вычленяются деятельности распознания, воспроизведения, анализа и решения задач как специфичные и особенные деятель- ности, осуществляемые лишь на основе соответствующей орга- низации и ведения процесса усвоения. Правда, эти исследова- тели не соотносят результатов усвоения с содержанием учебной дисциплины и не ставят перед собой задачи построения иерархии возможных видов деятельности на одном и том же содержании с точки зрения их качественных различий. К вопросу об уровнях возможностей деятельности на основе усвоения некоторой информации обращаются и зарубежные пе- дагоги. Так, например, американские педагоги, имея большой опыт тестирования, приходят к выводу, что тесты на воспроиз- ведение сложнее, чем избирательные тесты. Французский психо- лог и педагог Ж. Пиаже считает, что знания формируются в процессе их поэтапного преобразования по шкале трудности и конечным продуктом являются иерархии или семейства знаний- навыков. Его последователь Берлайн выделяет знания или «ответы-копии», представляющие стимульную ситуацию и зна- ния или «ответы-трансформации», превращающие один «ответ- копию» в другой. Можно назвать также имена профессоров 49
Штайпбуха (ФРГ), В. Оконь (ПНР), Шоа (США) и других, которые так или иначе подходили к проблеме уровней челове- ческой деятельности на основе обучения, но не сформулировали каких бы то ни было четких концепций. Английский ученый Г. Паск указывает в качестве критерия усвоения на возмож- ность переформулирования исходной информации с помощью различных кодов и способов. Однако этот единственный крите- рий далеко недостаточен. Интересный подход к выявлению этапов обработки инфор- мации человеком в процессе обучения показан американским ученым Г. Бейтсоном [4]. Он выделяет следующие четыре этапа: 1) прием одного бита информации как известного раздражителя и адекватный ответ; 2) изменение ситуации субъектом и своей способности получать ответ «да» или «нет»; 3) усвоение харак- тера теста; 4) формирование предсказывающей и предвосхи- щающей стимул деятельности. Выдвигаемая Г. Бейтсоном этапность в обработке информа- ции человеком в процессе обучения тяготеет к предлагаемой здесь иерархии уровней возможной деятельности человека, но ограничена лишь сферой узнавания в общении. Для решения проблемы критериев усвоения совершенно не- обходимо соотнесение предлагаемого здесь ряда уровней дея- тельности с содержанием учебной дисциплины, в которой всегда задана в скрытом виде деятельность как объект формирования. При этом достижимый уровень действия целиком зависит от со- держания предмета, а качество формирования действий учаще- гося на каждом уровне — от принятой теории процесса усвоения и условий управления процессом. Таким образом, становится очевидным, .что усвоение как ре- зультат некоторого дидактического процесса раскрывается в трех планах: 1) в плане содержания как потенциально заданный продукт; 2) в плане построения процесса усвоения как возможный путь «присвоения» учеником этого продукта; 3) в плане управления, обеспечивающего оптимизацию про- цесса движения по выбранному пути. Для удобства последующего изложения составим на осно- вании сказанного здесь следующую таблицу, сохранив принятые условные названия и обозначения. Характеристики /Ci, Ац, Дга и /цу дают достаточно опреде- ленное описание качества усвоения знаний учащимся и могут, будучи количественно определены, привести к формированию критериев для определения как начального состояния, так и для диагностики процесса обучения па любом его этапе (рис. 1). Предположим, что в результате некоторой учебной работы у учащихся были сформированы знания на уровне навыка (умения). Предположим далее, что с течением некоторого вре- 50
мени Т], соизмеримого со временем обучения 7'(7’1<7’), уровень знаний учащихся снизится (вследствие естественного процесса угасателыюго торможения нервных структур в коре головного мозга). Если считать, что на создание навыка затрачена работа, эквивалентная количеству переработанной человеком информа- Таблица 1 Уро- вень обуче- ния Название уровня обучения Описание соответствующего действия (характеристика уровня) Обозначе- ние кри- терия I Знания-знакомства Узнавание распознавание, разли- чение, опознавание II Знания-копии Воспроизведение информации об изучаемом объекте (по памяти или смыслу) Яц III Знания-умения Применение знаний на практике в буквальном приложении к знако- мым объектам и ситуациям IV Знания-трансформации Применение знаний на практике с переносом их как на незнакомые, но аналогичные изученным ситуа- ции и объекты, так и на неанало- гичные и трансформированные ^IV ции Н, то в момент можно зафиксировать потерю потен- циального навыка, которую можно считать эквивалентной ин- формации h, достаточной для восстановления навыка (рис. 2). На основании показанной схемы можно делать некоторые Рис. 2. Схема процесса сниже- ния уровня обучения («угаса- ние») Рис. 1. Уровни обучения выводы о месте и мере повторительных действий с материалом, включаемым в программу, и о системе предмета в целом. Во- первых, рассредоточение в течение всего срока обучения Т близ- 51
ких понятий и явлений более благоприятно, нем их концентра- ция. (Отсюда один из доводов в пользу разумных концентров в обучении и малая обоснованность идей линейного построения учебных предметов.) Во-вторых, задание более высокого уровня обучения, чем это необходимо для последующей систематиче- ской деятельности, ведет к непроизводительной растрате чело- веческих сил. Даже сформированные на уровне знаний-навыков интеллектуальные или физические действия со временем (до- статочно непродолжительным, соизмеримым со сроком обуче- ния в школе) нивелируются до уровня знаний-знакомств. Восстановление ранее сформированного, но утраченного уровня знаний требует затраты меньшего времени и усилий, чем первоначальное восхождение от знаний-знакомств (без предва- рительного обучения и последующего «угасания»). Однако это уменьшение затрат времени не столь значительно, чтобы можно было произвольно завышать требования к уровню обучения. Известная поговорка: «повторение — мать учения» может иметь успех только для поддержания ранее полученного уровня обучения. Потеря этого уровня не может быть восстановлена только повторением, а требует повторного обучения. Время ТДовт, необходимое на повторное обучение, должно быть меньше пер- воначального времени обучения ТНач и может быть получено по формуле ^повт ~ (^нач Т’исх) Р’ где Тисх— время, затраченное ранее в первоначальном обуче- нии до исходного во вторичном обучении уровня (7'исх<С7нач) ! р — коэффициент пропорциональности. Зависит от успешности усвоения знаний по критерию исходного уровня (очевидно: O=Sp=Sl). ?,Весь процесс обучения можно представить как восхождение от знаний-знакомств к знаниям-трансформациям (см. рис. 1). Сказанное не означает, что всякий процесс обучения обязатель- но осуществляется до IV уровня?) Легко себе представить, и это можно сплошь и рядом наблюдать, когда процесс обучения за- канчивается на уровне знакомств, после однократного прослу- шивания рассказа педагога или прочтения текста учебника. В обучении с рассеянным информационным процессом и «руч- ным» управлением достижимый уровень обученности в основном характеризуется уровнем знакомств, в отдельных случаях до- стигая уровня копий. Это является принципиальной возмож- ностью процесса обучения, в котором используется такая си- стема управления. Если анализировать возможности достижения различных уровней обученности с точки зрения критериев Т и Н, то ока- жется, что»? заданный уровень обучения будет тем выше, чем 52
большее количество информаций перерабатывается в обучаю- щейся системе (критерий Н) и чем большее время Т, которое нужно затратить на всю учебную работу^ Надо отличать уровень обучения от уровня изложения учеб- ного предмета. Можно говорить об изложении предмета на уровне знакомств, когда само содержание предмета создает представление об основных его понятиях на уровне знакомств. Примером такого изложения является изучение машин в так называемых описательных курсах. Примером изложения учеб- ного предмета на уровне умений и трансформаций могут слу- жить учебные предметы, в которых изучается теория и конструи- рование тех же машин. В то же время очевидно, что предмет, излагаемый на IV уровне, может быть в действительности усвоен на I уровне. Отсюда следует вывод: «одним лишь совершенствованием учебников невозможно повысить уровень обучения. Необходимо изыскивать средства интенсификации самого процесса обучения, процесса усвоения информации. Надо различать при этом, когда мы действительно интенсифицируем учебный процесс (Л растет при Т=const), а когда мы экстенсифицируем его (т. е. увели- чиваем время изучения предмета, сроки обучения в целом и т. д.). Возможно то и другое, однако, если при интенсификации обуче- ния еще можно рассчитывать на резервы, то при экстенсифика- ции они уже почти полностью исчерпаны) Ниже приводим примерную классификацию свойств содер- жания учебного предмета с точки зрения его потенциальных возможностей для формирования способностей учащихся к дея- тельности на том или ином уровне (табл. 2). Исходя из приведенных уровней обучения представляется возможным объяснить некоторые явления неуспеваемости уча- щихся. Достижение обучения на уровне знакомств обеспечивается, как уже указывалось ранее, после внимательного однократного прослушивания устного рассказа или прочтения текста учеб- ника. Это означает, что обучение на уровне знакомств может быть достигнуто любыми методами обучения, способными до- ставить информацию об объекте изучения к органам чувств человека. Особенности этого уровня обучения объясняют нам, в част- ности, причины появления и сохранения косности в педагоги- ческой теории и практике: довольствуясь уровнем знакомств в обучении и не предъявляя дифференцированных требований к усвоению знаний, некоторые педагоги делают ложный вывод о благополучном течении -своей практической деятельности. Создание системы стандартных тестов, предъявляемых в опре- деленный момент учебного года, немедленно выявит недоста- точность существующей практики «ручного» управления про- 53
Таблица 2 Качественная характеристика знаний Наименование учебного материала (вид информации) Пример конкретного проявления в учебном процессе I. Знания-знаком- ства II. Знания-копии III. Знания-умения Описательный материал образного, картинного ха- рактера Описательное изложе- ние процессов, явлений, устройств Демонстрация процес- сов, явлений, устройств Описательное определе- ние понятий, закономер- ностей, правил Описание трудовых при- емов и других физических действий Аналитический вывод правил, закономерностей, доказательство теорем Аналитическое описание процессов, явлений, уст- ройств Г рафическое изложе- ние процессов, явлений, устройств Способы выполнения приемов и методов трудо- вых и других физических действий и операций Рассказ о событии, битве, про- исшествии, демонстрации, откры- тии и т. п. Объяснение процесса работы двигателя, процесса получения серной кислоты, явления элек- тромагнитной индукции, устрой- ства станка и т. п. Демонстрационный экспери- мент на уроках и.экскурсиях Понятия трения, неразрывности струи; существительного, ямба, расширенного воспроизводства, законов планомерного (пропор- ционального) развития, правила расстановки знаков препинания и т. п. Управление станком, автомо- билем, опиливание металлов, смазка узлов, ремонт механиз- мов, гимнастические упражнения и т. п. Физика, химия, общетехниче- ские дисциплины, математика Процесс резания металлов, сварки, получения электрическо- го тока, получения ацетилена, сжатия газов, действий гидрав- лической системы, тормозов и т. п. Передачи движения в силовых схемах, преломления света, ре- зонанса токов, зацепления зуб- чатых колес, устройства ректи- фикационной колонны и т. п. Инструктаж всех видов в про- цессе обучения трудовым прие- мам, гимнастическим упражне- ниям, управлению машинами I « Примечание. В таблице нет содержательной расшифровки знаний IV уровня. Это понятно, так как достижение такого уровня обучения не находится в прямой зависимости от содержания обучения, а зависит, главным образом, от ка- чественных особенностей применяемых учебных процедур и выбора познаватель- ных задач, связанных с исследовательским методом обучения. цессом обучения и укажет на невозможность достижения этими средствами более высокого уровня усвоения знаний в среднем всеми учащимися. 54
Требовательный педагог не довольствуется знаниями на уровне знакомств, а постоянно стимулирует увеличение само- стоятельной работы учащихся. Однако самостоятельный поиск форм и видов деятельности, ведущих к высоким уровням обуче- ния, не всегда бывает по плечу большинству учащихся, отсюда и появление целого ряда осложнений в ведении учебного про- цесса. СДля достижения обученности на более высоких уровнях тре- буется соответствующее увеличение количества информации, ко- торое должен перерабатывать ученик, и ведение направленного (аксиального*) информационного процесса в специальных учеб- ных условиях. Увеличение количества информации, сообщаемой ученику, и усложнение учебных процедур требуют соответствующего уве- личения времени на ее переработку^) Организация аксиального информационного процесса дает возможность реализовать лю- бую концепцию формирования поведения человека, существенно ускорить течение процессов восприятия и запечатления инфор- мации. В любом случае эта скорость является конечной и вы- ражается в виде соотношения: С — — бит! сек, где Н— количество информации, усваиваемой учеником; Т — время, необходимое для достижения обученности на заданном уровне. Конечное значение величины С позволяет сформулировать следующее правило: за любой располагаемый промежуток вре- мени можно добиться либо усвоения учеником большего коли- чества информации, но на более низком уровне обученности, либо меньшего количества информации, но на более высоком —уровне. Значения С для каждого уровня обучения будут различны и их необходимо еще найти экспериментальным путем. Часто говорят, что программированное обучение поможет преодолеть известное противоречие, существующее между ра- стущим объемом знаний и ограниченными сроками обучения. По нашему мнению, это ошибочное предположение. Исходя из представления об уровнях обучения, можно утверждать, что указанное противоречие принципиально не может быть преодо- лено только средствами программированного обучения, если со- хранять один и тот же уровень обучения при растущем потоке информации и неизменных сроках обучения. Вместе с ростом * Под аксиальным информационным процессом подразумевается органи- зация непосредственного общения между учащимся и учителем (или управ- ляющим устройством) и полный учет при этом индивидуальных познаватель- ных возможностей ученика. 55
информации при постоянном сроке обучения возможно: либо снижение уровня обучения (что мы в настоящее время и наблю- даем, как автоматический ответ на рост объема информации в рамках традиционных дидактических систем), либо тщатель- ный отбор и обобщение информации при условии сохранения заданного уровня обучения. В любом случае надо себе отдавать отчет в том, что можно идти либо вширь, либо вглубь при одном и том же содержании обучения, если мы ограничены временем, но нельзя достичь и того и другого одновременно. § 8. Критерии оценки усвоения знаний учащимися Вопрос о методике проверки и оценки знаний учащихся не нов. Е. И. Перовский (48] указывает, что на эту тему опубли- ковано более 500 работ, около 80 из них непосредственно об- суждают проблему критериев оценки. В то же время ни в одной из работ до сих пор не сделаны психолого-педагогические на- учные обоснования критерия оценки в собственном смысле этого слова. Научиться объективно измерять результаты педагогических воздействий — это значит обеспечить одно из необходимейших условий для совершенствования практики обучения и воспита- ния и становления педагогической научной теории. Не требует доказательства тот факт, что в практике обуче- ния используется мало обоснованная, на наш взгляд, система пятибалльной оценки знаний учащихся, оставляющая место субъективному и произвольному подходу к оценке качества пе- дагогического процесса в целом. И хотя субъективизм в при- менении шкалы оценок и не сопряжен с какими-либо очевид- ными вредными последствиями, но он и не стимулирует объективный анализ процесса обучения с целью нахождения путей его оптимизации. Критическое обоснование этого тезиса проведено достаточно развернуто во многих публикациях. Применение обоснованной шкалы оценок должно дать воз- можность не только преодолеть субъективизм в суждениях о ка- честве процесса и результата обучения, но и показать реальные пути и методы ведения процесса для любых наперед заданных оценкой качества усвоения условий. Понятие критерия. Принятая в практике пятибалльная шкала оценок не является объективным измерителем усвоения знаний учащимися, так как не отражает объективных характеристик структуры изучаемого предмета и тех психофизических качеств учащегося, которые он приобретает в итоге обучения. Таким объективным измерителем может стать некоторая точно выбранная величина П — критерий, под которым подра- зумевается объективная, количественная мера некоторого явле- 5$
ния А или В. В нашем случае таким явлением служит усвоение как объективный факт*. Являясь некоторой мерой, критерий в этом смысле должен лишь удовлетворять требованию аддитивности, т. е. допускать операцию сложения: П(АВ) = П(А)+П(В). В содержательном же отношении к критерию предъявляются еще три требования [30]. 1. Критерий должен соответствовать тому явлению, измери- телем которого он является. Это значит, что всякое изменение некоторой характеристики явления должно немедленно отра- жаться пропорциональным изменением величины критерия. 2. Критерий должен выражаться однозначно числом. Это значит, что одни и те же фактические значения различных явле- ний или объектов должны при применении к ним критерия да- вать одинаковые численные значения измеряемых величин. 3. Критерий должен быть простым, т. е. допускать простей- шие способы измерения с использованием недорогих и неслож- ных приборов или же вообще обходиться без них. Критерий следует отличать от характеристики и параметра: Под характеристикой следует понимать некоторое содержатель- ное описание отдельных сторон явления. Выраженная количе- ственно характеристика приобретает качество параметра. Выде- ленным выше характеристикам (описание уровней обучения) явления усвоения может быть придана некоторая совокупность числовых оценок, приводящая к формированию ряда парамет- ров усвоения. Отметим, и это очень важно понять, что многие попытки формирования критериев терпели неудачу из-за стрем- ления непосредственно соотнести интуитивное определение ка- чества усвоения с пятибалльной шкалой оценок. Как это видно из описания уровней усвоения, -между выявле- нием качества усвоения и его количественной оценкой лежит процесс измерения. Под параметром понимают некоторое конечное ’’значение одной из сторон характеризуемого критерием явления. Крите- рий, выраженный в виде нормирован относительно верхнего 1 и нижнего 0 значения из- меряемого явления. Если выделить ряд параметров а, б, в, г, 6,..., характеризующих качественные особенности деятельности, то критерий может быть записан в виде формулы: П = f(a, б, в, г, д, ...). Усвоение как объект измерения. Термин «усвоение» харак- * Усвоение, кроме того, может рассматриваться как процесс, и в этой функции мы обращались к понятию «усвоение» ранее. 57
теризует одну из сторон дидактического процесса — процесс по- знавательной деятельности ученика по овладению некоторой информацией. Вторая сторона дидактического процесса — обу- чение, т. е. деятельность педагога по управлению познаватель- ной деятельностью ученика. Очевидно, что нахождение объек- тивных измерителей усвоения позволит количественно характе- ризовать и обучение. Усвоение как объект измерения характеризуется определен- ной предметной действительностью, раскрываемой путем описа- ния той деятельности, которой овладевает учащийся через со- держание учебного предмета. В данном случае мы рассматри- ваем усвоение как факт дидактического процесса. В то же время усвоение может выступать в качестве самого содержания дидактического процесса, как определенная поэтап- ная деятельность ученика, направленная на овладение некото- рой информацией. Этот двойственный характер понятия усвоения (процесс и его результат) является тем стыком, на котором соприкасаются психология и педагогика в анализе управления процессом обучения. Если психологическое рассмотрение усвоения в основном со- средоточено на самом процессе, то внимание в дидактическом анализе концентрируется в основном на его результате. То об- стоятельство, что процесс усвоения и его результат неразрывны, приводит к психолого-педагогическому смыслу понятия усвое-' ния. Д. Н. Богоявленский и Н. А. Менчинская совершенно пра- вильно отмечают: «Освещая этот вопрос (о критериях усвое- ния.— В. Б.), мы фактически уже выходим за пределы понятия усвоение и сближаем его с другим тесно связанным с ним по- нятием применение знаний» [6]. Действительно, пытаясь оценить некоторым образом факт усвоения знаний, мы должны создать для ученика соответствую- щие условия для проявления им во внешней форме той пред- метной действительности, которая стала (или не стала) его умственным достоянием. Другими словами, усвоение как факт может быть выявлено только через соответствующую деятель- ность ученика, выполняемую им на основе полученной инфор- мации. Информация, которая составляет объективную сущность учебного предмета, является единственной основой для форми- рования приемов той физической или интеллектуальной дея- тельности, которой овладевает ученик. Таким образом, общая структура деятельности, формирую- щаяся у ученика, зависит от информационной полноты учебного предмета и им определяется. Качество же каждого структурного элемента этой деятельности целиком определяется характером организации самого процесса усвоения информации. 58
Очевидно, что выявление уровня усвоения может быть сде- лано только с помощью некоторых задач, адекватных сформи- рованным на данном уровне знаниям и действиям. При таком подходе мера К, определяющая численное значение качества усвоения, может быть получена из соотношения: где Р — число правильно выполненных операций; N — общее число необходимых для решения задачи опе- раций. Выбирая теперь некоторые пределы параметра усвоения, можно провести его нормировку. Так, если принимать параметры по табл. 3, то окажется, что по каждому уровню усвоения крите- рий может быть объективно нормирован по принятой пятибалль- ной шкале отметок. Таблица 3 Уровень усвоения Отметка по пятибалльной шкале «I кп Х1П К1У 0,9—1 0,9—1 0,9—1 0,9—1 5 0,8—0,9 0,8—0,9 0,8—0,9 0,8—0,9 4 0,7—0,8 0,7—0,8 0,7—0,8 0,7—0,8 3 <0,7 <0,7 <0,7 <0,7 2 Такая нормировка и соотнесение с пятибалльной шкалой по каждому уровню неудобна в тех случаях, когда учащийся в со- ответствии с целями обучения усваивает каждую часть учебного материала темы на другом уровне, например часть на II, часть на III и часть на IV уровнях. Можно принять другую нормировку критериев и соотнести их с двенадцатибалльной шкалой отметок*. Такая шкала от- меток особенно удобна при проведении контрольных работ. Для этого следует принять, что усвоение на каждом уровне ха- рактеризуется теми же четырьмя параметрами, что и в табл. 3, но шкалу надо сделать (Монотонной. Двенадцатибалльная шкала оценок (табл. 4) дает возмож- ность достаточно точно и определенно характеризовать успеш- ность обучения по любому предмету, а также использовать как средний балл, так и сумму баллов, более точно характеризую- щую качество усвоения системы предметов. Действительно, сум- мой баллов определяется общая успеваемость и сопоставимость * Методика перевода оценки из двенадцатибалльной шкалы в пяти- балльную дана в § 9, ч. I. 59
качества усвоения ряда предметов и стандартизация условий проверки. Показатель по сумме баллов является, кроме того, мощным фактором для проведения в жизнь принципов диффе- ренциации обучения в соответствии с возможностями самого ученика. В то же время дифференцировка знаний и действий по уровням, как легко заметить, отражает сложность учебного материала, которую можно соответственно классифицировать по указанным четырем уровням. Если табл. 3 можно использовать только для диагностики строго определенного уровня усвоения, то табл. 4 показывает качественно и количественно характер сложного поэтапного процесса формирования знаний и умений учащихся. При этом принимается, что полученная шкала является шкалой порядка с обеспеченной аддитивностью. Этот вывод следует из того очевидного факта, что подъем учащегося с I до IV уровня знаний по лестнице тестов идет без пропуска ступеней. Только преодоление предшествующей сту- пеньки позволяет ученику подняться на последующую или сде- лать такую попытку. Приведенный критерий является показателем качества усвое- ния по результату, но не характеризует сам процесс усвоения. Естественно предположить, что один и тот же результат по Ki-iv можно получить: а) с использованием бихевиористической концепции усвоения и б) организуя дидактический процесс по, методике формирования умственных действий. И это действи- тельно так. Больше того, усвоение по Дг-iv может быть полу- чено и вне всякой теории усвоения, на основании здравого смысла и присущей человеку способности к общению и передаче опыта. Очевидно, что суждение по критерию Kiev «е дает сопоста- вимых суждений о качественных особенностях самого процесса усвоения. По отношению ко всему процессу усвоения К является лишь одним из его параметров. Поэтому для оценки в целом необходимо ввести еще два параметра: во-первых, время Т, за- трачиваемое на формирование знаний учащихся на данном уровне, и, во-вторых (для случая группового обучения), ста- бильность о результата по Д, которую можно оценить по сред- нему квадратическому отклонению (разбросу) результатов со- ответствующих тестов. Только все три параметра К, Т и о ха- рактеризуют сам процесс усвоения и образуют его совокупный критерий: U=f(K, Т, о). - - Указанным критерием П могут быть оценены также каче- ство и возможности любого учебного пособия или управляющего устройства, а не только деятельность педагога. Важно из сказанного сделать вывод , о том, что изложение учебного материала в предмете на определенном уровне его сложности является необходимым, но далеко не достаточным 60
Таблица 4 Уровень усвоения Параметры усвоения по jy Отметка ! по двенад-i пятибалль- ной шкале Примечание I К, <0,7 0 Можно вводить здесь и далее 0,7<К1<0,8 1 также ограничение по времени t, как экспозицию на выполне- 0,8<Kj<0,9 2 ние соответствующих тестов 0,9<К!<1 (полное и точное распозна- ние или классификация) 3 II Кп<0,7 0 При более чем 30% допускав- 0,7<Кп<0,8 4 мых ошибок (Кц<0,7) оценка 0,8<Кп<0,9 5 вообще не выставляется либо учащийся переводится для тес- 0,9<Кп<1 6 тирования на предыдущий уро- (полное и точное воспроиз- ведение смыслового содер- жания сообщения в любом алфавите) вень III КП1<0,7 0 То же 0,7<Кга<0,8 7 0,8<Кш<0,9 8 0,9<Кш<1 (полное и правильное реше- ние всех предложенных за- дач) 9 IV KIV<0,7 0 0,7<KIV<0,8 10 0,8<KIV<0,9 11 0,9 < 1 12 условием для образования у учащихся поведения того же уровня. Необходима еще равноценная учебная процедура, построенная на основе объективной теории обучения, и оптимальная система управления процессом обучения. При этом, как закономерность, учебная деятельность должна быть адекватна проектируемому уровню усвоения и идти без пропуска уровней для достижения оптимальных результатов по Тис. Каков практический результат и следствия из приведенных выше уровней обучения и критериев усвоения? На наш взгляд, здесь имеется, по крайней мере, пять областей использования введенных понятий. 61
1. Открывается реальная возможность объективной и сопо- ставимой оценки знаний учащихся на основе разработки стан- дартных тестов уровней усвоения, использования технических средств для контроля знаний учащихся и статистических реше- ний эффективности обучения в целом. Последнее трудно, как показывает опыт, переоценить, так как работа педагога отличается большим своеобразием. Педа- гогическая деятельность — единственная, где качество продукта оценивается только самим его производителем. Отдавая должное высокому сознанию педагогических коллективов и отдельных педагогов, мы считаем, однако, что стандартные тесты могли бы быть эффективным барометром и стимулом для прогресса ,в этой специфической области общественно-производственной деятель- ности. Применив приведенные критерии, можно тестировать знания учащихся с помощыо'~йз|вестных видов~тёсТовГ‘ТяК7~ДЛ'Я срезов состояния очень~удобны так называемые тесты-лестницы, по- строенные в виде серий испытаний по убывающей или возра- стающей шкале уровней. Для тестирования на уровне' знаком- ства вполне точны избирательные тесты (или тесты с выбором ответа). Тесты-подстановки и конструктивные тесты удобны д^я определения усвоения учащимися II уровня обучения, а тесты- задачи могут дать вполне достоверные суждения об овладении знаниями и приемами работы на уровнях умений и трансфор- маций. 2. Создается возможность объективного выбора и разработки дидактических систем, приравненных к целям обучения, сфор- мулированным в терминах необходимых уровней усвоения. Учи- тывая, что любая дидактическая система имеет вполне опреде- ленные принципиальные возможности, удается перевести дидак- тическое творчество на рельсы проектирования и предсказания результатов любого дидактического' процесса. 3. Открывается один из важнейших факторов учета уровней и критериев, который состоит в том, что проектирование и (расчет педагогической системы в целом (учебный план, программы, расписания) оказываются возможным перевести на сетевые ме- тоды оптимизации, добиваясь устранения и в этой области чисто интуитивных построений на основе лишь здравого Смысла и эмпирического опыта. 4. Представляется возможность разработки содержания обу- чения с обоснованием степени овладения не только понятиями, но и применением их на практике. При этом ведется учет вре- мени Т, необходимого для формирования поведения на соответ- ствующем уровне, исходя из соотношения: 62
На основе расчетов можно принять обоснованные решения об уровне усвоения основных понятий предмета и его общем объеме в зависимости от располагаемого времени на ведение учебного процесса. 5. Переход на оценку работы учащегося по сумме баллов, наб- ранных им по фиксированному числу текстов в каждом предме- те и в процессе обучения в целом, дает реальную возможность для разумной дифференциации обучения и проявления индиви- дуальных интересов учащихся. § 9. Перевод двенадцатибалльной шкалы в пятибалльную* В практике педагогического эксперимента нередко возникает задача перевода оценки из двенадцатибалльной шкалы в пяти- балльную. Трудность такого перевода состоит в том, что две- надцатибалльная шкала не представляет собой растянутую пятибалльную шкалу. Она объективно отражает усвоение зна- ний учащимися на различных уровнях. Оценка же по пяти- балльной шкале интегрирует целый ряд факторов (знания, уме- ния, навыки разного уровня), причем это делается каждым преподавателем совершенно произвольно в соответствии с его собственным педагогическим чутьем. Ни для кого не секрет, что требования, предъявляемые даже одним и тем же преподавателем к различным категориям уча- щихся, различны. Таким образом, пятибалльная шкала в луч- шем случае может дать лишь приближенную дифференциацию знаний учащихся, даже если заданы какие-то критерии сравне- ния. Чаще всего у педагога нет четких критериев, по которым он соотносит ответы учащихся тем или иным оценкам, он делает это чисто субъективно, поэтому фактически различные учащиеся ставятся в неравные условия. Большое значение имеет фактор усталости педагога, раздражение плохими ответами предыду- щих учащихся и т. д. Двенадцатибалльная шкала более объек- тивна, однако в практике принята пятибалльная шкала. Поэтому возникает задача наряду с более объективной диагностикой по двенадцатибалльной шкале разработать соответствующую си- стему перевода в пятибалльную шкалу. При переводе оценок из двенадцатибалльной шкалы в пяти- балльную следует иметь в виду в основном две схемы обучения: линейную и селективную. В линейной схеме ставится задача сформировать знания уча- щихся по каждому учебному вопросу на максимально возможном уровне. Оценка в этом случае при любой системе находится в прямо пропорциональной зависимости от достигнутого уровня * Излагается подход к решению данной проблемы, предложенный доцен- том Одесского технологического института И. И. Гутманом. 63
усвоения. В селективной же схеме обучения различные разделы или вопросы учебного материала должны усваиваться на раз- личных, характерных для специфики данного материала, уров- нях. Поэтому оценка отражает лишь степень усвоения данного материала на данном уровне. Здесь принимается в основном линейная схема обучения, так как по такой схеме была проведена соответствующая теоре- тическая и экспериментальная работа. Эксперимент проводился в Одесском технологическом институте имени М. В. Ломоносова по курсу атомной и ядерной физики. В основу перевода оценки из двенадцатибалльной шкалы в пятибалльную может быть положено следующее предположе- ние. Усвоение материала на I уровне соответствует удовлетво- рительной оценке, на II уровне — оценке хорошо и на III уров- не — оценке отлично. IV уровень может быть использован лишь для выявления особо одаренных учащихся. В экзаменационных билетах тестов IV уровня может и не быть. Введем следующие обозначения: q — оценка по пятибалльной шкале; р — оценка по двенадцатибалльной шкале; pi — оценка по двенадцатибалльной шкале, соответственно для I уровня усвоения, может принимать значения 0, 1,2, 3; Рд— то же для II уровня усвоения; может принимать значе- ния 0, 4, 5, 6; Рш —то же для III уровня усвоения, может принимать значе- ния 0, 7, 8, 9. Оценку р{ по двенадцатибалльной шкале в общем виде бу- дем считать линейной функцией, причем для однозначного опре- деления зависимости q и р достаточно задать две точки на пря- мой, уравнение которой q~f(p). Естественно предположить, что при Рг = 0 значение q=2 бал- ла. В соответствии с ранее высказанным предположением мож- но считать, что pi=2 соответствует #i=3, рц=4—#д = 4 и Рш=7—#111 — 5. Отсюда получили следующие зависимости *. #, = 2 + ^-; (1) ?п = 2Н-^; (2) #ni = 2 + ^!L. (3) * Для <7и и <дц оценки 4 и 5 ставятся по достижении нижней границы (У=0,7), для qi требования несколько более жесткие (/<=0,8). Это связано с тем, что при небольшом числе тестов увеличивается вероятность случай- ного угадывания. В данном случае эта вероятность уменьшается не за счет увеличения числа тестов, а за счет более жесткого критерия. 64
Если в тестах-лестницах вопросы различных уровней отно- сятся к одному и тому же материалу, то необходимость в фор- мулах (1) — (3) отсутствует, так как оценка q может просто ставиться по наивысшему достигнутому уровню в соответствии с рассмотренным ранее предположением. Однако на экзамене всегда используются выборочные тесты-лестницы, чтобы огра- ничить объем опроса и время экзамена. Весь материал поэтому разбивается на п смысловых разделов. Выборочный тест-лест- ница в этом случае содержит до п тестов (по теста I, II и О III уровней) таким образом, чтобы каждый раздел был пред- ставлен по крайней мере одним тестом какого-либо уровня. Всего таким образом в группе может быть использовано In раз- личных тестов, если по каждому разделу составляется I тестов. Из всех полученных тестов путем разыгрывания компонуются различные билеты, в каждом из которых содержится, к при- меру, 9 тестов (3 теста I уровня; 3—II уровня; 3 — третьего). Для экзамена в каждой новой группе тесты переигрываются. Каким уровнем и каким тестом будет представлен данный раз- дел в данном тесте-лестнице — определится законом случая. Оценка (по пятибалльной шкале) по всему материалу опре- деляется как среднеарифметическая оценка по различным раз- делам. Вся сложность заключается в определении оценки по тому или иному разделу, так как каждый раздел опрашивается на одном определенном уровне, поэтому положительный ответ на данном уровне не исключает положительного ответа на более высоком уровне и отрицательный ответ на данном уровне не исключает положительного ответа на более низком уровне. Оценим сначала снизу возможные достижения знаний уча- щимися. Для этого введем числа Si, Sn и Sm, где Si — сумма баллов по двенадцатибалльной шкале по тестам I уровня; Sn — сумма баллов по тестам II уровня; Sm — сумма баллов по тестам III уровня. Так как принято условие, что используются по три теста каждого уровня, то средние оценки по разделам, представлен- ным на I, II и III уровнях, будут равны: S, 41= 2 (4) О SH + (5) О <7ш-2 + -^-, (6) 3 Зак. 359 65
а нижняя оценка qH по всему материалу будет равна: qB —(<h +Яи +Яш)- (7) О Вместо формулы (7) можно пользоваться более простой приближенной формулой: <7H = 2 + JL (8) где S=Si+Sn+ 5ш, т. е. сумма баллов по всему тесту- лестнице. Таким образом, нижняя оценка линейно зависит от набран- ной суммы баллов. Это говорит о том, что должна существовать корреляция между пятибалльной оценкой q и суммой баллов S. Однако нижняя оценка q.B дает лишь нижнюю границу реаль- ной оценки и не учитывает тот факт, что незнание учебного ма- териала, скажем, на III уровне не исключает его знания на I и II уровнях и, наоборот, знание материала на I уровне не исключает его знание на II и III уровнях. Чтобы учесть вероят- ность подобной ситуации, рассмотрим так называемую вероят- ную оценку qB, которую можно определить ПО' формуле Ф = +<?п + 9ш)’ (9) О где qt, qilt qm— вероятные оценки за разделы, представленные на I, II и III уровнях. Вероятные оценки за разделы для соответствующих уровней можно получить по следующим формулам: 2 И—Н—для Si > 6 и 5ц + 5щ , О о! S 2 + для Si < 6; + Для^п>12; , _ 12 54 *7II ~ с <; 2 + -7Г + ЛГ’ для Sn<12; У 1о 4- S'"., для5ш>21; ~ о с с I 2+ 9 + .8 +-F ’ ДЛЯ 3Ш<21. Поясним смысл этих формул, начиная с ^П1. Если то третий уровень (по всем трем разделам) выполнен и оценка должна быть отличной. В этом случае расчет ведется по верх- 0; (Ю) (П) (12) S ттт 2 1 . 66
ней строке формулы (12), которая учитывает не только целую часть оценки, но и дробную, что качественно раньше учитыва- лось в виде знака «+». Если же Sni<21, то III уровень не до- стигнут, но есть вероятность, что достигнут I и II уровень. Как определить эту вероятность? Можно считать, что эта ве- роятность пропорциональна степени усвоения других разделов на I и II уровнях и что она повышается с увеличением Sm (в пределах Sjn<21). Поэтому при Sni<21 предлагается под- считывать //пт по нижней строке формулы (12). Она сконструи- рована таким образом, что правильный ответ на тесты I и II уровней по другим разделам повышают вероятную оценку с 2 до 3 баллов (удовлетворительно), а правильный ответ на тесты III уровня повышает вероятную оценку до 4 баллов (хо- рошо). Рассмотрим теперь оценку дп- Если Зц>12, то II уровень выполнен и оценка «хорошо» гарантирована. Это обстоятель- ство учитывают первые два слагаемых верхней строчки фор- мулы (11). Но не исключено, что учащийся знает материал и на III уровне. Априорная вероятность этого равна — (знает или не знает). Можно предполагать, что эта вероятность должна быть также пропорциональна и степени выполнения тестов III уровня по другим разделам. Таким образом: 1 _ Зщ 2 ’ 27 ~ 54 ’ так как максимально возможное значение для Sni равно 27. Поскольку речь идет о вероятности повышения оценки на один балл, то математическое ожидание этого также равно —-—. 54 Это и учитывает третий член в верхней строке формулы (11). Если же Sn<12, то II уровень не выполнен, однако имеется вероятность усвоения на I уровне. Она пропорциональна сте- пени выполнения тестов I уровня по другим разделам и тестов II уровня по данному разделу. В этом случае пользуются ниж- ней строкой формулы (11). Совершенно аналогичны действия для получения q\ по фор- муле (10). При расчете вероятной оценки по данным разделам не про- сто ограничиваются учетом априорной вероятности, но и учиты- вают результаты испытаний по другим разделам. Это обстоя- тельство имеет как субъективные, так и объективные основания. Во-первых, у человека, продемонстрировавшего свои знания, ска- жем, на III уровне по одним разделам, можно скорее ожидать знания на III уровне и по другим разделам, чем у человека, не показавшего этих знаний. Во-вторых, все разделы курса взаимо- 3* 67
связаны и поэтому трудно достичь знаний на III уровне по ка- кому-либо одному разделу, не имея аналогичных знаний по дру- гим разделам. Вероятная оценка <?в составлена таким образом, чтобы она давала верхнюю оценку, т. е., как правило, ?в><7п. Нарушение этого неравенства может быть лишь в том случае, когда у сту- дентов (учащихся) имеются пробелы в знаниях по некоторым разделам. Результирующая оценка выводится следующим образом. Исходя из двенадцатибалльных оценок, подсчитывается сумма баллов по уровням Si, Sn, Sra. Затем вычисляется нижняя qn и вероятная <ув оценки, которые округляются по обычным пра- вилам до целых чисел. Если после округления обе оценки сов- падают, то полученная таким образом оценка и выставляется. Если же эти оценки не совпадают, то даются для уточнения оценки дополнительные тесты, уровень которых зависит от прогноза вероятной оценки. Эти тесты даются по разделам, ко- торые ранее проверялись на более низком уровне. Проводится также выборочная проверка (для 15% испытуемых) с помощью дополнительных тестов, в случае когда нижняя и вероятная оценки совпадают. Вот результаты одного эксперимента: Количество % студентов Экзамен сдавало ........................ 64 100 Совпадение qa и у, (после округления) . . 46 72 7в>?н.................................... 10 17 <7в<‘?н................................... 7 11 Самым интересным результатом является то, что совпадение оценок <7н и 7в наблюдается лишь в определенных интервалах изменения величины S. Эти интервалы получили название уве- ренных. зон. Если сумма баллов S попадает в одну из уверен- ных зон, то оценка по пятибалльной шкале может быть выстав- лена совершенно однозначно. Уверенные зоны разделены сомнительными зонами. Если S попадает в сомнительную зону, то для окончательного суждения необходимо дать дополнитель- ные тесты на более высоком уровне. Распределение уверенных и сомнительных зон следующее: S 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 2 2,17 2,33 2,5 2,67 2,83 3 3,17 3,33 3,5 3,67 Оценка Зоны 2 Уверенная «2» Сомнительная 3 Уверенная «3» Сомнительная 68
S 33 36 39 42 45 48 51 54 3,83 4 4,17 4,33 4,5 4,67 4,83 5 Оценка Зоны 4 Уверенная «4» Сомнительная 5 Уверенная «5» В пределах уверенных зон совпадение qB и qH (после округ- ления) 100%. На основании полученных экспериментальных данных мож- но рекомендовать более простой и быстрый -способ перевода двенадцатибалльной оценки в пятибалльную по сумме баллов S: Сумма баллов S Оценка q - - -" - - -*—• — -——• 48-54 5 39—48 Предлагаются дополнительные тесты III уровня 33—39 4 21—33 Предлагаются дополнительные тесты II уровня 15—21 3 6—15 Предлагаются дополнительные тесты I уровня <6 2 Ширина уверенной зоны соответствует !/3 балла по шкале q. Полученные экспериментальные результаты легко перенести на выборочные тесты-лестницы, содержащие не по 3, а по любому другому количеству тестов I, II и III уровней. Пусть число тестов каждого уровня равно т. Тогда максимально возможная сумма баллов SMaKC = 18m. Формула (8) получит следую- щий вид: ? = 2 + -5-. (13) 6m 69
Ширина уверенной зоны AS = 2m. Тогда в общем случае получим: Сумма баллов S Оценка q 16m—18m 13m—16m 11m—13m 7m—11m 5m—7m 2m—5m <2m 5 ? 4 ? 3 ? 2 Экспериментальная проверка показала следующие преиму- щества диагностики знаний учащихся с помощью тестов-лест- ниц, основанных на учении об уровнях усвоения. 1. Сокращение времени экзамена. Группа в 24 чел., согласно нормировке, должна приниматься экзаменатором 12 час. С одним ассистентом экзамен обычно длится 5—6 час. С тестами без ассистента экзамен длится 2,5 часа. Разумеется, увеличивается подготовительное время к экзамену, так как составление тестов- лестниц намного более трудоемкий процесс, чем составление обычных экзаменационных билетов. Однако увеличение предва- рительной работы окупается лучшим качеством экзамена и уменьшением физических и психических перегрузок преподава- теля. 2. Система тестов позволяет предъявлять ко всем студентам одинаковые требования. 3. Студенты ощущают объективность указанного подхода и свои неудачи на экзамене целиком относят к недостаткам своей подготовки. Четкий математический подход к определению оцен- ки в совокупности с системой тестов не дает почвы для «вы- клянчивания» оценок. 4. Студенты могут точно проконтролировать результаты своей подготовки и заранее оценить результаты своей деятельности. Диагностика знаний студентов проводилась при обычной традиционной системе обучения. Два коллоквиума, которые контролировали знания по схеме обучения лекция — практические занятия в аудитории, дали средний балл по группе 2,5. Экзамен, которому предшествовала подготовка по дидахографической системе обучения, дал сред- ний балл по всему потоку 3,87. По-видимому, средний балл 4 является принципиально достижимым при традиционных систе- мах обучения. Если при дополнительной самостоятельной работе студент легко преодолевает барьер между I и II уровнями, то барьер между II и III уровнями является трудно преодолимым. На рис. 18 приводится гистограмма распределения оценок 70
студентов по двенадцатибалльной шкале (по оси абсцисс отло- жена сумма баллов, на оси ординат — число студентов, получив- ших данную сумму). На гистограмме показаны уверенные и не- уверенные зоны. Распределение студентов по зонам при пяти- балльной шкале оценок указано на рис. 19. Из этих данных видно, что традиционная система обучения в качестве наиболее вероятной оценки усвоения приводит к оцен- ке, лежащей между 3 и 4 баллами.
ГЛАВА III ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ § 10. Понятие о педагогической системе В предыдущей главе была высказана мысль о том, что про- цесс обучения является особенным процессом, в котором его управляемый объект в одно и то же время может становиться управляющим объектом по отношению к самому себе. Возни- кает эффект самоуправления или самоорганизации. Достижение такого эффекта возможно лишь в итоге специальной реализации процесса обучения на первых его ступенях, когда учащийся на- ряду с исполнительным действием постепенно ассимилирует и контрольное действие, выполняя таким путем самостоятельную оценку и коррекцию хода усвоения. В этой связи чрезвычайно важно рассмотреть возможные виды управления в обучающейся системе для выявления наи- более целесообразных форм ведения процесса обучения. Рассмотрение процесса обучения с точки зрения возможно- стей управления им приводит к конструированию определенных педагогических и дидактических систем, частным случаем кото- рых является система программированного обучения. Стано- вится очевидной основная тенденция в развитии современной педагогической теории и практики: переход от непосредствен- ных способов управления деятельностью учащихся к опосред- ствованным способам, позволяющим воспользоваться многими современными достижениями науки и техники. Усвоение общественно-исторического опыта подрастающими поколениями может осуществляться либо стихийно, путем слу- чайных контактов с людьми, либо в итоге некоторой специально организованной системы деятельности и взаимодействий, веду- щих к передаче знаний от одних людей к другим. Стихийное усвоение опыта слишком длительный процесс, а его качественные характеристики находятся на очень низком уровне. Это положение уже не требует доказательства, хотя теории «свободного» воспитания еще достаточно живучи, а мно- гие стороны личности учащегося до сих пор формируются пре- имущественно в итоге стихийных контактов (имеются в виду многие аспекты нравственного и эстетического вос- питания). 72
Организованная передача общественно-исторического опыта подрастающим поколением совершается обычно в итоге спе- циально создаваемого и определенным образом осуществляемого педагогического процесса. Под педагогическим процессом понимается совокупность всей целесообразной деятельности коллектива обучающих и обучае- мых, направленной на достижение заданных качественных и ко- личественных характеристик образовательной и воспитательной работы в целом. Таким образом, педагогический процесс включает все то, что осуществляется в школе данного уровня как в образовательной, так и воспитательной сфере: это классные занятия, внеклассная работа, различного рода организованная деятельность учащихся во внеурочное время, одним словом, все то, что наполняет жизнедеятельность коллектива определенным целесообразным содержанием. Широкое понятие — педагогический процесс — необходимо отличать от более узкого — дидактический процесс. Под послед- ним понимается та часть педагогического процесса, которая непосредственно ведет к усвоению группой учащихся известной суммы позитивных знаний, умений и навыков по одному или нескольким близким (однородным) предметам. Если соотнести приведенные определения педагогического и дидактического процессов с практикой обучения и воспитания, то станет очевидным, что оптимизация возможна как на уровне педагогического процесса — по отношению к личности обучае- мых в целом, так и на уровне дидактического процесса — по от- ношению к некоторым качествам личности (в основном аспекты собственно умственного воспитания). Однако, несмотря на то, что дидактические процессы ' со- ставляют основное ядро любого педагогического процесса, нельзя ограничиваться оптимизацией лишь этих процессов. Не- обходимо стремиться к оптимальной реализации как каждой части педагогического процесса, так и всего процесса в целом. Для управления течением педагогического процесса создается некоторая система управления, которую назовем педагогической системой. Под педагогической системой будем подразумевать сложную совокупность взаимодействующих элементов, част- ных систем и связей, обеспечивающих возможность воз- действовать на течение педагогического процесса, т. е. управ- лять им. Выделение и анализ педагогической системы — необходимое условие оптимизации педагогического процесса. Описание той или иной педагогической системы может быть сделано путем анализа ее характеристик. К числу основных ха- рактеристик педагогической системы следует отнести сле- дующие: 73
а) понимание сущности и целей образования и воспитания; б) принятую структуру системы учебных заведений и преем- ственность между ее ступенями; в) основные идеи, содержание и построение учебного плана (содержание образования), межпредметные связи, преемствен- ность и взаимодействие; г) внеклассная и внешкольная система учебных и обществен- ных учреждений; д) предпочтительные дидактические системы. Пользуясь приведенными характеристиками педагогической системы удобно изобразить ее структуру в виде схемы (рис. 3), Рис. 3. Структура педагогический системы из которой легко усмотреть уровни связей и взаимодействий элементов и частных систем, образующих систему. В число характеристик педагогической системы входит по- нятие дидактическая система. Под дидактической системой понимается определенная сово- купность средств и методов управления дидактическим процес- 74
сом, т. e. управления познавательной деятельностью каждого отдельного учащегося данной учебной группы. По отношению же к более высокому уровню управления по- знавательной деятельностью обучающихся — педагогическому процессу — можно также выявить пути и возможности его опти- мизации. Важно подчеркнуть, что те характеристики, которые названы выше, являются принципиальными для описания си- стемы. Если сделать содержательную расшифровку каждой ха- рактеристики, можно получить совокупность принципов опреде- ленной педагогической системы. При этом принципы, положен- ные в основу создания системы учебных заведений, учебных планов и программ, расположенные над чертой (см. схему, рис. 3), являются чаще всего отражением существа той обще- ственно-экономической формации, в недрах которой существует школа. Естественно, что принятая в ту или иную эпоху в народном образовании той или иной страны педагогическая система мо- жет быть различной, но она всегда в какой-то мере отражает государственное устройство страны, в которой она принята, и может даже содержать в себе ростки будущего, идущего на смену нового общества. Оптимизация педагогических систем по приведенным харак- теристикам в научно-техническом аспекте до сих пор являлась наиболее слабым местом в разработке существа и структуры обучения в школе. Чаще всего принятие решений строилось, исходя из некоторых умозрительных построений, которым были присущи в огромной мере авторитарность и субъ- ективизм. Лишь в последние годы получают применение некоторые близкие к точным методы проектирования педагогических си- стем [44], [46], которые могут дать основание говорить об их оптимизации не только в политическом, но и в техническом аспекте. Сказанное выше необходимо для выявления всех связей бо- лее узкого вопроса, который является предметом нашего де- тального рассмотрения — дидактической системы, называемой программированное обучение. Здесь будет весьма полезным при- вести следующие высказывания В. И. Ленина: «Чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и „опосредствования". Мы никогда не достигнем этого полностью, но требование всесторонности предостережет нас от ошибок и от омертвения. Это во-1-х. Во-2-х, диалектическая логика требует, чтобы брать предмет в его развитии, „самодвижении" (как говорит иногда Гегель), изменении... В-З-х, вся человеческая практика должна войти в полное „определение" предмета и как критерий истины и как 75
практический определитель связи предмета с тем, что нужно человеку. В-4-х, диалектическая логика учит, что „абстрактной истины нет, истина всегда конкретна", как любил говорить, вслед за Гегелем, покойный Плеханов» (В. И. Ленин. Поли, собр соч., т. 42, стр. 290). Как видно из схемы (см. рис. 3), дидактическая система является органической частью педагогической системы и ее опти- мальностью, в конечном счете, подводится итог эффективности всей педагогической системы. Как мы увидим в дальнейшем, доля участия дидактической системы в оптимизации всего педа- гогического процесса весьма велика именно потому, что дидак- тическая система — это в основном техническая система с ее отличительными чертами предсказуемости, предопределенности и гарантированности, чего нельзя еще сказать о других частях педагогической системы. Таким образом, оптимизация педаго- гического процесса может рассматриваться как нахождение наиболее эффективных решений в следующих областях: 1) выбора исходных принципов педагогической системы; 2) применения совершенного аппарата реализации выбран- ных принципов в содержательной форме; 3) выбора и применения оптимальной дидактической си- стемы. § 11. Структура дидактического процесса. В процессе обучения учащийся приобретает известную сумму знаний и умений (переход из состояния К[ в Кп). При этом он самостоятельно осуществляет известную систему целенаправ- ленных действий, позволяющих ему принять и переработать не- обходимое количество информации. Никакие действия извне по засылке этой информации в память человека не будут успеш- ными, если сам человек не будет действовать совершенно определенным образом. Даже известный эффект непроиз- вольного запоминания не составляет исключения из этого правила. - Если записать все действия, которые осуществляются уча- щимся для достижения обученности в заданной области на уровне К, то мы получим определенную последовательность этих действий, ведущих к достижению цели (по параметру К). Эту последовательность действий назовем алгоритмом функциони- рования. Называя некоторую последовательность действий над инфор- мацией, ведущих к достижению обученности на определенном уровне К, алгоритмом, мы тем самым утверждаем, что воспро- изведение алгоритма функционирования в обучении обязательно 76
1 «) 6) Рис. 4. Алгоритмы функционирования: а — исходя из^теории поэтапного формирования , умственных Действий; б — исходя из ассоциа- тивной теории приводит к результирую- щему состоянию, описы- ваемому параметрами Ki, К.п, Кш, или Аду. Можно сказать, что ал- горитм функционирова- ния обучающейся систе- мы— это последователь- ность предписаний (дей- ствий), указаний для по- шаговой деятельности каждого элемента этой системы, которые постро- ены исходя из определен- ной теории процесса обу- чения. Проследим, например, как будет выглядеть ал- горитм функционирова- ния системы, построенный исходя из теории поэтапного формирования умственных дейст- вий (рис. 4,а). Точка 1 символизирует начальное состояние, когда учащийся получает лишь представление о тех действиях, которые ему предстоит выполнить и освоить. Таким образом, первый шаг алгоритма функционирования, исходя из названной теории обучения, — это переработка некоторого количества ин- формации для достижения вполне определенной цели. Осуществ- ление первого шага само по себе сопряжено с довольно сложной деятельностью. Поэтому можно говорить еще об одном, отличном от первого, может быть, вспомогательном или дополнительном алгоритме выполнения первого шага, который содержит в себе нечленимые одномоментные операции. После выполнения первого шага алгоритма функционирова- ния возможен переход либо к действиям с материальными объектами, либо к действиям с материализованными объектами (точки 2 и 3). Очевидно, что для выполнения этого шага также необходим вспомогательный алгоритм, в логике которого будет осуществлен сам шаг алгоритма функционирования. Дальней- шие шаги: 4 — громкоречевого действия*, 6 — проговаривания «про себя», 8 — проговаривания «в уме», 10— умственное дей- ствие (действие в уме) — также отрабатываются по дополни- тельным алгоритмам, обеспечивающим результативное выпол- нение каждого шага алгоритма функционирования. * По отношению к данному шагу алгоритма сохраняется замечание, при- веденное на стр. 22. 77
Как видим, алгоритм функционирования — это сложная си- стема закономерно обобщающихся алгоритмических последова- тельностей, постепенно ведущих при их выполнении к обученно- сти на заданном уровне. Такой же ряд алгоритмических структур можно выделить и в алгоритме функционирования, построенном исходя из ассоциа- тивной теории формирования ума человека (рис. 4,6). На пер- вом шаге 1 образуется локальная ассоциация (некоторая пор- Рис. 5. Принципиальная схема управления процессом ция информации усваивается учащимся), что требует некоторой деятельности (возможно, описываемой алгоритмом функциони- рования по рис. 4,а). Локальная ассоциация на втором шаге 2. включается в систему ассоциативных связей с другими локаль- ными ассоциациями, образуя частносистемную ассоциативную структуру. - Последовательный переход к 3, 4, 5, 6 шагам (см. рис. 4,6) означает не что иное, как все более широкое обобщение ассо- циативных структур и включение новых и более гибких связей между ранее образованными структурами. Однако и здесь немыслим простой переход от одного шага к другому, а подразумевается необходимость выполнения системы действий, обеспечивающих возможность такого пе- рехода. Если изобразить (рис. 5) исходное состояние обучающейся системы точкой A (Ai), а заданное состояние — В (Кп), то алго- ритм функционирования может быть условно изображен отрез- ком (или ломаной линией), соединяющим точки А и В. Вполне реален такой случай, когда обучающаяся система на некотором шаге а отклонится от норматива, заданного системе, и, продолжая выполнять предписания алгоритма, будет «пет- лять» вдали от того пути, по которому ей надо было следовать. Такое «петляние», конечно, может только случайным образом вывести систему на линию АВ. В любом другом случае, чтобы это сделать, надо определить новое состояние системы (точка Ь) и приложить к системе некоторую «восстанавливающую силу» JV, 78
которая может возвратить систему в исходное состояние — в точку а на линии АВ. Понятно, что чем позже обнаружено, что система отклони- лась от заданного пути, тем больше должно быть усилие N и тем больше потери в осуществлении процессов. Можно предположить и другое течение процесса, когда обу- чающаяся система сразу же возвращается на линию АВ, едва только возникло заметное отклонение от этой линии. Например, как только система делает шаг в сторону (рис. 5, точки с или d), так сразу же возникает восстанавливающая сила Ni или Ж, и система 'возвращается на линию действия. Очевидно, что второй вариант реализации алгоритма функ- ционирования создает лучшие условия для протекания процесса обучения, чем первый. Можно сказать, что управление процессом обучения во вто- ром случае было более четким, чем в первом. Очевидно, в пер- вом случае реализации алгоритма функционирования допуска- лась большая свобода в поведении системы, а во втором — контроль за системой был более пристальным и ей не удавалось далеко отклониться от заданной линии поведения. Если слеже- ние за системой осуществляется непрерывно, то можно говорить о целенаправленном воздействии на систему извне, которое осу- ществляется также по какому-то алгоритму. Этот алгоритм естественно назвать алгоритмом управления. Таким образом, алгоритм управления — это система предписаний, определяющих характер и порядок воздействия на систему извне для поддер- жания достаточной стабильности в выполнении ею алгоритма функционирования. Отсюда вывод: успешная деятельность обу- чающейся системы зависит как от заданного ей алгоритма функционирования, так и от принятого алгоритма управ- ления. Выражаясь в общепринятых педагогических терминах, мож- но сказать, что алгоритм функционирования — это то, что педа- гоги называют учением, а алгоритм управления — преподава- нием. Различение алгоритма функционирования и алгоритма управления имеет глубокий смысл, из которого может быть найден ответ на один из важнейших вопросов педагогики: «Как научить учащихся учиться?». Дело в том, что коль скоро алго- ритм управления можно описать в виде системы предписаний, то нет никаких препятствий к тому, чтобы алгоритм управления выполнялся самим учащимся наряду с алгоритмом функциони- рования. Таким путем учащийся обучается не только исполни- тельским действиям, но и контрольным. А в этом последнем за- ложено обучение умению учиться. Итак, в структуре процесса обучения четко различимы две линии воздействий на обучающуюся систему: одна в логике алгоритма функционирования, направленная на обработку ин- 79
формации (содержания обучения) в процессе усвоения, и дру- гая в логике алгоритма управления, направленная на слежение и корректировку выполнения предписаний алгоритма функцио- нирования (усвоения). Стрелки 5, 7, 9, И (см. рис. 4,а) пока- зывают воздействия, предписываемые алгоритмом управления в случае, если в одной из точек (этапов) обнаружилась недоста- точность в осуществлении алгоритма функционирования. Так, стрелка 5 иллюстрирует предписание алгоритма управления о возврате на этап материального или материализованного дей- ствия, если в громкоречевом его выполнении допущена ошибка. Нетрудно понять и значение стрелок 7, 9 и 11 как символиче- ских обозначений определенных предписаний алгоритма управ- ления. Выявляется возможность передачи выполнения значительной части предписаний алгоритма управления из компетенции пе- дагога самому учащемуся, что значительно преобразует процесс обучения и его показатели по эффективности (Я, Т, К). Для того чтобы более подробно рассмотреть условия созда- ния и реализации того и другого алгоритмов, необходимо доста- точно точно знать возможности обучающейся системы по ее су- щественным информационным характеристикам. Далее приво- дятся весьма ценные для предмета нашего рассмотрения данные. § 12. Функции и виды управления дидактическим процессом. Классификация дидактических систем Главная функция управления состоит в осуществлении си- стемы организованных воздействий на управляемый объект извне. В процессах обучения управлением реализуются и дру- гие функции, одна из них — обучение учащихся выполнению контрольного действия. Контрольное действие является частью учебной деятельности по усвоению и всегда сопутствует его исполнительской части. Значимость обучения контрольному действию состоит в стимуляции процесса самообучения. Управляя процессом обучения, можно также осуществлять функции воспитания у учащихся дисциплинированности, внима- тельности, аккуратности. Эту функцию управления еще пред- стоит исследовать. Различают управление разомкнутое, цикличное и смешанное (рис. 6). Разомкнутое управление осуществляется путем определен- ных заранее заданных воздействий, применяемых к системе в случае возникновения внешних возмущений со стороны среды па функционирующую систему. Примером разомкнутого управ- 10
Рис. 6. Классификация дидактических систем t
ления может служить случай, когда один педагог управляет та- кой системой, как учебная группа, состоящая из 30—40 уча- щихся. Управляющие воздействия педагога зависят -от того, за- даст ли вопрос кто-либо из учащихся или нет (возникает внеш- нее возмущение!), затрудняется ли учащийся ответить на во- прос или нет (внешнее возмущение!). При разомкнутом управ- лении процессом обучения, схема которого была показана на рис. 4, б, не ставится задача диагностики промежуточных со- стояний управляемого объекта. Полагают, что при отсутствии внешних возмущений и выполнении всех предписаний алгоритма функционирования система безусловно достигнет заданной цели. Легко показать, что такое допущение по отношению к обучаю- щейся системе лишено оснований. Цикличное управление предполагает постоянное слежение за выходными характеристиками системы в процессе ее деятель- ности и коррекцию деятельности в случае отклонения заданных значений характеристик от заранее определенной эталонной ве- личины. Наиболее простой пример использования методов цикличного управления в обучении — это опрос учащихся и разъяснение учебного материала с учетом результатов опроса. Однако, как это уже очевидно, этот простейший вариант цикличного управ- ления осуществим лишь в специальных условиях. При цикличном управлении обязательно существует как ка- нал прямой связи от управляющего устройства к управляемому объекту, по которому передается информация о необходимых действиях, так и канал обратной связи, по которому передается информация к управляющему устройству о состоянии управляе- мого объекта. Естественно, что управление процессом может быть осуще- ствлено на одном его этапе по разомкнутой схеме и на другом— по цикличной. Такое управление в целом можно назвать смешанным. Все управляющие воздействия в ходе обучения осуществля- ются с помощью информационных сигналов, направляемых в обе стороны: от управляющего объекта к управляемому и об- ратно. При этом удобно различать направленные (аксиальные) и рассеянные (ретиальные) информационные процессы [18]. В рассеянном информационном процессе информация из источника направляется к некоторой совокупности приемников без учета того, принимают они ее или нет. Понятно, что принятые в настоящее время методы и орга- низационные формы обучения делают ставку, главным образом на рассеянные информационные процессы (учитель сообщает учащимся некоторую информацию, предполагая, что учащиеся слушают его).
Ё направленном информационном Процессе информация из источника направляется по строго определенному единичному адресу с учетом особенностей и возможностей приемника. Работа учителя-репетитора с индивидуальным учеником — типичный пример осуществления направленного информацион- ного процесса. Из приведенной схемы (см. рис. 6) легко усмотреть соотно- шение между видами управления (разомкнутое и цикличное) и видами информационных процессов (рассеянные и направлен- ные). Сопоставление того и другого дает нам возможность сде- лать еще один шаг в раскрытии сущности процесса обучения в информационном аспекте и обосновать оптимальный вариант осуществления этого, процесса. Продолжая анализ возможных систем управления процессом обучения, можно увидеть, что любой из его видов осуществляется либо вручную, либо автоматически. Под управлением вручную мы понимаем преимущественное осуществление той части ин- формационного процесса, который находится в компетенции педагога, а также алгоритма управления самим педагогом. В автоматическом управлении эти функции в основном отнесены к компетенции искусственных управляющих устройств. Схема управления процессом обучения дает возможность легко проследить содержание любого из видов управления. Так, например, разомкнутое аксиальное ручное управление осуще- ствляет плохой или малоопытный педагог-репетитор, который «пичкает» учащегося информацией, не заботясь о проверке того, насколько она усваивается им. Такой репетитор мало в чем уступает обычному учебнику (разомкнутое аксиальное автома- тическое управление), разве что тем, что он может все же за- метить свою оплошность и исправиться, а книга этого сделать не может. Можно дать содержательную расшифровку и других ветвей систем управления процессом обучения. Очевидно, что разомкнутое управление учебным процессом «вручную» с использованием рассеянного информационного про- цесса ведет нас непосредственно к обычному аудиторному обу- чению, когда один педагог в процессе рассказа, беседы или лекции управляет познавательной деятельностью достаточно большой группы учащихся. В многочисленных трудах последних лет доказывается, что такой вид управления дидактическим процессом оказывается мало эффективным и ведет к очень низкому уровню обучения. На причинах такого явления мы не будем здесь останавли- ваться, так как о возможностях дидактических систем с раз- личной схемой управления мы еще будем говорить ниже, ука- жем только, что дело здесь не только в физических возможно- стях педагога по приему и переработке информации, как это 83
часто подчеркивается во многих публикациях и выступлениях, по и в ограниченности задания возможной деятельности уча- щимся. Ветвь I—II—IV—2 ведет к дидактической системе группо- вого обучения, в которой управление дидактическим процессом осуществляется уже не непосредственно педагогом, а современ- ными средствами передачи информации (кино, -телевидение и т. п.). По надписям на схеме (см. рис. 6) легко разобраться в сущ- ности и других дидактических систем, поэтому нет необходимо- сти здесь их подробно расшифровывать. Укажем только, что показанные здесь восемь схем управления процессом обучения представляют собой восемь «чистых» дидактических систем, исчерпывающих все наши возможности в этом отношении. Это не означает, однако, что в практике школы эти системы также легко увидеть в «чистом» виде. В практике обычно вы- ступают различные смешанные или комбинированные дидакти- ческие системы, причем комбинирование схем управления, как правило, ничем не обосновано и подчиняется больше фактору возможности, чем необходимости. В то же время решение опре- деленных дидактических задач, по-видимому, требует такого же определенного выбора системы. Решение этой проблемы чрез- вычайно важно, так как имеется большое число смешанных ди- дактических систем. Выбор схемы управления не может быть произвольным, он детерминирован целым рядом факторов, и в первую очередь дидактической задачей, сформулированной в терминах необходимых уровней обучения. Структурная схема дидактических систем, приведенная на рис. 6, хорошо согласуется с объективным ходом исторического развития педагогической науки. Можно, пользуясь схемой, про- следить тенденции развития дидактических систем, что само по себе чрезвычайно важно для разумной деятельности в педаго- гической науке и практике. Если в начале нашей эры внимание древних мыслителей (Платон, Сократ, Аристотель) и педагогов (Квинтилиан) зани- мали вопросы организации общения между индивидуальным педагогом и индивидуальным учеником (ветвь I—II—V—3 или I—III—VII—7), то это объясняется исключительно ограничен- ным объемом образовательной работы и, как следствие, малым количеством учащихся, приходящихся на каждого педагога (ча- сто один на один). Здесь появляются и «сократичеслий» метод обучения (дискуссия), и первые учения о беседах в преподава- нии (Квинтилиан), групповых методах учебной работы под ру- ководством педагога при схоластическом общем характере об- разования. Дальнейшее развитие дидактических систем было приоста- новлено на длительный срок, что было связано с примитивным 84
состоянием производительных сил рабовладельческого и фео- дального общества. Почти вся история педагогики этого вре- мени — это перенос из поколения в поколение одной из наиболее примитивных дидактических систем со схемой управления, обозначенной ветвью I—II—IV—1. В логике этой дидактической системы велось обучение и воспитание десятков поколений лю- дей. Одним из главных пороков данной дидактической системы является низкий уровень обучения, большие затраты времени при неограниченном разбросе в качестве обучения учащихся одной и той же группы (класса), вследствие ограниченных воз- можностей ручного управления педагогическим процессом. Вместе со становлением школ, а первые школы появились задолго до нашей эры, возникает очень важная проблема всей педагогики-—адаптация, т. е. приспособление воздействий учи- теля, управляющего процессом, к каждому учащемуся класса. Если в качестве управляющего объекта выступает педагог- человек, то его адаптационные возможности по отношению к большой группе учащихся оказываются чрезвычайно ограни- ченными. Вот почему 15 веков до Комеиского и 4 века после него все попытки оптимизации учебного процесса в логике ди- дактической системы I—II—IV—1 принципиально не могли и не могут принести существенного эффекта. Сказанное может быть изложено и доказано еще более на- глядно, если мы под углом зрения современных знаний о про- цессе обучения попробуем проанализировать и обосновать вы- сказанный выше тезис об ограниченных возможностях дидакти- ческой системы со схемой управления 1—II—IV—1. Для этого надо вспомнить о показанных уровнях обучения и критериях их достижимости. Анализируя совокупный критерий n=f(K,H,T,o), можно сделать вывод относительно качества той или иной дидактиче- ской системы. Если, например, поставлена дидактическая задача достижения усвоения знаний всеми учащимися обычной группы (25—35 чел.) по критерию /(щ, то в зависимости от выбранной дидактической системы можно получить различные значения критериев Н и Т. Очевидно, что оптимальной надо признать си- стему, при которой получается Нмакс и ТМ1,„. Исходя из приведенных описаний уровней обучения и кри- териев, можно сказать, что дидактическая система со схемой управления I—II—IV—1 приемлема в основном для достижения усвоения не выше, чем уровень знакомств. Эта ограниченность указанной дидактической системы объясняется тем простым фактом, известным из общей психологии, что усвоение инфор- мации человеком требует от него развитой деятельности, на- правленной на овладение ею. Чем менее развитые виды дея- тельности учащегося заданы обучением, тем ниже достигаемый уровень обучения. Однократное прослушивание или чтение не- 85
которого объема информации, что характерно для системы 1 (см. рис. 6), связано с довольно ограниченной системой дейст- вий, направленных на усвоение излагаемой информации, и по- этому оставляет чрезвычайно малый след в памяти человека. Таким образом, объективная ограниченность учебной процедуры, заложенной в системе 1, делает ученика способным выполнять лишь те действия по решению проблем, в которых в явном виде выступают альтернативные возможности. Следовательно, обыч- ный учебный процесс, реализуемый в логике дидактической си- стемы 1, объективно ограничен в своих возможностях. Однако этим не отрицаются факты высоких достижений в усвоении зна- ний отдельными учащимися, что нередко является результатом их собственных огромных усилий, напряженных поисков и труда вне рамок учебного времени. Ограниченные возможности этой дидактической системы уже давно интуитивно ощущаются педагогами. Отражением усерд- ных поисков более результативной системы обучения явилась сформулированная еще Я. А. Коменским дидахография, кото- рую он характеризует следующим образом. «Сущность наших пожеланий: дидактическое искусство должно достигать точности и изящества типографского ис- кусства. Наша цель довести метод обучения до такого совершенства, чтобы между привычной и употреблявшейся до сих пор формой обучения и этой новой оказалась бы такая же разница, какую мы видим между употреблявшимся некогда способом размно- жения книг при помощи пера и изобретенным затем и теперь уже употребляемым типографским искусством. Поэтому было бы уместно соответственно со словом «типо- графия» придумать и дать новой дидактике имя дидахография (обучающее письмо). В дидахографии (удержим это слово) дело обстоит так. Бу- мага—это ученики, в умах которых должны отпечатлеться ли- теры наук. Шрифт — это учебники и другие приготовленные для этой же цели учебные пособия, с помощью которых учебный материал легко может запечатлеться в умах. Черная краска — это живой голос преподавателя, сообщающий из книг звание вещей и переносящий это знание в умы слушателей. Печатный станок — это школьная дисциплина, которая всех располагает и принуждает воспринимать науку». Таким образом, дидахография Я. А. Коменского — это не что иное, как дидактическая система с комбинированным управле- нием по схеме 1+4 (см. рис. 6), используемая и поныне и, пожалуй, получившая наибольшее распространение во всем мире. Обучение в логике этой дидактической системы, несомненно, повышает уровень возможных достижений учащихся, когда
II и III уровни усвоения (в нашей классификации) принци- пиально могут быть достигнуты за приемлемое время. Но до- стижения II и III уровня обучения нестабильны, не маосовы и, что главное, не гарантированы для каждого ученика. Такая недостаточность дидактической системы с комбиниро- ванным управлением по схеме 1+4 может быть также объяс- нена, исходя из современных психологических теорий усвоения знаний человеком. Общее положение теорий усвоения знаний состоит в требовании организации деятельности познающего субъекта, соответствующей содержанию усваиваемой им инфор- мации. Как только мы упоминаем об организации познаватель- ной деятельности, так сразу же на первый план выступает управление этой деятельностью. Если познавательной деятель- ностью охвачена достаточно большая группа учащихся, то не- обходимо вести слежение и корректировку выполнения каждой операции по отношению каждого учащегося. Такая задача, как это было показано соответствующими исследованиями, непо- сильна для дидактической системы 1+4. Следовательно, в ло- гике этих систем принципиально недостижим наперед заданный уровень обучения, гарантированный для каждого учащегося указанной группы. Вот почему до сих пор продолжаются поиски оптимальной дидактической системы, гарантирующей достижение заданного уровня обучения для каждого учащегося целой группы (класса). Этапы этих поисков характеризуются обращением и к схеме 2, и к схемам 5 и 6, 7 и, наконец, 8. Возможности каждой из них очевидны. До сих пор в планах многих научно-исследовательских педа- гогических учреждений значится проблема изучения и обобще- ния передового опыта, как способа нахождения оптимальных форм и методов обучения. Описательный подход к методике исследования по такой тематике, который обычно сопровож- дается очерками о работе тех или иных передовых учителей, принципиально не может привести к какому бы то ни было успеху, так как акцентирует внимание на внешних .элементах процесса. При таком подходе к изучению передового опыта исследователь обращает главное внимание на производные па- раметры— формы и методы обучения, не замечая внутренней сущности самой системы учебной работы, в которой, в скрытом от внешнего наблюдения виде, содержится то, что составляет основу успеха так называемого передового опыта. В связи со сказанным понятно, почему такие исследования превращаются в поверхностное описание способов работы педагога и его дея- тельности на том или ином занятии и не вскрывают закономер- ностей, лежащих в основе этой деятельности. Очевидна также бесперспективность поисков оптимальной системы обучения на уровне описания форм и методов учебной 87
работы, так как применение одних и тех же форм и методов возможно в логике любой из дидактических систем, но эффект может быть существенно различным. Поэтому знание методов обучения, применяемых любым педагогом, еще недостаточно для суждения об используемой им системе учебной работы. Методы, как способы организации деятельности ученика по до- быванию необходимой информации, несомненно оказывают влияние на показатели процесса обучения, но это влияние да- леко не определяет успеха в обучении. Учитывая, что общее число вариантов дидактических систем достигает нескольких тысяч, становится понятной важность прогнозирования поисков и их построения на основе некоторой классификации и учетом объективных ограничений. Анализ возможных структурных схем управления процессом обучения под углом зрения ранее сформулированных требова- ний приведет к различным схемам управления в зависимости от заданного уровня усвоения. Если заданы достаточно высокие уровни (например, III—IV), то мы ппидем к схеме, построенной на принципах цикличного аксиального автоматического управ- ления с помощью индивидуальных управляющих устройств с программным управлением (ветвь I—III—VII—8). Ни одна из других схем не удовлетворяет более полно ранее сформули- рованным требованиям. Следует отметить, что схема цикличного аксиального авто- матического управления, осуществляемая программным управ- ляющим устройством, оказывается слишком жесткой по отно- шению к реальному процессу и обучающейся системе. Последняя обладает большой подвижностью состояний и неисчислимым ко- личеством возможных значений характеристик, особенно в вос- питательной сфере. Любая программа в настоящее время не может учесть всю гамму возможных отклонений в осуществлении учебного про- цесса обучающейся системой. Поскольку в настоящее время единственной самоприспосабливающейся, в смысле нашего рас- смотрения, системой является человек-педагог, то его участие в процессе обучения другого человека не должно и не может быть устранено. Поэтому наиболее оптимальным управлением процессом обучения в настоящее время может быть комбини- рованное управление с использованием схем 1, 5, 7 и 8 и с тен- денцией к преимущественному использованию схемы 8 (ветвь I—III—VII—8, см. рис. 6) — цикличного направленного автома- тического программного управления. Конечно, другие схемы также не следует отбрасывать. Их использование рационально в определенных случаях, которые и следует иметь в виду. Так, например, схемы 2, 4 и 6 предпочти- тельны для обучения на уровне знакомств, когда требуется об- служить массовую аудиторию за короткое время без высоких 88
Требований к уровню усвоения. Трудно найти оправдание схе- ме 3, но, видимо, и ее осуществление лучше, чем отсутствие ка- кого-либо управления деятельностью. В конструировании схем комбинированного управления мо- жет быть достигнуто большое разнообразие вариантов, и, хотя каждый из них будет отличаться от любой из «чистых» схем управления, выбор лучшей из комбинированных схем невозмо- жен без ориентировки на определенные критерии. Здесь удобно воспользоваться параметрами И, К, Т и о, а также учетом до- стижения способности учащегося к дальнейшему самообучению. Параметры Н, К, Т и о ничего не говорят нам о том, на- сколько человек подготовлен к жизни, т. с. к самостоятельному добыванию новых знаний и преобразованию на их основе окру- жающего его мира. Воспитание творческой личности — одна из основных задач обучения. Нельзя серьезно думать, что только содержанием обучения определяются эти качества. Большое, если не определяющее, значение имеет выбор алгоритмов функционирования и управ- ления. Критерием достижения эффекта самообучения является стремление учащегося к поиску без посторонней помощи, без нажима, давления или чьих-либо требований новых знаний, фактов, информации, нахождение их и применение к конкрет- ной деятельности для ее совершенствования и рационализации при обязательном условии достижения успеха. Надо сказать, что в педагогике почти отсутствует анализ процесса обучения под углом зрения достижения эффекта само- обучения. В то же время необходимо найти меру в отборе содержания и методов обучения, которые бы гарантировали при их приме- нении к учащемуся безусловное достижение эффекта само- обучения. § 13. Сущность программного управления процессом обучения Программное управление — не новый термин. Он широко используется для обозначения управления такими производст- венными процессами, в которых все операции выполняются только в соответствии с записанной заранее на каком-либо но- сителе информации программой. При этом считывание про- граммы и управляющие воздействия осуществляются непосред- ственно в ходе выполнения каждой операции производственного процесса. Так, станок с программным управлением может управляться с помощью программы, записанной на магнитофон- ную ленту. Считывание информации с ленты и ее преобразо- вание позволяет задать любую последовательность движений 89
рабочим органам станка для выполнения обработки детали. Программное управление во многих станках, аппаратах и агре- гатах реализуется их работой. И везде непременным условием программного управления являются наличие программы, ее счи- тывание в ходе выполнения процесса и возникновение управ- ляющего воздействия в момент разладки процесса. Ясно, что программное управление может строиться по разомкнутой или цикличной схемам путем осуществления ре- тиальных или аксиальных информационных процессов, но неко- торые системы, например, 2 и 4 (см. рис. 6), отражающие разомк- нутую схему соответственно направленного и рассеянного авто- матического управления, почти невозможно осуществлять в виде программного управления: такое обучение строится глав- ным образом с непрограммным управлением. Позиции 6 и 8 отражают цикличную схему управления, ко- торое легко может быть программным. В случае разомкнутого управления управляющие воздейст- вия в программе записаны на тот случай, когда отклонений в алгоритме функционирования при отсутствии внешних возмуще- ний не возникает. Такое предположение по отношению к жестким техническим устройствам правомерно. Например, в станке с программным управлением по разомкнутой схеме достаточно предусмотреть возможные случаи внешних возмущений (таких, как неоднород- ность качества металла, неравномерность припуска или коле- бания в силе резания), чтобы на этот случай записать в про- грамму соответствующую команду, необходимую для управления процессом (например, остановка или вызов наладчика). В случае циклического управления управляющие воздейст- вия в программе записаны на случай возникновения отклонений в качестве того продукта, который мы получаем в итоге про- цесса. По отклонению устанавливается причина этого отклоне- ния и возникает соответствующая управляющая команда, вы- равнивающая течение процесса. Очевидно, что по отношению к таким подвижным процес- сам, как процесс обучения, легче следить все время за процес- сом и выравнивать его по мере проявления отклонений, чем предусмотреть все возможные внешние возмущения в программе (это последнее все-таки можно, хотя и очень трудно сделать). Вот почему цикличное направленное автоматическое управление процессом обучения наиболее предпочтительно (если невозмож- но такое же ручное управление). Теперь можно сформулировать отличие программного управ- ления обучением от непрограммного управления. Для программного управления характерно наличие специаль- ной программы, в которой заданы параллельно и алгоритм функционирования системы и алгоритм управления ею, что дает 90
возможность корректировать процесс немедленно в момент воз- никновения отклонения. При непрограммном управлении алгоритм управления не за- дан и наладка осуществляется по конечному результату осуще- ствления всего процесса или какой-то достаточно большой его части. Отсюда возможность больших потерь непроизводительно затраченного труда, времени и ресурсов. В случае программного управления непосредственное участие человека в осуществлении и регулировании процесса не только необязательно, но и нежелательно. Его вмешательство в процесс необходимо только в тех случаях, когда возникает ситуация, ко- торая не содержится ни в алгоритме функционирования, ни в ал- горитме управления. Непрограммное же управление невозможно без непосредст- венного участия человека. Он, по существу, «прикован» к тому объекту, который осуществляет процесс, и не может его предо- ставить самому себе ни на один момент. Обратимся снова к структурной схеме управления процессом обучения, чтобы еще раз убедиться, что из всех возможных ви- дов управления наиболее предпочтительны для программного управления схемы 6, 7 и 8. Другие схемы практически нереали- зуемы в виде схем программного управления, хотя и имеют свое место в процессах обучениях. Это не значит, конечно, что управление процессом обучения всегда надо строить в виде программного управления. Про- граммное управление, несмотря на ряд своих достоинств, в при- менении его к процессу обучения имеет серьезные недостатки (ограничения). Это надо иметь в виду, чтобы не тратить зря время и силы на безуспешные попытки распространить про- граммное управление на такие области учебно-воспитательного процесса, которые находятся вне сферы его досягаемости. По- пробуем наметить основные возможности программного управ- ления. Известно, что для успешного развития любой отрасли науки и техники существенное значение имеет доказательство принци- пиальной возможности или невозможности достижения той или другой цели с помощью имеющихся средств. Например, доказа- тельство принципиальной невозможности «perpetuum mobile» первого и второго рода положило конец бесплодной растрате человеческой энергии и сил, а доказательство Жуковским прин- ципиальной возможности полета аппаратов тяжелее воздуха, так же как и доказательство К- Э. Циолковским принципиаль- ной возможности межпланетных путешествий, открыло блестя- щие перспективы воздухе- и космоплавания. Можно было бы продолжить перечень таких примеров, от- носящихся не только к естественным, но и к' общественным наукам. Наглядным примером в этом отношении может слу- 91
жить разработанное В. И. Лениным учение о возможности победы социалистической революции в одной стране, руковод- ствуясь которым рабочий класс под руководством коммунисти- ческой партии свергнул капитализм в России и добился победы в строительстве социализма. Установление в той или иной области деятельности человека принципиальных возможностей имеет большое значение для разумной организации усилий целых коллективов людей и для быстрейшего достижения успеха. Это бывает особенно необхо- димым тогда, когда создаются «узкие» места в производствен- ной деятельности людей, тормозящие прогрессивное развитие, движение вперед, и когда необходимо найти выход из затруд- нительного положения. В настоящее время, как это подчеркнул академик А. И. Берг, таким узким местом становится обучение людей. Принятые в пе- дагогике методы и средства обучения уже не отвечают требо- ваниям скорости и качества подготовки подрастающих поколе- ний к жизни. Описанные выше четыре уровня обученности человека позво- ляют сформулировать первую принципиальную возможность программного управления обучением, которая состоит в гаран- тированном формировании знаний всех учащихся на любом за- данном уровне. Для этого необходимо экспериментальным путем определить необходимый состав учебных процедур и со- держание обучения, ведущих к усвоению знаний на каждом уровне. Обучение методами традиционных дидактических систем не дает гарантированного достижения заданного уровня обучения всей системой, так как не сопровождается таким управлением, которое бы позволило проследить осуществление каждой учеб- ной процедуры каждым учеником. Учитывая, что уровень знакомств в основном достигается уже при первом прослушивании устного рассказа или при само- стоятельном однократном прочтении соответствующего текста, можно сказать, что обучение на уровне знакомств может быть успешно достигнуто в любой системе обучения, обеспечивающей восприятие информации органами чувств человека. Можно сформулировать также вторую возможность про- граммного управления, которая заключается в том, что само программное управление обучением не может существенно об- легчить преодоление известных трудностей, возникающих из-за роста объема знаний и ограниченных сроков обучения. Как уже говорилось, здесь весьма важным является следую- щее замечание: если мы и можем говорить о гарантированном обучении средствами и методами программного управления обучением, то надо очень четко отдавать себе отчет в том, когда мы идем вширь, а когда вглубь. Нужно учитывать ограничец- 92
ность пропускной способности человеческого мозга в восприя- тии информации и, в первую очередь, механизмы работы опера- тивной памяти, накладывающей существенные ограничения на величину той порции информации, которая является объектом усвоения. Наконец, нужно сказать еще об одной возможности про- граммного управления обучением. В настоящее время педагог выступает в роли источника ин- формации (управляющего устройства в информационном аспекте). Можно выделить в информационном процессе, возни- кающем между педагогом и учащимся, две связанные между собой линии: образовательную и воспитательную, две линии воз- действия— воздействие на ум и воздействие на убеждения человека. Если рассматривать особенности образовательной линии ин- формационного процесса, можно убедиться в принципиальной перечислимости представленного в ней разнообразия, т. е. ко- нечности ситуаций. Это немедленно приводит пас к выводу о принципиальной программируемости этой части информационного процесса. Рассмотрение особенностей воспитательной линии информа- ционного процесса показывает принципиальную неперечисли- мость возможных ситуаций, а отсюда приводит пас к заключе- нию о принципиальной невозможности полного программирова- ния этой части процесса. Возможность полного программирования образовательной линии педагогического процесса еще не означает близкой прак- тической возможности такого программирования, так как про- граммное управление целиком основано на предопределенных закономерностях и не реагирует на случайные, непредвиденные заранее ситуации. Таким образом, третья возможность программного управле- ния обучением заключается в том, что она может во многом облегчить работу педагога, передав в пределе все управление процессом обучения в его образовательной части управляющим устройствам, работающим по обучающей программе. Что касается воспитательной деятельности педагога, то она остается за ним, так как очень многие (хотя и не все) воздей- ствия, осуществляемые им в процессе воспитания, не могут быть переданы никакому «механическому наставнику». Следователь- но, особенностью в данном случае программного управления обучением является невозможность исключения человека (педа- гога) из непосредственного руководства процессом обучения и какой-либо замены его «механическим наставником».
ЧАСТЬ ВТОРАЯ МЕТОДИКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ И ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ Искусство воспитания имеет ту особенность, что почти всем оно ка- жется делом знакомым и понятным, а иным даже делом легким, — и тем понятнее и легче кажется оно, чем менее человек с ним знаком, теоре- тически или практически. Почти все признают, что воспитание требует терпения', некоторые думают, что для него нужны врожденная способ- ность и уменье, т. е. навык; но весь- ма немногие пришли к убеждению, что, кроме терпения, врожденной спо- собности и навыка, необходимы еще и специальные знания, хотя много- численные педагогические блуждания наши и могли бы всех убедить в этом. К. Д. Ушинский ГЛАВА I ПРОГРАММИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ § 1. Отбор содержания обучения для программирования Содержание учебных предметов является тем материальным носителем концентрированного опыта людей, с усвоением кото- рого учащиеся достигают заданных целей обучения. Процесс подготовки содержания учебного предмета для наи- более благоприятного его изучения и составляет сущность про- граммирования содержания обучения. Вопрос о том, какое содержание обучения можно или следует программировать, — один из наиболее важных и часто подвер- гающихся обсуждению. Существует мнение, что не все содержание обучения можно программировать, а только те его разделы, где наиболее оче- видны логические связи и зависимости. Полагают, что наиболее м
подходящим содержанием в Этом отношении располагают Пред- меты естественноматематического и технического циклов, а об- щественно-исторические предметы таким содержанием не рас- полагают. Отсюда делается вывод о том, что программирован- ное обучение истории, обществоведению, литературе и подобным дисциплинам вообще- невозможно. Такие утверждения, на наш взгляд, мало обоснованны. Во- первых, потому, что авторы таких утверждений отрицают логиче- ские связи и причинные взаимодействия между понятиями указанных дисциплин, тогда как такие связи в любых предме- тах составляют их основную сущность и создают определенность и целостность предмету. Во-вторых, ими, очевидно, предается забвению тот факт, что речь идет об обучении, где под програм- мированием, в наиболее общем понимании этого слова, подразу- мевается возможно более четкая отработка y4e6HbijrTekcTo'B _для удобства 1йх восприятия, осмысления и усвоёнйяучащимйся. Утверждение о том, что такая отработка невозможна по отноше- нию к каким бы то ни было учебным текстам, лишена основа- ний. Во всяком случае, те экспериментальные работы, которые уже проведены нами по истории, литературе и некоторым темам других дисциплин, позволяют утверждать это. Решение проблемы отбора содержания обучения для про- - граммирования имеет смысл не столько в том, что можно, а что нельзя программировать, а в том, что надо и что не надо программировать. Решение этого вопроса не может быть дано 1 на уровне целых учебных предметов. Для его разрешения необхо- димо рассматривать содержание обучения по целям и з'адачам ’ усвоения информации в частных и специфичных его проявле- ниях. f Ввиду того что управление педагогическим процессом в усло- виях программированного обучения строится по иерархическому принципу, отбор материала для программирования, по существу, является а'налйзом' системы управления учебным процессом. Tip и отборе материала решается вопрос о выявлении тех случаев, когда целесообразна передача управления процессом от педаго- га управляющему устройству, работающему по программе. Можно также утверждать, что наиболее общие управляющие воздействия, создающие соответствующую установку, перспекти- ву и ориентировку в учебной работе, легко реализуемы в про- цессе общения с преподавателем. Для такой установки выраба- тывается некоторый стиль изложения специально отобранного учебного материала. Основной особенностью этого учебного материала является его известная обобщенность, способствую- щая последующему облегченному восприятию детальных осо- бенностей учебной информации, требующей развитой деятель- ности, интеллектуальной или физической, для ее усвоения. Приобретение ориентировки в учебной работе равносильно 95
усвоению знаний на уровне знакомств. Последнее, как известно, достижимо при любых системах управления учебным процессом. Тот же учебный материал, который должен быть усвоен на более высоких уровнях и является основой для многократного использования в типичных ситуациях, инструментальные знания, требующие известной системы сам6.стоятелыГых“упражнений, программируются, и процесс управления их изучением регули- руется программой. Этим достигается приближение управления учебным процессом к самому процессу обучения и обеспечивает- ся усвоение учащимися знаний на более высоком уровне, чем уровень знакомств. При отборе содержания обучения для программирования мо- жет быть использована табл. 2. Очевидно, что то содержание обучения, которое объясняет предмет па уровне знакомств, может излагаться в виде обычных текстов, как это принято в учебниках. Те же разделы содержания предмета, в которых основные сведения излагаются на уровне копий или умений, требуют, чтобы учащийся проделал над каждым понятием до- статочно развитую систему учебных процедур, ведущих к гаран- тированному усвоению понятий на заданном уровне. Но эта часть содержания обучения не может быть усвоена всеми учащимися, если указанную систему учебных процедур не задать извне в виде управляемого процесса обучения. Правда, некоторые учащиеся могут и самостоятельно усвоить данный учебный материал на более высоком уровне, чем это может сделать принятая традиционная система обучения. Но это только означает, что учащийся самостоятельно нащупал и осу- ществил алгоритмы функционирования и управления, подходя- щие к данному случаю, без помощи педагога. И никто не знает в точности, каких трудов и усилий это стоило учащемуся. Зада- ча же состоит в том, чтобы по отношению к тому содержанию обучения, которое обозначено позициями II и III (см. табл. 2) максимально1 облегчить работу учащегося, задав ему оптималь- ные алгоритмы усвоения и управления усвоением. В этом и со- стоит сущность успеха, который может быть получен в итоге про- граммированного обучения. Приведенная в табл. 2 содержательная расшифровка качест- венных особенностей знаний различного вида является довольно ориентировочной. Дело в том, что более тонкий анализ может быть сделан лишь па основе задания как целей изучения того или иного класса явлений или закономерностей, так и уровня науки в данной области. Так, например, можно вести аналитиче- ское изложение сложных явлений средствами элементарной -ма- тематики, оставаясь, таким образом, на I уровне (знания-знаком- ства). В то же время описательное изложение может быть сде- лано на III уровне (знания-умения). Это показывает на необходимость разумного подхода про- 96
граммиста к отбору учебного материала и анализу необходимой глубины его разработки в обучающей программе. Во всяком случае, любой учебный материал может быть дифференцирован по глубине его изучения и таким путем могут быть выделены категории знаний-знакомств, копий, умений и трансформаций и принято решение о необходимости его про- граммирования. По отношению к каждой категории знаний разрабатывается специфичная программированная учебная процедура, обеспечи- вающая оптимальность усвоения на заданном уровне. Указания в табл. 2 по I уровню надо понимать не как исключение данной категории знаний из учебного процесса, а лишь как возможность их сообщения учащимся в процессе непрограммированной учеб- ной процедуры, т. е. в виде обычного текста или рассказа педа- гога. Иногда предлагают знания-знакомства исключать из учебно- го процесса (а не только из обучающей программы) и при отборе материала стремиться к его узкой направленности и «оголенному» изложению лишь основных понятий. Однако нель- зя забывать, что такая «оголенная» информация теряет свою помехоустойчивость и может быть усвоена путем ее механиче- ского запоминания с его вредными проявлениями. Наоборот, рациональный отбор информации для программирования обес- печивает помехоустойчивость процесса программированного обу- чения. Учитывая кроме образовательных задач также воспитываю- щий характер обучения и образования, следует подчеркнуть, что не нужно все содержание обучения пытаться излагать в про- *грамме. В программу следует включать только наиболее близкий “"К"цели обучения материал, необходимый'для усвоения данного понятия или формирования определенных действий на II, III и <IV уровнях..., * Исторические обзоры, занимательные иллюстрации, некото- рые специальные упражнения и обсуждения выносятся в ввод- ные или итоговые беседы'й приложения к программе и состав- ляют тот дополнительньГй материал, к которому обращается пре- подаватель или учащийся в необходимых случаях. Усвоение этого материала существенно зависит от общения с живыми людьми и свежими фактами действительности. Прямолинейность программы способствует наибольшей эко- номии сил и времени в самостоятельной работе учащегося, так как на каждом шаге вносится новый материал, новые связи, т. е. только то, что необходимо для твердого усвоения знаний и умений. При отборе учебного материала для программирования нельзя ограничиваться только рекомендациями, указанными в табл. 2, так как в этих рекомендациях рассматривается учебный 4 Зак. 359 97
материал лишь с точки зрения его структурно-содержательных свойств безотносительно к личности обучающегося. Как показы- вает опыт, программировать следует либо мало известный, либо совсем незнакомый учащимся учебный материал, либо материал, требующий очень точного усвоения. Мы называем учебный материал учащимся незнакомым, если он или не встречался им ранее в предлагаемом освещении, или не может быть усвоен на основе имеющихся у учащихся мысли- тельных операций (по ассоциации). Надо сказать, что многие разделы учебных дисциплин усваиваются учащимися «с места», с первого чтения. Это значит, что учащийся обладает известной суммой знаний и мыслительных операций, позволяющих ему быстро включить (ассоциировать) новые знания в систему преж- него опыта и таким путем обогатить его. ' Однако каждый предмет вносит и огромное число таких но- вых знаний, на основе которых необходимо формировать и новую систему мыслительных операций, соответственно преобра- зующих прежний опыт человека. Такого типа знания, несомнен- но, требуют программирования. Есть два способа определения новизны для учащихся того или иного содержания обучения. Первый способ — аналитиче- ский — путем составления специальных характеристических таб- лиц и их анализа. Второй способ (более точный) — эксперимен- 1 альный. Характеристическая таблица дает возможность получить обозримую картину процесса формирования знаний и действий учащихся и на этой основе определять необходимость програм- мирования того или иного учебного материала по признаку его объективной новизны. Исходя из характеристической таблицы, можно наметить уровень формирования знаний на различных годах обучения и развитие этих знаний от знакомства до умений и трансформаций (при необходимости постановки такой цели). Использование второго — экспериментального способа дает возможность судить о фактической (субъективной) новизне учебного материала, в зависимости от степени усвоения пред- шествующего материала. Очевидно, этот споообше противостоит аналитическому, а дополняет и развивает его. Второй способ, способ экспериментальной 'методики опреде- ления новизны учебного материала для учащихся, дает возмож- ность получить не только качественные, но и необходимые коли- чественные показатели. С этой целью удобно воспользоваться критериями Ki-tv, предлагая учащимся тесты-лестницы. Очевидно, что определение значений критерия Ki-iy может дать возможность получить статистически достоверные представ- ления о степени новизны для учащихся того или иного учебно- го материала. 98
В нашей экспериментальной работе мы смогли убедиться в наибольшей эффективности анализа новизны учебного материа- ла при рациональном сочетании обоих способов: сначала состав- ление характеристических таблиц и экспериментальное опреде- ление Лт-iv, затем программирование и обучение на этой осно- ве, снова экспериментальное определение /Ci-iv, а затем уточне- ние характеристических таблиц и программ. Итак, отбор содержания учебного предмета для программи- рования зависит от целей обучения и новизны усваиваемых уча- щимися знаний. Предпочтение в программированном изложении оказывается объективно новым знаниям-умениям, хотя часто1 может оказать- ся необходимым программирование субъективно новых знаний- копий н знаний-умений. Не рационально программировать учебный материал, исполь- зуемый в качестве повторения, напоминания, пропедевтики или расширения ранее сформированных представлений. Важным в отборе учебного-материала для программирования является разработка принципов классификации учебной инфор- мации, позволяющей вести уверенный отбор материала для про- граммирования. В основу такой классификации необходимо положить как разработанные советской наукой теории усвоения знаний учащи- мися, так и логические принципы раскрытия содержания обу- чения. Наконец, к отбору содержания обучения относится так назы- ваемая проблема ориентировочной основы действия. Для про- граммированного обучения она перерастает в проблему необхо- димой начальной организации познающей системы, обеспечиваю- щей ей возможности дальнейшего самообучения и генерирова- ния новой информации. Может оказаться продуктивным и такой подход к анализу содержания обучения, когда основные положения учебного пред- мета оцениваются с точки зрения формируемой у учащегося структуры умственной деятельности. Будучи сформирована на некотором материале, эта структу- ра обладает объективными возможностями переноса для орга- низации некоторого другого материала. Этот перенос может осуществляться непроизвольно (естественным путем, самостоя- тельно субъектом) или произвольно (искусственно, в процессе обучения). Отсюда вытекает необходимость программирования только того учебного материала, на котором первоначально формируется качественно новая структура умственной деятель- ности/ или необходимость программирования неявных, произ- вольных методов переноса (например, доказательства в матема- тике). Естественно, что разработка проблемы отбора учебного материала с таких позиций требует выявления типичных струк- 4' 99
тур умственной деятельности, способов их описания и характе- ристики, методов классификации и соотнесения. Требует иссле- дования в этом же контексте понятие «перенос» в его произволь- ном и непроизвольном виде и возможность диагностики учебно- го материала в отношении подвижности формируемых струк- тур умственной деятельности. Предполагается, что выполнение такой работы может суще- ственно сократить объем информации, необходимой для форми- рования заданных свойств и качеств человеческой личности. Сокращение же объема учебной информации само по себе яв- ляется важнейшей проблемой современного образования на всех его уровнях. § 2.Структура обучающей программы Понятие программа или обучающая программа в программи- рованном обучении имеет кибернетический смысл и отличается от понятия программа в традиционном смысле этого слова. Обычные школьные программы изучения тех или иных пред- метов лишь задают содержание обучения и построены с исполь- зованием интегральных, обобщенных шагов, оставляющих ме- сто большому произволу в истолковании конкретного содержа- ния по объему и глубине сообщаемых сведений при детальном раскрытии основных положений предмета. Свидетельством мо- гут служить большие расхождения в методической разработке одних и тех же положений программы обучения различными методистами. Программы, используемые для программированного обуче- ния, гораздо ближе к математическим вычислительным про- граммам своей общепонятностью, определенностью и результа- тивностью. Общепонятность программ для программированного обуче- ния достигается подробным изложением в программе всех необ- ходимых для обучения понятий и фактов учебного предмета, дроблением всего учебного материала на взаимосвязанные и посильные для непосредственного усвоения учащимися порции информации и детальным раскрытием содержания по объему и глубине внутри каждой порции. Для перехода от изучения од- ной порции информации и выполнения необходимых действий к другой требуется настолько элементарный шаг, который, безу- словно, посилен каждому учащемуся. Определенность программы объясняется ее алгоритмической структурой, когда каждое действие учащегося регулируется ко- нечной системой простых правил перехода, безусловно, ведущих к достижению цели обучения. Определенность программы вытекает из логически обосно- ванной последовательности подачи отдельных порций учебного 100
материала и методически целесообразного отбора и расположе- ния в программе упражнений, иллюстраций, мыслительных и практических задач, а также системы указаний, необходимых для совершенно правильного и определенного усвоения учеб- ного материала. Наконец, результативность программы достигается реализа- цией научно обоснованных закономерностей формирования ума человека, точным учетом при этом индивидуальных познаватель- ных особенностей учащихся и возможностью регулирования процесса обучения по отношению к каждому ученику в отдель- ности. Результативность обучающих программ предполагает полную успеваемость всех учащихся (полное усвоение учебного материала). Таким образом,[обучающая программа — это совокупность шаговых учебных процедур, структурно состоящих из учебной информации, изложенной в определенной системе, специальных заданий по выполнению учащимися определенных умственных и физических действий, необходимых для усвоения приемов интел- лектуального или материального труда, и необходимых указа- ний для правильного выполнения этих заданий (обратная связь).' ТаКЛм образом, шаговая учебная процедура — это методиче- ское понятие, которое означает, что учебный материал в про- грамме состоит из отдельных, самостоятельных, но взаимосвя- занных, оптимальных по величине порций информаций и учеб- ных заданий (правил перехода), способствующих эффективно- му усвоению знаний и умений. Совокупность информаций для • прямой и обратной связи и правил перехода к последующей ' познавательной деятельности образует шаг обучающей про- ’ граммы. Используя для формирования учебной процедуры программи- рованного обучения раскрытые советской психологической нау- кой механизмы формирования интеллектуальных и физических, навыков, можно сказать, что $ состав шага входят три взаимо-1 связанных звена (кадра): информация, операция с обратной ( связью и контроль (рис. 7). На этапе информации И учащемуся сообщаются основные сведения о том или ином явлении или закономерности. Инфор-1' мирование — необходимое условие для введения в опыт уче- ника принципиально новых знаний и умений. Этап информации может быть реализован рассказом учителя или предъявлением учебного материала с помощью необходимых технических средств, воздействующих на различные органы чувств чело- века. Итогом этапа информации явится накопление некоторых сведений в непосредственной памяти человека и создание соот- ветствующей ориентировочной основы дальнейшей познаватель- ной деятельности. 101
Рис. 7. Структурная схема простой после- довательной обучающей программы 102
Этап операции О дает возможность организовать целеуст- ремленную обработку информации учеником для выявления ее основных свойств и приобретения необходимых интеллектуаль- ных или физических навыков. Включение речевых и моторных действий на этапе операции'является не чем иным, как необхо- димым переходным моментом к усвоению учебного материала. /На этом этапе учащийся получает возможность корректировать каждый шаг своего учебного труда и достигать только правиль- ного усвоения знаний и умений. Эту особенность этапу операции в программированном обучении придает его неразрывное един- ство с приемом установления немедленной обратной связи ОС. Неразрывное единство на этапе операции действия и про- верки его правильности, подтверждения истинного значения информации создает положительную стимуляцию в обучении и ускорение процесса сознательного приобретения учащимся на- выков. Этап контроля К дает возможность педагогу проверить ре- зультативность программы и успешность работы ученика (внеш- няя обратная связь). Несколько шагов обучающей программы образуют группу, которая завершается обобщающими операционными и контроль- ными кадрами, необходимыми для создания целостных пред- ставлений и обобщенных понятий. Группы образуют темы, а темы — учебный предмет. На основе того факта, что работа учащихся по программе является строго индивидуальной, возникает естественное требо- вание ведения направленного информационного процесса и пре- доставления каждому ученику возможности продвигаться в учении со скоростью, которая для его познавательных сил является наиболее благоприятной, а в соответствии с этим при- спосабливать и подачу управляющей информации. Каждый шаг в обучающей программе не равноценен пара- графу текста обычного учебника. Он состоит из одного или нескольких собственно информационных кадров (см. рис. 7), вводящих в опыт учащегося новые знания, кадров операцион- ных, в которых предлагаются соответствующие мыслительные или практические задачи, кадров внутренней обратной связи, корректирующих ход решения задач, и контрольных кадров, позволяющих установить внешнюю обратную связь *. Все указанные в схеме структурные элементы программы * В изданных в системе среднего специального образования программи- рованных пособиях понятие «шаг» отождествляется с отдельным кадром обучающей программы, а некоторую законченную совокупность шагов (кадров) называют «программной дозой». Термин «кадр» в этих пособиях не используется. В § 11 ч. III приведен пример «программной дозы». 103
легко увидеть в любом из приведенных в ч. III фрагментов обучающей программы. Таким образом, в каждом кадре обучающей программы ре- шается лишь одна частная методическая задача: либо сооб- щается некоторая информация (информационные кадры), либо предлагается задача для овладения определенным интеллекту- альным или физическим умением (операционные кадры), либо контролируется усвоение учебного материала (контрольные кадры), либо, наконец, осуществляется необходимое управляю- щее воздействие для корректировки учебного процесса (кадры обратной связи). Опыт программирования позволяет сделать одно важное для практической разработки программы замечание: хотя шаг обу- чающей программы в общем случае и состоит из перечисленных выше кадров, это еще не значит, что в каждом шаге обязатель- но должна быть использована вся номенклатура кадров, но их чередование внутри шага должно подчиняться определенным правилам. Шаги могут быть полными и неполными (некоторые кадры отсутствуют). Обозначая кадры шага их начальными буквами (как это показано на рис. 7), можно получить различное чере- дование кадров, хотя оно и не может быть любым. Так, напри- мер, чередование И+О+К+ОС создает ситуацию, когда управляющее воздействие ОС следует после контроля знаний К, который может показать, что все мыслительные или материаль- ные задачи (операции) О выполнены учащимися неверно и, по существу, требуется переучивание. Ситуация И + О + К + ОС характерна для обычного группового обучения и на ее преодо- ление направлена методика программированного обучения. Можно считать неприемлемыми и такие учебные ситуации: 1) И+О + К (отсутствует обратная связь — учащийся лишен информации о своих действиях); 2) И + О (исключены управляющие воздействия вообще); 3) И+К (контроль без обучения). Для разработки обучающих программ полными шагами мо- гут быть использованы следующие структурные схемы:. 1) И + О + ОС + К-, 2) О + ОС + И+К-, 3) К+И + О + ОС + К. При разработке какой-то части программы неполными ша- гами имеют смысл следующие схемы: 1) И + К + ОС-, 2) О + ОС + К-, 3) И+О + ОС-, 4) О + ОС+И. Ниже рассматривается вопрос о размерах кадров в текстовом отношении и их числе в шаге. 104
Итак, обучающая программа раскрывается в виде отдель- ных, взаимосвязанных, последовательных шагов, каждый из ко- торых технически представляется в программе в виде серии кадров. При рассмотрении фрагментов из программы видно, что в пределах каждого операционного кадра от учащегося требуется выполнить некоторое действие, в процессе которого происходит усвоение знаний или умений. Для формирования заданий на выполнение действий мы пользовались гипотезой последователь- ного овладения уровнями усвоения и разработанной в теории формирования умственных действий системой форм возможной деятельности человека. Практика создания обучающих программ и программирован- ного обучения показывает, что, если учащемуся приходится часто подсматривать правильный ответ, то причину надо искать в качестве программы, а не в добросовестности учащихся. В хо- рошо отработанной обучающей программе все операционные кадры должны быть посильны для учащихся. Во время знакомства с приведенными в книге примерами программ читателю может показаться, что действие разви- вается в них слишком медленно, что шаг программы часто содержит слишком много кадров, а сами шаги слишком измель- чены. Такое мнение может возникнуть в результате хорошего знания читателем материала, изложенного в программе, или же вследствие затруднений при отыскании оптимальной величины шага. Последнее пока в огромной мере зависит от интуиции программиста. Однако здесь важно отметить, что величина шага должна обеспечить учащемуся возможность продвижения с такой скоростью, которая являлась бы оптимальной для его -спо- собностей и была бы эффективной для формирования его зна- ний и действий на заданном уровне. Создание обучающей программы не исчерпывается разра- боткой программированного текста. В логике изложения могут использоваться фрагменты и обычным образом сформулирован- ных текстов. Постепенность развертывания обучающей программы, с од- ной стороны, обеспечивает хорошее усвоение учебного материа- ла, с другой — может несколько снизить развивающий эффект обучения, так как в таких условиях недостаточно хорошо фор- мируются ориентировочные умения. В то же время, умение схватить материал в целом, вычленить руководящую, стержне- вую идею рассуждения, доказательства или вывода, сопоста- вить изучаемое явление с другими по сходству или контрасту и другие качества умственного развития также формируются у учащегося в процессе обучения. В этом смысле каждому завер- шенному фрагменту обучающего текста (группе, теме) должна предшествовать информационная процедура, задача которой 106
состоит в возбуждении ориентировочной умственной деятельно- сти учащегося, ведущей к некоторому предвидению путей и целей последующей учебной работы. Информационная процедура создает ориентировочную осно- ву, на которой легче и уверенней строится весь процесс усвое- ния. Информационная процедура, раскрывающая содержание обучения на уровне знания-знакомства, реализуется либо дея- тельностью педагога (путем рассказа, беседы, лекции), либо специальными текстами: вводной беседой, заключительной бе- седой. При этом вводная беседа и программированный текст обла- дают той степенью общности, на которой строится ориентиро- вочная основа и последующая учебная работа учащихся по овладению знаниями-умениями. Естественно, что деятельность педагога по подготовке уча- щихся к восприятию программированного учебного материала может часто снять необходимость самостоятельного чтения учениками вводной беседы. Естественно также, что для заочни- ка чтение вводной беседы совершенно необходимо. Вводная беседа создает начальную ориентировку учащегося в подлежащем усвоению учебном материале и является первой ступенью в обеспечении целостных и структурно упорядоченных знаний и умений учащихся. Программированный текст позво- ляет сделать эту ориентировку более детальной и конкретной (в зависимости от целей обучения), однако не всегда завершен- ной. Завершение формирования данного’ поведения является целью заключительной беседы. Такая беседа строится по воз- можности экономно и совершенно четко. Ее содержание — это сущность и смысл усвоенного в программе, определенность трак- товок и устранение возможных ошибок в решениях операцион- ных и особенно контрольных кадров. Реализация заключитель- ной беседы, так же как и вводной, может быть двоякой: педаго- гом (тогда идет и анализ типичных ошибок, допущенных на данном занятии) или текстом. В заключительной итоговой беседе намечаются пути совер- шенствования знаний по данному вопросу и перспективы разви- тия в исследовании изученных явлений. Последнее создает необходимые возможности для развития более быстро работающих и способных учащихся, а также вне- урочных заданий (например, домашних). Итак, обучающая программа представляет собой специфич- ное изложение учебного материала с учетом принципов управ- ления познавательной деятельностью учащихся. Обучающей программой должно быть обеспечено эффективное усвоение уча- щимися определенной информации, развитие мышления и уме- ния самостоятельно решать проблемы. 106
Кроме описанных выше основных этапов (кадров) обучаю- щей программы (информация, операция, контроль, обратная связь) в состав отдельного шага могут входить и некоторые другие элементы и кадры. Можно использовать так называемые кадры повторения. С накоплением учебной информации и о продвижением в обу- чении их следует обязательно применять. Чаще всего это будут операционные кадры по группе шагов или по теме. Вначале кадры повторения применяются чаще и очевиднее, а затем реже, в связи с вновь изучаемым материалом. Операционные кадры групп иногда являются кадрами прямого (буквального) повто- рения, но чаще операционные кадры групп и тем есть кадры повторения с переносом знаний, полученных ранее, но доста- точно удаленных во времени. Кадры повторения дают возмож- ность обзора пройденного пути в целом, что весьма полезно для образования целостного знания, систематических умений и ори- ентировки в учебном материале. § 3. Виды обучающих программ Представление о программировании обучения как о выборе пути в обучении положено в основу предлагаемой здесь клас- сификации обучающих программ, используемых в учебном процессе. Эта классификация осуществлена по принятому в про- грамме способу направления учащегося к цели обучения. Так, в программах, приведенных в данной книге (см. стр. 246—286) все шаги и все кадры внутри каждого шага сле- дуют один за другим, включая и кадры обратной связи, не от- деленные от основного текста. Кадры программы как бы вытя- нуты в одну линию (см. рис. 7). Такую программу иногда назы- вают линейной, а создание таких программ—линейным про- граммированием. Эта терминология, некритически перенесенная из вычисли- тельной математики, требует в данном случае оговорок и соот- ветствующих пояснений, необходимых для избежания ошибоч- ных представлений о программированном обучении, так как под линейным программированием обычно понимают составле- ние и решение систем линейных уравнений и неравенств для оптимизации какого-то процесса. На самом деле составление обучающих программ пока не связано с составлением и реше- нием каких бы то пи было уравнений. Поэтому, учитывая, что частная терминология программиро- ванного обучения еще не установилась, программу, раскрываю- щую содержание обучения в виде одинаковой последовательно- сти шагов для всех учащихся, более правильно назвать после- 107
Очевидно, что простые последовательные программы и после- довательные программы с приложениями рассчитаны на относи- тельно' однородный состав учащихся, познавательные возмож- ности которых хорошо известны. В этом случае то разнообразие, которое вносят приложения, в некоторой мере компенсирует недостаточность разъяснений и упражнений в основной програм- ме для слабых учащихся, а у более сильных учащихся создает ощущение большей скорости продвижения. Последнее само по себе является стимулом в учении. Все последовательные программы нацелены на более высо- кий уровень обучения, чем уровень знакомства, и требуют от учащихся самостоятельного конструирования ответов на вопро- сы, содержащиеся в каждом кадре. Ответы иногда представ- ляют очень простую конструкцию (например, вставить недо- стающее слово), а иногда — формулировку определенной мыс- ли, решение задачи или выполнение практической ра-боты. Можно также предложить учащемуся не конструировать от- вет, а выбрать его из ряда предложенных правдоподобных ответов. После выбора ответа учащемуся необходимо проверить его по кадрам обратной связи. Подобный способ часто приме- няется для достижения обучения на уровне знакомств. Применение такого приема в последовательной программе дает возможность ввести указания учащимся на встречающиеся альтернативы и типичные ошибки. « Кроме указанных, существует еще так называемая развет- вленная программа, которая так же, как и последовательная, излагает учебный материал систематичными, взаимосвязанными шагами, составленными из системы кадров (рис. 9). Техника расположения материала по разветвленной программе в про- граммированном учебнике существенно отличается от располо- жения материала в учебнике, построенном по последовательной программе. Разветвленная программа предполагает различные возмож- ности учащихся в обучении и в зависимости от этого ведет каж- дого учащегося своим путем к заданной цели обучения. После каждого информационного кадра в разветвленной программе обязательно содержится один операционный или контрольный кадр. В последовательных же программах могут следовать под- ряд за информационным кадром несколько операционных или контрольных кадров. Ответ на вопрос или задачу в разветвленных программах учащийся не конструирует самостоятельно, а выбирает из пред- лагаемой ему серии ответов, в которой только один ответ пол- ный и правильный, а остальные правдоподобны, но либо непол- ны, либо неверны. Если учащийся понял материал правильно, он выберет верный ответ; если же он нетвердо усвоил основные положения данного шага программы, он может совершить одну ПО
из возможных в данном случае ошибок, выбрав правдоподобный ответ. В зависимости от выбранного учащимся ответа ему предо- ставляется возможность посмотреть соответствующий кадр обратной связи, различный при различном выборе. При правиль- I I f группа Рис. 9. Структурная схема простой разветвленной программы ном выборе ответа 'подтверждается правильность ответа учаще- гося и ему может быть очень кратко объяснена ошибочность других вариантов ответа. Выбор ошибочного ответа влечет за собой подробное объяс- нение ошибки, учащийся возвращается к предшествующему учебному материалу и, повторив его, производит повторный вы- бор ответа. Только после выбора правильного ответа учащийся может приступить к изучению последующего учебного материа- ла. Необходимо учитывать вероятность случайного выбора пра- вильного ответа и в начале следующего кадра программы, как указывалось, обязательно кратко охарактеризовывать ошибоч- ность других вариантов ответа. Разновидностью разветвленной программы может служить дифференцированная разветвленная программа (рис. 10). * Ш
вснойная eernch, л/Ммим/,: ’Pljnnd I 77 группа Рис. 10. Структурная схема дифференцированной разветвленной программу
Из схемы видно, что в случае выбора учащимся неверного ответа в контрольном кадре основного ствола программы, он уводится в соответствующую ветвь, которая является как бы обучающей подпрограммой. Ветвление может быть неоднократ- ным, т. е. каждая альтернатива операционного кадра основной программы может также быть представлена несколькими обу- чающими подпрограммами различного уровня и глубины изло- жения вопроса. С помощью дифференцированных разветвленных программ можно достичь наиболее полного учета индивидуальных позна- вательных возможностей учащихся. Учебное значение разветвлённой программы может на пер- вый взгляд показаться значительно выше, чем последователь- ной. Однако предстоит еще выяснить, в зависимости от каких факторов предпочтительнее та или иная программа. Так, в случае, когда поставлены задачи формирования основных поня- тий или правил выполнения определенных действий учащимися на III и IV уровнях, при этом познавательные возможности уча- щихся хорошо известны, предпочтительнее оказывается после- довательная программа, так как с помощью разветвленных программ, построенных на выборочных ответах, такие задачи принципиально неразрешимы. Когда же речь идет о сложных явлениях, усваиваемых на уровне знакомств, или копий, в пони- мании которых объективно' возникают неоднозначные представ- ления, а также при неоднородном составе учебной группы, удоб- но прибегнуть к помощи разветвленных программ, создающих возможности для автоматической диагностики знаний учащих- ся на всем протяжении обучения по всем элементам учебного’ материала. Надо также отметить, что хорошо разработанная последова- тельная обучающая программа (особенно программа с приложе- ниями) может достаточно четко и основательно излагать содер- жание предмета, без возможности ветвления и увода учащихся от основного ствола программы. Существует мнение, что техника разветвленного программи- рования относится к обучению в будущем, когда кибернетиче- ские устройства смогут реагировать на любой полный ответ, конструируемый самим учащимся, и анализировать этот ответ. С этим утверждением нельзя не согласиться, оговорившись лишь о том, что и сейчас техника разветвленного программирования с выбором ответа может быть использована достаточно эффек- тивно для управления процессом обучения с помощью машин на I и II уровнях. Наконец, последний тип программы — комбинированная про- грамма — использует в различных своих частях принципы по- строения программ предыдущих четырех типов: последователь- ной, последовательной с приложениями, простой и дифференци- 113
рованной разветвленных программ. Очевидно, в такой программе можно наиболее гибко учитывать и приспосабливать учебный материал к индивидуальным возможностям отдельных учащих- ся (рис. 11). Рис. И. Структурная схема комбинированной программы Очевидно, что число видов комбинированных программ мо- жет быть достаточно большим. Мы рассмотрим одну из наиболее предпочтительных схем, представляющую хорошие возможности для использования современных технических средств и наиболее полно реализующую психолого-педагогические принципы по- строения учебного процесса. 114
Назовем для удобства такую программу смешанной. В сме- шанной программе учебная процедура шага обучающей про- граммы может быть описана следующей структурной формулой: И^О^О^ОС->К^Кк, t Т т J, где И — информационный кадр; Ок — операционный кадр программы, требующий конструк- тивного ответа; Ов — операционный кадр, требующий выбора ответа из приведенной в кадре серии; ОС — кадр обратной связи; Кв — контрольный кадр с выбором ответа; /Ск — контрольный кадр, требующий конструктивного от- вета. Приведенная формула может применяться и в другой моди- фикации: Из приведенных структурных формул смешанной программы видно, что формирование определенных действий (операцион- ные кадры) и контроль усвоения строятся с использованием основных (Ок и Кк) и вспомогательных задач (Ов и Кв). Имен- но кадры Ов и Кв представляют собой не что иное, как вспомо- гательные задачи, используемые в логике и системе формиро- вания достаточно сложных форм человеческого поведения. Вспомогательная задача несет обучающую нагрузку первого’ уровня овладения знаниями или умениями. Контроль успешно- сти ее выполнения можно автоматизировать, т. е. передать тех- ническому устройству, работающему по принципу выборочного ввода ответа. Для выбора вида обучающей программы с целью програм- мирования того или иного учебного материала мы не распола- гаем еще достаточно четкими критериями. Их еще надо разра- батывать. Наиболее привлекательным критерием на данном эта- пе является время на обучение при заданном уровне усвоения. Предпочтительной окажется та программа, с помощью кото- рой будет достигнут заданный уровень обучения за кратчайшее время. 115
§ 4. Понятия «шаг» и «кадр» в обучающей программе Под шагом чаще всего понимают одну небольшую порцию (дозу) учебного материала, которую способен без затруднения воспринять учащийся с первого чтения. Иными словами, с понятием шага связывается такая порция информации, которую непроизвольно может запомнить учащий- ся. Трудность здесь состоит в оценке способности учащегося воспринимать мысль с первого чтения (психологическая проб- лема объема запоминания). Ограничение объема учебного материала, подаваемого на каждом шаге обучения, является необходимым в программированном обучении. Если подойти к оценке величины шага только с точки зрения объема порции учебного материала, то речь пойдет об информа- ционных кадрах программ, величина которых действительно определяется объемом порции информации, удобной для непо- средственного запоминания. Ранее уже рассматривался вопрос о зависимости процесса переработки информации человеком от механизмов действия оперативной памяти. Указывалось, что оптимальный объем информации (с точки зрения затраты времени и усилий уча- щимся) не должен значительно превышать 160 бит. Если это текстовой материал, то, принимая информацию, приходящуюся на одну букву, равной 1,5—2 бит, получим, что номинальный объем информационного кадра не должен существенно превы- шать 6—8 строчек текста. Учитывая тесные смысловые связи между словами в тексте информационного кадра программы, можно предположить, что увеличение объема кадра до 10—15 строчек не окажет сущест- венного влияния на функционирование оперативной памяти че- ловека. Объем информационного кадра программы можно опреде- лить и числом слов текста, принимая во внимание, что средняя информация на слово равна 6—8 бит. Следовательно, объем текстового кадра в 15—40 слов может оказаться близким к оп- тимальному. Это подтверждается соответствующими экспери- ментальными данными. Изменения объема порции информации от ее оптимальной величины (160 бит) до критической (500 бит) не оказывает существенного влияния на темп восприятия и усвоения информации учащимся. Но увеличение порции сверх критической ведет к падению скорости учебной работы С. На некотором этапе порядка 30004-4000 бит скорость усвоения сно- ва выравнивается и дальнейшее увеличение порции информации не оказывает никакого влияния на скорость ее усвоения. Этот 116
предельный случай представляет собой не что иное, как чтение обычного текста с присущим ему свойством плохо усваиваться на достаточно высоком уровне (выше II) без многократных возвратов к отдельным положениям текста. Возможные возвра- ты могут значительно снизить скорость усвоения информации, особенно на высоких уровнях обучения. В специальной литературе иногда встречаются утверждения о том, что усвоение не зависит от величины порции информации. С этим нельзя не согласиться. Нас, однако, интересует не про- сто усвоение, а заданный уровень усвоения в минимально воз- можное время, т. е. возможно более высокая скорость обучения. Принципиальная особенность программированного обучения состоит в том, что все обучение строится в виде системы шаго- вых учебных процедур и требует обоснованного и оптимального дозирования объема информации, включаемого в каждый кадр программы. В связи с этим напрашивается вопрос: всегда ли объем ин- формации в 500 бит, закладываемой в информационный кадр, будет оптимален? Видимо, это будет зависеть от ряда факторов, в том числе и от таких, как возраст учащихся, их развитие, трудность учебного материала, эмоциональное состояние, уста- лость и т. д. От этих факторов будет зависеть та или иная пор- ция информации. Аналитически это можно выразить так: И = 500 • Ах А2 • А3 ... Кп бит, или Н = 160 • К1 • А11 • А111 • ...-К" бит, где Н — объем порции информации; 500 — объем критической порции; 160 —объем оптимальной порции; Аь ..., Ап и А1, Ап — коэффициенты, причем Аь ..., Ап< <1, а А1, Ап>1. Значения этих коэффициентов в зависимости от влияния перечисленных выше и других факторов еще надо установить. Нормирование объема информационного кадра программы, содержащего рисунки, графики, формулы и другие нетекстовые элементы, становится наиболее простым по реализации после перевода их содержания на текст (хотя существуют и аналити- ческие методы подсчета формальной информации для этих не- текстовых элементов). Другими словами, для нормирования нетекстовых элементов необходимо их содержание изложить в виде соответствующего учебного текста и оценить его объем. Мо- жет оказаться возможным несколько увеличить общий объем информационного кадра программы (в 1,5—2 раза), содержа- 117
щего нетекстовые элементы, по сравнению с чисто текстовыми кадрами. Объяснение этому следует искать в той Опорной обоб- щающей роли, которую несут нетекстовые элементы информаци- онных кадров; их иллюстративность и наглядность облегчает процесс восприятия и переработки информации. Введем соот- ветствующий коэффициент k, учитывающий те или иные осо- бенности ‘нетекстового источника информации. Тогда k = = 1,5, нх где На11 — количество информации в нетекстовом информацион- ном кадре; \ Нт — количество1 информации в текстовом информацион- ном кадре. Таким образом, часто встречающееся в литературе определе- ние понятия «шаг» как некоторой порции или дозы информации не лишено оснований, но имеет отношение не к шагу в целом, а лишь к его информационным кадрам. Опытная проверка показывает, что время, затрачиваемое учащимися на усвоение одного и того же содержания програм- мы, предъявляемой при различном объеме информационных кадров, существенно зависит от близости объема кадра к опти- мальному. Иногда понятие шага связывают с одной мыслительной зада- чей, операцией или действием. Для решения же задачи может потребоваться несколько мыслительных операций. Следова- тельно, такое определение понятия шага имеет ограниченное значение и скорее является определением операционного кадра программы, в котором предлагается определенная мыслитель- ная или материальная задача па тему информационного кадра программы, требующая применения определенных действий для ее разрешения. В практическом обучении можно связать понятие операцион- ного кадра с одной практической задачей, которая требует для своего осуществления нескольких простых действий. Связь опре- деления шага с мыслительной задачей дополняет это понятие, создает установку на разработку содержания предмета в виде ряда мыслительных задач и операций, которые не дают уча- чимся всего в готовом виде, а заставляют их думать, решать и отыскивать правильные ответы на поставленные вопросы. Таким образом, определение шага может быть связано с эле- ментарной по объему законченной мыслью, т. е. информацией, ориентирующей в заданной области, и заданием на выполнение некоторой учебной деятельности, предлагаемой на основе этой информации. В пределе, следовательно, шаг может состоять из двух кадров: информационного и операционного. 118
Необходимо подчеркнуть, что шаг учебной программы — это не только смысловая группа и не толью порция информации и познавательная задача. Шаг — это главным образом методиче- ская категория, и в этом состоит основной смысл учебного про- граммирования. Разделение учебного материала на шаги — это не просто разделение чего-то сложного целого на элементарные частные вопросы, облегчающие восприятие этого сложного целого. «Выде- ление отдельного шага — это организация определенных дейст- вий, это ряд учебных процедур, обеспечивающих наиболее созна- тельное и прочное усвоение учебного материала. В этом заклю- чается методическая* характеристика понятия шага и сущности одной из основных проблем учебного программирования. '' Итак, решение проблем программирования усвоения связано главным образом с разработкой шаговых учебных процедур, т. е. элементов шага: информационного и операционного’ кадров, „• кадров обратной связи и контрольного. 'jf . Оптимальное решение проблем усвоения определяет успеш- | ность и интерес учащегося в обучении. Плохая, мало обоснован- V- пая разработка программированного текста, которая иногда встречается в практике некоторых учебных заведений (обычный текст с пропущенными словами, текст в виде «вопросы — ответы», текст в виде вопросов и вариантов возможных ответов и пр.), хотя и не приводит к дезорганизации учебного процесса, но и не может дать желаемого эффекта. I Неквалифицированный подход к программному управлению учебным процессом может привести к дискредитации самой идеи программирования в глазах опытных педагогов. § 5. Основные операции по созданию I обучающей программы * Создание собственно обучающей программы по праву счи- L тается в высшей степени творческой и сложной работой, требую- | щей большой эрудиции программиста, глубоких знаний психо- логических и педагогических основ обучения и своей специ- ( альности. Сочетание таких качеств в программисте необходимо | вследствие того, что обучающая программа одновременно информирует учащегося, учит его определенному виду деятель- ности, управляет правильным овладением этой деятельностью, ® стимулирует интерес учащегося и осуществляет контроль за обу- й чением. В обычном обучении (без использования программированных текстов) все эти функции разделены между автором учебника, автором задачника, автором методики, преподавателем и экза- ' менационной комиссией. Все эти категории специалистов чаще 119
всего разделены между собой и не всегда учитывают работу своего «смежника». Разработка программированного текста с неизбежностью должна объединять все ранее разобщенные разработки, объеди- няя их в наиболее подходящую упорядоченную и согласованную структуру. Отсюда возникает совершенно определенное требование к программисту: он должен обладать качествами, присущими автору учебника, задачника и методики, быть психологом и пе- дагогом, а также специалистом в данной области знания. Задача создания обучающей программы облегчается путем создания рабочей группы (авторского коллектива) и распреде- ления между членами рабочей группы определенных функций. Опыт показывает, что наиболее работоспособными являются те коллективы, в состав которых входят специалист, педагог и пси- холог. Трудоемкость создания обучающей программы до сих пор остается еще довольно высокой. Часто приводят такое соотно- шение: на один учебный час затрачивается до 50—100 человеко- часов труда членов рабочей группы и редакторов. В нашем опыте эта трудоемкость значительно унижена (до 20—30 человеко-часов), благодаря применению специальных методических приемов программирования, сводящих большую часть работы к максимально упорядоченной, почти технической деятельности программиста. Нисколько не снижая роль и значе- ние искусства и творческой интуиции программиста, можно все же считать, что процесс создания обучающей программы может в значительной своей части стать чисто технической работой, доступной в пределе техническому работнику и даже вычисли- тельной машине. Достижение такого эффекта явилось бы наи- более значительным продвижением в методике программиро- вания. В настоящее время используются различные рекомендации по составлению обучающих программ. Методика, излагаемая ниже, проверена экспериментально и показала свою эффектив- ность как с точки зрения качества программ, так и трудоемко- сти их создания. Для создания обучающей программы необходимо последова- тельно осуществить следующие восемь операций. 1. Любое обучение является целенаправленным процессом, и цель обучения всегда задается в виде достижимых знаний, уме- ний и навыков, поэтому для создания обучающей программы требуется детальная расшифровка целей обучения по этапам учебного процесса. Общая цель обучения мало пригодна для программирова- ния содержания обучения. Поэтому программиста должна больше интересовать детальная расшифровка целей обучения в 1ЭД
терминах уровней достижимых в итоге обучения знаний и дей- ствий. 2. Следующая операция программирования состоит в состав- лении тематического плана обучения, раскрывающего в систе- матическом виде этапы достижения целей обучения. Тематиче- ский план удобно раскрывать по содержанию знаний и действий, приобретаемых учащимися, на каждом конечном отрезке учеб- ного времени, например на каждом двухчасовом занятии (лучше всего). Тематический план обладает хорошей обзорностью, если его оформлять в виде таблицы. Тематический план, как и формулировку цели обучения, можно раскрывать с различной степенью подробности. Чем под- робнее раскрыт план, тем точнее будет определено и обосновано место каждого элемента учебного материала в будущей обучаю- щей программе. Удобно для этой цели пользоваться учебными программами по' предмету. 3. Важной операцией составления обучающей программы является обычное, непрограммированное изложение всего учеб- ного ^материала, который предполагается программировать. Для чего необходимо это? Нельзя ли сразу приступить к написанию программированного текста — ведь все шаги можно обозначить в тематическом плане. Категорического запрета на этот счет дать нельзя, однако третья операция очень важна для осмысливания необходимого объема учебного материала, глубины его изучения, и особенно изучения системы подачи основных сведений. Непрограммированное изложение является как бы остовом будущей программы, тогда как тематический план еще слабо отражает связи между отдельными частями учебного материа- ла, и особенно объем и глубину изложения. Надо сказать, что третья операция программирования может быть выполнена и путем подбора, а не создания непрограммиро- ванного текста. Для этой цели могут оказаться вполне подхо- дящими обычные учебники или пособия по специальности. Анализ этих пособий может выявить необходимость их совер- шенствования, хотя это не может служить препятствием к их использованию. При использовании в качестве непрограммированного текста готовых учебников или учебных пособий необходимо их проана- лизировать также с точки зрения достаточной четкости, ясности и лаконичности изложения. В том случае, когда анализируемый текст изобилует описательным материалом, его необходимо выносить в приложения. (Под описательным материалом подра- зумевается в данном случае текст, не относящийся к выводу основных понятий предмета или к обобщению изложенного ма- териала.) Описательный материал — это иллюстративные фраг- менты, описание аналогий, сопутствующих событий, детальных 121
подробностей в основных фактах и явлениях и пр., т. е. мате- риал, излагаемый па уровне знаний-знакомств. Несомненно, что подбор материала не будет однократным, а будет уточняться в процессе преподавания учебного предмета вместе с изменениями его содержания и в связи с естественным прогрессом нашего знания об особенностях процесса учения в условиях программированного обучения. Во всяком случае, подбор материала по непрограммированному тексту — первый шаг в создании скелета обучающей программы. Добавлением или снятием отдельных групп можно очень гибко управлять уровнем подготовки учащихся по тому или иному предмету. 4. Следующей — четвертой — операцией разработки обучаю- щей программы является дробление непрограммированного текста на отдельные порции по объему информации в них. Пер- вое дробление на порции может быть неточным: иногда порции могут быть комплексными или, наоборот, выделенная порция может и не иметь самостоятельного значения, а являться частью другой порции по смыслу и составу понятия. Во всяком случае в результате этой операции будет получен достаточно подроб- ный план, который можно назвать шаговым тематическим пла- ном. Для его создания достаточно иметь самое примитивное представление о шаге программы как об отдельной законченной порции информации, содержащей одно-два новых понятия (при- ближенно это может быть абзац в несколько' строк непрограм- мированного текста). Каждая из этих порций информации должна обеспечивать возможность выполнения определенного практического действия, имеющего критерии для оценки степени успешности овладения знаниями и умениями. Шаговый тематический план будет получен в результате обработки непрограммированного текста путем выделения в нем тем или иным способом (подчеркиванием цветными каранда- шами, отметкой номеров на полях) исходных понятий предмета, а также описания тех умений, которыми должны овладеть уча- щиеся. 5. Выделенные и проанализированные по сформулирован- ному тексту шаги сводятся в матрицу, которая является как бы скелетом будущей обучающей программы (табл. 5). Создание матриц — пятая, наиболее сложная и ответствен- ная операция программирования. Приведенные в книге фраг- менты обучающих программ составлены по соответствующим матрицам. Матрицы — рабочий материал программиста и здесь, кроме как в § 7 ч. III, не приводятся. Колонки матрицы 1, 2, 3 ... (см. табл. 5) содержат перечень тех сведений, упражнений и контрольных заданий, которые образуют шаг обучающей программы. В первой строке матри- цы указывается название понятий, которые затем подробно 122
будут раскрыты в информационных кадрах программы. Вторая строка необходима для анализа целой группы шагов и прида- ния наиболее благоприятной системы подачи учебного мате- риала в обучающей программе. В третьей строке матрицы намечен тот уровень обучения, которого должен достичь учащийся в итоге умственной или Таблица 5 Схема матрицы обучающей программы Тема----------------------часов------------ Предмет-------------------- 1 Номер строки матрицы Шаги в обучающей программе Программируемый материал 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Новые знания, понятия, определе- ния, формулы В каждом щей клетке) знания шаге 1, 2, 3 и т. д. (соответствую- записывается название формируемого 2 Дидактическая последовательность знаний, понятий (информационные кадры программы) В соответствующих клетках этой строки ука- зывается (цифрами) предпочтительная очередность шагов программы 3 Уровень обуче- ния В каждом шаге (клетке) обозначается уровень обучения, соответственно /, II и т. д. 4 Обобщенные умения Цифрами обозначаются действия., различными шагами задаваемые 5 Упражнения по приобретению уме- ний (операционные кадры) Называются системы упражнений, которые ве- дут к формированию знаний и уровня обучения, соответственно указанных в первой и третьей строках 6 Критерии пра- вильности выпол- нения упражнений (кадры внутренней обратной связи) В каждом шаге (клетке) дается указание о ви- де кадра обратной связи 7 Тесты (кадры внешнего контроля для внешней об- ратной связи) В клетках называются тесты (контрольные кад- ры) 8 Особенности ме- тодики обучения Учитывается деятельность педагога на каждом шаге обучения и подготовка дидактического осна- щения для возможности совершения каждого шага учащимися 123
физической работы, определяемой содержанием программы. Эти уровни лишь названы в матрице и на их основе строится содержание практических упражнений, которые и указываются в пятой строке матрицы. Задание уровня обучения в матрице можно обозначать, как было условлено, римскими цифрами I, II, III и IV. Описания намеченных в пятой строке упражнений составят содержание операционных кадров обучающей про- граммы. Четвертая строка служит для анализа преемственности в системе умений, которые в упражнениях должны быть по- строены в развитии и образовывать обобщенные умения. В шестой строке матрицы намечаются те ориентиры, по кото- рым учащийся может судить об успешности своего продвижения в учении. Эти ориентиры должны быть построены на основе кри- териев сознательности и прочности усвоения тех понятий, кото- рые содержатся в информационных кадрах, и правильности выполнения упражнений, содержащихся в операционных кадрах программы. Именно критерии правильности понимания и усвое- ния понятий составляют основу текста кадров внутренней обрат- ной связи, которая помогает учащемуся осуществлять контроль за качеством своей учебной работы. В седьмой строке матрицы намечаются контрольные задания, которые позволяют выявить умения учащихся использовать знания и навыки в измененных условиях и конкретных жизнен- ных ситуациях. Контрольные задания служат для установления внешней обратной 'Связи, т; -е. дают возможность педагогу судить о качестве знаний учащихся. Наконец, восьмая строка матрицы необходима для учета особенностей методики подачи учебного материала, главным образом, в отношении наглядности и связи теории с практикой, с конкретным проявлением изучаемых явлений в жизни. В этой же строке формулируются указания о деятельности педагога (показ, рассказ, демонстрация ит. п.). Описанная матрица помогает организовать работу програм- миста и дает большую экономию времени при разработке обу- чающей программы. Следует отметить, что именно использова- ние таких матриц и позволило снизить трудоемкость создания обучающей программы. Имея матрицу, можно конструировать текст программы без риска пропустить какой-либо кадр или тем более шаг про- граммы. Однако подчеркиваем: формулировка обучающего текста по матрице — это не техническая работа, так как текст обучаю- щей программьТ'Должен удовлетворять требованиям логического и грамматического строя языка, отличаться точностью, крат- костью и ясностью формулировок. Необходимо иметь в виду, что разработка матрицы ведется по строкам: после полного заполнения всех сведений одной стро- 124
ки переходят ко второй и т. д. Разработка же текста обучающей программы ведется по колонкам (столбцам), это значит, что только после полной формулировки текста всех кадров одного шага программы можно переходить к текстовому оформлению следующего шага программы. Нарушение указанной последо- вательности может привести к многочисленым неувязкам и боль- шим непроизводительным затратам времени программиста. 6. В результате шестой операции должна появиться програм- ма обучения учащихся по данному предмету. На этапе этой опе- рации, так же как и при составлении матрицы, осуществляется наиболее ответственная и творческая работа: разрабатываются типичные мыслительные и физические задачи на основе инфор- мационных кадров программы и формируются операционные кадры каждого шага, а также на основе анализа возможных ошибок учащихся формулируется информация для кадров об- ратной связи. Кроме того, разрабатывается система контроля индивидуальной работы учащихся (внешняя обратная связь) и формулируются соответствующие контрольные задания. Выполнением шестой операции закапчивается подготовка обучающей программы. 7. Кроме обучающей программы, но на ее основе, разрабаты- вается содержание вводных и итоговых бесед к каждой группе тем или теме обучающей программы и система методических указаний для преподавателя по использованию программы на уроках и руководству групповой работой учащихся, а также методам сочетания других форм работы с индивидуальным инструктированием учеников. Этот аспект программированного обучения является седьмой операцией программирования. 8. Последняя операция по созданию программы представля- ет собой деятельность, очень близкую к исследовательской работе — это проверка программы в учебной работе с ограни- ченной группой учащихся (5—6 чел.). На этом этапе основное внимание уделяется проверке посильности самостоятельного1 усвоения учащимися каждого шага программы. Естественно, обращается внимание и на возможную избыточность шагов в программе, которая выявляется дифференцированно для отдель- ных учащихся и для большинства учащихся. В соответствии с этим программа тем или иным образом совершенствуется (тот или иной материал выносится в приложения или в каком-либо пункте программа разветвляется и т. д.). Проверка программы с ограниченной группой учащихся не- обходима, так как если окажется, что программа неудовлетво- рительна, то ошибки или недоработки можно исправить в про- 'цессе преподавания. Заметим, однако, что ограниченная группа учащихся сужает опыт. 125
Совершенствование программы в процессе преподавания и накопления необходимого опыта в ее практическом применении и успешном усвоении является, по существу, продолжением ра- боты на втором этапе восьмой операции подготовки обучающей программы. Таким образом, разработанная программа постоянно совер- шенствуется и уточняется. Однако имеется в виду этап совершен- ствования программы после периода ее проверки, который мо- жет продолжаться от одного до нескольких повторных испыта- ний программы. Итак, программирование содержания обучения осущест- вляется в процессе восьми взаимосвязанных операций: 1) фор- мулировка цели обучения; 2) составление тематического плана изучения предмета; 3) подбор или составление непрограммиро- ванного текста; 4) составление шагового тематического плана; 5) создание матрицы; 6) разработка опытного- образца про- граммы; 7) разработка вводных и итоговых бесед и методиче- ских указаний преподавателю; 8) проверка и совершенствование программы. Программированием содержания не -исчерпывается вся дея- тельность программиста, так же как и программирование про- цесса обучения в целом. В создании обучающей программы ведущее значение имеет программирование усвоения (шестая операция программирования), а в программировании учебного процесса в целом также и программирование -организации обу- чения. Только сочетание всех этих трех аспектов программирования может обеспечить подлинную оптимизацию процесса обучения.
ГЛАВА Н ПРОГРАММИРОВАНИЕ УСВОЕНИЯ § 6. Дидактические принципы программирования усвоения Рассмотренная в предшествующей главе методика програм- мирования содержания обучения является лишь частью (хотя и значительной) работы по созданию обучающей программы. Огромную роль в этой работе играет воплощение в тексте обу- чающей программы научно обоснованной теории усвоения зна- ний и умений человеком, т. е. программирование процесса усвоения заданного содержания обучения. Если рассматривать американские программы, составленные по скиннеровской методике, то поражает, количество повторений одной и той же учебной ситуации (от 40 до 100 повторений), вызывающее тягостное ощущение намеренного вдалбливания понятий. При этом почти все учебные процедуры состоят в до- полнении текста пропущенным словом или символом. Чрезвычай- но редки какие-либо задачи, требующие напряжения мыслитель- ного аппарата человека. Скиннеровские программы как бы гово- рят: «Не заставляйте человека думать, пусть он только запоми- нает и воспроизводит запомненное». Порочная теория обучения, заложенная Скиннером в его обучающие программы, не позволяет, однако, сделать оконча- тельного -вывода о том, что в них отсутствует что-либо полезное. Можно рассматривать скиннеровские программы, например, с точки зрения подачи текста, его формулирования, дозирования и оформления, находя при этом много интересных для пас реше- ний. Однако и в этом при необходимости выбора не должно быть меха нического заимсгвования. Создателем разветвленных программ явился также амери- канский психолог Н. Краудер. В основу краудеровских разветв- ленных программ положены распространенные на Западе пред- ставления по дифференциальной психологии, утверждающей из- начально различные способности людей к обучению, и известная теория гештальтизма. Основная мысль гештальт-психологической концепции усвоения состоит в том, что человек запоминает лишь какие-то целостные структуры (гештальты), воспринимая их внешне и в целом без аналитико-синтетической сознательной обработки. Если программы Скиннера поражают дробностью их кадров, то краудеровские программы характерны большими порциями учебного материала, охватывающими развитую мысль по содер- жанию предмета. В теории гештальтпсихологии предполагается, 127
ч го открытый человеку со всех сторон целостный предмет будет им «схвачен» автоматически без достаточных познавательных усилий с его1 стороны. Неприемлемость в целом как скиннеровской, так и крауде- ровской теорий программирования усвоения является следствием целей и задач обучения в буржуазной школе принципиально отличающихся от целей и задач в советской школе. Исходное положение советской психологической науки со- стоит в том, что ни малыми частями (Скиннер), ни какими бы то ни было законченными структурами (Краудер) знания не могут быть полноценно усвоены в готовом виде. Усвоение про- исходит лишь в процессе определенной самостоятельной дея- тельности (физической или умственной) познающей личности. Под усвоением советская психологическая наука подразуме- вает не формирование набора поведения (Скиннер) или запе- чатление структур в памяти (Краудер), а такое осознанное вос- приятие, понимание и запоминание учебного материала в про- цессе познавательной деятельности, которое ведет к обобщению знаний и правильному их применению в различных условиях. Опираясь на советскую психологическую науку, можно сфор- мулировать следующие дидактические принципы программиро- вания усвоения на каждом из описанных нами уровней усвое- ния: 1) управление усвоением осуществляется путем задания уча- щимся некоторой деятельности с объектом изучения; 2) деятельность, заданная учащимся, должна быть адекватна проектируемому уровню усвоения; 3) на каждом уровне усвоения деятельность строится как по- этапный переход от внешних форм к внутренним, причем исход- ная форма деятельности зависит от предпрограммы учаще- гося; 4) управление усвоением осуществляется с использованием обратной связи (циклично). Эти четыре принципа являются исходными в программирова- нии усвоения. Очевидно, что главенствующее значение выбора теории усвое- ния выявляется на этапе разработки операционных кадров обучающих программ. Программирование усвоения предполагает принудительно естественную и необходимую систему учебных процедур над каждым конечным отрезком информации учебной дисциплины, которая бы безусловно приводила к усвоению указанной инфор- мации на проектируемом уровне. Ниже приводится анализ построения каждого типа кадров обучающей программы с этих позиций. Необходимо, однако, предварительно сделать одну оговорку; 128
нельзя думать, что каждый кадр обучающей программы решает лишь задачи строго одной ступени обработки информации че- ловеком в процессе обучения. Так, в процессе восприятия информации, содержащейся в информационных кадрах программы, происходит и процесс ее осознания (понимания) и частичного запоминания. В операцией пых кадрах вместе с сознательным применением знаний решают- ся задачи запоминания, кадры обратной связи способствуют лучшему восприятию, осознанию и запоминанию и т. д. Но каж- дый кадр обучающей программы строится под углом зрения той преимущественной нагрузки, которую он несет в соответствии с перечисленными выше ступенями обработки информации. Это значит, что построение информационных кадров про- грамм осуществляется с учетом главным образом особенностей восприятия информации человеком. Операционные кадры программ и кадры обратной связи учи- тывают специфику осмысления, запоминания и усвоения инфор- мации человеком, а также развития его интеллектуальных и физических сил в процессе применения знаний. В контрольных кадрах программ находят применение основ- ные положения психологической и педагогической науки по формированию навыков умственного и физического труда. § 7. Операционные кадры программы Программированный материал чаще всего излагается в виде печатных текстов, реже это бывают другие способы сообщения информации (кино, радио, магнитофон). Иногда все эти средст- ва используются совместно. Во всех этих случаях учащийся оказывается один на один с тем искусственным наставником (книгой или машиной для обучения), от которого он самостоятельно получает учебную информацию в итоге осуществления предписанных программой шагов. Может быть так, что учащийся будет пассивно сидеть перед этим искусственным наставником, а мимо него будут проходить кадры программированного текста, не оставляя никакого замет- ного следа в его памяти. Иными словами, мы не можем быть уверены в сохранении учащимися устойчивого внимания в тече- ние продолжительного времени чтения программированного тек- ста, если в этом тексте не будут использованы специальные приемы, активизирующие внимание учащихся и заинтересовы- вающие их в добывании знаний. Поэтому одна из основных задач операционных кадров про- граммы состоит в обеспечении таких условий работы над про- граммированным текстом, которые бы создавали необходимость 5 Зак. 359 129
активного взаимодействия учащегося с учебным материалом и служили бы хорошим средством для быстрого и легкого усвое- ния этого материала. Благодаря использованию теории формирования умственных действий создается как бы автоматическая активизация, так как учащийся всегда выполняет систему действий в различных фор- мах при усвоении каждого понятия. К числу приемов, которые используются в тексте программы г’с целью активизации внимания учащихся, относятся и различ- ные задачи и вопросы, требующие применения сведений как из только что1 прочитанного, так и из ранее изученного материала. Причем ответы на вопросы и решение задач обязательно сопро- вождается предварительным письменным воспроизведением ис- пользуемого учебного материала или устным объяснением вы- полняемых действий. В этом состоит основная особенность и отличие активизации учащихся в процессе программированного обучения от методов активизации учащихся при обычном вер- бальном обучении, когда учащемуся бывает достаточно изредка неточно и сбивчиво ответить па вопрос педагога или переписать результаты деятельности другого учащегося с доски. Развернутый письменный или устный ответ в программиро- ванном обучении требуется не на каждом шаге обучения, но сравнительно часто. Некоторые виды программ обучения требу- ют выполнения специфических видов деятельности (обучение труду, пению, физкультуре), где стоит задача развития опреде- ленных качеств личности. В этом состоит сущность реализации в программированном обучении дидактического принципа активности в обучении. В обычном обучении мы чаще всего добиваемся от учащихся лишь понимания учебного материала (усвоения на уровне зна- ний-знакомств). Как же сделать обучение настолько управляемым, чтобы уча- щиеся усваивали учебный материал на любом заранее задан- ном уровне? В полной мере ответа на этот вопрос мы еще не имеем, но советская психологическая наука и советская педагогика уже в значительной степени помогают программисту в этом отношении. Кадров «операция» может быть несколько — от одного до четырех, пяти по каждому уровню формирования нового умст- венного действия. Число и вид операционных кадров существен- но зависят от предпрограммы учащегося. Если новое знание связано с усвоением новой системы опера- ций практических или мыслительных и формируется на уровне умений или навыков, то его усвоение должно пройти по всей лестнице уровней I—-IV и на каждой ступеньке быть отработан- ным по всем формам действия. Соответственно велико будет и число операционных кадров. Неоднократное выполнение дейст-
вий в различных формах (материализованной, речевой, умствен- ной) обеспечивает прочное и сознательное усвоение учебного материала. Кратность действий может быть определена в экспе- риментах в зависимости от различных факторов. Если же новое знание опирается на уже усвоенные умения (см. табл. 5, четвертую строку матрицы «Обобщенные уме- ния»), то иногда можно ограничиться операционными кадрами, задающими выполнение действий только «в уме» и сразу на про- ектируемом уровне. Длй достижения обучения на уровне знакомств в операцион- ных кадрах программ нами была использована так называемая выборочная методика получения ответа, сущность которой уже в некоторой мере излагалась при рассмотрении структуры раз- ветвленных программ. Здесь мы попробуем подробнее разобрать- ся в ее особенностях. Выборочной называют такую методику построения ответа учащимся, когда ему для правильного ответа достаточно вы- брать одно или несколько решений из предлагаемого набора решений, непосредственно1 обозреваемых в самом операционном кадре. В наборе решений, конечно, есть верные, неверные и неточные решения, представленные в виде списка. Просматри- вая его, учащийся выбирает те из них, которые, по его мнению, соответствуют поставленной перед ним в операционном кадре задаче. Подчеркнем, что выборочной методикой может быть на- звана лишь такая, при которой в одном и том же операционном кадре предлагается и задача, и варианты ее решения. Если же в одном операционном кадре предлагается задача, а в другом—• варианты ответов, то такая методика не может быть названа выборочной. В этом случае в распоряжении учащегося нет на- бора ответов для непосредственного рассмотрения, и его умст- венная деятельность не будет соответствовать уровню знакомств: учащийся не узнает правильное решение, ранее ему известное, и он может получить его только самостоятельно в итоге репро- дуктивной или даже продуктивной деятельности. Другими словами, для деятельности на уровне знакомства объекты должны быть представлены во внешнем плане (в сен- сорном поле) для возникновения лишь рецептивной деятельно- сти. Вот пример типичного операционного кадра, построенного по выборочной методике. «Программированным обучением мы называем такое обуче- ние, при котором осуществляется (далее выберите из четырех предложенных один верный ответ): а) программное управление познавательной деятельностью учащихся; б) комбинированное управление познавательной деятельно- стью учащихся; 5* 131
в) комбинированное управление с преимущественным исполь- зованием программного управления; г) комбинированное управление с элементами программного1 управления», В логике изложения данной книги верным является ответ в п. «в». Ответ по п. «г» неточен, но приемлем, ответы в пп. «а» и «б» неверны. Для решения задачи, представленной в приведенном опера- ционном кадре, достаточно пробежать глазами текст возможных ответов и опознать правильный ответ. Это несложно при мини- мальном знакомстве с соответствующим материалом. Теперь представим, что данный операционный кадр разделен на два кадра: «7-й кадр. Какое обучение мы называем программированным обуче- нием? 2-й кадр. а) обучение с программным управлением познавательной деятельностью учащихся; б) обучение с комбинированным управлением познаватель- ной деятельностью учащихся; в) обучение с комбинированным управлением, использующим преимущественно1 программное управление; г) обучение с комбинированным управлением, содержащим элементы программного управления». В этом случае 2-й кадр скорее играет роль обратной связи, он дает возможность выправить ответ, полученный по 1-му кад- ру, согласно которому решение было принято без всяких опор на возможные варианты ответа, а деятельность соответствовала II уровню. Часто в литературе можно встретить и такого рода операци- онные кадры, которые неправомерно относят к выборочной ме- тодике: «Человек весом 700 н поднимает с помощью каната, переки- нутого через неподвижный блок, груз весом 400 н. С какой си- лой человек давит на Землю? а) 700 н; в) 400 н; б) 1100 н; г) 300 и». Уже этот простейший пример показывает, что такого рода задача операционного кадра не может быть решена простым обозрением вариантов ответа и опознанием среди них правиль- ного. Задачу надо сначала решить, не обращая внимания на варианты ответа, выполняя более сложную умственную деятель- ность, чем распознание ответа, а лишь затем сопоставить свой ответ с вариантами, приведенными в кадре. Может случиться, что в этом примере будет получен ответ, 132
отличающийся от приведенных (например, 900 н или 500 н), и тогда варианты ответа в кадре окажутся бесполезными, так как с их помощью нельзя разобраться в допущенной ошибке. Приведем еще пример использования выборочной методики там, где умственная деятельность соответствует уровню знаний- знакомств: «В каком году началась Отечественная война русского наро- да с наполеоновской Францией? а) 1712; в) 1825; б) 1812; г) 1914». Здесь надо распознать даты событий, следовательно, это уровень знаний, для которого построение операционных кадров рассматривается ниже. Теперь относительно самой конструкции и содержания переч- ня возможных ответов (альтернативного ряда). В опыте различных учебных заведений- можно встретить опе- рационные кадры, в которых учащимся для выбора предлагается от двух до десятка (и больше!) вариантов. Учитывая, что при любом количестве вариантов, обозревае- мых учащимся, его умственная деятельность отличается лишь степенью охвата ряда, а не родом решаемых задач, не имеет смысла так увеличивать число вариантов, которые должен оце- нить учащийся. Опыт показывает, что если при 4—6 вариантах время выбора ответов относительно' невелико, то при 18—20 вариантах оно увеличивается настолько, что становится недопустимым. Это объясняется тем, что в случае короткого ряда учащийся, как правило, с первого просмотра выбирает ответ. При длинном ря- де учащийся несколько раз просматривает ряд, прежде чем вы- берет ответ. Очевидно, что в данном случае, как и в случае определения объема информационного1 кадра программы, мы имеем дело с возможностями оперативной памяти человека. Если объем вос- принимаемого учащимся материала превосходит ее возможно- сти, то резко снижается скорость переработки информации и увеличивается время за счет повторных возвратов к исходному тексту и его группировки в удобные для обработки отрезки информации. Операционные кадры программ с выборочными ответами можно1 разделить по характеру их содержания на две группы: кадры с вариантами ответов I рода и кадры с вариантами отве- тов II рода. Варианты ответов I рода — это искусственно созданные аль- тернативные -ряды, в которых делается попытка учета возмож- ных неверных ответов учащихся. Рассмотрим пример такого операционного кадра: «Какой из приведенных на рисунке знаков означает «Запрещен сквозной 133
проезд транспортных средств»? Укажите номер знака (прила- гается рисунок с изображением пяти знаков)» *. Все в этом операционном кадре создано искусственно. Во- первых, сама проблема искусственна, так как в условиях улич- ного движения перед водителем возникает проблема совсем другого плана: он видит знак и должен вспомнить (II уровень) его значение, а не наоборот, как это предлагает операционный кадр с выбором ответа. Во-вторых, никогда на улице не висят сразу четыре знака, а только один, так что альтернативный ряд также является искусственным. Несмотря на искусственность операционных кадров I рода, они имеют определенное учебное значение, когда ставится цель формирования хороших представлений у учащихся о различиях в сходных объектах для возможности их последующего четкого распознавания и опознания. Другими словами, такие операцион- ные кадры полезны как начало некоторой учебной процедуры. В противоположность операционным кадрам с вариантами ответов I рода в операционных кадрах с вариантами ответов II рода стремятся по возможности воссоздавать естественные ситуации выбора, в которых полностью- задан наличный состав условий в явном виде. Примерами операционных кадров с таким альтернативным выбором могут служить следующие. Пример 1. На рисунке изображен четырехсторонний нерегу- лируемый с равными дорожными условиями перекресток, к кото- рому с трех сторон одновременно приблизились три автомобиля А, Б, В. Вопрос (к рисунку): «В каком порядке должны пересечь перекрёсток автомобили А, Б и В?». У ученика создается возможность конструирования из трех альтернатив шести вариантов, не данных ему в явном виде, а именно в порядке: 1) А, Б, В; 3) В, А, Б; 5) Б, В, А; 2) Б, А, В; 4) В, Б, А; 6) А, В, Б. Выбор из этих шести реальных возможностей (учащемуся они не предлагаются) может быть и случайным путем угадыва- ния, однако в этом кадре, благодаря тому что учащийся само- стоятельно конструирует порядок чередования букв в возмож- ном ответе, не содержится условий для непосредственного опо- знания выбора и учащемуся остается, пользуясь известными правилами движения, самому выбрать порядок следования авто- мобилей через перекресток. Очевидно, что -если в описанном примере предоставить уча- щемуся на выбор все шесть возможных решений, то такой операционный кадр превратится в кадр с вариантами ответа I рода. Следует обратить внимание, что в самом рисунке, в по- * Пример взят из журнала «За рулем», 1966, № 3, 134
ложении автомобилей, а также вопросе (в каком порядке пере- сечь перекресток) уже содержатся варианты возможных ответов для выбора, правда, в неявной форме. Пример 2. Операционный кадр представлен в следующем ва- рианте: «Укажите, какие из перечисленных подшипниковых узлов автомобиля требуют смены смазки при техническом об- служивании № 1: 1) подшипниковый узел водяного насоса; 2) подшипниковый узел переднего колеса; 3) подшипниковый узел заднего колеса; 4) подшипниковый узел главной передачи; 5) кривошипно-шатунный механизм; 6) оси рессор; 7) шкворень поворотной цапфы». Очевидно, что для выполнения этого задания с выбором от- вета необходимо1 знать правила технического обслуживания автомобиля и его устройство. Только при этих обстоятельствах можно правильно выбрать три позиции (1, 6, 7) из семи. Можно из приведенного описания операционных кадров с вариантами возможных ответов I и II рода сделать ошибочный вывод о том, что кадры II рода имеют большее учебное значе- ние и поэтому надо стремиться к созданию таких кадров. Такой вывод не будет до конца верным, так как кадры II ро- да, хотя и приближают пас к обучению на II уровне, все же остаются еще где-то на границе между знакомствами и копиями. Естественно, что нельзя сбрасывать со счетов и возможности быстрого достижения обученности на уровне знакомств с помо- щью операционных кадров с вариантами возможных ответов I рода. Для формирования знаний учащихся на уровне знакомств можно воспользоваться операционными кадрами другого типа — кадрами сравнения I рода*. Любой учебный материал обладает тем свойством, что в частных определениях содержится некото- рый элемент обобщения свойств сходных объектов, понятий или образов. Кадр сравнения предлагает учащимся найти общ- ность и различия в известных объектах, представленных в кад- ре. Например, сравнить рабочие процессы паровой и газовой турбины, прилагательное и причастие, свойства газов и жидко- стей, свойства хлора и серы и т. п. Существенная особенность таких заданий состоит в том, что учащемуся не надо искать сравниваемые свойства. Альтернатива ответов предлагается здесь же, и учащемуся достаточно лишь соответствующим обра- зом отметить свой выбор. * Операционные кадры сравнения второго рода используются для обуче- ния на II уровне. 135
Мы специально подчеркиваем эту особенность кадров — сравнения по усвоению знаний-знакомств: здесь учащемуся не приходится воспроизводить знания, а лишь отметить свой вы- бор. Такие кадры имеют учебное значение, поэтому в них важно показать все существенные линии сравнения и в этом отношении такие операционные кадры весьма подходящее средство', так как предлагают специально программированный материал для ана- лиза. Вот пример операционного кадра, построенного в виде кадра сравнения первого рода: Характеристики Вид резца I главная режущая кромка II вспомогательная режущая кромка III угол в плане Проходной Подрезной 1) <Р1—острый угол 2) (pj—прямой угол 3) —острый угол 4) фх—прямой угол 1) Фа—прямой угол 2) ф>2—острый угол 3) Фа—прямой угол 4) фа—острый угол 1) острый 2) прямой 3) тупой 4) острый 5) прямой 6) тупой Сравните геометрию токарного проходного и подрезного резцов, пользуясь резцами в натуре и таблицей, и выберите относящиеся к каждому резцу характеристики. Правильным ответом является: первая характеристика 1,4; вторая — 2,4 и третья —3,4. При помощи специального устройст- ва этот ответ может быть автоматически проконтролирован. Следует иметь в виду, что операционные кадры программ, используемые для формирования знаний учащихся на уровне знакомств, лучше всего строить таким образом, чтобы их содер- жание раскрывалось в сочетании на первых порах с материаль- ными или материализованными действиями (изображениями объектов). Когда при решении проблем с вариантами ответов I и II ро- да в качестве этих вариантов выступают не коды объектов — абстракции для учащихся, а сами объекты, тогда признаки, по которым ведется опознание, выделяются самими учащимися. Затем можно использовать операционные кадры на распо- знавание объектов лишь по их описанию. То же самое можно сказать и относительно операционных кадров сравнения I рода. Эту операцию хорошо задать в сочета- нии с предваряющей ее операцией сравнения реальных резцов (материальное действие) или их чертежей (материализованное действие). 186
Во всех случаях применения в составе учебной процедуры операционных кадров программ с выбором ответа I и II рода или сравнение I рода учебная деятельность никогда не выходит за пределы того узкого1 круга мыслительных операций, которые необходимы для рецепции и идентификации объектов изучения, т. е. операций, связанных с распознаванием или классифика- цией. Отсюда неизбежно следует вывод о том, что обучение, по- строенное на выборочных ответах в операционных кадрах про- грамм (в последовательных или разветвленных), не может обес- печить более высокого уровня обучения, чем уровень знакомств. Никакая изобретательность и никакие самые остроумные ухищ- рения не могут помочь достижению этим путем более высокого уровня обучения, подобно тому как любая утонченная изобре- тательность не может увенчаться созданием «вечного» двига- теля. Для достижения более высоких уровней обучения необходимо строить другие специальные процедуры в операционных кадрах обучающих программ. Перейдем к рассмотрению возможного построения операци- онных кадров обучающих программ для обучения па уровне знаний-копий (усвоение, позволяющее воспроизводить и обсуж- дать информацию об объектах изучения без опоры на объекты, по памяти и по1 смыслу). Наиболее простым видом операционных кадров этого вида являются кадры-подстановки. Это такие кадры, в которых про- пущено слово или фраза, формула или другой какой-либо эле- мент текста. Пример 1. «Дидактическая система, в которой управление процессом обучения осуществляется с преимущественным ис- пользованием программного управления, называется ....». Пример 2. «Объем информационного кадра не должен суще- ственно' превышать......бит». Пример 3. «Пропускная способность канала связи может быть подсчитана по формуле С=........бит/сек». Из примеров видно, что во всех случаях требуется конструк- тивный ответ, так как кадры-подстановки оформляются в виде текстовых абзацев, формул, чертежей, рисунков, графиков или объектов, в которых намеренно сняты некоторые существенные элементы, отражающие основные задачи обучения. Учащемуся предлагается вспомнить названия, внешний вид, очертания или даже описание этих элементов и заполнить пропуск в тексте. Для того чтобы это сделать, надо вспомнить соответствую- щие данные, воспроизвести их по памяти и изложить соответст- вующую информацию. Кадры-подстановки могут быть простыми (когда требуется вставить одно или несколько слов) или сложными, как, напри- 137
мер; «Припуском П на обработку называется (далее нужно сформулировать).......». В этом операционном кадре учащий- ся должен самостоятельно по памяти дать полную формулиров- ку понятия «припуск». Несмотря на простоту составления кадров-подстановок, нуж- но быть очень внимательным при их разработке, так как неожи- данный оборот и порядок слов могут вызвать затруднения при ответе. Например, такой кадр; «В коробку скоростей станка заливается .......масло». Трудно сказать, что в этом случае подразумевал програм- мист, оставляя этот пропуск для учащегося. Можно вписать сюда «свежее», «чистое», «машинное», «веретенное», «горячее» и т. д. Но каждый такой ответ носит неопределенный харак- тер. Иначе выглядит этот кадр в такой формулировке: «Детали коробки скоростей станка смазываются ....... (каким?) мас- лом марки ..................................».-' j Два уточняющих текст слова «каким?» и «марки» помогают учащемуся решить задачу более однозначно. Верными для пер- вого пропуска будут слова «жидким» или «машинным», а второ-, го — «индустриальное — 50». Для усвоения учащимися информации на II уровне могут быть использованы и операционные кадры-сравнения II рода. Кадры-сравнения II рода отличаются той особенностью, что для сравнения учащемуся задаются лишь названия параметров, а их характеристики ему приходится приводить по памяти. Удобно особенности этого вида кадров показать на примерах. Пример 1. «Сравните режимы резания при черновом и чис- товом обтачивании закаленной стали». Для ответа по этому кадру учащемуся необходимо вспом- нить, чем характеризуются режимы резания, а затем еще вос- произвести их соотношение по отдельным параметрам при чис- товом и черновом обтачивании. Пример 2. «Укажите общность и отличие в устройстве руле- вого управления автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-53Ф». Очевидно, что сумма знаний, которые надо воспроизвести учащимся, значительно превосходит объем самого ответа на данный кадр. Пример 3. «Укажите, чем отличается тонкая токарная обра- ботка от круглого шлифования по качеству получаемой поверх- ности». В этом примере учащемуся также необходимо для ответа вспомнить характеристики чистоты поверхности как по наимено- ванию и обозначению, так и по величине, которые не содержатся в самом тексте. Во всех операционных кадрах, содержащих задания на фор- 133
мирование знаний-копий, необходимо требовать от учащегося произнесения вслух выполняемой им деятельности (громко- речевое действие). Проговаривание вслух выполняемого дейст- вия особенно эффективно при первых пробах выполнения зада- ния. Затем может быть введена процедура проговаривания действия «про себя»: Для овладения учащимися знаниями на уровне умений необ- ходимо в дополнение к указанным выше разновидностям опера- ционных кадров разрабатывать специальные кадры, содержа- щие задачи па деятельность, соответствующую уровню знаний- умений. Это могут быть задачи на применение знаний в практической деятельности, условия которой формулируются близкими к тем, которые описаны в информационных кадрах программы. В качестве материала для создания задач могут быть ис- пользованы большинство стабильных задачников по ряду учеб- ных предметов. Однако при подготовке задач из учебных книг необходимо учитывать два условия. Первое условие состоит в том, чтобы подобранные задачи требовали для своего решения применения в основном готовых знаний учащихся без существенного преобразования этих зна- ний. Второе условие состоит в требовании создания возможно- стей для прямого использования приобретенных умений. Посмотрим на примерах структуру кадров-задач по овладе- нию знаниями-умениями. Пример. «Рассчитайте скорость резания и при обработке ме- талла на токарном станке, если диаметр заготовки d=50 мм, а число оборотов п = 300 об/мин-». Очевидно, что эту задачу учащиеся решают, используя усво- енную ими формулу для расчета скорости резания в нетранс- формированном виде jtdn v —-----. 1000 Возможна постановка этой же задачи в таком виде: «Рассчитайте число оборотов шпинделя станка, если диаметр заготовки tZ = 50 мм, а необходимая скорость резания v = =47 м/мин». В этом случае учащийся воспроизводит по памяти формулу для расчета скорости резания, производит посильную для него на основе математических правил ее трансформацию и полу- чает формулу вида: lOOOv п - ----, nd которую и использует для расчета. 139
Приведем построение задачи на использование знаний-транс- формаций. Пример. «Определить скорость резания при круглом попут- ном шлифовании, если диаметр заготовки с?3 = 50 мм, число обо- ротов заготовки п = 300 об/мин, диаметр шлифовального круга с?ш=500 мм, а число его оборотов пш = 3000 об/мин». Эту задачу нельзя решить путем буквального приложения приведенной здесь формулы. Требуется углубленный анализ существа процесса и вывод расчетной формулы (т. е. существен- ное преобразование исходных знаний и перенос умений в новые условия). Проанализируем еще примеры операционных кадров, содер- жащих задачи на знания-умения. Пример 1. «Установите на станке заданный режим обработки (даются значения режимов)». Пример 2. «Разберите данный (называется) узел». Пример 3. «Отрегулируйте данный (называется) узел». В этих примерах показаны простые задания на прямое ис- пользование полученных знаний. Сравним их с кадрами-задача- ми на знания-трансформации: 1. «Выберите и установите на станке режим обработки дан- ной (задается) заготовки». 2. «Проверьте и (при необходимости) отрегулируйте данный (называется) узел». 3. «Проверьте и (при необходимости) отремонтируйте данный (называется) узел». Во всех случаях приведенных задач на знания IV уровня соз- даются условия многозначности решений, требующих достаточ- ного опыта и серьезной на его основе мыслительной деятель- ности для принятия правильного решения. Учащемуся приходит- ся прежде всего задавать себе вопрос: «Как нужно поступить, чтобы правильно применить в данной ситуации имеющиеся зна- ния?». Тогда как в задачах на знания-умения требуется лишь вспомнить «как это1 нужно сделать?» и применить готовые зна- ния к решению задачи. В самом деле, для того чтобы установить режим резания на станке (ом. п. 1), надо вспомнить и знать, что имеется таблица положений рукояток коробок скоростей и подач, в соответствии с которой надо действовать, т. е. выполнить прямое действие. В случае же предварительного выбора режимов, подходящих для данного станка, надо их сообразовать с диапазоном регули- рования скоростей и подач и найти соответствующий оптимум значений режимов. Это не прямая деятельность, а деятельность, требующая учета многих факторов, переноса ранее выполнен- ных аналитических выкладок в новые условия. 140
То же самое можно сказать и относительно других приведен- ных выше примеров. Если задачи на знания-умения требуют лишь прямого вы- полнения действий на основе нетрансформированных знаний, то овладение знаниями-трансформациями предъявляет требование переосмысления, соотнесения, анализа или синтеза ранее приоб- ретенного опыта. Можно сказать, что задачи на знания-трансформации могут быть созданы на основе любых реальных практических задач данного уровня трудности. Нет необходимости подчеркивать, что операционные кадры программ, разрабатывающие процедуру обучения на уровне умений и трансформаций, отроются исходя из предположения, что учащиеся уже владеют знаниями на уровне знакомств-копий. Если это так, то задачи могут ставиться на выполнение дейст- вий сразу в умственном плане, минуя и материальную, и громко- речевую форму их выполнения. В противном случае первые два этапа (знакомства и копии) должны быть включены в логику операционных кадров шага, правда, в несколько сокращенном (по количеству) виде. Наличие кадра обратной связи в шаге обучающей программы позволяет формировать параллельно с рабочим действием конт- рольное действие, от которого зависит правильное и безошибоч- ное усвоение учебного материала и последующая свобода в применении знаний. Кадр обратной связи является обязательным спутником опе- рационного кадра: за каждым операционным кадром немедленно следует один или несколько кадров обратной связи. О методике разработки этих кадров рассказано ниже. § 8. Роль и значение помощи учащимся в решении задач, поставленных в операционных кадрах Программированное обучение исходит в разработке содер- жания и методики обучения из того положения, что учащийся в процессе овладения знаниями должен преодолевать посильные трудности: решать задачи, использовать полученные знания для приобретения новых. Как уже было показано (см. § 7), в каждом кадре каждого шага обучения содержится определен- ная задача, которая для своего решения требует от учащегося активной работы по овладению знаниями. Однако трудности, которые ставятся на пути учащихся, должны обладать разумной мерой, учитывающей вместе с познавательными силами учаще- гося и ряд других обстоятельств. 141
Существенная особенность в постановке мыслительных задач в программированном обучении состоит в том, что учащемуся не просто предлагаются те или иные задачи, для которых он должен самостоятельно находить решение, но и в том, что уча- щемуся должна оказываться необходимая помощь с целью по- лучения от него правильного или достаточно близкого к пра- вильному ответа. В последовательных программах помощь учащемуся оказы- вается только для получения правильного ответа. В разветвлен- ных программах, где учащийся выбирает один ответ из ряда правдоподобных, помощь учащемуся состоит в промежуточном истолковании возможных неверных решений. Рассмотрим способы оказания помощи учащемуся при обу- чении с использованием последовательных и разветвленных про- грамм. Наиболее существенной помощью является такая разра- ботка программы, когда переход от одного шага к другому •совершается настолько легко и непринужденно, что учащийся не замечает того, как он, преодолевая ступень за ступенью, про- двигается к определенным вершинам овладения предметом. В самих операционных кадрах программ помощь обычно проявляется в подсказке или в намеке на правильный ответ. Подсказка отличается от намека тем, что в первом случае учащемуся указывается, как нужно ответить, а во втором — дается лишь сигнал для ориентировки в данной ситуации, по которому учащийся может догадаться, каким должен быть пра- вильный ответ. В последовательных программах преимущественное примене- ние находят намеки, тогда как в разветвленных вынужденно вводятся подсказки. При разработке подсказок и намеков необ- ходимо каждый раз анализировать текст, выявляя причину воз- можного затруднения учащегося. Намек помогает активному взаимодействию учащегося с учебным материалом, стимулирует познавательную деятельность и интерес. В обучающих программах используются разнообразные на- меки: предметные, формальные, контекстные, последовательные и др. (Названия намеков выбраны довольно произвольно для удобства их анализа и применения.) К предметным намекам относятся такие, которые позволяют по признакам объекта или понятия назвать его. Например, «Ме- таллический стержень, имеющий на одном' конце головку, а на другом резьбу, называется........»; «Стержень с резьбой на обоих концах называется.......». В этом случае активизируются предметные ассоциации уча- щихся, так как «стержень с головкой и резьбой» — болт, а «стержень с резбой ,на обоих концах» — шпилька. Здесь намеком является признак предмета. Можно было бы вторую часть фра- 142
зы конструировать таким образом, чтобы намеком был предмет: «Шпилькой называется стержень, имеющий.............на обоих концах». Заполняя пропуск в предложении, приведенном в первом случае, учащийся может сказать, что «стержень с головкой и резьбой» называется винтом, и он будет прав. Но понятие «болт» более широкое, чем винт, и если мы хотим, чтобы учащийся пользовался этим понятием, то нам необходимо прибегнуть к формальному намеку. Например: «Металлический стержень, имеющий на одном конце головку, а на другом резьбу, называет- ся б..:....(или б )». В этом случае начальная буква «б» (болт) является фор- мальным намеком, таким же намеком является указание числа букв точками или черточками. Очевидно, что предметные намеки необходимы при отработке терминологических заданий в опера- ционных кадрах программ. Контекстные намеки исходят из четкой логики и системы знаний, представляемых текстом. В кадре с контекстным наме- ком все слова логически связаны между собой и каждое слово непосредственно связано со смыслом всего тезиса. Контекстные намеки особенно сильны в определениях, формулах, схемах, ри- сунках, чертежах и технологических картах. Например, закон сохранения и превращения энергии с контекстным намеком был бы записан в операционном кадре следующим образом: «Во всех процессах, происходящих в природе, энергия не возникает и не а)........, она только б).....из одного вида в другой в экви- валентных количествах». Слова «исчезает» и «превращается» здесь очевидны из самого контекста, в то же время они отра- жают сущность сообщаемого закона. Возможны и другие виды намеков, например, использующие параллелизм в грамматических конструкциях: «Чем выше дав- ление, тем меньше объем, занимаемый газом. Чем меньше дав- ление, тем.......объем может занимать газ». Можно воспользоваться перестановкой элементов предложе- ния для создания проблемной схемы, намеком к решению кото- рой будет содержание предшествующего предложения или кадра. Например, «Стоимость изделия складывается из себе- стоимости и накладных расходов. Себестоимость можно полу- чить вычитанием........из.......». В операционных кадрах программ используются намеки для изучения чертежей, графиков, рисунков. В этом случае часто требуется словесный ответ учащегося при несловесном намеке. Такие виды намеков должны получить особенное распростране- ние в программах по предметам естественнотехнического цикла обучения. Во всяком случае, изобретательность в намеках мо- жет быть чрезвычайно богатой и каждому учителю это хорошо известно. 143
Нс надо, однако, думать, что все обучение по программе строится на намеках. Обучение начинается с четких намеков того или иного вида и заканчивается полным отсутствием наме- ков. Такую особенность в программированном обучении назы- вают затуханием намеков. Следует иметь в виду, что затухание относится не к применению намеков в программе в целом, а только намеков, относящихся к определенному шагу или группе, раскрывающих какое-то понятие. Затухание намеков означает лишь, что для понятия, вводи- мого впервые, намеки достаточно «прозрачны», а если это же понятие используется по ходу программы, то необходимо вспом- нить все относящиеся к нему сведения без намеков. Если на некоторой ступени обучения большинство учащихся делает характерные ошибки — это не значит, что необходимо увеличивать «прозрачность» намеков (переход от контекстных к формальным); скорее это дает основание к сокращению раз- мера информационного кадр4 и увеличению числа операцион- ных кадров в шаге, т. е. к совершенствованию программы. Буквальные подсказки менее богаты вариантами, так как предполагают сообщение правильного ответа сразу же после вопроса. Ценность такой подсказки очевидно невелика, хотя и имеет смысл — лучше рассказать учащемуся, как решать задачи данного типа, чем вообще оставить его ,в неведении *. В про- граммированном обучении буквальные подсказки не использу- ются. Применяется так называемая завуалированная подсказка. Сущность такой подсказки в разветвленной программе состоит в том, что для ответа на вопрос учащемуся предлагается выбор из серии правдоподобных ответов, из которых только один пол- ный и правильный. Естественно, что необходимо твердо знать предмет, чтобы из кадра в кадр уметь правильно сделать выбор ответа. Неправильный выбор влечет за собой необходимость ознакомиться с соответствующим разъяснением и возвратиться к началу пути. Завуалированные подсказки, применяемые в последователь- ных и разветвленных программах, имеют учебное значение и они существенно отличаются от тех подсказок, с которыми ведет борьбу каждый преподаватель. Система подсказок в разветвленных программах не имеет тенденции постепенного затухания, как это имеет место по отно- шению к намекам в последовательных программах. Здесь овла- дение предметом со стороны учащегося проявляется не только в способности обходиться без подсказок, но и в более твердых и безошибочных выборах правильного ответа и понимания огра- ниченности правдоподобных ответов. * Учащийся, подсматривающий кадры обратной связи до самостоятель- ного решения задач операционных кадров, пользуется буквальной подсказкой. 144
В комбинированных программах используются намеки в по- следовательных частях программы и подсказки в ее разветвлен- ных разделах. Возможно применение подсказок и в последова- тельных программах. Такие случаи относятся особенно к терми- нологическим синонимам и хронологическим деталям. § 9. Кадры обратной связи и методика их введения в текст программы Кадры «информация» и «операция» составляют остов шага обучающей программы, но не весь шаг. Как показано советски- ми физиологами [2] и психологами [38], формирование умствен- ного действия происходит по некоторому образцу и в процессе его формирования оно должно постоянно сравниваться с этим образцом. Человек для сознательного овладения знаниями и умениями должен постоянно получать сигналы об успешности своего обучения и таким путем управлять своими действиями. В обучающую программу с этой целью введен кадр обратная связь, в котором содержатся необходимые указания, помогаю- щие учащемуся производить самоконтроль состояния формирую- щегося у него умственного действия. Число кадров обратной связи всегда равно или больше числа операционных кадров. Кадры обратной связи дают возможность сделать каждый этап формируемого умственного действия подконтрольным са- мому учащемуся и на этой основе осуществить саморегулирова- ние процесса обучения, т. е. известную его автоматизацию. Для формулирования кадров обратной связи пользуются теми указаниями, которые записаны в шестой строке матрицы (см. табл. 5). Термин «обратная связь» заимствован из области автомати- ческого управления. Если в какой-либо организованной системе информационный сигнал направлен не только от управляющего устройства к управляемому, но и обратно, то говорят, что такая система обладает обратной связью. В управлении с обратной связью возникает замкнутый цикл, и каждое отклонение в дей- ствии организованной системы от эталона может быть немед- ленно скор р актировано. В обычном преподавании педагог, управляя познавательной деятельностью учащихся, не имеет постоянной обратной связи с учащимися. Он устанавливает ее эпизодически, когда ведет опрос. Этот вид общения называют внешней обратной связью. Учащийся, читая обычный учебник или инструкцию к практиче- ской работе, организует свое взаимодействие с ними только по «каналу прямой связи», часто не зная, правильно ли он пони- мает, действует и усваивает учебный материал. 145
Имеющиеся в таких учебниках контрольные вопросы и зада- чи не всегда сопровождаются подробными указаниями, по кото- рым учащийся смог бы проверить правильность своих суждений и выводов. Все это ведет к малой эффективности самостоятель- ной работы учащегося с таким учебником. Одним из основных принципов программированного обучения является требование немедленного сигнализирования ученику по каналу обратной связи о правильности ответа учащегося для исправления ошибки в случае, если она появилась. Так между программированным текстом и учащимся устанавливается об- ратная связь, и программа постоянно как бы следит за действия- ми учащегося, стабилизируя обучение. Это очень важная осо- бенность программированной инструкции. Учащийся не делает ни одного шага, не будучи уверенным, что он сделан или понят им совершенно правильно. Обратную связь, предназначенную для информирования самого учащегося об успешности его рабо- ты, называют внутренней обратной связью. Постепенно, однако, обратная связь в виде прямого ответа на задачи операционных кадров уступает место таким ее видам, когда учащемуся для правильного ответа приходится действо- вать самостоятельно. Стимулируя активность учащегося в этом направлении, можно постепенно переходить к такому учебному тексту, в котором обратная связь содержится в неявном виде. Это одна из важнейших проблем программированного обучения, которая требует еще своего решения. Сигналы обратной связи в технических устройствах возни- кают лишь в моменты разладки процесса, т. е. обратная связь функционирует только при нарушениях в работе, вызывая появ- ление управляющего воздействия. В программированном обучении мы имеем дело с управле- нием не технической, а живой системой, особенностью которой является постоянный поиск и осуществление контрольного дей- ствия наряду с рабочим. Лишение любой обучающейся системы обратной связи равно- сильно разрушению процесса обучения. Отсюда возникает вывод о необходимости обеспечения ученика систематической обратной связью для облегчения формирования у него умений выполне- ния контрольного действия. Значение обратной связи не исчерпывается указанием пра- вильности умственных пли физических действий, выполняемых учащимися. Сигналы обратной связи оказывают мощное психо- логическое воздействие на установление произвольного и после- произвольного внимания учащихся па уроке, являясь положи- тельным стимулятором в обучении. Необходимое подкрепление для возникновения познаватель- ного интереса и внимания создается большой вероятностью сов- 146
падения характера действий учащихся и указаний, содержащих- ся в сигналах обратной связи. Это- очень важное свойство обратной связи часто упускается многими изучающими систему программированного обучения. В кадрах обратной связи может не только сообщаться вер- ный ответ, но и несколько развиваться учебный материал, изла- гаемый в информационных кадрах. Такой прием способствует преодолению опасности ослабления внимания учащихся к кад- рам обратной связи. Сигналы обратной связи могут давать позитивное истолкова- ние действий учащегося, усиливая выводы, к которым пришел ученик, и подкрепляя приобретенные умения. Такую обратную связь называют положительной. Особенно- ярким и простым примером .внутренней положи- тельной обратной связи может быть комментарий к правильному ответу, который прочитывает ученик после работы с альтерна- тивным рядом операционного кадра разветвленной программы: «Правильно, Ваш ответ был бы еще более полным, если бы...». Внутренней положительной обратной связью пользуется уче- ник -и в последовательной программе, когда при сравнении сво- его ответа с эталонами он обнаруживает совпадение. Сигналы обратной связи могут давать негативное истолкова- ние действий учащегося, указывая на их ошибочность или не- точность, и в этом случае существенно стирая тот след, который был заложен в памяти учащегося непосредственного в процессе неверного действия. Такую обратную, связь принято называть отрицательной. Примерами действия внутренней отрицательной обратной связи в разветвленной программе могут служить тексты, прочи- тываемые учащимися при ошибочном выборе ответа, а внутрен- ней обратной связью в последовательных программах — само- стоятельное осознание ошибки при сравнении своего действия с эталоном. Внешняя положительная и отрицательная обратные связи могут быть осуществлены только самим педагогом, после беседы с учащимся или после проверки его работы. Обращаем внимание на различие в сигналах внешней и внутренней положительной и отрицательной обратных связей, которое состоит в одной существенной детали: внешняя обрат- ная связь необходима на более низком уровне овладения учени- ком контрольной функцией в обучении, тогда как внутренняя обратная связь строится на сознательной деятельности самого учащегося. При некотором запасе знаний и умений по данному предмету отпадает в значительной мере .необходимость во внеш- ней обратной связи и процесс обучения превращается в процесс самообучения, регулируемый лишь внутренними обратными связями. 147
Таким образом, на некотором этапе обучения отпадает необ- ходимость во внешних управляющих воздействиях и процесс регулируется лишь внутренними воздействиями, идущими от осмысления самим обучающимся своих действий. Это означает, что возникает объективная возможность перейти в обучении от преимущественного использования программированного текста к частично программированному (новые знания) и непрограм- миров энному. Из опыта разработки программированных учебных материа- лов можно сделать заключение о том, что обратная связь—это не просто полный и правильный ответ (эталон) на вопросы опе- рационных кадров. Структура и содержание кадров обратной связи могут быть довольно гибкими, позволяющими вести процесс обучения с различной степенью самостоятельности учащегося. Можно различать, исходя из анализа программированных текстов, следующие разновидности кадров обратной связи: а) информационные; б) обучающие; в) решающие; г) результа- тивные. Кадры информационной обратной связи применяются в слу- чае ошибок учащегося, проистекающих от невнимания, нечетко- сти представлений об условии задачи, неточности выбора плана решения и по другим причинам, не связанным с усвоением пред- шествующего данному шагу учебного материала. В этих кадрах учащиеся информируются о плане решения задачи и о методах выбора средств решения. По-видимому, в содержательном отношении в этих кадрах могут быть приведены указания по методике выполнения проверочной процедуры, ука- зания о принципе сравнения своего решения с эталоном, указа- ния на признаки правильности результата действия и другие указания, облегчающие учащемуся нахождение и выполнение контрольного действия, необходимого для самостоятельного осмысления им результатов обучения. Следовательно, кадры информационной обратной связи не дают учащемуся ответа в готовом виде, а заставляют его самостоятельно осуществлять поиск решения о правильности понятного и усвоенного, а при необходимости самостоятельно принимать решение о. возврате и повторении учебных процедур данного шага. Кадры обучающей обратной связи вводят дополнительные, более элементарные, чем в операционных кадрах, учебные про- цедуры, позволяющие дообучить учащегося некоторым плохо усвоенным приемам умственных или физических действий. Кад- ры обучающей обратной связи наиболее характерны для раз- ветвленных программ (на ветвях неверных выборов), но могут применяться и в последовательных программах. Иногда кадры обучающей обратной связи обозначают термином «подпрограм- ма», имея в виду, что это элемент обучающей программы, вклю- 148
чаемый в работу при определенных условиях, например при ошибке учащегося, вследствие незнания или слабого знания отдельных положений учебного предмета. Таким образом, кадры обучающей обратной связи (подпро- грамма) содержат дополнительные учебные процедуры, строя- щиеся по общей схеме: информация — операция — обратная связь. Кадры решающей обратной связи, не предъявляя ученику полный и правильный ответ, содержат разъяснения и подробные комментарии для отыскания этого ответа. Читая кадры решающей обратной связи, ученик может узнать не только ход решения, но и качественные особенности хода решения задач данного типа. Простым примером решаю- щей обратной связи может служить описание хода решения математической задачи. Надо сказать, что кадры решающей обратной связи могут использоваться в виде намеков или подсказок и тогда они час- тями как бы вплетаются в ткань программы, чередуясь с опера- ционными кадрами. Кадры результативной обратной связи дают возможность учащемуся узнать, правильно ли им выполнено то или иное действие. Наиболее простым примером результативной обратной связи является цифровой ответ. Может быть приведена с этой целью какая-либо' наглядная схема или словесный правильный ответ без комментариев. Очевидно', что результативная обратная связь является наи- менее гибким средством регулирования хода процесса обучения, однако необходимым средством. Более того, результативной обратной связью обязательно сопровождается каждый операци- онный кадр программы, тогда как другие кадры обратной связи могут быть использованы в зависимости от соображений про- граммиста. Можно предположить, что в ситуациях обучения, о которых имеется наиболее полное представление по характеру отклонений учащегося от заданного пути усвоения учебного материала, удобно пользоваться результативной обратной связью, как наи- более экономным средством регулирования. Этот случай в наи- более чистом виде нам предоставляют последовательные про- граммы скиннеровского типа. Переход к информационной, решающей и обучающей обрат- ным связям необходим всякий раз, когда нет уверенности в оди- наковой успешности течения процесса усвоения знаний у всех учащихся. Решающую и обучающую обратные связи удобнее всего вво- дить на основе выборочной методики поиска ответа. Выбороч- ной методикой можно пользоваться и в логике последовательных 149
программ, создавая однако -в каком-то пункте необходимые раз- ветвления. Информирующая обратная связь, занимая промежуточное место между результативной и двумя другими видами обратной связи, используется на некотором этапе для наведения учащего- ся в поиске решения на правильный путь. В последовательной программе вслед за основным текстом операционных кадров записаны кадры обратной связи. В этих кадрах содержится полный и правильный ответ на вопросы и задачи, предлагаемые в операционных кадрах программы. Предъявление программы с помощью обучающей машины не дает возможности подсмотреть ответ до его самостоятельно- го конструирования (так устроена машина). В этом случае кад- ры обратной связи —еще более действенное средство улучшения качества и стабильности обучения. В разветвленных программах обратная связь устанавливает- ся более гибко. Здесь не просто сообщается правильный ответ после любой ошибки (грубая настройка), а постепенно, с по- мощью преимущественно кадров информирующей обратной связи, исправляются все возможные отклонения от правильных действий и учебный процесс плавно вводится в свое русло («тон- кая» или «плавная» настройка). После неверного ответа учаще- муся даются необходимые разъяснения по существу ошибки и предлагается снова произвести поиск приемлемых путей реше- ния проблемы. И так до тех пор, пока все факторы разладки процесса обучения не будут выявлены и устранены. Кроме того, обратная связь в разветвленных программах дает возможность преодолеть в некоторой мере ограниченность мыслительных действий учащегося, возникающую из-за конечно- го числа предлагаемых ученику правдоподобных ответов. Хорошее комментирование каждой альтернативы в кадрах об- ратной связи может давать богатый материал для развития мышления. В последовательных программах ошибка учащегося выяв- ляется и объясняется менее обстоятельно, и он -может механиче- ски -воспринять правильное решение по сигналу обратной связи, оставаясь наедине с вопросом «почему?». Попытки и в последова- тельных программах осуществлять «плавную» настройку ведут к значительному увеличению общего „числа кадров, которые не всегда оправданно предъявляются всем учащимся. Многие уча- щиеся могут продвигаться более быстро, а в разветвленных программах «плавная» настройка не увеличивает учебного пути для всех учащихся. В то же время в последовательной програм- ме при «пла-вной» настройке все учащиеся испытывают эффект торможения. В последовательных программах «плавная» на- стройка (разъяснение возможных ошибок) может и не потребо- ваться. 150
Наконец, кадрами обратной связи может обеспечиваться возможность прибегнуть к помощи преподавателя для разреше- ния неожиданной задачи и рассмотрения нестандартной ситуа- ции или вопр"осд. Итак, обратная связь позволяет с помощью программы руко- водить работой учащихся и выправлять возможные ошибки и отступления от правильного усвоения учебного материала. В обратной связи состоит ключ к некоторой автоматизации процесса обучения. Обратная связь в программах должна быть ясной и четко выраженной, так как имитирует слежение и поощряющее воз- действие педагога на учащегося. Очевидно, что приемы активи- зации и обратной связи — две стороны одного1 и того же воз- действия, обеспечивающего необходимое внимание учащихся в процессе учебной работы. § 10. Контрольные кадры обучающей программы В обучающей программе для осуществления внешней обрат- ной связи, которая позволяет судить о том, как понимает и усваивает учебный материал учащийся, используются специаль- ные контрольные кадры, называемые тестами. Тест (test) в переводе с английского означает испытание, пробу, проверку. Это слово применяется для обозначения раз- личных видов пробных и проверочных испытаний, применяемых для оценки-эффективности обучения*. Чем же отличаются тесты от обычных письменных контроль- ных работ? Во-первых, тем, что они проводятся часто и поэтому могут не требовать от учащегося больших письменных изложений. Учащемуся бывает достаточно лишь вписать недостающее слово или символ в предложение, подчеркнуть фразу или поставить условный значок перед избранным им решением, сформулиро- вать ответ или решить задачу. Применяемые на каждом шаге обучения тесты чрезвычайно экономны в отношении затрат уча- щимся времени на непосредственное выполнение действий, но с их помощью можно получить массовую и полную картину со- стояния знаний и умений учащихся. Во-вторых, тесты обладают большой гибкостью в выявлении узких контрольных целей. В-третьих, благодаря узкой направленности тестов удается очень подробно1 сформулировать и точно очертить задачу каж- дого теста и на этой основе воспользоваться соответствующими критериями, по* которым можно судить о выполнении дидакти- ческой задачи. * В английской и американской педагогике используют тесты для про- верки так называемых интеллектуальных способностей, буржуазная основа таких тестов уже не требует разъяснений. Мы имеем в виду не эти тесты. 155
Тесты это не обычные операционные кадры, не имеющие со- ответствующего кадра обратной связи, как может показаться на первый взгляд. В контрольных кадрах учащемуся предлагаются новые задачи и создаются новые условия для деятельности. Чаще всего учащийся должен воспользоваться прямо умствен- ным действием, усвоенным для решения той или иной мысли- тельной или практической задачи, и тем самым выявить проч- ность и точность усвоения. Для выявления овладения учеником знаниями-знакомствами могут быть использованы тесты с выбором ответа и тесты- сравнения, которые отвечают требованиям критерия K3h(Ki)- Методика разработки таких тестов может быть заимствова- на из опыта составления соответствующих операционных кадров программ. Частично такие кадры после соответствующей обра- ботки используются для тестов. В тестах с выбором ответа I рода учащийся узнает правиль- ный ответ, отличая его от правдоподобных. Тесты с выбором ответа I рода не требуют предварительного воспроизведения учебного материала, а выполняются путем простого сопоставле- ния приведенных в перечне альтернатив и узнавания на этой основе известного ответа, тезиса или объекта. Они отличаются от тестов с выбором ответа II рода. Чтобы более точно судить о качестве знаний-знакомств уча- щихся, число контрольных кадров должно быть больше одного, и вот почему. Если ограничиваться одним контрольным кадром, допустим с серией из четырех возможных ответов, то вероят- ность того, что учащийся случайно указал правильный ответ, сравнительно большая (порядка 25%). Практически она еще больше и ее следует подсчитывать по формуле Р=~, т где Р—вероятность случайного угадывания ответа; г — коэффициент овладения учащимся знаниями на уровне знакомств; т — число вариантов выбора в одном кадре. Значения коэффициента г могут быть получены путем экспе- риментов и сопоставлены с критерием Как показывают опыты, коэффициент г>1 иногда и в тех случаях, когда учащиеся вообще не изучали данного' предмета. Предположим теперь, что учащемуся предлагается несколько контрольных кадров. В этом случае вероятность случайного1 уга- дывания правильного ответа В прогрессивно снижается, соответ- ственно увеличению числа кадров и может быть рассчитана по следующей формуле: В = ----21---рт И __ p)n-m ml (п — т)1 152
где п — число контрольных кадров; т — количество правильных ответов, при котором выстав- ляется положительная оценка; Р — вероятность правильного угадывания в одном контроль- ном кадре (в нашем примере Р= — , порядка 25%). Предположим, для получения отличной отметки требуется, чтобы т — п, тогда = Рт. Хорошую и удовлетворительную отметки соответственно по- лучим ПО' формулам: В = -----(1 _ тх’. (п —mi)! В, =----------Р"М1 — Р}п~т‘; тг (п — т2)! причем количество правильных ответов mt и т2 для соответст- вующих значений п будем принимать согласно данным, указан- ным в табл. 6. Таблица 6 Число контрольных кадров п Число правильных ответов т, при котором выставляется оценка хорошо (mH удовлетворительно (т2) ‘ 2 2 1 3 2 2 4 3 2 5 4 3 5 4 Вероятность случайного ответа (в процентах) в зависимости от числа контрольных кадров показана в табл. 7. Таблица 7 Показатель Вероятность случайно правильного ответа в % при числе контрольных кадров Оценка ответа 2 1 3 4 5 6 в1 6 ! 1,56 0,4 0,1 0,0025 отлично 14 1 6 4.7 1,5 — хорошо В3 75 | 21 15 8,75 3,4 посредственно 153
Из данных табл. 7 видно, что уже при двух-трех правильно выполненных контрольных кадрах (двух-трех ответах) знания- знакомства учащегося могут быть оценены на отлично, так как вероятность случайного ответа очень мала (6 и 1,56%)' Для получения уверенной оценки «хорошо» или «посредст- венно» учащемуся должно быть предложено соответственно 44-5 контрольных кадров (см. табл. 6 и 7). Очевидно, что в соответствии с принятыми критериями оцен- ки знаний-знакомств учащихся и допустимого числа ошибочных ответов должно быть кодировано1 устройство для контроля знаний учащихся. На нижнем уровне это устройство должно быть пригодно для суммирования отметки, по крайней мере, по четырем контрольным кадрам с выборочным ответом из серии четырех возможностей в каждом кадре. Тесты-сравнения I рода для диагностики знаний-знакомств могут быть составлены исходя из методики, изложенной выше, по отношению к разработке соответствующих операционных кадров программ. Оценка выполнения тестов-сравнения может быть произведе- на по критериям для тестов с выбором ответа с той лишь раз- ницей, что в формулах (см. стр. 153) следует соответственно по- нимать: п — общее число позиций сравнения в контрольных кадрах; пг — количество правильно выбранных позиций, при котором выставляется положительная оценка; Р — вероятность правильного угадывания k позиций сравне- ния из I имеющихся в одном кадре. Для контроля усвоения знаний-копий необходимо разрабо- тать тестовые процедуры, требующие воспроизведения по памяти определенных знаний и конструирования ответа, используя эта- лон, схему или другую опору, помогающую в известной мере расположить в необходимом порядке воспроизведенные элемен- ты ответа. При этом учащийся должен показать осмысленное владение усвоенной информацией, т. е. должен уметь анализи- ровать ее и излагать в различных вариантах. Наиболее простым видом тестов этого вида являются тесты- подстановки. Тесты-подстановки. Если в обычной последовательной про- грамме убрать колонку сигналов обратной связи, то из се опе- рационных кадров-подстановок получим тесты-подстановки. Конечно, такая механическая процедура не вполне пригодна для разработки теста. Тест необходимо создавать, используя те понятия, которыми оперирует программа. При этом тексты, ис- пользуемые в программе и тесте, могут быть как угодно близки- ми. Это объясняется главным образом назначением тестов-под- 154
становок, применяемых для определения того, как учащиеся владеют терминологией и фактическим материалом предмета. Оформляя контрольные кадры обучающей программы в виде тестов-подстановок, надо хорошо1 разобраться в том, какие цели преследуют такие тесты, для того чтобы заложить ,в них адек- ватные задачи. Основная цель тестов-подстановок — проверка прочности владения терминологией, знания формулировок, правил, конеч- ных формул, видов кривых, схематических изображений, черте- жей, рисунков и других элементов учебного материала, которые требуется запомнить, легко и быстро при необходимости вос- производить по памяти и по смыслу. Оценка знаний-копий учащегося не может быть сделана по одному контрольному кадру, так как задача всякого обучения состоит в овладении учащимся системой понятий данного раз- дела учебного предмета. Поэтому оценку знаний-копий удобно выводить после изучения учащимися по крайней мере группы или темы обучающей программы непосредственно по критериям, приведенным в табл. 4 (см. стр. 61). Для контроля знаний-копий могут быть использованы тесты с выбором ответа II рода. Специфика этих тестов состоит в том, что их альтернативный ряд строится, исходя из естественной ситуации выбора, когда все компоненты ряда верны, но1 неравно- правны в смысле очередности их использования. Структура тестов с выбором ответа II рода ясна из примеров, приведенных ранее для соответствующих операционных кадров программ. Оценка тестов с выбором ответа II рода может производить- ся по критериям и формулам для тестов I рода, однако табл. 7 для этой цели не годится, так как тесты II рода могут иметь бо- лее чем одну возможность выбора в каждом контрольном кадре. Можно привести еще один вид тестов для контроля знаний- копий — тесты-сравнений II рода. Выявление и оценка знаний- понятий с помощью тестов-сравнения II рода наиболее проста. Учащемуся дается задание сравнить объект А с объектом В, при этом существенные черты сравнения он выбирает сам, ис- ходя только из того, какая им может быть воспроизведена по памяти информация об объектах изучения, так как в самом те- сте не приводится никаких данных (кроме, может быть, наибо- лее общих условий) о позициях сравнения. Оценку тестов-сравнений II рода можно вести по критериям, указанным в табл. 4. Надо иметь в виду, что по тестам-сравнениям II рода нельзя оценивать знания-копии учащихся, руководствуясь лишь одним контрольным кадром. Обычно в конце группы используется се- рия контрольных кадров, к которым могут быть применены ука- занные выше и другие виды тестов II уровня. * 155
Определение уровня овладения учащимся заниями-умениями может быть осуществлено с помощью тестов-задач, решаемых путем применения званий в процессе интеллектуальной или фи- зической деятельности. Тесты-задачи. Этот вид тестов отличается установкой на применение знаний в буквальном или преобразованном виде для выполнения некоторых заданий, аналогичных тем, которые были использованы для разработки системы операционных кадров шагов или групп. В тестах-задачах содержатся лишь начальные условия, а результат решения задачи показывает уровень при- обретенных знаний-умений. Тесты диагностики знаний-трансформаций могут быть со- ставлены исходя из приведенных выше соображений относи- тельно операционных кадров программ, формирующих поведе- ние ученика на данном уровне. Кроме того, можно воспользоваться тестами-переносами. Многие явления объясняются, исходя из одних и тех же принци- пов. Умение применить знания, приобретенные при изучении одних явлений для объяснения других, подчиняющихся тем же закономерностям, или использовать умения и навыки для вы- полнения сходной работы является основным требованием подобных тестов. Такими тестами очень удобно проверять политехническую ориентировку учащихся, выявлять гибкость в знаниях по специ- альности, кругозор по общетехническим предметам. Примером такого' теста явилось бы предложение учащимся, изучавшим устройство автомобиля, объяснить устройство трак- тора по рисункам, чертежам или материальной части. Тесты-переносы являются показателем не столько знания фактов, сколько достигнутого умения применять знания на практике для решения тех или иных задач. Разрабатывая такие тесты, необходимо тщательно учитывать запас знаний учащего- ся и возможности их переноса на группу сходных явлений. Оче- видно, что1 тестами-переносами осуществляется сопоставление эффективности обучения на уровне знаний-трансформаций. Тесты-скорости. Есть целый ряд дисциплин и профессий, где одного лишь знания предмета недостаточно. Основным требова- нием к специалистам по этим профессиям является быстрое и четкое применение знаний и умений. Тесты-скорости должны выполняться учащимися за установ- ленный промежуток времени. Тесты-скорости очень полезны и как тренировочный элемент в общей системе учебной работы. Хорошим способом предложения таких тестов являются всевоз- можные технические устройства, позволяющие автоматически давать определенную экспозицию во время предъявления теста учащемуся. Устройством такого типа является конт- 156
рольный автомат, созданный в Московском энергетическом институте. Надо сказать, что все ранее рассматривавшиеся тесты также выполняются за фиксированное время и поэтому могут быть использованы и для сопоставимых исследований достижений учащихся при различных методах обучения. В процессе обучения мы предполагали задаваться заранее уровнем усвоения учащимися учебного материала. Однако взаи- модействия в системе учебного' предмета отдельных элементов его содержания и соответствующая мыслительная деятельность учащегося могут непроизвольно изменять уровень достижений в обучении. Другими словами, оптимальный процесс обучения может способствовать высокой активности мыслительной дея- тельности учащегося и как следствие формированию знаний на более высоком уровне, чем это заложено в программу. С целью диагностики такого эффекта разрабатываются те- сты, которые позволяют заглянуть вглубь и оценить степень .про- никновения ученика в существо учебного предмета или степень освоения предмета. Помощь в этом отношении могут оказать так называемые тесты-лестницы. Тесты-лестницы. При изучении одного и того же материала разными учащимися уровень их достижения бывает раз- личным. Соответственно можно при проверке знаний учащихся пред- лагать тесты, в которых с каждым следующим вопросом требо- вания к знаниям учащихся повышались бы на одну ступень. Та- ким образом в таком испытании объединяются тесты всех уров- ней, образуя лестницу. Очевидно, что тесты-лестницы уместны в контрольных кад- рах групп или тем обучающей программы. Приведем в заключение данного параграфа еще один вид тестов, выявляющих отношение к обучению в целом. Тесты-отношения. Все рассмотренные выше тесты одинаково полезны и учащимся, и преподавателям (первым они помогают повторить изученное и освежить знания, вторым — позволяют судить о достижениях своих воспитанников). Тесты-отношения же более важны для методистов, они помогают им в учебно- воспитательной работе, в правильном определении отношения учащегося к своему труду и успеваемости. Тесты-отношения, проводимые регулярно, имеют воспита- тельное значение для учащихся, так как помогают им участво- вать в организации своего труда и более тесно сотрудничать с преподавателями в усовершенствовании процесса обучения. Тесты-отношения помогают и в научно-исследовательской и педагогической работе. В последнее время все чаще используют- ся так называемые опросные листы. Их отличие от тестов-отно- шений состоит лишь в том, что опросные листы требуют от уча- 157
щихся более 'пространных изложений, и поэтому трудны для анализа. В заключение подчеркнем, что приведенные типы тестов используются в учебном процессе как для текущей' проверки знаний учащихся, так и для итоговой проверки усвоения по це- лой теме учебного предмета. В последнем случае, хотя тест и предъявляется в общем контексте программы, но выполняется учащимися на отдельном листе бумаги и после проверки служит для аттестации учащегося по данной теме. Тесты текущей про- верки могут служить для самоконтроля, в этом случае они со- четаются с кадрами обратной связи. § И. Вводная и итоговая беседы Обучающей программе, в целом и отдельным ее законченным в тематическом отношении фрагментам (группы, темы) предше- ствует текст, в котором в наиболее обобщенном виде излагается сущность той информации, которая будет усвоена учащимися в итоге работы по обучающей программе. Этот текст мы назвали вводной беседой. Вводная беседа создает установку на изучение благодаря очень ясному изложению как целей и способов учебной работы, так и ее ожидаемых результатов. Кроме того,’она ориентирует учащегося во всем последующем учебном материале благодаря выделению в вводной беседе всех существенных элементов той информации, которая будет детально изложена в программе. Подчеркивая специфично человеческий характер усвоения, И. П. Павлов писал, что человеку в отличие от животного «во всякий момент требуется общее представление о предмете для того, чтобы было с чем двигаться вперед, для того, чтобы было что предполагать для будущих изысканий» (И. ТТ. Павл о в. Поли. собр. соч., т. III, кн. 1, стр. 107). Для разработки вводной беседы можно пользоваться методи- кой П. Я- Гальперина [25] о трех вариантах создания ориенти- ровки учащегося в задании. Предполагается, что для выполнения любого задания уча- щемуся необходимо знать какой-то объективный перечень усло- вий, позволяющих правильно выполнить систему действий, ведущих к усвоению. Обозначая этот перечень условий правиль- ного исполнения действия символами УД (условия действия), можно сказать, что он зависит только от самого задания и опре- деляется его свойствами. Вводная беседа (как и информационные кадры) может .пол- ностью или частично раскрывать весь объективный состав условий правильного выполнения действия УД, преподнося их ученику в готовом виде для усвоения. 158
Если вводная беседа ,пе содержит полного состава УД, то учащийся в дальнейшем работает неуверенно, с плохим созна- нием перспектив, целей и задач своего труда. Соответственно невысоки и результаты этого труда по кри- териям К и Т. Вводная беседа с неполным составом УД создает I тип ори- ентировки. II тип ориентировки создается при сообщении учени- ку полного со'става УД. Усвоив условия выполнения действия, учащийся выполняет его безошибочно и добивается высоких показателей усвоения по критериям Д и Т. Однако II тип создания ориентировки учащегося .в учебном материале мало способствует развитию познавательных сил ученика, приучая его больше к исполнительской, чем творческой деятельности. При разработке вводной беседы по III типу ориентировки в задании не только выделяются и сообщаются ученику все условия правильного выполнения действий, но и объясняются мотивы их выделения и их состав, обеспечиваются условия само- стоятельного выделения учеником УД на других заданиях. Глубокое понимание УД при III типе ориентировки в зада- нии обеспечивает последующее сознательное усвоение информа- ции и приобретение умения самостоятельно ориентироваться в других подобных заданиях. С этой целью выделяется система ориентиров, опираясь на которые учащийся уверенно изучает материал обучающей про- граммы, обогащая и закрепляя первоначально полученную им во вводной беседе предварительную ориентировку. Системой ориентиров здесь являются не что иное, как-те обозначения информационных кадров программ, которые приведены в первой строке матрицы обучающей программы. Во вводной беседе, следовательно, мы опираемся на выде- ленные в первую строку матрицы понятия, объясняя их роль в общем контексте и намечая пути их осмысленного усвоения. Если теперь сопоставить вводную беседу с первой строкой матрицы, то легко увидеть ее предварительное ориентирующее значение п смысл. Вводная беседа содержится в том же программированном учебнике, что и обучающий текст, но чтение ее не всегда обяза- тельно для учащихся. Регулирование процесса обучения в этом отношении осуществляет сам педагог. Иногда педагог может .взять на себя полную или частичную реализацию вводной бесе- ды, обогащая ее содержание новыми, свежими фактами и идея- ми. Иногда он может предложить учащимся самостоятельно обсудить основные условия, составляющие смысл предваритель- ной ориентировки -в задании. Интересно отметить, что для зада- ния ориентировки I или II типа может быть использован сокра- щенный текст любого учебника. 159
Попробуем соотнести типы ориентировки в задании с уров- нями обучения. Видимо, для обучения на уровне знакомств может быть до- статочным создание I типа ориентировки в задании, ориенти- ровки по наиболее впечатляющим, но неполным признакам объекта изучения. Уровень копий трудно достижим без предварительной ориен- тировки в задании по достаточно полному набору признаков. Очевидно, II тип ориентировки здесь наиболее благоприятен и экономен. Для эффективного достижения по К и Т уровня умений, и особенно уровня трансформаций, необходимо создавать ориен- тировку учащегося по III типу с хорошим истолкованием выбора и состава основных признаков ориентировочной основы дей- ствия. Итоговая беседа — такой же неотъемлемый элемент обучаю- щей программы, каки вводная беседа. В итоговой беседе обобщается изученное в некотором фраг- менте обучающей программы по наиболее существенным ориен- тирам, действий выполнявшихся учащимися в процессе работы, дается анализ по всем решениям всех контрольных кадров обу- чающей программы. Необходимость такого анализа непосредст- венно после изучения некоторого фрагмента учебного материала вытекает из принципа немедленного установления обратной связи в обучении. В итоговой беседе намечается также путь совершенствования знаний учащимися при домашнем выполне- нии соответствующих заданий. Итоговая беседа может излагаться в тексте программиро- ванного учебника, за исключением той ее части, где содержится анализ решения контрольных кадров. Эта часть итоговой беседы излагается либо на специальных карточках, которые индиви- дуально используются в конце занятия учащимися, либо на диа- позитивах, таблицах, плакатах, которые дают возможность для групповых обсуждений. Опыт показывает, что итоговая беседа — необходимый эле- мент программы, способствующий обобщению и систематизации знаний, созданию целостных представлений об изучаемом объекте. § 12. Нормирование работы по обучающей программе Выше указывалось, что в процессах передачи информации очень важно' соблюсти соотношение Н^.С, которое означает, что производительность Н источника информации не должна 160
превосходить пропускную способность С канала связи, соеди- няющего источник с приемником. В случае, когда в информационном процессе возникает ситу- > ация, характеризуемая соотношением Н>С, создаются помехи !• в приеме информации и накапливается ошибка на приемном конце канала связи, что имеет прямое отношение к процессу обучения. f Учебный процесс лимитирован по времени в целом и дозиро- ван по частям. Может возникнуть такое положение, когда объем информации, содержащейся в программе, превзойдет возможно- сти учащегося по его усвоению. Такое положение аналогично Н>С. Вот почему после завершения работы над изучающей программой необходимо оценить ее реальность для учащихся по соотношению Н^.С. Производительностью источника Н в данном случае являет- ся не что иное, как объем формальной информации в программе. Относительно С — это условный предел в усвоении информации учащимся, которая представлена учебным материалом. Таким образом, С зависит как от уровня усвоения, так и от используе- ' мых в обучении рецепторов человека. Общий объем информации, содержащейся в программе, мо- I жет быть подсчитан с допустимой для практических целей точ- I ностью по формуле Н = //ввод "4" //инф "I" //оп "Ь //реш. оп h //о. с + 4~ //реш. к Л- //зак> < где //Ввод — объем информации в вводной беседе; //инф — объем информации в информационных кадрах программы; //оп— объем информации в операционных кадрах про- граммы; //реш.оп — объем информации в решениях операционных кадров; //о.с — объем информации в кадрах обратной связи; Нк— объем информации в контрольных кадрах; 1//реш.к—объем информации в решениях контрольных кад- ров; //зак— объем информации в заключительной беседе. Условная пропускная способность различная у человека в зависимости от характера воспринимаемой им информации и необходимости соответствующей деятельности. Однако для дози j; ровки времени на изучение заданного содержания или, наобо- Т рот, дозировки содержания обучающей программы в зависимо- 6 Зак. 359 161
сти от располагаемого на обучение времени можно использовать известную формулу: „ Н Т — — сек, с где Т — время на изучение материала программы; //—общий объем информации в программе, бит; С — условная средняя 'Пропускная способность ученика, бит! сек. Для более точного расчета можно пользоваться формулой ^ввод , ^оп С С ВВОД оп 7Г лреш. on Г реш. оп Яв.с Cq. с А___|_ //реш. к . //дак С ' г 'г ^реш.к '-'зак + + К сожалению, информационная психология не располагает еще данными о величине С по отдельным актам мыслительной и практической деятельности, поэтому для расчетов приходится пользоваться усредненными, очень приближенными значения- ми С. Для II и III уровней усвоения можно рекомендовать С=1,5-4-3 бит!сек. Меньшее значение пропускной способности относится к более сложным разделам программы (операцион- ные кадры и решения, кадры обратной связи, контрольные кад- ры и решения), а большие значения величины С — к легче вос- принимаемым и усваиваемым разделам программы (вводная и заключительная беседы, информационные кадры программы). Применение таких расчетов позволяет достаточно точно дози- ровать объем материала, выносимого на занятия. Ошибка при пользовании развернутой формулой для более точного расчета находится в пределах 15—20%. Оценка посильности программы с точки зрения необходи- мого времени на ее изучение позволяет уточнить возможный уровень изучения данного предмета. При недостатке времени необходимо сокращать Н, снижать /( или искать способы увели- чения С. Сокращение объема информации надо вести за счет опера- ционных и контрольных кадров программ, переводя таким путем изучение того или иного раздела учебного предмета на уровень ниже принятого (например, со знаний-умений на уровень зна- ний-копий). Увеличения С возможно достичь более тщательной отработ- кой каждого кадра обучающей программы, ее общей структуры, вводной беседы и других ее элементов, максимально облегчаю- щих продвижение учащегося в обучении и усвоение учебного материала. После оценки времени, необходимого на изучение программы в целом, материал дозируется на каждое занятие с таким рас- 162
четом, чтобы было обеспечено наиболее благоприятное течение учебного процесса. Очевидно, что объем информации, который может быть пред- ложен учащимся для усвоения на отдельном двухчасовом заня- тии, не должен превосходить Н=стп, где Та — полезно используемое время занятия. Надо учитывать, что приведенные расчеты являются доволь- но приближенными, дающими лишь исходный материал, кото- рый должен быть уточнен уже в процессе обучения, но даже ориентировочные расчеты оказывают существенную помощь в управлении учебным процессом. 6
ГЛАВА III ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ В УСЛОВИЯХ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ § 13. Лекционно-поточная и урочно-групповая системы теоретических занятий с использованием обучающих программ Программированное обучение вносит в работу преподавателя ряд организационно-методических особенностей, присущих только1 данной системе обучения. Эти особенности характери- зуются как использованием программированного обучения при- менительно к различным учебным предметам, так и к формам учебной работы. Многие из этих особенностей еще не вскрыты, так как сам опыт программированного обучения еще довольно беден фактами, и пока обсуждаются лишь те проблемы, реше- ние которых наиболее очевидно. Учебная работа с использованием программированных тек- стов требует от преподавателя пристального внимания к работе группы, чуткой реакции на поведение учащихся, хотя возбужде- ние интереса к учению осуществляется более действенными средствами, чем обычно. Ошибочно думать, что в случае программированного обуче- ния у преподавателя создается огромный резерв времени, кото- рый можно использовать, скажем, для проверки работ учащихся или чтения литературы, в то время как учащиеся работают с программой. Программное управление облегчает труд препода- вателя в том смысле, что ему не надо многократно от буквы до буквы излагать весь учебный материал в параллельных группах и последовательных годах обучения, так как это частично за него делает программа. Преподавателю не надо многократно разъяснять многие стереотипно повторяющиеся ошибки учащихся, для этого у него имеется набор программированных фрагментов, которые он может в нужный момент предложить учащемуся. Однако при всей совокупности средств и методов облегчения труда педагога он не освобождается от обучения своих учащихся, и в этом главное. Преподаватель — организатор и руководитель коллек- тива учащихся, и программное управление является лишь по- мощником преподавателя. Программированное обучение, как довольно убедительно показывают первые опыты, способствует, наряду с изменением характера труда преподавателя, увели- чению продуктивности труда учащегося. 164
Особенности методики программированного обучения можно рассматривать как по отношению к изучаемому предмету, так и в связи с формами организации учебной работы (лекционно- поточная, урочно-групповая, лабораторно-практическая, произ- водственное обучение). Все указанные аспекты рассматривают- ся ниже. Занятия, в процессе которых учащимся сообщается некото- рое количество информации, сопровождаемой демонстрирова- нием необходимых наглядных пособий, а также организуется их познавательная деятельность для усвоения этой информации, мы будем называть теоретическими занятиями. Организацион- ной формой таких занятий общеприняты лекционно-поточная и урочно-групповая формы, когда преподаватель беседует с целой группой учащихся, применяя такие методы подачи информации, которые используют главным образом зрительный и акустиче- ский каналы связи человека с окружающим миром, а деятель- ность учащихся ограничена устной и письменно-речевой дея- тельностью. Теоретические занятия в обычном обучении (при управлении обучением «вручную») отличаются большим разнообразием структурных схем, трудно1 поддающихся описанию и особенно воспроизведению. Это объясняется гибкостью управления про- цессом обучения, которая может быть достигнута только с ис- пользованием такого чуткого регулятора, каким является чело- век. Программированное обучение потребует более четко и строго формализовать и описать возможные структуры занятий. Само определение «работать по программе» связано с отточен- ной упорядоченностью действий, так как вмешательство регу- лятора-преподавателя необходимо свести к минимуму. Преподаватель, составляя план для обычного занятия, наме- чает ориентировочно, сколько времени займет работа по каж- дому пункту плана. Это объясняется не только тем, что препо- даватель рассчитывает вносить различные детальные управляю- щие воздействия «по ходу урока», но и отсутствием необходи- мых статистических материалов, а главное невозможностью выдержать «вручную» жесткую нормировку. С использованием обучающих программ элемент нормирова- ния становится более точным, так как для расчетов продолжи- тельности и описания хода работы по программе используется объективный статистический материал, а регулятором является программа. Анализ деятельности мастеров педагогического труда весьма сложен, но за кажущейся несхожестью манер, свойств, харак- теров можно усмотреть те общие черты этой деятельности, кото- рые можно вынести за скобку в качестве устойчивых, необходи- мых, с легко различимой цепью элементов деятельности. Внимательное изучение структур и последовательностей этих 165
элементов, соединенное с осмыслением их ^соотношения с дея- тельностью познающей личности, позволит создать ту серию оптимальных структур уроков, которые только и могут быть реализованы с помощью программирования деятельности. Что же касается остальных компонентов, характеризующих деятельность педагога, то нет сомнения, что и они могут быть анализированы и программированы, однако для воспроизведе- ния не столько обучающим устройством, сколько педагогом. По-видимому, немаловажное значение для разработки струк- тур программированных уроков имеет содержание учебного предмета, поэтому важно было бы получить рекомендации по предпочтительным структурам учебных занятий применительно к циклам учебных дисциплин (гуманитарных, естественномате- матических, технических). Весьма серьезная проблема организации программирован- ного обучения, возникшая уже в первых экспериментах, состоит в обоснованном выборе и программировании режима обучения для предотвращения преждевременной усталости от несравни- мой с обычным обучением сосредоточенности и напряжения учебного труда. Получая в итоге программированного обучения повышение производительности учебного труда и гораздо более высокое и устойчивое усвоение учебного1 материала, учащиеся часто расплачиваются более высокой умственной усталостью за то же время обучения. Надо полагать, что причиной утомления может являться примитивная, мало обоснованная структура, и особенно режим программированного учебного занятия. Часто однообразная, монотонная работа с программированным тек- стом не разнообразится другими видами деятельности (практи- ческой работой, беседой) и, будучи достаточно продолжитель- ной, ведет к усталости и к снижению продуктивности обучения. Причиной может быть также недостаточная привычка учащихся к умственному труду. В книге «Человек как предмет воспитания» К. Д. Ушинский писал: «Организм человека должен приучаться к умственному труду понемногу, осторожно, но, действуя таким образом, можно дать ему привычку легко и без всякого1 вреда для здоровья выносить продолжительный умственный труд». В условиях пдограммированного^обучевия^на теоретических заня^я^Ррё^ется^четказг'Дй^^ёренциация струйтуръГЗанятая. Это необходимо потомугчто 'ynpa-вляюЩиё''’воздействия’ помо- гающие учащемуся продвигаться в обучении, почти целиком записаны в программе и связаны с тем временем, которое уча- щийся работает по программе. Так как не весь урок может быть занят работой с инструкцией, то необходимость нормирования становится очевидной. Порция учебного материала должна быть дозированной по времени. Можно объяснить требование того, чтобы не весь урок был занят самостоятельной работой учащих- ся, не только утомляемостью. В данном случае имеют опреде- 166
ленный смысл и методические соображения, такие, как развитие способностей учащихся к обсуждению проблем, развитие речи или умение вести беседу. Устному общению преподавателя с учащимися, по-видимому, уступает в этом отношении письмен- ное общение. В этом смысле становится понятным огромное зна- чение предварительной беседы преподавателя с учащимися и заключительного обсуждения итогов работы с инструкционным материалом. Из сказанного выше мы приходим к выводу о необходимости программирования деятельности педагога в течение теоретике’ ского занятия. Проблема программирования деятельности педагога до сих пор остается мало исследованной. Часто наблюдается такое практическое использование методов и средств программирован- ного обучения, когда педагог по существу остается за рамками учебного процесса, превращаясь скорее в наблюдателя, чем в более полноценного организатора обучения. Такое явление во многом обязано вниманию к программированию деятельности учащихся и забвению педагога. В связи с этим интересно напом- нить, что традиционную педагогику часто называли «бездетной» из-за гипертрофированного внимания к деятельности педагога. В программированном обучении налицо возможность прояв- ления этого парадокса в обращенном виде. В то же время уже предварительное опытное программированное обучение показало большую зависимость успешности обучения от целесообразной деятельности педагога (проблема «ориентировочной основы», контроля, индивидуального подхода, регулирование режима ра- боты и т. п.). Сложившиеся в высшем и среднем специальном образовании формы организации учебной работы оказываются не всегда оди- наково приспособленными для перевода их на программное управление деятельностью учащихся и, возможно, с его все большим проникновением в учебный процесс сами формы будут ’ существенно преобразованы. На данном этапе работ эта проб- лема еще даже не получила своей достаточно четкой формули- ровки. Все усилия педагогов направлены на сочетание привыч- ных форм организации обучения с новыми методами управле- ния познавательной деятельностью. Нельзя сказать, что эти уси- лия бесполезны, по нельзя также утверждать, что они дают хотя бы близкий к оптимальному эффект. Действительно, сложившаяся в высшей школе одна из веду- щих форм обучения — лекционно-поточная — по самому своему существу приспособлена к разомкнутому управлению (включая использование кино, радио или телевидения). Поэтому многие попытки осуществить программное управление в условиях этой формы организации обучения обречены на неудачу и сводятся, по существу, к некоторой активизации слушателей (путем поста- 167
.новки вопросов по ходу лекции с ответами по альтернативной схеме), ведущей к более вероятному усвоению ими излагаемых сведений на уровне знакомств. Последнее объясняется тем простым фактом, что возможно- сти для задания деятельности при лекционно-групповой форме обучения ограничены I уровнем. В связи со сказанным представ- ляется малообоснованным говорить о «программированной лек- ции». Лекция способствует созданию ориентировочной основы дея- тельности и к ней относятся те паши методические замечания, которые изложены для вводной'беседы и ее роли в программи- рованном обучении. В условиях программированного обучения роль лекции не снижается, но существенно перераспределяется время на лек- пионно-поточные и урочно-групповые занятия в пользу послед- них. Сейчас еще не представляется возможным указать соотно- шение между этими двумя формами занятий и, вероятно, оно будет дифференцированным для различных дисциплин и целей обучения. Путь определения этого соотношения лежит только через формулировку вводных бесед, через программирование деятельности учащихся и через последующую нормировку вре- мени на то и другое. Существенно иные возможности для осуществления програм- мированного обучения представляют урочно-групповые занятия. Эта форма учебных занятий используется в качестве основной в средних специальных учебных заведениях и занимает видное место в высшей школе (семинары, коллоквиумы, практикумы). В структуре этого вида занятий большая часть времени используется педагогом для организации самостоятельной позна- вательной деятельности учащихся. Естественно, что методы программного управления могут здесь оказать существенную помощь педагогу. В любом урочно-групповом занятии (будем далее для крат- кости называть его уроком) можно выделить следующие струк- турно самостоятельные части: опрос учащихся, беседы педагога с изложением основных вопросов изучаемого материала, само- стоятельная деятельность учащихся с целью усвоения изложен- ного. Каждая из перечисленных частей может быть различной по продолжительности и может быть равной нулю. Если при обыч- ном обучении распределение времени зависит целиком от педа- гога; то в программированном — оно должно быть более четким. Каждый программированный урок предваряется обобщен- ным сообщением о целях предстоящей работы и кратким обзор- ным изложением необходимых дидактических опор в изучаемом материале. Полезность такого обобщенного сообщения состоит 168
в том, что материал программы очень дифференцирован и даже после прохождения нескольких шагов может не создать у уча- щегося достаточно1 ясной перспективы в обучении. Потеря же цели в работе снижает эффективность учебной деятельности. Вводная беседа преподавателя строится в органической свя- зи с материалом, изложенным на лекции, который представляет собой в данном случае исходный рубеж для дальнейшего' -про- движения в учебе. Предварительный рассказ преподавателя может занимать продолжительное время (до ’/3 времени, отводимого на заня- тие). По существу, беседа с учащимися носит обучающий харак- тер и развивает их умение оперировать усвоенным материалом в его приложении к конкретным ситуациям. При поурочном планировании преподавателю следует на эту вводную часть занятия отводить все остающееся от самостоятельной работы учащихся время (определяемое нормированием). Особое место занимает введение в опыт учащихся наглядных образов в процессе программированного обучения па теоретиче- ских занятиях. Вводная беседа преподавателя играет в этом деле ведущую роль. Преподаватель называет и показывает по принятой в программе системе те наглядные пособия, к которым должны были прибегнуть учащиеся в процессе работы по про- грамме, показывает раздаточный материал. Если в системе тео- ретического занятия предусмотрен какой-либо демонстрацион- ный эксперимент, то преподаватель производит его до начала работы с программой, так как в программе имеется его описа- ние. Должна быть предусмотрена также возможность для самих учащихся повторить демонстрацию. Необходимо сделать одну оговорку. Не все уроки строятся стереотипно. Может быть и такой случай, когда вводная беседа обслуживает 2—4 последующих урока. В этом случае увеличи- вается время на заключительную часть последующих уроков (до */з времени, -отводимого на занятие), а вводная часть сокра- щается. Программированное занятие состоит из двух неравных ча- стей. Первая — собственно изучение материала по программе— занимает большую часть времени. Вторая — более короткая по времени — -состоит в выполнении учащимися соответствующих тестов, которые готовятся заранее по всем разделам программы. В заключительной части занятия, как уже указывалось, необ- ходимо произвести предварительную обработку тестов, которая состоит в демонстрировании учащимся сразу, после сдачи ими контрольных листков, правильных и -полных -ответов на вопросы теста. Последнее необходимо делать, исходя из общей установки программированного обучения, требующего немедленного- под- крепления правильного ответа или исправления -ошибки. Для экономии времени удобно подготовить на листках чертежной 169
бумаги или диапозитивах тесты и ответы, которые легко демон- стрировать учащимся. Здесь же, в заключительной части занятия, важно обсудить тесты и их решения. Программирование деятельности педагога неизбежно будет сковывать в некоторой мере непосредственность и непринужден- ность, которую так любят и ценят учителя, однако целесообраз- ность деятельности, по-видимому, надо будет предпочесть. Это, конечно, не означает лишения педагога инициативы и известной свободы <в выборе средств и методов общения и обучения, а лишь предполагает создание таких программированных после- довательностей, которые будут оптимальны и почти всегда лучше экспромтов педагога. Отсюда создается уверенность, что педагог воспримет их естественно и будет предпочитать пользо- ваться ими при случае вместо ничем не обоснованных интуитив- ных попыток решения задач обучения. Наконец, программирование деятельности педагога на тео- ретическом программированном учебном занятии, как и для учащихся, также требует нормирования. Приведем некоторые данные в отношении продолжительно- сти отдельных частей урока, полученные путем эксперимента. В начальный период освоения методики программированного обучения можно выделять на работу по обучающей программе до 50% времени урока. Это может быть непрерывная работа по программе или чередуемые с использованием других дидактиче- ских систем самостоятельные занятия. В общей сложности в те- чение учебного дня (три занятия) может быть занято самостоя- тельной работой по программе до 100—120 мин учебного вре- мени. Это вполне допустимая нагрузка. Обсуждение вопроса о дозировке времени на программированное обучение должно осу- ществляться с учетом возраста учащихся и сложности учебных дисциплин. С приобретением учащимися умений работы по обучающей программе время непрерывной работы с использованием про- граммного управления может увеличиваться до 80—90% общего времени учебного занятия и достигать таким образом с переры- вами 170—240 мин в течение учебного дня. Очень важны микропаузы* на каждом уроке, занятом учеб- ной работой с программным управлением. Микропаузы надо специально программировать во времени и заполнять их бесе- дой, разминкой, рассказом, просмотром фрагмента из фильма или другой разнообразящей работу по программе деятельно- стью. Микропауза продолжается в течение 3—7 мин два-три * При организации микропауз преподавателю следует учитывать ско- рость продвижения учащихся по программированному тексту и выбирать со- ответствующие общему положению в классе моменты для их проведения, а также их содержание. 170
раза в течение занятия (двух учебных часов). Введение микро- пауз значительно снимает умственное утомление учащегося. Микропаузы проводятся принудительно, так как учащемуся трудно самостоятельно оторваться от работы с программой. Таким образом, использование программного управления в процессе теоретического занятия требует четкого выделения времени в структуре занятия для закрепления учебного мате- риала предшествующего занятия (опроса), вводной беседы на тему предстоящего занятия и заключительной проверки степени усвоения учебного материала путем использования тестов и ответов (обратной связи). В процессе собственно программированного обучения руко- водство преподавателя состоит главным образом в подборе для различных групп учащихся программ соответствующего уровня трудности, индивидуальной помощи учащимся в овладении учебным материалом, контроля усвоения и организации микро- пауз. § 14. Программное управление лабораторно-практическими работами учащихся Лабораторно-практические занятия, как известно, имеют важное значение при изучении естественных и технических дис- циплин. Их характерная особенность состоит в том, что само- стоятельное добывание знаний учащимися и овладение практи- ческими умениями осуществляется в процессе практического взаимодействия с соответствующей аппаратурой, приборами, наглядными пособиями и другими объектами, в которых моде- лированы основные научные принципы изучаемых дисциплин. Этим подчеркивается несравненно' большая самостоятельность учащихся на лабораторно-практических занятиях, чем на теоре- тических. Есть еще одна особенность обучающих программ, которая заключается в том, что и теоретические сведения, и задания к лабораторно-практическим работам составляют общий нераз- рывный текст, и проводимый здесь анализ является известной дидактической абстракцией, так как в сущности на одном и том же занятии учащийся усваивает предмет как в процессе рече- вой, так и в процессе практической деятельности. Обычная методика лабораторно-практических работ часто такова. Учащиеся выслушивают некоторые объяснения препода- вателя, в которых напоминаются основные положения из мате- риала теоретических занятий, ставится цель лабораторно-прак- тической работы и выдается задание (иногда инструкция) для ее выполнения. Завершив работу, учащийся предъявляет препо- давателю отчет, по которому выносится суждение о качестве 171
обучения. Если внимательно проанализировать такую методику проведения лабораторно-практических занятий, то окажется, что учащемуся предлагается, по существу, тест почти без обу- чения. Действительно, выполнение лабораторно-практической ра- боты связано с приобретением довольно значительной суммы новых знаний и умений. Кроме того, большая часть знаний, приобретенных ранее в процессе теоретических занятий и дру- гих лабораторных работ, также преобразуется. Таким образом, все время, пока учащийся занят выполнением задания к лабо- раторно-практической работе, он учится, приобретает знания и умения, а не просто применяет уже запасенные сведения. Лабо- раторно-практическая работа, как н всякое обучение, строится на базе имеющихся у учащихся знаний и является в то же время существенным продвижением вперед. Поэтому в лабораторно- практических работах необходимо также выделять этап обуче- ния и этап контроля знаний и умений. Принятая же методика, о которой мы здесь упомянули, в основном содержит лишь кон- трольные задания, и учащийся вынужден идти большей частью только путем «проб и ошибок», тратя непроизводительно значи- тельное время. Чтобы в этом убедиться, достаточно внимательно посмотреть опубликованные пособия по лабораторно-практиче- ским работам. Программное управление может оказать большую помощь педагогу при осуществлении лабораторно-практических занятий в том учебном смысле, который им и придается. Методика такого занятия состоит в следующем. Во вводной части занятия осуществляется устная формулировка целей и задач работы, устанавливается преемственность с изученным ранее на практических или теоретических занятиях учебным материалом, объясняется общая схема работы (вводная бе- седа). Эта часть занятия, предназначенная для подготовки уча- щихся к выполнению работы, несколько отличается от известных методик лабораторно-практических занятий. В заключение вводной беседы с учащимися преподаватель обращает их вни- мание на то, что при выполнении работы они должны строго следовать указаниям программированной инструкции, чтобы научиться безошибочно, сознательно и точно ставить данный эксперимент, выполнять наблюдение или производить любые другие, требуемые работой действия. Кроме того, преподаватель сообщает учащимся, что проверка их знаний по данному заня- тию будет проводиться с помощью специального теста, а не по итогам самой работы. Другими словами, лабораторно-практическая работа выпол- няется учащимися в виде управляемого обучающего поискового эксперимента, позволяющего избежать ошибок и непроизводи- 172
тельной затраты учебного времени, так как организуется по чет-1 ко сформулированной программе, в которой реализованы все принципы программированного обучения. При этом надо подчеркнуть, что лабораторно-практические работы, как .и задачи и упражнения, не выносятся на какие-то1 отдельные занятия, отличные от основного программированного занятия, и в программированном учебнике не отделяются от основного текста. Теоретический материал, задачи, упражнения, лабораторные занятия составляют единый программированный текст, раскры- ваемый в логике содержания учебного предмета. Только после обучения выполнению лабораторной работы и полного усвоения .всех знаний и приемов работы, вносимых лабораторно-практическими занятиями, учащемуся предлагает- ся тест II или III уровня, содержащий задания на выполнение фрагментов или всей исходной работы, но уже вполне само- стоятельно. Этим тестом и оцениваются соответствующие зна- ния и умения учащегося. Как же обстоит дело при такой организации и методике ла- бораторно-практических работ с развитием у учащихся само- стоятельности, инициативы, стремления к .поиску? Каково соот- ношение описанной методики с так называемым исследователь- ским методом в обучении? Программированным осуществлением лабораторно-практиче- ских работ вовсе не исключаются перечисленные воздействия, наоборот, они организуются более целеустремленно и система- тично. В то же время предоставление учащегося самому себе при выполнении лабораторной работы сводит обучение к мето- дике «проб и ошибок», т. е. к обучению с ориентировкой I типа. Можно доказать, что в этом случае учащийся будет действо- вать чаще всего по закону, описываемому экспоненциальной функцией, и вероятность достижения успехов в обучении с по- мощью таких поисков практически минимальна. Учитывая огра- ниченность сроков обучения и требование высокой его эффек- тивности, можно сказать, что программированное обучение в из- ложенном вопросе предлагает более короткий путь. Программы и тесты для лабораторно-практических занятий могут быть успешно созданы на основе предлагаемой здесь ме- тодики. § 15. Программное управление практическим производственным обучением Программированное практическое производственное обуче- ние обладает существенными особенностями по сравнению с теоретическими и лабораторно-практическими занятиями. Занятиями практического производственного обучения назы- 173
бают не только занятия, в результате которых учащиеся приоб- ретают профессиональные умения и навыки в учебной обста- новке, ;но и занятия в процессе производительного труда. Различают два этапа профессиональной подготовки — этап первоначального овладения .мастерством и этап его совершенст- вования. Соответственно этому различают занятия производст- венного обучения в учебно-производственных цехах учебного заведения или предприятия и занятия в процессе производитель- ного труда на основных рабочих местах предприятия. Это различие на первый взгляд трудно соотнести с влиянием на особенности программированного обучения. В действительно- сти же методика использования обучающих программ и их со- держание существенно отличаются на каждом этапе обучения. Первый этап характерен овладением учащимися первона- чальными умениями и навыками по профессии, где использова- ние программированных материалов носит конкретно-обучаю- щий характер, т. е. вся деятельность учащегося строится по программе с таким расчетом, чтобы он овладевал приемами соответствующей деятельности без ошибок и в наилучшей манере. Обучающая программа, руководя совершенно определенной целенаправленной деятельностью, дает большую вероятность исключения приобретенных учащимися неправильных, неэконом- ных, вредных навыков, избавиться от которых бывает очень трудно. В советской общеобразовательной, профессионально-техни- ческой и специальной школе весьма широко применяется всевоз- можный инструкционный материал на первом этапе производст- венного обучения. Эти инструкции, однако, не являются про- граммированными, так как в них имеются лишь задания для выполнения деятельности, но нет обучающей процедуры и уп- равления при помощи обратной связи. При использовании обычных инструкций учащемуся предлагается выполнить то или иное действие, и при этом довольно подробно, почти как в про- грамме, шаг за шагом рассказывается, как выполнить это дей- ствие но не дается никакой информации о том, как должны выглядеть результаты каждой части действия, чтобы его можно было бы считать выполненным правильно и усвоенным, т. е. пет обратной связи. Видимо, поэтому обучение с помощью обыкно- венной инструкции без обратной связи не дает желаемого эффекта и нередко требует от преподавателя большой дополни- тельной деятельности во время практического занятия. Таким образом, на первом этапе производственного обучения обучающая программа дает возможность довольно детального раскрытия самой сути овладеваемых учащимися профессио- нальных умений и навыков. Программы для первого этапа про- фессионального обучения по своему содержанию и форме мало 174
отличаются от инструкций к лабораторно-практическим рабо- там. Общая методика и структура программированного практи- ческого производственного занятия на. первом этапе обучения аналогична программированному лабораторно-практическому занятию. Микропаузы по 4—5 мин 4—6 раз в течение двухча- сового занятия способствуют сохранению свежести физических сил ученика и, как результат, лучшему усвоению трудовых действий. Микропаузы удобно заполнять общим разбором оши- бок отдельных учащихся и демонстрацией рациональных мето- дик овладения приемами труда. Программированное обучение на втором этапе профессио- нальной подготовки, в процессе производительного труда уча- щихся на рабочих местах, имеет такие особенности, которые влияют как на методику использования обучающих программ, так и главным образом на их содержание. Участие учащихся в производительном труде имеет целью не столько получение определенного продукта, сколько осущест- вление известного процесса обучения умению анализировать процесс труда, находить наиболее эффективные пути -выполне- ния рабочих приемов, умению совершенствовать свои навыки и самый производственный процесс на данном рабочем месте, использовать машину в заданном режиме, умению находить оптимальное решение производственных проблем, планировать работу и многое другое (доведение уровня обучения до уровня знаний-навыков и трансформаций). До сих пор обучение этим творческим элементам работы ведется только путем сообщения учащимся некоторой суммы сведений о том, как это делают некоторые рабочие на некоторых предприятиях. Этого недостаточно. Необходима также целена- правленная учебная деятельность учащихся по -выработке твор- ческого образа действия. Без программированных материалов организовать такую деятельность очень трудно по двум причи- нам: во-первых, -потому что учащемуся необходимо усвоить определенный метод мышления, который очень неэкономно рас- крывается -с помощью обычной инструкции без обратной связи; во-вторых, результат деятельности -в творческой области не оче- виден и только хорошо отработанные на каждом шаге сигналы обратной связи могут удержать внимание учащегося, указав ему, на правильном ли он пути. Немаловажной причиной необходимости использования про- граммированного обучения в процессе производительного труда учащихся является также фактическая индивидуальность прак- тического производственного обучения на втором этапе обуче- ния. Для достижения указанных целей содержание программи- рованных инструкций, применяемых для обучения в процессе -производительного труда учащихся, имеет методическую на- правленность в отличие от конкретно учебной направленности 175
инструкций, используемых в процессе выполнения учащимися лабораторно-практических работ на первом этапе производст- венного обучения. На втором этапе производственного обучения раскрываются типовые задачи, методы их решения, а не только' предлагаются факты, готовые знания и способы оперирования ими в заранее известных или в учебных условиях, т. е. предпо- лагается в обучении строить деятельность учащегося по III ти- пу ориентировки. В применении обучающих программ в процессе производи- тельного труда также содержится некоторое отличие от рассмат- ривавшихся до сих пор методик. По отношению к предшествую- щим занятиям характерна однократная работа учащегося по программе с последующей оценкой знаний учащихся при помо- щи тестов. Творческие же задачи рабочему приходится решать постоянно, и совершенствование в этом направлении прогресси- рует с некоторой постепенностью. Обучающие программы при- званы помочь учащемуся быстрее находить пути для оценки и решения производственных задач творческого плана. Програм- ма поэтому может использоваться многократно, всякий раз, когда возникает соответствующая задача, и так до тех пор, пока этот подход не станет подходом самого учащегося, и он сможет действовать без помощи инструкции. Другими словами, в процессе участия в производительном труде учащийся также должен располагать некоторой обучаю- щей программой, позволяющей ему присматриваться к своему окружению, ставить и решать рационализаторские задачи. Такую программу можно построить' заимствуя, например, мето- дику из очень интересной и полезной книги Г. С. Альтшулера «Как научиться изобретать». Оценка знаний учащихся на втором этапе профессиональной подготовки не может быть выведена по обычному письменному тесту. Для проверки знаний учащихся в этом случае необходимо разрабатывать такие тесты, которые бы включали в себя прак- тическую деятельность учащегося в естественной производствен- ной обстановке, требующей решения ряда творческих задач (тесты IV уровня). Задачи теста — не только выявить достигнутое учащимся мастерство, но и выявить его способность разобраться в произ- водственно-технических задачах, требующих наблюдательности и оценки реальных многосторонних факторов (т. е. тесты-пере- носы) Задачи, предлагаемые тестом, могут и не иметь прямой поддержки в теоретическом материале, изученном ранее, или в производственном обучении. Тем ценнее для подготовки учащих- ся к решению таких проблем выработка с помощью программи- рованных материалов подхода и метода мышления в необычных ситуациях. 176
На втором этапе профессиональной подготовки от учащихся требуют представления так называемых отчетов о практике «а рабочих местах предприятия и на их основе пытаются судить об успешности учения. Однако учащийся, не обученный методи- ке соответствующего анализа 'производства, не в состоянии достаточно грамотно осуществить такой анализ и сделать необ- ходимые выводы из своих наблюдений. Такие отчеты, не говоря уже о их фотографичности, самим учащимся мало что дают, так как часто выполняются ими только по требованию педагога. Создание и применение программированных материалов в про- изводственной практике учащихся делает время, отведенное на это, одновременно и учебным временем. § 16. Особенности воспитания учащихся в процессе программированного обучения При изучении методики программированного обучения возни- кает закономерный вопрос о специфике воспитательной работы, которая вносится в учебный процесс использованием программи- рованного обучения в преподавании учебных предметов. Со- здается впечатление, что опосредованное управление учебным процессом, лишающее педагога и учащегося на достаточно про- должительное время непосредственного контакта друг с другом, снижает эффективность воспитательной работы в учебной группе. Для того, чтобы найти пути улучшения не только образова- тельной, но и воспитательной работы в процессе программиро- ванного обучения, необходимо обратиться к общему понятию воспитания, разрабатываемому советской педагогикой. В понимании процесса воспитания советские педагоги исхо- дят из марксистско-ленинских концепций общественного разви- тия и связанного с ним индивидуального формирования лично- сти. К. Маркс писал: «Под воспитанием мы понимаем три вещи: Во-первых: умственное воспитание. Во-вторых: физическое воспитание, такое, какое дается в гим- настических школах и военными упражнениями. В-третьих: техническое обучение, которое знакомит с основ- ными принципами всех процессов производства и одновременно дает ребенку или подростку навыки обращения с простейшими орудиями всех производств» (К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч. Изд. 2-е, т. 16, стр. 198). Сформулированное К. Марксом понятие воспитания охваты- вает все стороны формирования личности и является исходным во всех педагогических разработках. Практическое применение советскими педагогами марксист- 177
ского определения воспитания привело к различению в содер- жании умственного воспитания нескольких аспектов, а именно: собственно умственного воспитания, нравственного воспитания и эстетического воспитания. Часто при обсуждении проблем воспитания под термином «воспитание» понимают лишь деятельность по нравственному и эстетическому воспитанию учащихся. Сложилось даже разде- ление самой науки педагогики на две части: теория воспитания и теория обучения (дидактика). В круг вопросов теории воспитания входят основы нравст- венного воспитания, т. е. способы формирования у учащихся системы представлений о нормах и правилах взаимоотношений индивидуального человека с обществом, привычек поведения, создание определенных моральных убеждений и установок. Сюда же входят основы эстетического воспитания — способы формирования у учащихся представлений об основных эстети- ческих категориях и понятиях, а также умений оценивать про- изведения искусства и литературы, развитие умений создавать эстетические ценности, формирование эстетических убеждений. Область дидактики — это разработка путей и методов воору- жения учащихся совершенно определенной совокупностью зна- ний, практических умений и навыков в пределах учебных про- грамм. Отвечая на вопрос, поставленный в начале этого параграфа (о специфике воспитания в процессе программированного обу- чения), мы ограничимся лишь рассмотрением особенностей нравственного и эстетического воспитания. Особенности осуществления нравственного и эстетического воспитания -могут быть выяснены при учете, по крайней мере двух факторов: во-первых, единства воспитания и образования (воспитывающий процесс обучения в советской школе) и, во- вторых, того факта, что нравственное и эстетическое воспитание может быть выражено в виде определенного содержания, кото- рое должно быть усвоено учащимися как теоретически, так и практически. Следовательно, остается разобраться в возможностях про- граммированного обучения в связи со вторым фактором — опо- средованным управлением собственно нравственным и эстетиче- ским воспитанием. Большой .недостаток воспитательной работы в логике и в условиях традиционных систем обучения (при «ручном» управ- лении) состоит в том, что воспитание не является организован- ным учебным процессом. Воспитательные воздействия строятся без достаточно четкого управления процессами усвоения взгля- дов, привычек и навыков, в ходе специально осуществляемых учебных занятий. Иногда основная ставка в методике воспитательной работы 178
делается на возможное копирование учеником хорошего в пове- дении старших (учителей, родителей, окружающих), на само- стоятельное нахождение учеником критериев правильности своих поступков в различных ситуациях. Но этого, конечно, мало. Усвоение моральных норм, понятий и правил, основ комму- нистической нравственности, правил социалистического общежи- тия и основ эстетической культуры должно протекать в условиях организованного учебного процесса. Это было с особенной силой подчеркнуто в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР (ноябрь 1966 г.) «О мерах дальнейшего улучшения работы средней общеобразовательной школы», где говорилось об особом внимании к изданию учебных пособий, о воспитании коммунистической морали, об интерна- циональной дружбе и солидарности народов мира. Но поскольку мы говорим об учебном процессе и усвоении некоторой системы знаний и умений, то необходимо сразу же начать поиск оптимальной дидактической системы. Выше было показано, что такой системой для многих случаев обучения является в настоящее время программированное обучение. Целый ряд воспитательных воздействий, определяющих об- лик личности, должен осуществляться в процессе специального обучения, а поэтому может быть эффективно осуществлен и в процессе программированного обучения. Правильное мировоззрение формируется у учащихся в процессе систематического изучения общественных и других наук, излагаемых на основе диалектического материализма. Благодаря подлинно научной трактовке явлений и закономер- ностей из жизни природы и общества создается возможность сделать обобщения общефилософского плана неизбежно диа- лектико-материалистического характера. Эти обобщения могут хорошо осуществляться уже в ходе программированных учебных занятий. Специально подобранное содержание обучения основам наук позволяет также воспитывать у учащихся советский патриотизм и пролетарский интернационализм. О методике подбора и орга- низации содержания обучения, имеющего такую направлен- ность, написано много квалифицированных работ. Мы же можем сделать вывод о возможности реализации этого содержания методами программированного обучения. Если мы обратимся к формированию волевых черт характе- ра человека, то вынуждены будем искать возможности органи- зации адекватной деятельности учащегося и управления этой деятельностью. Нужно отметить, что сам характер учебной дея- тельности неизбежно вызывает определенное формирование волевых черт характера личности. Малая активность и малая самостоятельность, недостаточная увлеченность учебным трудом, все это характерное для некото- 179
рой части учащихся при использовании 1, 2, 4 и 5-й дидактиче- ских систем и являющееся следствием недостаточности управ- ления обучением, неизбежно ведет к невысокому уровню воспитания волевых качеств человека. Систематическая изо дня в день, из года в год возможность отключаться от той деятель- ности, которую организует в классе учитель, получение знаний в готовом виде существенно снижает уровень активности фор- мирующегося человека. К. Д. Ушинский по этому поводу писал, имея в виду именно 1 и 5 дидактические системы (других в его время не было): «Вся тяжесть школьного занятия при таком преподавании, весь- ма легком для учителя и потому весьма употребительном, падает на ученика. Просидев без всякой пользы шесть битых часов в классе, пропустив, по всей вероятности, половину объяснений, он должен сам приготовить урок в часы свободные от классов. Сколько напрасно потерянного времени, сколько тяжелых уси- лий, и для какого ничтожного результата! Вся небольшая поль- за, которую приобретает ученик при таком преподавании, дале- ко не вознаграждает одной привычки к бездействию по целым часам и самому рабскому притворству, необходимому послед- ствию такого препровождения времени в классе (К. Д. Ушин- ский. Собр. соч., т. 2. М., Изд. АПН РСФСР, 1948, стр. 266). В то же время программированное обучение, постоянно тре- бующее самостоятельного поиска, исследований, определенного напряжения сил, мобилизации внимания и его произвольного сосредоточения на объекте изучения, способствует проявлению и закалке волевых черт и настойчивости характера учащегося. В логике программного управления могут формироваться и любые другие качества личности, если достаточно уверенно бу- дут обозначены критерии сформированности этих качеств и пути их воспитания. Таким образом, воспитание — это в огромной своей части такая же образовательная работа по овладению некоторым кругом представлений и понятий, как и обучение известным учебным предметам естествознания и обществоведе- ния, труду и физкультуре. Разработка содержания воспитания в узком смысле слова (нравственного и эстетического) и создание соответствующей системы учебных предметов позволит, безусловно, применить в методике их изучения средства программированного обучения и получить и в этой области не меньший эффект, чем в физике или математике. Необходимо, однако, указать, что в этой обла- сти, где привычка и навык имеют основное значение в целях обучения, выявится соответствующая специфика как в програм- мировании содержания, так и усвоения соответствующей инфор- мации. Эта специфика, все же, как нам представляется, не вы- ходит за рамки особенностей и не приобретает значения прин- ципов. 180
ГЛАВА IV ДИДАКТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ § 17. Дидактическая классификация технических средств. Приборы для обучения В обучении давно используются различные технические средства, включая и средства индивидуального обучения, кино, радио, телевидение, различные тренажеры, направители и кон- дукторы. Однако только система программироваиного обучения дает возможность наиболее близко подойти к разрешению проблемы автоматизации процесса обучения. В настоящее время уже создано достаточно много образцов различных технических средств (приборов) для осуществления 'программированного обучения. Их основные отличия от приме- нявшихся ранее технических средств состоят, во-первых, в инди- видуализации учебного процесса и, во-вторых, в осуществлении его в соответствии с принципами программированного обучения. До сих пор, однако, еще не разработана сколько-нибудь при- емлемая дидактическая классификация технических средств программированного обучения. Из сделанных попыток в этом направлении заслуживает внимания дифференциация техниче- ских средств по их отношению к деятельности учащегося и пре- подавателя в учебном процессе. По этому признаку все техниче- ские средства (приборы) делят на три класса: 1) приборы, регулирующие процесс обучения; 2) приборы, автоматизирующие некоторые этапы процесса преподавания; 3) комбинированные приборы. Технические средства первого класса часто называют прибо- рами или машинами для обучения. С их помощью может быть целесообразно организована самостоятельная работа учащихся по приобретению новых знаний, умений, навыков. К числу приборов для обучения относят все приборы и приспо- собления, которые сообщают учащемуся некоторую информацию и управляют выполнением им учебной процедуры, построенной по принципам программированного обучения. Второй класс приборов облегчает труд педагога и получает свое воплощение в различного типа «экзаменаторах», «репетито- 181
рах», '«контролерах». Строго говоря, и обучающие приборы пред- назначены для механизации труда педагога, однако, они обслу- живают главным образом учебную деятельность обучаемого, в то время как «экзаменаторы», «репетиторы» и «контролеры» оказывают в основном помощь преподавателю для установления внешней обратной связи. Все приборы дополняют друг друга в учебном процессе, поэтому создание комбинированных приборов , по-видимому, является наиболее целесообразным для многих случаев учебной практики, при этом нельзя отрицать необходимости создания и узко целевых приборов. Наиболее удобным было бы такое на- правление в разработке технических средств программирован- ного обучения, которое можно назвать блочным. В последнее время получают развитие работы по созданию автоматизированных классов, в устройстве которых наиболее успешно реализуется идея использования комбинированных приборов. Название «приборы для обучения» или «обучающие прибо- ры»— условное, оно означает, что приборы этого типа устроены таким образом, что с их помощью реализуется без помощи чело- века-учителя наиболее полно программированная учебная про- цедура, заложенная в обучающую программу, а следовательно, и соответствующая теория обучения. Исходя из этого обучаю- щие приборы можно разделить на три типа: а) работающие по принципу последовательного программи- рования учебной деятельности учащегося; б) работающие по принципу разветвленного программиро- вания; .в) комбинированные обучающие приборы. Обучающие приборы в отличие от других технических средств, также сообщающих .информацию учащимся, работают с использованием принципов программированного обучения: индивидуального общения с каждым учащимся по линии прямой и обратной связи. Обучающие приборы, так же как и другие приборы програм- мированного обучения, можно разделить на группы и по психо- лого-педагогическим признакам. Главными психолого-педагоги- ческими признаками технических средств программированного обучения являются предоставляемые прибором возможности для обмена информацией с учащимися. В обучении всегда воз- никает необходимость в обмене информацией между обучае- мым и обучающим и наоборот. В оценке возможностей обмена информацией между человеком и техническим обучающим при- бором следует исходить из психолого-педагогических особенно- стей самого процесса учения человека и особенно той его части, которая связана с передачей и приемом информации. В этом смысле могут быть следующие возможности общения 182
в процессе обучения: двустороннее устное общение, двусторон- нее письменное общение, устно-письменное общение, письменно- устное общение и смешанное общение. Двустороннее устное общение в обучении имеет ряд досто- инств, но оно. не исчерпывает потребностей всех учебных пред- Рис. 12. Обучающий прибор: / — ручка управления прибором; 2 —кадровое окно (текст программы); 3 — дублирующее окно (текст ответа); 4— стекло; 5 — рабочее окно (для составления ответа); 9— крышка прибора; 7—приемная катушка чистой бумаги: 8 — стол (опора); 6 — подающая катушка чистой бумаги; 10— подающая катушка программы; 11— приемная катушка программы; 12 — запирающее устройство обратного хода (храповик) метав. Обучающих приборов, устроенных на таком принципе общения, пока несуществует. Двустороннее письменное общение частично реализуется в обучающих приборах. При этом учащемуся ставятся очень жест- кие условия, например, такие, как использование пишущей машинки или кодированной клавиатуры с выбором алфавита для ответа. Под алфавитом в данном случае понимают тот на- бор условных обозначений, из которых учащийся может сделать выбор и ввести в виде ответа в обучающий прибор. К двусторон- нему письменному общению относится использование экрана в обучении и пользование машинкой для формулирования ответа. Наиболее простым прибором для организации двустороннего письменного общения в процессе обучения является «скииеров- ский ящик» (рис. 12). Этот прибор предназначен для работы по последовательной 183
программе. Текст программы в виде рулона бумажной ленты заправляется на подающий барабан и в процессе работы пере- матывается на приемный барабан с помощью рукоятки. Храпо- вой механизм блокирует обратный ход. Программа кадр за кадром появляется в кадровом окне. С’помощью- двух других барабанов синхронно с программой перемещается чистая бу- мажная лента, на которой учащийся делает все записи, требуе- мые программой обучения. Для записи ответа имеется открытое окно, а для проверки правильности ответа и сравнения его с кадром обратной связи предназначено специальное окно, закры- тое, как и кадровое окно, стеклом. Стекло предотвращает воз- можность исправления ответа — это важно1 для правильного использования учащимся кадров обратной связи и для после- дующего1 объективного суждения о ходе учения. В то же время сравнение своего ответа, даже неверного, с эталонным имеет большое учебное значение для усвоения материала учащимся. Прибор прост в изготовлении и обращении. Он достаточно эффективно реализует принципы программированного обучения и может быть использован вместе с магнитофоном, книгой, справочником, картой или другими учебными пособиями. При этом в программе содержатся команды перехода к работе с этими учебными пособиями и .порядок их использования. К числу главных недостатков скинеровского ящика надо отнести невозможность с его помощью остановить процесс обу- чения в случае ошибок учащегося и регулировать темп в обуче- нии. Трудоемкость наладки прибора, связанная с перемоткой лент, также создает известные трудности его использования. В то же время этот прибор обладает хорошей памятью, так как вся работа ученика по программе записана па лепту в син- хронной с учебной работой последовательностью. Устно-письменное общение в процессе обучения осущест- вляется приборами, предлагающими информацию в звуковом сопровождении, а ответы вводятся учащимися с помощью пишу- щих приборов или кодирующей клавиатуры. Письменно-устное и смешанное общение также находит свое использование в технических средствах программированного обучения. В случае письменно-устного общения учащийся устно отве- чает на вопросы (весьма ограничено, словами «да» и «нет»). Другим психолого-педагогическим признаком технических средств программированного обучения можно назвать экспози- ционные возможности приборов, учитывающие индивидуальный темп восприятия информации каждым учащимся и автоматиче- ски приспосабливающиеся к учащемуся в этом отношении. Наиболее просто реализован указанный признак в приборах, которыми управляет сам учащийся (самоуправляемые при- боры). 184
Недостатком таких приборов является отсутствие жесткого ритма в работе и невозможность воспитывать у учащихся спо- собность работать быстро в заданном темпе с определенным напряжением сил. В процессе обучения эти черты могут разви- ваться, и учащийся, ранее работавший медленно, может научить- ся быстрее усваивать учебный материал. Все приборы, о которых было сказано здесь, приводятся в действие с помощью различных источников энергии (мускуль- ной, электрической, под действием сжатого воздуха или давле- нием жидкости) и используются для приема, накопления или передачи информации. Стремление передать возможно большую часть учебно-про- цедурных действий (сравнение, сопоставление, выбор, поиск) в обучающих приборах из компетенции учащегося машине не только приводит к необходимости применения электротехниче- ских и электронных схем, но и лишено в значительной мере смысла, так как часто освобождает учащегося от умственной деятельности в процессе обучения. Часто, устройство приборов слишком усложнено именно из-за стремления перевести процесс мышления в машину. Вот почему применение многих частей, кроме индицирующих, сигнальных, указательных, часто неоп- равданно (например, применение шаговых электродвигателей для подачи бумажной ленты, дорогостоящих проекторов, пере- ключателей и реле). Во многих случаях можно обойтись про- стейшими механическими устройствами, приводимыми в дейст- вие от руки или электромеханическими устройствами с неслож- ной автоматикой. Вследствие того, что для учащегося наилучшим кодом команд перехода является слово, обучающему прибору достаточно сообщать это слово учащемуся, а действие учащийся может произвести сам, поворачивая маховичок или рукоятку на соот- ветствующий угол или нажимая кнопку. Следящие автоматиче- ские устройства, и особенно ЭВМ, для регулирования учебного процесса в настоящее время слишком дороги и не обладают видимыми достоинствами по сравнению с простейшими сред- ствами, чтобы применяться в массовом производстве обучающих приборов. В связи со сказанным наилучшим обучающим прибором сле- довало бы признать программированную книгу в сочетании с магнитофоном, проектором и индикаторными табло режима обу- чения и табло хода усвоения знаний учащимися. (Это не имеет отношения к приборам второго класса, особенно контролирую- щим, где использование электронных схем, видимо, перспек- тивно.) Упомянутое выше табло режима обучения представляет из себя сблокированное с реле времени устройство типа электриче- ские часы. С его помощью задается темп продвижения учащихся 185
По 'Программе Путем высвечивания номера очередного кадра обучающей программы в зависимости от времени, прошедшего от начала урока. Учащийся, сравнивая свое продвижение с темпом, зада- ваемым табло, всегда может получить необходимую информацию о темпе своего продвижения и корректировать его. Табло хода усвоения знаний индицирует успешность решения каждым учащимся контрольных кадров программы, отмечая, например, загоранием лампочки верный ответ. Табло хода усвое- ния является чаще всего принадлежностью автоматизированно- го класса. § 18. Приборы для контроля знаний учащихся и репетиторства В настоящее время нет твердо установившейся терминологии в названии приборов, применяемых для контроля знаний уча- щихся, хотя многие десятки таких приборов, созданные в раз- личных учебных заведениях страны, несмотря на их внешние отличия, часто являются функционально однотипными. Приборы, применяемые для контроля знаний учащихся, мож- но разделить на три группы: 1) контролеры; 2) репетиторы; 3) экзаменаторы. С помощью контролеров можно осуществлять текущую про- верку знаний учащихся по каждому контрольному кадру шага и благодаря специальному сигнальному устройству в них судить об успехах учащихся в изучении того или иного раздела обучаю- щей программы. С помощью репетиторов можно производить не только про- верку знаний учащихся, но и осуществлять при необходимости доработку учебного1 материала путем выдачи дополнительных упражнений. Экзаменаторы позволяют преподавателю осуществлять ито- говый контроль эффективности обучения учащихся и констати- ровать тот или иной уровень знаний, умений или навыков по определенному предмету. Если контролеры и репетиторы работают по логике «да» — «нет» или «верно» — «неверно», то экзаменаторы работают по более сложным логическим схемам, дающим возможность не только проверить, но и оценить знания учащихся. С этой целью в конструкциях экзаменаторов может реализоваться определен- ная логическая схема опроса, дающая возможность определить по указанным выше критериям уровень знаний учащихся. Наиболее проста, но- и менее точна логическая схема прямо- го накопления оценки, которая реализована во многих приборах- экзаменаторах (рис. 13). Как видно из схемы, по результатам 186
опроса, состоящего из трех вопросов, путем прямого суммирова- ния и сравнения числа правильных и неправильных ответов де- лается вывод об уровне знаний ученика. Если сравнить эту схему с табл. 7 (см. § 10, ч. II), то стано- вится понятным, что точность суждений с помощью такой логики весьма низкая, особенно в выводах о хорошей и удовлетвори- тельной оценке (для уверенного суждения о такой оценке необ- ходимо предложить учащемуся от 4 до 5 вопросов). Рис. 13. Логическая схема прямого накопления оценки Более совершенны устройства, работающие с использованием дифференциальной логической схемы (рис. 14). Как видно из схемы, опрос заканчивается лишь после достижения определен- ного устойчивого1 соотношения в числе верных и неверных отве- тов, позволяющего с заданной .надежностью делать .вывод о зна- ниях учащихся. Так, ветви I и II логической схемы показывают, что уже по- сле ответа на третий вопрос можно закончить опрос и выста- вить отметку. Зато для ветвей III, IV, V, VI и других требуется от 4 до 5 вопросов для достижения того оптимума, который по- зволяет судить о знаниях учащегося. Наиболее простым устройством обладают контролеры, соот- ветственно сложнее устройство репетиторов и экзаменаторов. Основные классификационные особенности технических средств программированного обучения можно показать на об- щей схеме (рис. 15) и на основе ее анализа предложить некото- рые рекомендации по устройству обучающих приборов. 187
Как .известно, в технике широко применяется агрегатный способ создания и использования узлов и частей машин. В осно- ве этого способа лежит выбор базового узла и набор сменяемых узлов, которые сопрягаются с базовым узлом для выполнения специфичных работ. Рис. 14. Логическая схема дифференциального накопления оценки (знак « + » положительный ответ, знак «—» отрицательный) Агрегатирование дает существенную гибкость и приспособ- ляемость техники к изменяющимся потребностям и устраняет громоздкость и малую мобильность комбайнов. Поэтому такой принцип, применяемый в технике, необходимо использовать и при разработке технических средств программированного обуче- ния. При этом нужно использовать так называемый блочный метод, сущность которого состоит в том, чтобы при создании технических средств программированного обучения учитывались все возможности удовлетворения различных требований, возни- кающих в ходе учебного процесса, а сами обучающие устройст- ва не были громоздкими. Так, например, для преподавания языковых предметов необ- ходимы такие устройства, которые допускали бы не только пись- менное, но и устное взаимодействие с обучающим устройством. В процессе преподавания физики и химии очень важно суметь показать учащимся динамику явлений и, следовательно, в со- ставе обучающего прибора желательно иметь программно 188
Технические средства программированного обучения Рис, 15. Классификационная таблица технических средств программированного обучения
Сигнализация , преподавателю Рис. 16. Структурная схема блока двустороннего письменного (устного) общения управляемый кинопроектор. Речевое же сопровождение в преподавании естественных наук не играет такой важ- ной роли, как в языковых предметах. В изучении исто- рии, географии, литературы можно обойтись диафиль- мом (диапроектором). В преподавании технических дисциплин также не требу- ются сложные формы обще- ния (двустороннее устное или письменно-устное). Таким образом, для ор- ганизации процесса программированного обучения необходимо располагать весьма разнообразными техническими устройствами в зависимости от изучаемой дисциплины. Отсюда и делается вывод, что наилучшим, наиболее экономным и современным пу- тем для создания системы технических средств программирован- ного обучения является путь их блочной разработки. Из основных типов блоков путем простой компоновки можно создавать любые обучающие комплексы и гибко приспосабли- ваться к любым условиям обучения. В первом приближении можно было бы предложить следую- щий перечень таких блоков: блок двустороннего письменного общения; блок двустороннего устного общения; блоки смешан- ного общения; контролирующие блоки; репетиторы, экзаменато- ры; блоки для использования кинокольцовок; блоки-справочники и т. д. В качестве прототипа блока двустороннего письменного об- щения было рассмотрено устройство механического обучающего прибора (см. рис. 12). Можно предложить много разновидностей конструкции тако- го блока, но сущность их останется одной и той же. Любой блок двустороннего письменного общения (рис. 16) может быть пре- доставлен указанной на рисунке структурной схемой. В настоящее время пока еще нет приемлемой конструкции узла сравнения, операцию сравнения выполняет сам учащийся. В педагогическом отношении не может быть существенных воз- ражений против этого, даже полезно, чтобы учащийся овладевал этой операцией. Однако с точки зрения организации обучения иметь такой узел необходимо. Для случая использования в про- грамме выборочной методики ответа эта проблема решена. Блок двустороннего устного общения позволил бы макси- мально приблизить условия программированного обучения к условиям общения преподавателя с учащимся. В то же время 190
технические трудности, стоящие на пути создания таких блокой, не позволяют конструкторам добиться большего, чем использо- вание магнитофона для прослушивания эталона и своей записи с целью сравнения на слух их соответствия. Очевидно, что та- кие устройства не являются в полной мере блоками двусторон- него устного общения, структурные схемы которых, по-видимому, будут мало отличаться от структурных схем блоков двусторон- него письменного общения. Надо сказать, что создание функциональных блоков техниче- ских средств программированного обучения возможно начать уже сейчас на базе имеющихся многочисленных обучающих и контролирующих приборов, созданных в различных учебных за- ведениях страны. Блочное конструирование облегчает упорядо- чение, преемственность и особенно стандартизацию разработок в этой новой области приборостроения. Автоматизированный класс. Под автоматизированным клас- сом подразумевают в настоящее время специальную учебную аудиторию, оборудованную техническими средствами программи- рованного обучения, в том числе: I) обучающими приборами и приборами контроля знаний, установленными по числу рабочих мест в классе, и соответст- вующим образом соединенным с центральным пультом управле- ния на рабочем месте преподавателя; 2) специальными устройствами памяти (для записи хода обучения каждого учащегося), а также коммутаторами для связи с каждым рабочим местом учащегося; 3) звуке- и кинопроекционной аппаратурой, необходимой для проведения занятий традиционными методами; 4) табло режима обучения и хода усвоения знаний. В оборудованном .таким образом классе можно организовать как процесс обучения, так и четкий контроль за успешностью работы каждого учащегося путем накопления «памяти» за весь период обучения не только по данному предмету, но и по от- дельным годам и за все время обучения. По данным памяти можно путем статистической обработки результатов наблюдений делать обоснованные выводы о харак- тере обучения, качестве обучающих программ и развитии опре- деленных качеств учащихся. Хотя внедрение автоматизированных классов в практику обучения сопряжено с определенными трудностями, однако эф- фект их применения может оказаться весьма положительным, так как автоматизированный класс позволяет интенсифициро- вать всю учебную деятельность не только педагога, но и учаще- гося и привести в движение такие мощные рычаги подъема про- изводительности любого труда, как интерес, соревнование, това- рищеская взаимопомощь. 191
§ 19. Требования, предъявляемые к техническим средствам программированного обучения При создании технических средств (Программированного обучения необходимо руководствоваться какими-то требования- ми и критериями для оценки их эффективности. При этом, естественно, необходимо различать требования и критерии пси- холого-педагогического плана и соответственно требования и критерии технико-экономического плана. К числу наиболее общих психолого-педагогических требова- ний можно отнести следующие: а) соответствие функциональных возможностей устройства определенным принципам программированного обучения; б) решение с помощью технических устройств таких дидакти- ческих задач программированного обучения, которые нереали- зуемы без них; в) естественность применения устройства; г) отсутствие педагогических «шумов» в применении устрой- ства. Рассмотрим кратко каждое из этих требований. Под функциональными возможностями подразумеваются особенности работы устройства, позволяющие реализовать ту или иную схему обучающей программы или логическую схему опроса. Можно требовать от создателей и таких устройств, которые имеют узкие функциональные возможности, например устройств, работающих только по последовательной или только по разветв- ленной программе, контролеров или экзаменаторов, но нужно помнить, что создание устройств с широким диапазоном функ- циональных возможностей, например с работой по любым схе- мам программ и для любых функций контроля, также необхо- димо. Психологов и педагогов часто интересуют возможно более полные характеристики учебного процесса, поэтому вполне естественно, что существуют определенные требования, предъ- являемые к устройству «памяти» технических средств програм- мированного обучения, которая также относится к функциональ- ным возможностям этих устройств. Особым требованием является создание регулирующих устройств, необходимых для регулирования темпов индивидуаль- ного обучения. Это требование в отдельных случаях может и не ставиться, если темп продвижения учащихся может регули- роваться какими-либо другими способами или устройствами. Наконец, функциональные требования к устройству могут быть заданы необходимыми способами общения или другими особенностями. 192
Вторая группа требований подразумевает оценку целесооб- разности создания обучающего или контролирующего устройст- ва и частично связана с первой группой требований. К числу дидактических задач, требующих применения техни- ческих средств вообще и средств 'программированного обучения в частности *, относятся следующие: а) предотвращение подсматривания кадра обратной связи; б) одновременный контроль всей группы ,и запись результа- тов по характеру ошибок и темпу исполнения; в) устное общение; г) регулировка и приспособление темпа обучения к возмож- ностям учащегося; д) выбор и задание оптимального числа и номенклатуры дей- ствий (упражнений) для усвоения материала на заданном уровне; е) предъявление информации в динамике. Требование естественности применения устройств програм- мированного обучения означает не более чем возможность их использования без предварительного обучения. Однако в настоя- щее время уже создано много приборов со сложной системой ввода ответов учащимся, что требует значительного времени как на обучение, так и на общение с прибором в последующей ра- боте. Это прежде всего приборы с цифровым (кодовым) вводом ответа. Например, для ввода ответа о том, что столицей Фран- ции является Париж, а не Лондон, надо предварительно по- искать в кодовой таблице номер, которым обозначен Париж, затем с помощью телефонного номеронабирателя ввести это число в машину. Если же необходимо1 ответить на вопрос та- ким образом: «Париж — столица Франции», то потребуется оты- скание и введение трех чисел, что1 оказывается сложной рабо- той, требующей больших затрат времени, и при этом нет гаран- тии, что будет получен правильный ответ. То же самое можно сказать и об устройствах с большим числом переключателей, кнопок и всевозможных индикаторов — их применение требует неестественной деятельности, отвлекаю- щей от собственно процесса обучения. Вот почему важно продумывать конструкцию приборов с этой точки зрения. Наконец, требование—-отсутствия педагогических «шумов» частично перекрывается требованием естественности применения и в большей своей части относится к четкости функционирова- ния технической схемы, позволяющей с наибольшим эффектом * Необходимо учитывать, что технические средства программированного обучения являются более развитыми устройствами в функциональном и тех- ническом отношении, чем обычные технические средства обучения — кино, радио, телевидение, магнитофоны. 1 Зак. 359 193
использовать именно те рецепторы человека, которые позволяют получать по данному объекту наиболее информативные сообще- ния, интенсифицируя процесс обучения. Простой иллюстрацией невыполнения данного требования было бы устройство для обу- чения иностранному языку, не располагающее возможностями устного общения с учеником, или устройство для обучения вы- полнению станочных операций без возможности использования визуального канала связи (проектора или иллюстрации). Приведенные требования не исчерпывают всех возможностей, которыми должны обладать технические устройства программи- рованного обучения, однако, являясь наиболее общими, дают необходимую перспективу для конструирования обучающих приборов. Технико-экономические требования к приборам программи- рованного обучения не являются уникальными, а отражают ти- пичные для любых технических устройств требования в этом отношении. Назовем наиболее общие из них. 1. Простота устройства прибора при заданной функциональ- ной его полноте. Требование простоты устройства должно соче- таться с его дешевизной, позволяющей прибору получить массо- вое распространение. Простота конструкции прибора должна также сочетаться с легкостью его производства, простотой его обслуживания, т. е. смена носителя информации, извлечение и использование накопителей памяти не должны отнимать значи- тельного времени и труда. 2. Приборы не должны быть громоздкими, занимать много места, а установленные на рабочем месте не должны затруднять ведение обычного занятия. Громоздкость может быть вызвала не только самим прибором, яо и хранилищем для носителей информации или памяти. 3. Приборы должны быть надежными в работе, обладать устойчивой наладкой и легкостью регулировки. Их внешний вид должен быть оформлен с учетом требований технической эстети- ки, а средства управления — инженерной психологии. Учет в конструкции прибора психолого-педагогических и тех- нико-экономических требований позволит создать оптимальные устройства, обеспечивающие решение сложных задач програм- много управления процессом обучения.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОБЛЕМ ПРОГРАММИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ* Если мы можем доказать пра- вильность нашего понимания данного явления природы тем, что сами его производим, вызываем его из его условий, заставляем его к тому же служить нашим целям, то кантовской неуловимой «вещи в себе» приходит конец. Ф. Энгельс ГЛАВА I ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ 0 ДИДАКТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ/^/ § 1. Задача экспериментальногоисследования Программированное обучение еще далеко не исследованная область педагогической теории и практики, поэтому всякий, кто в нее вступает, невольно оказывается на переднем крае дидак- тики. Это накладывает особенно большую ответственность и требует большой тщательности в формулировке выводов от исследователя. Исследование дидактических проблем — слишко^м сложная и трудоемкая работа, поэтому многие педагоги предпо- читают пользоваться опытом и здравым смыслом. Проблемы, которые возникают перед педагогами, работаю- щими в области программированного обучения, постоянно об- суждаются в нашей печати. Нужно отметить, что многие авто- ры, выдвигая те или иные проблемы в качестве ведущих, перво- очередных, предлагают одновременно те или иные методы ре- шения по существу этих проблем. Как показывает анализ, к числу главных или исходных проб- лем относятся следующие: 1) разработка исходных дидактических положений и форму- лировка сущности программированного обучения; 2) исследование правомерности программного управления обучением на различных уровнях системы народного образова- ния с точки зрения: * Изложение в этой части выполнено на примерах, исследованиях проблем программированного обучения в средней школе, техникуме и вузе, 7* 195
а) объективной потребности его использования, возникшей в связи с развитием народного образования (социальный и психо- лого-педагогический аспект); б) объективной возможности его применения в связи с пси- холого-педагогическими особенностями познавательной деятель- ности учащихся; в) влияния на характер формирования ведущих качеств лич- ности человека в связи с его развитием, активностью, самостоя- тельностью и возможностью воспитания определенных нравст- венных и эстетических качеств и чувств; 3) определение места и роли программированного обучения в общей системе дидактических средств управления обучением; 4) принципиальные возможности программированного обуче- ния в образовании и воспитании. Кроме указанных исходных проблем выдвинуты и исследуют- ся как в теоретическом, так и в экспериментально аналитическом плане следующие частные проблемы собственно программиро- ванного обучения: 1) программирование содержания обучения (отбор учебного материала для программирования, выбор вида обучающей про- граммы, структура и дозирование информационных кадров про- граммы, достижение и диагностика уровней усвоения, выявление ориентировочной, исполнительской и контрольной учебной дея- тельности на заданном содержании обучения); 2) программирование усвоения (выделение видов и уровней формируемой деятельности, структура и дозирование операцион- ных кадров и кадров обратной связи в зависимости от принятой теории усвоения, разработка содержания кадров операционных и обратной связи, оформление шаговых и групповых учебных последовательностей и определение принципов их связи с ме- тодикой самообучения); 3) организационно-методические особенности учебных заня- тий с использованием программного управления познавательной деятельностью учащихся; 4) роль, место .и возможности технических средств програм- мированного обучения; 5) программирование контрольных операций в обучении в связи с ранее описанной методикой. Обоснование правомерности программного управления обу- чением на различных уровнях народного образования является одной из главных задач экспериментального исследования. Для того чтобы подчеркнуть значение для решения этой проблемы экспериментально-аналитической методики как един- ственно адекватной, можно привести следующие соображения. Во-первых, объективная потребность в улучшении системы народного образования с точки зрения качества усвоения зна- ний учащимися далеко не очевидна. Только использование неко- 196
торой достаточно определенной методики в диагностике состоя- ния -образования и обучения по данному параметру позволяет выявить действительную картину. На рис. 17 показана кривая распределения учащихся по уровням усвоения, которая, как мы .видим, значительно смеще- на к I уровню и указывает на большое число учащихся, плохо усвоивших учебный материал (до 45% имеют оценку 1—2 балла и 12— 15%—оценку 0 баллов). Кривая на рис. 17 была по- лучена путем обобщения це- лой серии гистограмм, пред- ставляющих результаты Рис. 17. Кривая распределения уча- щихся по уровням усвоения (класси- ческая дидактическая система) диагностики качества зна- ний учащихся па различных уровнях образования и по различным предметам. На рис. 18 показана одна из таких гистограмм, иллюстрирующая успеваемость студентов по физике. Суждение о качестве знаний в данном случае велось по сумме баллов, полученных по всему тесту-лестнице. На рис. 19 показана та же гистограмма, но в пя- тибалльном выражении. 7 тел. НеуВерен- Зона2 нал зона (2-3) 4-U— 6 Условные обозначения: I Учел 36 чел Зона 3 неуверенная зо на (3-4) f., ,t bii.ttf.l.t.i.tJ. It 5 чел. 5 чел. неувер. зона Зона 5 (6-5) 11 чел. Зона 4 15 21 33 39 68 56 S "[оиенхДоценка I Оценка | Оценка । 2 । 3 I 4 I 5 Рис. 18. Гистограмма распределения оценок по двенадцати- балльной шкале Надо сказать, что в практике обучения усвоение на I уровне обычно оцениваются оценкой «посредственно» и такие учащиеся относятся к числу успевающих. Но такой подход, по нашему мнению, скрывает большое число, по существу, необученных учащихся и дает повод сомневаться в необходимости совершен- ствовать систему обучения. Можно, например, показать (рис. 20), как представляется картина успеваемости группы учащихся в зависимости от субъ- ективных качеств экзаменатора при одной и той же подгото-в- 197
ленности каждой учебной группы учащихся. Очевидно, успевае- мость группы, которая характеризуется на графике кривой 1, может вызвать большие опасения, тогда как кривая 4 создает представление о полном благополучии в 4-й группе учащихся. На самом же деле ни кривая 1, ни кривая 4 не отражают дейст- вительного положения вещей, так как они были получены без четких критериев диагно- стики успеваемости. Рис. 20. Распределение учащихся по успеваемости в зависимости от субъективных качеств экзамена- тора (пятибалльная шкала) Рис. 19. Гистограмма распределения оце- нок по пятибалльной шкале Объектом экспериментального исследования является также вопрос о правомерности программированного обучения с точки зрения его соответствия природе познавательной деятельности человека. Формируемые в обучающей программе учебные про- цедуры «принуждают» учащегося к совершенно определенной деятельности в процессе обучения. Эта деятельность обусловле- на и отражает идеи принятой для построения обучающей про- граммы психологической теории усвоения. При этом благодаря программному управлению детерминация деятельности доста- точно жестка, и поэтому может наблюдаться рассогласование действительного процесса познавательной деятельности учаще- гося по сравнению с тем, который ему предлагается обучающей программой. По нашему мнению, эффект рассогласования и его внешнее проявление в виде изменившегося отношения к учению или, наоборот, усилившейся мотивации учения со стороны учащегося является наиболее показательным ответом по данной проблеме исследования. Не менее важными являются также выводы по данной проблеме для выбора адекватной теории усвоения знаний учащимися и ее применения на практике. Наконец, выявление собственно воспитательного эффекта программированного обучения является специальной целью ис- следования, оно должно найти свое отражение в постановке 198
специальных экспериментов, а не только как система неизбеж- ных и сопутствующих наблюдении и проб. По сформулированным частным проблемам программирован- ного обучения должны быть поставлены специальные экспери- менты на всех уровнях образования, и тогда полученный мате- риал позволит сделать выводы не только применительно к дан- ной ступени обучения, но и обобщить, и экстраполировать ре- зультаты на довольно широкий круг педагогических явлений. В дидактическом позитивном плане эти выводы смогут быть использованы для коррекции гипотетических построений про- граммирования содержания, усвоения и организации‘обучения, изложенных в первой части книги. § 2. Методы исследования. Пример дидактического эксперимента Программированное обучение является новой дидактической системой вообще, а в той концепции, которая показана в данной книге,—особенной системой. Эта особенность — о чем много было сказано в первой части книги — состоит прежде всего в четком различении дидактических систем вообще, а также ди- дактической системы с программным управлением обучением и дидактической системы программированного обучения в част- ности. В этой связи вся работа, обусловленная необходимостью исследования свойств программированного обучения, состоит в конструктивном решении всех организационно-методических вопросов эксперимента, включая подготовку кадров, разработку обучающих программ, перестройку психологических установок учащихся, сбор и обработку информации по отдельным вопросам эксперимента и непрерывное совершенствование методики про- граммированного обучения в ходе работы. Особенно сложен в подготовке и проведении исследования вопрос о подготовке кадров педагогов. Если в большинстве педагогических исследований стиль и метод работы педагога, по существу, остается неизменным, пре- терпевая лишь некоторую модернизацию, то в условиях про- граммированного экспериментального обучения педагог не только перестраивает свою собственную деятельность, но и должен заложить в обучающую программу совершенно опреде- ленную теорию учебной деятельности учащихся. Подготовка кадров (специалистов), для программированного обучения пред- ставляет серьезную и трудную проблему еще и потому, что часто педагоги, освоив лишь внешнюю сторону сущности обу- чающей программы (малые порции, обратную связь, индивиду- альный темп), применяют эти формальные положения почти 199
механически, не продумывая той специфичной деятельности по усвоению, которая должна быть заложена в эти порции, связи и темп. " ’<' Все это говорит о необходимости основательной общепедаго- гической и специальной педагогической подготовки программи- стов, а также о необходимости отводить на создание самих про- грамм значительно больше времени. Интересно и другое явление, выявившееся в эксперименте. Оно состоит в необходимости качественно особой подготовки педагога не только для создания программированных материа- лов, но и для реализации готовой обучающей программы. Неподготовленный преподаватель, как показывает опыт, не может достаточно эффективно управлять познавательной дея- тельностью учащихся в логике новой дидактической системы — программированного обучения. Результаты усвоения знаний учащимися в группах, где преподаватель был лишь ознакомлен с новой методикой построения дидактического процесса, нередко оказывались значительно ниже (по двенадцатибалльной шкале), чем в группах, в которых занятия проводились с подготовлен- ным в этом отношении педагогом. Таким образом, первой существенной особенностью методики исследования .программированного' обучения является наличие в системе эксперимента специально подготовленного педагога для создания обучающих программ, способного вести научное наблюдение за ходом эксперимента и произвести необходимую обработку его результатов. Для того чтобы иметь возможность вести эксперимент в до- статочно сопоставимых условиях ,и получить из разных источни- ков корреспондирующий материал, может быть разработана и предложена каждому участнику эксперимента специальная па- мятка. Приведем здесь для иллюстрации описание одного из спе- циальных исследований, проведенных для выяснения существен- ных особенностей использования выборочной методики ответа в разветвленных программах. Это исследование, проведенное па различном материале и на разных уровнях образования, позво- лило вскрыть некоторые общие черты в данном важнейшем вопросе программирования процесса усвоения знаний учащи- мися. Описание данного локального эксперимента приведено в том виде, как оно сделано для научного отчета. Тема исследования. Особенности применения выборочной методики ответа в опе- рационных кадрах программ. Проблема правомерности использования выборочно ответа в обучающих программированных текстах до сих пор еще не получила своего разрешения, хотя на этот счет высказано доста- 200
точно много мнений. Мнения эти, рожденные здравым смыслом и интуитивной догадкой, имеют один общий недостаток: они не основаны на каком-либо экспериментальном материале. Здесь подытоживается серия специальных экспериментов, проведенных-в средней школе, средних технических учебных за- ведениях и высших учебных заведениях с целью ответа на воп- росы, поставленные темой исследования. Обоснование темы исследования *. В настоящее время психологи и педагоги все чаще опреде- ляют программированное обучение с использованием термина «управление». Считают, что- средствами программированного обучения удается наиболее полно осуществлять управление по- знавательной деятельностью учащихся, вести их наиболее эко- номными путями к достижению определенных дидактических целей. Таким образом, в формулировках сущности программиро- ванного обучения совершенно обоснованно на первый план вы- двигается новый подход к управлению процессом учения. Глав- ное внимание в разработке и обсуждениях проблем программи- рованного обучения уделяется выбору и методике построения обучающей программы, так как в ней заложены и ею реализу- ются принятые концепции и теории обучения. В наиболее общем виде, как уже указывалось, различают последовательную (линейную) и разветвленную (ветвящуюся) обучающие программы. Отличие этих двух систем учебного про- граммирования состоит в способе, которым пользуется учащий- ся для решения проблем и задач, предъявляемых в операцион- ных кадрах обучающих программ, т. е. в той деятельности, по- средством которой усваивается учебный материал. Если в последовательной программе учащийся чаще всего самостоятельно конструирует ответ, то в разветвленных про- граммах ответом является выбор из альтернативного ряда, т. е. выбор правильного ответа из окружения нескольких правдопо- добных. Последний способ получения ответа учащимися вызывает оживленные дискуссии между педагогами, занимающимися про- граммированным обучением. Суть разногласий по этому поводу состоит в следующем. Если учащемуся предъявить несколько вариантов ответа на вопрос, среди которых только один правильный, то нет никакой гарантии, — говорят одни — что учащийся не запомнит неверный ответ, так как таких ответов большинство в предлагаемой для выбора серии, или запомнит совершенно абсурдную комбина- * Хотя приводимые здесь рассуждения уже знакомы читателю из пре- дыдущего, но их изложение в примере необходимо в качестве иллюстрации подхода к рассматриваемой проблеме и ее решения в экспериментально- аналитическом исследовании. 201
цию из их частей, а не тот единственный верный ответ, который содержится в предлагаемой серии. Другие усиливают аргументацию тем, что учащемуся факти- чески не надо думать, так как если предлагается даже ряд из четырех возможных решений, то случайное правильное угадыва- ние возможно с высокой степенью вероятности (25%). Если же учесть, что даже смутное, нетвердое знание значи- тельно повышает возможность угадывания ответа, то вероят- ность неправильного суждения о знаниях учащегося значитель- но повышается (до 50%), так как в пределе получается выбор из двух возможностей. Эти вполне резонные сомнения в обучающей ценности выбо- рочного ответа оспариваются и приводится ряд доводов в пользу того, что выборочный ответ вполне правомерен. Общий смысл этих доводов состоит в том, что любая деятельность человека строится в той или иной мере на выборе из ряда возможностей. Эти утверждения защитников выборочного ответа не лишены смысла, однако они не могут опровергнуть приведенных выше сомнений. В то же время проблема правомерности, методики и области допустимого использования выборочного ответа далеко не три- виальна: от ее решения зависит обоснованность подавляющего числа современных технических средств программированного обучения, в том числе и обучающих машин. Дело в том, что с помощью создаваемых в настоящее время обучающих машин и устройств можно анализировать только выбор учащегося из предъявленной серии ответов и на этой основе изменить режим обучения или ставить отметку. Возможности анализа конструк- тивного (не кодированного!) ответа с помощью машин практи- чески отсутствуют. В то же время чисто эмпирически показано, что применение обучающих устройств, работающих по методу оценки выбороч- ного ответа, может быть эффективным и существенно облегчает труд педагога, беря на себя выполнение многих стереотипных функций. Именно отсутствие научно обоснованного решения проблемы выборочного ответа серьезно тормозит внедрение программиро- ванного обучения в целом в учебный процесс, так как конструк- тивный ответ в последовательной программе дополнительно на- гружает учителя усложненной контрольной функцией. До сих пор эта проблема остается открытой. Профессор А. А. Смирнов в своем докладе на заседании Всесоюзного на- учного совета по программированному обучению (1964 г.) под- вел итог неопределенности в этом вопросе: «До сих пор остается еще спорной сравнительная ценность знаний, требующих конст- руирования ответа самими учащимися и выбора ответа из числа предложенных. 202
Ссылка на то, что избирательная методика непригодна из-за того, что в числе предлагаемых ответов имеются ошибочные, а психологическими исследованиями якобы доказан вред всяких ошибочных ответов, не соответствует действительности». Подобная же полемика по данному вопросу идет и за рубе- жом. В этом отношении наиболее видные представители зару- бежной педагогики разделились на два лагеря (Скиннер, Хол- ланд, Эванс, Хомм, Глейзер выступают за конструируемый са- мими учащимися ответ; Пресси, Столяров, Краудер — за выбо- рочный). Представители каждого лагеря приводят данные эксперимен- тальных работ об эффективности их методики, но до сих пор не проведены сопоставимые эксперименты и, что самое главное, не делалось попытки выявить особенности умственной деятельности учащихся в каждом из этих случаев нахождения ответа на проблемы. Задачи эксперимента. Разработать эффективную экспериментальную процедуру для ответа на главные вопросы обсуждаемой проблемы. 1. Как протекает умственная деятельность учащегося в усло- виях выбора ответа: ограничена ли она альтернативным рядом или альтернативный ряд для нее является лишь контрольной матрицей? Другими словами, занят ли учащийся только прямым выбором ответа из наличной серии или сначала осмысливает самостоятельно задачу, конструирует в уме свой ответ и лишь затем, сопоставляя его с альтернативами, делает выбор? 2. Запоминает ли учащийся прочнее правильный ответ или неправильный? 3. Усваивает ли учащийся учебный материал на основе вы- борочного ответа? 4. Что происходит с развитием учащихся? Эксперимент проводился с учащимися средней школы (по физике и машиноведению), с учащимися средних специальных учебных заведений (по русскому языку, физике и математике) и со студентами высших учебных заведений * (по технологии машиностроения). Во всех случаях для ответов на поставленные вопросы были разработаны специальные фрагменты обучающих программ, в которых применялись различным образом построенные альтер- нативные последовательности ответов. Методика эксперимента и научная гипотеза. Для ответа на первый вопрос использовалась методика по- строения альтернативного ряда. * Эксперимент был проведен доцентом А. В. Никольским в ВЗПИ для выяснения предпочтительности правил конструирования альтернативного ряда: «или все неверные и один верный ствет, или наоборот — найти неверный от- вет в ряду правильных». 203
Альтернативные последовательности составлялись в четырех вариантах, каждый из которых содержал четыре-пять предложе- ний для выбора. В первом варианте альтернативный ряд содер- жал все неверные ответы. Во втором — к предложениям первого варианта добавлялось еще одно предложение: «Правильных от- ветов пет». В третьем варианте исключалось одно предложение из первого варианта и добавлялся правильный ответ. В четвер- том — к предложениям третьего варианта добавлялось еще одно предложение: «Правильных ответов нет». Различные варианты альтернативных рядов были равномер- но распределены по программе. Таким путем получилось шест- надцать вариантов программ, которые предлагались различным учащимся путем совершенно произвольного распределения. Научная гипотеза описанной экспериментальной процедуры состояла в следующем. На один и тот же операционный кадр программы различным учащимся предлагалось выбрать ответ из различных альтернативных последовательностей. Предполагалось, что в случае, если умственная деятельность учащегося скована предлагаемым ему альтернативным рядом, то при встрече с рядом, составленным по первому варианту, большинство учеников все равно будет пытаться выбрать один из предложенных ответов и выберет его, не догадываясь само- стоятельно о том, что все ответы неточные. При встрече других учеников с тем же рядом, но составлен- ным по второму варианту, где имеется подсказка о том, что возможен случай, когда правильного ответа нет, большинство укажет, что в данном случае нет правильного' ответа. В ряду, составленном по третьему варианту, предполагалось, что боль- шинство учащихся выберет правильный ответ. Наконец, наличие в альтернативном ряду четвертого' вариан- та предложения «Правильных ответов нет» должно значительно уменьшить число правильных выборов, полученных по третьему варианту. Если бы гипотеза подтвердилась по всем пунктам, то можно было бы сделать следующий вывод. Стало бы совершенно понятно, что использование методики общения учащегося с обучающим устройством только с по- мощью выборочных ответов ограничивает поле мыслительной деятельности учащегося, приучает его только к различению на- личного состава признаков понятия, а не к поиску этих призна- ков и проверке их достоверности на основе самостоятельно найденного эталона. Такой вывод позволил бы утверждать, что выборочная мето- дика позволяет осуществить первоначальную организацию опы- та учащегося и направить его мыслительную деятельность наиболее экономными путями к решению поставленных перед, ним познавательных задач. 204
Поэтому в дополнение к описанной экспериментальной про- цедуре были разработаны дополнительные операции для ответа на вопросы запоминания, усвоения и развития. Для ответа на вопрос, запоминает ли учащийся прочнее пра- вильные или неправильные ответы из альтернативной серии, использовались специально для этой цели составленные конт- рольные задания, которые требовали от учащихся не столько прямого воспроизведения изученного материала, сколько вы- полнения конкретных материальных действий (решение задач, выполнение практических работ), непосредственно вытекающие из приобретенных знаний. Такие контрольные задания предъяв- лялись учащимся как непосредственно после обучения, так и спустя две-три недели. Сущность этих экспериментов состояла в том, чтобы под- твердить следующее положение: если учащийся запоминает только правильный образ действий и мышления на основе рабо- ты с альтернативным рядом, то и контрольные задания будут выполнены правильно. Для ответа на вопрос, усваивает ли учащийся учебный ма- териал, пользуясь выборочной методикой действий, пришлось ввести некоторые уточнения в само понятие усвоения. Под усвоением удобно понимать «такой процесс, в результа- те которого известные действия, представления или понятия из состояния, когда они заданы, переходят в знания и умения са- мого ученика» [25]. Использовались различные уровни усвоения: допускающие либо распознавание, либо воспроизведение объекта, либо анализ задачи и ее решение. На основе такой шкалы возможных уровней усвоения и была разработана соответствующая система конт- рольных заданий в виде тестов-лестниц, позволяющих диагно- стировать достижения учащихся в этом отношении. Для суждения о развитии учащихся в процессе обучения с помощью выборочной методики действий от каждого ученика требовалось проанализировать изученный материал, сопоставить его с учебным материалом по другим темам данного предмета и с учебным материалом по другим предметам. Цель такого ана- лиза и сопоставления: найти общие методы исследования раз- личных явлений и показать наиболее экономные пути решения учебных проблем. Предполагалось, что в случае, если учащиеся смогут произ- вести такой анализ, то выборочная методика способствует раз- витию таких качеств учащихся, как наблюдательность, способ- ность к абстрактному мышлению и обобщению, что, в сущности, составляет основу и характеризует уровень умственного разви- тия человека. Альтернативные последовательности. Предмет — физика, тема — колебательное движение. 205
Вопрос: «Какое направление имеет возвращающая сила?». Вариант 1 1. Направлена вдоль нити к точке подвеса. 2. Направлена по направлению движения. 3. Совпадает по направлению с силой тяжести. 4. Направлена вдоль нити от точки подвеса. Вариант II 1. Направлена вдоль нити к точке подвеса. 2. Направлена по направлению движения. 3. Совпадает по направлению с силой тяжести. 4. Направлена вдоль нити от точки подвеса. 5. Правильных ответов нет. Вариант III 1. Направлена к положению равновесия. 2. Направлена вдоль нити к точке подвеса. 3. Направлена по направлению движения. 4. Совпадает по направлению с силой тяжести. Вариант IV 1. Направлена к положению равновесия. 2. Направлена вдоль нити к точке подвеса. 3. Направлена по направлению движения. 4. Совпадает по направлению с силой тяжести. 5. Правильных ответов нет. Ход эксперимента и обсуждение его результатов. Результаты работы учащихся с альтернативными наборами, построенными по указанным вариантам, показаны в табл. 8. В табл. 8 приводятся два основных показателя: а) общее возможное число выборов ответов (1500), равное произведению общего числа учащихся (375), участвующих в эксперименте, на общее число предъявленных каждому учаще- муся кадров программы во всех четырех вариантах; б) фактическое число выборов ответов учащимися в каждой серии варианта. Возможное число выборов ответа, равное 1500, одинаково для всех десяти разновидностей эксперимента. Фактическое же число выборов (см. табл. 8) существенно отличается по группам 206
в зависимости от последовательности предъявления альтерна- тивных рядов. Таблица 8 № п/п Последователь- ность предъявле- ния альтернатив- ных рядов (вари- антов) Общее число выбранных ответов в % (от возмож- ного числа выбо- ров — 1500) Число выбранных ответов в каждой серии варианта в % (от возможного числа выбо- ров-375) I п III IV 1 I, II, III, IV 82,5 99 66 85 80 2 II, I, III, IV 62,0 56 43 72 79 3 II, III, IV, I 58,4 50 36 71 75 4 II, IV, III, I 62,0 46 31 88 82 5 IV, II, III, I 54,6 34 26 80 78 6 IV, III, II, I 67,5 45 53 90 81 7 III, I, II, IV 78,7 99 58 81 75 8 III, 11, I, IV 75,5 70 54 96 83 9 I, III, IV, II 79,4 96 55 87 79 10 IV, II, I, III 51,6 31 23 70 81 Для возможности более точного суждения о происходящих изменениях в поведении учащихся приведены дифференцирован- ные данные по отношению учащихся к сериям, построенным по различным вариантам (правая часть таблицы). Из предъявлявшихся шестнадцати вариантов последователь- ностей альтернативных рядов наиболее наглядными являются первые десять, приведенные в .таблице. Они отличаются сущест- венными характеристиками построения и поэтому их анализ представляет несомненный интерес. Большая зависимость ха- рактера мышления учащегося от конструкции альтернативного ряда видна уже при ближайшем рассмотрении фактических дан- ных эксперимента. В том случае, когда учащийся впервые встречался с альтер- нативным рядом, построенным по первому или третьему вари- анту (см. табл. 8, строки 1, 7, 8, 9), его умственная деятель- ность была прямо направлена на обязательный выбор из пред- ложенных возможностей и замыкалась внутри имеющейся пе- ред глазами серии. Такое положение не свидетельствует о недостаточности обу- чения, так как по третьему варианту был получен высокий сред- ний процент (до 90%) правильных ответов, хотя учащиеся, по существу, находились в тех же условиях и имели возможность выбрать полноценный ответ, вместо приближенного. Таким образом, конструкция альтернативного ряда по пер- вому или третьему варианту не способствует предварительному самостоятельному осмысливанию и конструированию ответа учеником и последующей процедуре сравнения, а, напротив, ог- раничивает поле умственной деятельности ученика наличным 207
составом условий, описывающих возможные колебания прини- маемых решений и принуждает к последовательному перебору вариантов. Видимо, такая конструкция альтернативного ряда целесооб- разна для введения необходимых ограничений и жесткого управ- ления ходом формируемых умственных действий и операций. Ряд учебных дисциплин могут накладывать такие ограничения и требования. В случае первоначального предъявления учащимся альтер- нативных рядов, построенных по второму или четвертому вари- антам (см. табл. 8, строки 2, 3, 4, 5, 6, 10), картина умственной деятельности учащихся довольно резко меняется. Учащиеся уже не торопятся непременно выбирать ответ из предложенных ва- риантов. При этом каждый поступает по-разному. После пред- варительного просмотра всей серии (что делают все) часть учащихся начинает перебор один за другим всех предложенных вариантов и их оценку на достоверность, стремясь выбрать толь- ко полный и правильный ответ. Даже правдоподобные ответы ими отвергаются — таких большинство. Другая часть учащихся решает задачу самостоятельно и за- тем сравнивает это решение с предложенными вариантами, вы- бирая подходящий ответ. Таких меньшинство. Соответствующие беседы с учащимися показали, что после- довательный перебор вариантов без предварительного конструи- рования в уме эталона вовсе не означает случайного угадыва- ния ответа. Напротив, правомернее предположить, что такой эталон в неявной, может быть, подсознательной форме всегда имеется у учащегося на основе предшествующего обучения, но в завершен- ной форме он как бы проявляется сигналом, идущим от подхо- дящего ответа. Нахождение ответа в альтернативном ряду — это, по существу, завершение обучения, которое может стать эффективным лишь в случае предъявления подходящей серии альтернатив. Интересно отметить, что учащиеся, работавшие путем пере- бора, быстрее справлялись с учебными заданиями, а их знания, за редким исключением, оказывались равноценными со знания- ми своих одноклассников. Зато в обсуждении проблем и в зада- ниях по применению знаний учащиеся, самостоятельно конст- руировавшие ответ, несколько превосходили своих одноклассни- ков, действовавших путем перебора, в скорости выполнения дей- ствий и их полноценности. В экспериментальной работе была выявлена также неравно- ценность результатов и неоднородность методов деятельности учащихся в различных случаях предъявления им альтер- нативных рядов. Когда учащиеся сначала встречаются с после- довательностями, построенными по первому или третьему ва- 208
риантам, а затем по второму или четвертому, они, однажды усвоив правило обязательного выбора ответа, хотя бы и неточ- ного, чаще всего продолжают так действовать и при наличии предостерегающего пункта «правильного ответа нет» (см. табл. 8, строки 1 и 8). Когда же учащиеся сначала встречаются с рядом, построенным по второму или четвертому вариантам (см. табл. 8 строки 2, 3, 4, 5, 6, 10), они начинают проявлять беспокойство, неуверенность и сомнения и в рядах по первому и третьему вариантам, следующим вслед за вариантами два и четыре. Беседы с учащимися показали, что те из них, кто работал с программами, в которых были приведены альтернативные по- следовательности, построенные по второму и четвертому вари- антам, более вдумчиво воспринимали учебный материал и бо- лее критично оценивали неполноту приближенных ответов. Отсюда следует, что использование в альтернативных по- следовательностях сигналов, предостерегающих от поспешных выборов, может значительно приблизить их обучающий эффект к методам с конструктивным ответом (см. табл. 8, строки 4, 5, 6, 10). К сожалению, учащиеся, утверждавшие, что они сначала сами строили свой ответ, а затем сравнивали его с предложен- ным, нигде не фиксировали своих конструкций, а поэтому не- возможно уточнить, насколько последующее ознакомление с альтернативным рядом корректировало их умственную деятель- ность, В то же время есть все основания утверждать, что пред- варительное продумывание ответа, даже в случае ошибочного вывода, все равно усиливало обучающий эффект альтернатив- ного ряда. Отсюда можно сделать существенный для создания про- грамм и обучающих устройств вывод: лучшая обучающая про- цедура с альтернативным выбором ответа окажется в том слу- чае, если ей будет предшествовать конструктивный ответ на про- блемы операционных кадров, а в самой последовательности бу- дет введено недвусмысленное указание на возможность ее пусто- ты (на отсутствие полного и правильного ответа). Применение такой обучающей процедуры в качестве стан- дартной последовательности в создании операционных кадров программ позволит успешно применять любые технические сред- ства с альтернативным вводом ответа, при этом следует лишь позаботиться конструкторам о недоступности для учащегося ис- правления записанного им ответа, для возможности установле- ния при необходимости внешней обратной связи. Видимо, указанную обучающую процедуру можно использо- вать в так называемых смешанных или комбинированных про- граммах. Сказанным не отрицается использование последовательных 209
(линейных) или разветвленных программ в чистом виде в оп- ределенных условиях обучения. Их достоинства и недостатки для заданных условий еще должны быть выявлены в специаль- ных исследованиях. Контрольные работы, проведенные на основе тех кадров про- граммы, которые содержали альтернативные серии, показали, что учащиеся запоминают только полный и правильный ответ и используют его для решения задач. Не было зарегистрировано ни одного случая использования учащимися приближенных и тем более неверных предложений, которые содержались в альтернативных сериях. Более того, учащиеся легко узнавали неверные возможности из рассмотрен- ных ими ранее рядов и исключали их из рассмотрения. Хотя учащиеся в основном делали ошибки в воспроизведе- нии полных и правильных ответов, однако эти ошибки относи- лись главным образом к самой конструкции ответа, к его пол- ноте, а не содержанию, варьировавшемуся в сериях правдопо- добных ответов. Проверка усвоения учебного материала учащимися в про- цессе обучения с использованием тестов I уровня показала до- статочно уверенное владение учащимися методами анализа яв- лений изучаемого предмета в измененных ситуациях. Однако это владение материалом ограничивалось уровнем знаний-зна- комств, т. е. в работе с задачами и проблемами, построенными по выборочной методике. При предъявлении задач, требующих оперирования с инфор- мацией на уровне знаний копий, наблюдалось резкое снижение успешности деятельности учащихся, которая на уровне умений еще более снижалась. Беседы с учащимися показали относительно хорошие умения учащихся соотнести изучаемый материал со своим опытом и на этой основе делать соответствующие обобщения. Однако мате- риал о развитии учащихся слишком невелик по объему и позво- ляет сделать лишь первые прогнозы. Таким образом, экспериментальные данные позволяют сде- лать вывод о правомерности выборочного ответа в программиро- ванных текстах, при условии специальных способов конструиро- вания альтернативного ряда и при специальной постановке це- лей обучения, не превосходящих уровня знаний-знакомств. Более высокие уровни усвоения или принципиально недостижимы с использованием выборочной методики (уровень умений) или достижимы слишком малоэффективными путями (уровень копий может быть достигнут большим числом повторений). Очевидно, что и проверка знаний с помощью выборочной методики также не может принципиально выявить более высокого владения уче- ником материалом, чем на уровне знакомств. Отсюда становится понятным тот мифический рост успеваемости, который демонст- 210
рируют контрольные автоматы. К числу основных принципов конструирования ряда, которые вытекают из существа проведен- ного исследования, следует отне- сти следующие: 1) введение сигналов о скры- той возможности пустоты ряда в начальных кадрах программиро- ванных текстов; 2) объективность альтерна- тивных возможностей, естествен- ность вариантов полного и пра- вильного ответа, но с типичными ошибками, скрытыми для поверх- Рис. 21. Зависимость времени решения задачи от числа ва- риантов ответа, предлагаемых для выбора костного анализа; 3) ограниченность числа выборов (порядка четырех-пяти), чтобы не тормозить скорость продвижения учащихся в обучении (рис. 21). Проведенное исследование позволило проанализировать но- вую практику экзаменов, введенную в Госавтоинспекции для во- дителей автомобилей, и сделать ряд предложений по ее усовер- шенствованию. Выше была изложена в качестве примера общая методика экспериментально-аналитического исследования, которая реко- мендуется для выяснения ряда вопросов программированного обучения. К их числу относятся: 1) определение объема информационного кадра программы; 2) влияние кадров обратной связи различного вида на про- цесс усвоения учащимися знаний и приемов работы; 3) определение оптимального темпа в обучении; 4) определение адекватного заданному уровню обучения со- става операционных кадров программы; 5) зависимость структуры шага обучающей программы от за- данного уровня усвоения; 6) сравнительная эффективность машинного и безмашинного программированного обучения; 7) сравнительная эффективность программированного обуче- ния и других дидактических систем. Одним из важных и сложных элементов постановки экспери- ментальной работы в области программированного обучения, имеющим отношение к методам исследования, является перест- ройка психологических установок учащихся в обучении, т. е. пере- стройка привычных и укоренившихся методов и способов дея- тельности на занятиях, характера и направленности внимания, привычек и даже мотивов в учебной работе. Действительно, учебная работа в средней и высшей школе 211
строится преимущественно на основе дидактических систем с разомкнутым «ручным» управлением и рассеянным информаци- онным процессом, причем основными методами обучения являют- ся словесные методы, а организационные формы не стимулируют активного общения между учащимися на самом занятии. В программированном обучении главным является: циклич- ное автоматическое управление и направленный информацион- ный процесс, практические и наглядные методы, усиленное вни- мание к организации делового, учебного общения между учащи- мися для придания громкоречевой форме действий возможности реального осуществления. Таким образом, существенно меняется установка учащегося в учебной работе — его потребности и условия их реализации. Сказанное подтверждается и многочисленными письменными отзывами учащихся о новой системе обучения. Вот один из ти- пичных по смыслу отзывов, который дала студентка Московского педагогического училища № 3 после первых двух занятий: «Мне лично метод программированного обучения не очень нра- вится, так как я (не знаю как другие) не все понимаю. Если Ни- колай Николаевич объясняет на уроке, то, вроде, все понимаешь. А во время этого обучения не все понимаешь, а чтобы понять, нужно большое терпение. А если его нет?» В этом, как и других отзывах, учащиеся обращают главное внимание на то, что в программированном обучении надо терпе- ливо потрудиться, напрягая волю и внимание, иначе знания не усваиваются. Им кажется, и не без оснований, что объяснения пе- дагога слушать легче, однако они не обращают внимания на ка- чество усвоения в том и другом случаях. Во многих отзывах учащиеся прямо говорят о трудностях, ко- торые они испытывают из-за неподготовленности в психологиче- ском и практическом отношении к такому обучению, особенно на первых порах, и о тех путях, которыми эти трудности можно преодолеть. Например, в одной из групп программированные тексты без вводной беседы и без предварительного обсуждения общей ориентировочной основы действия были сразу выданы учащимся для работы. Немедленно в отзывах посылались пред- ложения, общий смысл которых состоял в том, чтобы перед ка- ждым занятием педагог «хотя бы вкратце и в общем рассказал об изучаемом материале». По имеющимся у нас данным можно сказать, что достаточная для обоснованной постановки эксперимента перестройка учащих- ся происходит уже на третьем-четвертом занятии, и поэтому с этого момента можно уже говорить о программированных учеб- ных занятиях и учитывать все те данные, которые можно полу- чить исходя из экспериментов и наблюдений. Первые три заня- тия— неустановившийся процесс, который не дает адекватной картины. Можно утверждать поэтому, что исследования сущно- 212
сти программированного обучения правомерны, если число заня- тий превышает три-четыре, и неправомерны при меньшем числе занятий. Для сбора информации о ходе и результатах эксперимента используются такие методы, как общее наблюдение за деятель- ностью педагога и учащихся, целенаправленное наблюдение влияния отдельных факторов (например, вводной беседы, техни- ческого устройства, общения сильного со слабым учеником, двух сильных или двух слабых учащихся) или отдельных воздействий. Постановка целевого эксперимента в программированном обуче- нии обладает хорошей памятью, так как все работы учащегося фиксируются на его рабочих листках. Рабочие листки явились одним из главных источников информации о ходе и характере экспериментов. После каждой группы программы (реже темы) используется тест-лестница, что дает относительно объективный материал об уровне знаний учащихся и позволяет применить показанные выше критерии и шкалу оценок для суждения о достижениях учащих- ся по рассмотренным выше количественным характеристикам процесса обучения. Обработка информации, полученной в экспериментах, прово- дится в основном с использованием методов математической статистики, что оказывается верным лишь в случае, если мера оценки является объективной. Для интуитивной оценки знаний учащихся статистический аппарат неприменим. На основании тестов можно получить необходимые данные об успеваемости учащихся по двенадцатибалльной шкале (табл. 9), rz исходя из критерия д = —. Метод получения итоговой оценки состоит в вычислении сред- него балла в пределах каждого уровня и сопоставления средней, оценки с пределами по данному уровню. В случае, если средний балл, полученный учеником, оказывается ниже нижней границы данного уровня, считается, что учащийся не освоил учебный ма- териал на данном уровне. Например, учащийся в шестом ряду контрольной группы имеет следующие показатели: на I уровне 3, 3, 3; на II — 4, 6, 4; на III — 8, 0, 9. Соответственно средние баллы: 3, 4, 7 и 5, 7. Следовательно, данный учащийся не освоил материал на III уров- не, так как нижняя граница третьего уровня — 7. Таким образом, итоговая оценка учащегося 4,7 или округляя 5. Получив итоговые оценки для всех учащихся, вычисляют по известным формулам средний балл по группе X, среднее квадра- тичное отклонение о и надежность расчетов А или доверитель- ную вероятность p(t). 213
Таблица 9 Уровень усвоения Средний балл учащихся по всему заданию Учащиеся контрольной группы Учащиеся экспериментальной группы 1 2 i 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 3 3 9. 0 3 3 3 0 3 3 .— 3 3 — 3 I 3 0 3 з 2 3 3 3 3 ц 0 3 3 — 3 3 3 3 3 3 3 3 •j 3 3 — 3 3 — 3 0 0 0 0 6 4 0 0 6 6 .— 0 6 6 6 II 0 5 6 0 0 6 0 0 6 6 4 6 6 6 5 6 5 6 6 0 4 4 6 0 6 5 6 6 0 5 6 6 0 0 0 0 0 8 7 0 7 9 8 7 0 7 7 9 III 0 0 0 0 0 0 0 0 9 9 9 0 9 9 9 9 7 7 0 0 8 9 7 0 9 7 9 9 9 9 9 9 IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Итоговая оценка 3 4 4 2 3 5 3 2 8 8 9 4 6 8 8 9 Примечание. Тексты, которые использовались в данном эксперименте по математике, строились в виде нисходящей лестницы (от IV до I уровня) и по инструкции учащимся следовало не задерживаться на тех задачах, которые они сочтут для себя непосильными, и прекратить работу после решения задач двух верхних уровней. Поэтому в экспериментальной группе многие учащиеся сдали свои работы сразу же после решения задач Ш и II уровней, не решая задачи I уровня. Ниже в обсуждении хода и результатов ряда эксперименталь- ных работ такие расчеты приводятся *. § 3. Организация и методика экспериментальной работы Как уже подчеркивалось, специфика экспериментальной ра- боты, направленной на определение эффективности дидактиче- ской системы, состоит, прежде всего, в ее масштабности как в организационном, так и в методическом отношении. Исследова- ние в области программированного обучения в этом смысле можно назвать исследованием «большой системы». Такое каче- ство ей придается как новизной создаваемых организационно- методических условий в обучении, так и широтой, трудоемкостью и большим объемом подготовительных работ. * Все расчеты можно провести и по пятибалльной шкале. 214
Учитывая цели и задачи исследования эффективности дидак- тической системы в целом и требования закона больших чисел в отношении экспериментальных данных, можно принять сле- дующую систему организации эксперимента. Предполагается, что теоретические основы программированного обучения как ди- дактической системы обладают, во-первых, некоторыми кон- стантными свойствами по отношению ко всем ступеням образо- вания и, во-вторых, некоторыми специфичными методическими свойствами по отношению к каждому уровню образования в отдельности. Поэтому возникает необходимость эксперименталь- ным путем проверить как эффективность общих принципов программированного обучения на всех уровнях образования, так и выявить его специфику на каждом уровне. Экспериментальную работу можно было бы организационно построить иначе: последовательно по годам и уровням образова- ния с одним и тем же составом учащихся. Тогда для получения соответствующих результатов потребовалось бы около 20 лет. Можно работу построить и как параллельный эксперимент — одновременно на всех уровнях образования, и тогда в зависимо- сти от числа участников работы результаты можно получить че- рез несколько лет. Правда, в этом случае в методах исследова- ния пришлось бы учитывать перестройку психологических уста- новок учащихся в связи с экспериментальной работой, а в результатах — поправки на новизну деятельности как педагогов, так и учащихся, экстраполируя в известном смысле итоги рабо- ты во времени. Эксперимент в дидактике часто строится по так называемой перекрестной схеме. В этом случае выделяют для эксперимента две группы, которые периодически меняются местами. Так, если группа «Л» экспериментальная, а «5» контрольная на первой ста- дии эксперимента, то на второй стадии «Л» становится контроль- ной, а «5» —экспериментальной группой. Перекрестный эксперимент удобен для проверки локальных дидактических воздействий: методов обучения, организационных форм или изменения содержания обучения. По отношению же к целой дидактической системе перекрестный эксперимент мало пригоден, так как не исключает влияния одной дидактической системы на другую. Отвергая его, необходимо располагать до- статочным количеством данных, чтобы учитывать все возможные в таком случае неточности суждений из-за возможного неравно- правного выбора групп. Кроме того, достаточно стабильные ме- тоды диагностики исходного состояния учебных групп дают возможность с известной точностью и надежностью описывать состояние и движение успеваемости как в контрольной, так и в экспериментальной группах. В то же время в случае перекрестных замещений контроль- ных и экспериментальных групп, допустимых при проверке не- 215
которых частнометодических воздействий, резко искажается кар- тина исследования, так как принятая дидактическая система оп- ределяет качество усвоения не прямо, а через изменение харак- тера учебной деятельности учащегося, определяющей методы его учебной работы, которыми он может продолжать пользоваться и в логике другой дидактической системы в течение известного времени. В контрольных группах процесс обучения строится с исполь- зованием различных дидактических систем. При этом часто в контрольной группе не создается преднамеренно специальная система управления усвоением, а лишь фиксируется сложив- шаяся в опыте данного педагога система, чаще всего это бывает дидахография. Однако определение системы совершенно необ- ходимо, чтобы выявить действительные причины той или иной успешности обучения и обеспечить объективные условия для со- поставлений и суждений. В экспериментальных группах обучение строится с использо- ванием дидактической системы программированного обучения. При этом варьируется в одной и той же системе доля программ- ного управления по отношению к другим схемам управления процессом, в комбинации с которыми оно использовалось, состав- ляя общую систему программированного обучения. Выявление особенностей этих вариаций в экспериментах сегодняшнего дня особенно необходимо с целью выявления оптимального соотно- шения различных схем и вариантов управления в одной комби- нированной системе управления. При экспериментах в контрольных и экспериментальных груп- пах преподавание ведется либо одним и тем же педагогом (часто автором программированных материалов), либо различными пе- дагогами. Последнему в организации и методике эксперимен- тальной работы придается особое значение, как фактору пере- носа эффекта самой системой, а не личностью педагога. С этой целью занятия на основе программированного обуче- ния осуществляются как составителями программ, так и други- ми преподавателями, которые либо специально обучались про- граммированному обучению, либо информировались о сущности и приемах работы в новых условиях. И тот и другой варианты диктуются уже упоминавшимися специфическими задачами эксперимента,
ГЛАВА II АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ ПО ПРОГРАММИРОВАННОМУ ОБУЧЕНИЮ § 4. Состояние экспериментальных разработок в средних специальных учебных заведениях Экспериментальные работы, которые проводятся в настоящее время в техникумах, несмотря на их размах, не отличаются боль- шим разнообразием разрешаемых ими проблем, а также глуби- ной разработки. Объяснение этому можно найти, во-первых, в однобокости выбора направления экспериментальных поисков в области про- граммированного обучения и, во-вторых, в стремлении к утили- тарным целям. В подавляющем числе опубликованных работ по программи- рованному обучению в техникумах (автором было отмечено бо- лее 100 таких работ) обсуждается одна и та же проблема: ме- тодика использования избирательных тестов и технических средств, работающих на их основе, в учебной работе. Периоди- ческая печать пестрит такими заглавиями статей: «Из опыта при- менения программированного контроля знаний», «Программиро- ванная проверка знаний», «Фронтальный программированный опрос», «Машина для обучения на открытом уроке», «Из опыта применения технических средств», «Технические средства обуче- ния при преподавании», «Об опыте применения технических средств» и т. д. Такой перечень заголовков сам по себе показывает, что в статьях не ставятся какие-то общие или специфичные дидакти- ческие проблемы, а излагается главным образом опыт исполь- зования одного и того же педагогического приема: контроль с по- мощью избирательных тестов в практике обучения. В этом и со- стоит та однобокость, о которой было упомянуто выше. Приверженность педагогов техникумов к выборочной мето- дике контроля и соответствующим техническим средствам мож- но объяснить существующей верой в непогрешность и чудодей- ственные свойства выборочной методики, содействующей повы- шению качества усвоения. Многие авторы работ прямо указывают, что только благода- ря применению той или иной обучающей машины удалось зна- чительно повысить успеваемость учащихся или значительно со- кратить время на опросы и собственно благодаря этому решить проблему повышения эффективности обучения. На самом же деле это далеко не так и такие отзывы скорее говорят о снижении требований к учащимся: вместо II или III уровня усвоения, контролируемого педагогом, от учащихся, по 217
существу, требуют лишь I уровень усвоения. Наверное поэтому учащиеся, ранее недоверчиво относившиеся к машинам (как пишут многие авторы), затем стали охотнее «отвечать» машине, чем педагогу. Проведенные педагогами опросы учащихся пока- зали, что учащиеся чувствуют себя при опросе машиной спокой- нее и увереннее (это также объясняется более низким уровнем требований, а не магическим влиянием машины). Нельзя не отметить, что многие педагоги интуитивно чувст- вуют недостаточность выборочной методики контроля знаний учащихся и отводят ей вспомогательную роль. В то же время стремление к машинизации контрольных работ до сих пор со- провождается созданием автоматизированных классов, где до- вольно сложные и дорогие электромеханические комплексы ис- пользуются для целей все того же примитивного контроля зна- ний с помощью избирательных тестов. В этом проявляется та утилитарная направленность в обла- сти внедрения методов программированного обучения в прак- тику обучения, на которую указывалось выше. Имеется всего несколько публикаций об экспериментах с ис- пользованием программированных учебных пособий. В одном из техникумов г. Москвы преподаватель математи- ки Л. М. Нахимсон разработала и применила программирован- ное учебное пособие по изучению теории и техники интегриро- вания. Это пособие предназначено для аудиторных и домашних занятий. Его построение близко к схеме смешанной программы, однако с тенденцией к разветвленной схеме. В каждом шаге дается достаточно большой объем информа- ции по системе понятий, затем приводятся от 4 до 8 примеров применения изложенного для решения задач и в заключение приводятся несколько операционных кадров. Ответы на задачи операционных кадров выбираются из общего списка ответов ко всем операционным кадрам. Так что учащийся опознает пра- вильный ответ к данному операционному кадру не из вариантов одного и того же ответа, а из списка разных ответов. Вероят- ность более быстрого нахождения правильного ответа в этом случае из-за яркой контрастности, несомненно, выше. Из приводимого ниже типового фрагмента программы легко убедиться в сказанном. Тема. Kw. Третье свойство неопределенного интеграла. Постоянный множитель подынтегрального выражения мож- но вынести за знак интеграла: Ja/ (х) dx = a \f (х) dx Для того чтобы доказать это свойство, найдем производные от обеих частей равенства и покажем, что они равны. По пер- 218
вому свойству неопределенного интеграла имеем: ja/(x)dxy — af(x)-, по свойству производной (си)7 = си' и первому свойству неопре- деленного интеграла а J f (х) dx^ = а [ J f (х) dx^ = af (х), следовательно, [ У af (х) dxj = jb у / (х) dxj. Примем без доказательства следующее положение: если про- изводные двух функций равны, то эти функции либо равны ме- жду собой, либо отличаются на постоянное слагаемое. Из этого следует, что если производные двух интегралов рав- ны между собой, то равны и сами интегралы, так как каждый интеграл содержит произвольное постоянное. Следовательно, У af (х) dx = а f (х) dx. Примеры. Вынести постоянные множители за знак интеграла: 1. 2. 3. У 3x2dx = 3 j x2dx; J ay3dy = a y y3dy; У xyzdz = xy у zdz. Вместо прочерков в предложения левого столбца вставьте нужные слова: Na задания Задание № ответа Ответ 1 Постоянный множитель подынтег- рального выражения можно вынести 1 Дифференцированием обеих частей равенства 2 Третье свойство неопределенного 2 Постоянный множитель 3 Если функции равны или отлича- ются постоянными слагаемыми, то 3 За знак интеграла 4 их прличподныр. Если производные двух интегра- лов равны, то эти интегралы 4 Равны 5 Из подынтегрального выражения за знак интеграла можно вынести 219
Вынести постоянные множители за знак интеграла: Хе задания Задания № ответа Ответы 6 У7abydy 1 7uz f vdv 7 j 7uvzdz 2 7vz | udu 8 fTuvzdu 3 7ab jydy 9 j 7uvzdv 4 7uv j zdz Очевидно, что решение как первого, так и второго задания легко выполнить путем простого подбора ответа к задаче по принципу согласования слов или однозначных цифр и букв. Кроме того, в программе не организуется усвоение теорети- ческих положений предмета. В приведенном фрагменте нет операционных кадров по ус- воению основного положения о постоянном множителе, усвое- нию доказательства и следствий из этого положения. Предпола- гается, что усвоение этих положений будет осуществлено в про- цессе решения задачи, но, как видно из фрагмента, этого не произойдет. В операционных кадрах предлагаются лишь техни- ческие приемы, а не осмысление исходных положений. Несмотря на явную недостаточность в разработке обучающей программы, Л. М. Нахимсон сделала серьезный шаг вперед в применении и исследовании методики программированного обу- чения в техникумах. Другим, обращающим на себя внимание, пособием является работа С. В. Короткиной. Это методическое пособие по изуче- нию черчения, в котором из общего объема в 58 страниц 38 стра- ниц занято разветвленной обучающей программой по черчению, а на 20 страницах излагается общая методика программирова- ния. Пособие издано в 1963 году, поэтому на нем сказалось влия- ние американской бихевиористической школы программирова- ния. Так, например, операционные кадры С. В. Короткина назы- вает стимулами, а кадры обратной связи — реакциями. Весь про- цесс обучения отождествляется с приобретением некоторого набора стимулов и реакций. Скиннеровская и краудеровская концепции излагаются без переосмысления их в свете советской педагогики и психологии. Некритичное отношение к американ- скому опыту и его прямое заимствование наложили свой отпе- чаток и на приведенную в качестве примера разветвленную обу- чающую программу. Ее построение ничем существенным не от- личается от программ Н. Краудера: та же методика введения информации большими порциями, та же методика выборочного 220
ответа в операционном кадре и те же способы подачи обратной связи в виде «рассыпного» учебника. Все сказанное нельзя ставить в вину автору анализируемого пособия, так как появление такого рода пособия в 1963 году име- ло и положительное значение. Автор намного опередила своих коллег в понимании существенных сторон новой системы рабо- ты и восприняла ее внутреннее содержание — обучающее значе- ние, а не только контроль знаний. Видимо, эта работа является пройденным этапом и для С. В. Короткиной. В заключение приведем еще одну работу, выполненную в техникуме и являющуюся также типичной для некоторого кру- га публикаций. Это известный «вариант» фронтального про- граммированного обучения. Речь идет о статье, написанной преподавателем одного из техникумов В. Л. Фукельманом, экс- периментально проверившим этот способ обучения. На наш взгляд такого рода «вариант» имеет полное право на сущест- вование, однако это не программированное обучение. Дидакти- ческая система такого вида обучения является скорее всего комбинацией дидактических систем 1,2 и 5 с тенденцией к тра- диционной дидактической системе. Действительно, преподаватель сначала излагает некоторые положения из учебного предмета — дидактическая система 1, затем задает вопросы (письменно или устно — безразлично) и ждет пока учащиеся ответят на них (явно или неявно—-неимеет значения) —дидактическая система 5, наконец учитель с по- мощью специального демонстрационного устройства (проек- ционного или таблицы) сообщает учащимся правильные отве- ты на вопросы — дидактическая система 2. Так называемое фронтальное программированное обучение не может обеспечить оптимального эффекта по усвоения, а лишь оптимизирует обучение в некоторых условиях. Данные В. Л. Фукельмана лишний раз подтверждают этот вывод. В последнее время появился целый ряд новых публикаций о работах в области программированного обучения в технику- мах. В этих работах не просматривается особых изменений в показанных выше тенденциях разработки программированного обучения. Это в подавляющем числе случаев те же описания опыта использования выборочных тестов с помощью или новых конструкций, или новых машин. § 5. Состояние экспериментальных разработок в вузах Если рассматривать систему народного образования в це- лом, то наибольшего размаха идея использования программи- рованного обучения достигла среди педагогов вузов. На стра- 221
ницах журнала «Вестник высшей школы» и во многих вузов- ских изданиях идет большой и квалифицированный разговор о методике программированного обучения. При этом авторы статей рассматривают широкий круг про- блем программированного обучения от принципиальных воз- можностей его использования в вузе до отдельных частных ме- тодов этой системы учебной работы. Так, например, в статье П. А. Ротмистрова (Вестник высшей школы, 1967, № 6) рас- сматриваются следующие основные проблемы: место програм- мированного обучения, принципы создания и использования технических средств, уровни образования, номенклатура учеб- ных дисциплин, к которым наиболее приспособлено программи- рованное обучение. Эти проблемы волнуют многих педагогов и деятелей высшего образования. П. А. Ротмистров в своих рассуждениях опирается на ма- териалы всеармейской конференции 1967 года по программиро- ванному обучению, поэтому высказанные им в статье мысли приобретают значение обобщающих выводов. Надо сказать, что эти выводы в целом очень четкие и категоричные, на наш взгляд, нуждаются в некотором обсуждении. Автор совершенно правильно критикует как энтузиастов программированного обучения, делающих из него панацею от всех бед и неправомерно расширяющих понимание его сущно- сти, так и тех, кто скептически недооценивает его значение, ог- раничивая программированное обучение сферой контрольных операций. Однако сам автор не избежал сомнений в полезно- сти программированного обучения на теоретических занятиях в высшей школе вообще и по предметам общественно-историче- ского цикла в частности. Такие сомнения имеют место по той причине, что автор в своих выводах опирается лишь на здравый смысл, а не на экспериментальный материал. Принципиальным проблемам программированного обучения в высшей школе было посвящено много докладов на Первой Всесоюзной конференции по проблеме программированного обу- чения (1966 г.). Среди этих докладов выделяются своей экспе- риментальной обоснованностью доклады, представленные Мос- ковским энергетическим институтом, Всесоюзным заочным по- литехническим институтом и другими вузами. Как видно из докладов, коллективы этих вузов ставят за- дачи обоих уровней программирования: оптимальное планиро- вание всего учебного процесса (И. Б. Моргунов, А. А. Овчин- ников, В. С. Пугинский, Ю. Ф. Чубук и др.) и оптимальное уп- равление познавательной деятельности учащихся. Второй уровень программирования не ограничивается созда- нием контрольных автоматов и контролирующих программ, хотя выполненные на этом уровне разработки (Ю. Н. Кушелев, В. И. Ожогин, Н. Н. Ржецкий) находятся значительно вышета- 222
ких же разработок, выполненных в средних специальных учеб- ных заведениях. В вузах, кроме того, ведутся исследования по нахождению оптимального варианта программного управления '1. самой познавательной деятельностью студента. Выделяются два пути: первый — использование традиционных учебных пособий с программой контроля и указаний студенту по работе с посо- бием (И. И. Тихонов, Б. С. Балакшин, Л. М. Регельсон); вто- ' рой — создание специальных программированных учебных по- собий и их использование в учебном процессе с постепенным переводом учащихся на непрограммированный текст (А. М. До- рошкевич, Й. И. Воскресенский). На наш взгляд, второй путь является подлинным путем внедрения методов программированного обучения в практику высшей школы, тогда как первый — это не что иное, как неко- торый переходный этап от традиционных пособий и методов к программированным. Неудивительно, поэтому, что авторы, иду- щие по первому пути, также получают более высокий эффект в обучении, чем при традиционных формах. Правда, сопостав- ление по эффекту использования новых систем не опирается на какую бы то ни было четкую систему критериев, а это значит, что суждения экспериментаторов не являются строгими и, ве- роятно, мало проверяемыми. Содержание многих работ по про- граммированному обучению показывает, что разработке крите- риев эффективности программированного обучения ведущими специалистами в данной области уделяется большое внимание (П. Я. Гальперин, А. С. Белоновский, А. Г. Молибог, Т. И. Рос- тунов, Н. А. Шишонок и др.). Однако принципиальные позиции различных авторов суще- ственно различны. П. Я. Гальперин вводит критерии (парамет- ры), исходя из анализа психических процессов, процессов фор- мирования ума человека и на этой основе определяет те на- чальные свойства усвоения, которые следует выявлять и изме- рять. Большинство же других авторов не уделяет достаточного внимания выявлению и описанию этих начальных свойств. Опи- раясь на интуитивно и субъективно полученные отметки по из- вестной пятибалльной шкале, они прямо переходят к статисти- ческой обработке результатов. Понятно, что статистика в дан- ном случае работает на недоброкачественном исходном мате- риале. К сожалению, в работах П. Я. Гальперина выявление и описание свойств усвоения (параметров) не доведены еще до количественной стадии. Несмотря на размах работ в области программированного обучения в вузах, всем им присущ один общий недостаток: их авторы не опираются при построении контрольных программ и программ усвоения на какую бы то ни было четкую концепцию этих процессов. Чаще всего в программах и контрольных про- цедурах используются конструкции, созданные с опорой лишь 223
йа интуицию и здравый смысл, что не всегда ведет к оптималь- ным результатам. § 6. Некоторые примеры поставленных экспериментов Все программированные материалы использовались в экспе- риментах, были составлены либо по схеме простой последова- тельной программы, либо по схеме последовательной програм- мы с приложениями. В некоторых фрагментах с эксперимен- тальными целями использовалась разветвленная программа с выборочной методикой ответа. Ниже рассмотрены для иллюстрации методики анализа ито- гов эксперимента некоторые учебные материалы и результаты их использования. Программа по изучению русского языка (выполнена по теме «Бессоюзные сложные предложения»). Авторы программы — преподаватель Г. Шестова и студент- ка Н. Спиридонова—дипломница педагогического института. Авторы успешно создали матрицу программы, а затем и ее текст (см. § 7, ч. III). Организация эксперимента была несколько специфичной и состояла в следующем. Из трех групп учащихся были отобраны по десять от каж- дой группы самых слабых по успеваемости в области языка уча- щихся и из них была образована четвертая (эксперименталь- ная) группа. Программированное обучение в экспериментальной группе проводилось в специально оборудованном классе: для каждых двух учащихся на парте был установлен магнитофон с запи- санными на пленку обучающими текстами (для прослушива- ния, упражнений и диктантов). Некоторые учащиеся работали по программированному тексту, сброшюрованному в виде тет- ради, некоторые — работали со специальным механическим обу- чающим устройством. В других трех группах (контрольных) обучение велось по традиционной дидактической системе. Надо подчеркнуть, что задачи педагога контрольных классов были существенно об- легчены изъятием из всех классов слабых учащихся. После того как учащиеся экспериментальной и контрольных групп завершили изучение темы, все они были воссоединены (учащиеся экспериментальной группы вернулись в свои клас- сы) и преподаватель Г. Шестова предложила им контрольный диктант (III уровень). Результаты обучения и контроля сведены в табл. 10. Первые три пункта характеризуют затраты времени на изучение темы. 224
Выигрыш, полученный в экспериментальной группе, составляет 33% и не является пределом, так как свыше 20% учащихся (7 чел. из 30) закончили работу за 6 час., качественно выпол- нив итоговые задания. Из этого можно сделать заключение о возможности дальнейшего совершенствования программы, а также и ее некоторого сокращения по объему. Резервом вре- мени является также достижение большей надежности исполь- зуемой аппаратуры, так как во время проведения эксперимен- та учащиеся нередко «простаивали» из-за неисправности маг- нитофона или обучающего прибора. Сокращение времени в экспериментальной группе не яви- лось результатом какой бы то ни было спешки. Оставшиеся в среднем 4 часа учащиеся не использовали для изучения по- следующего материала, а повторяли его и выполняли упражне- ния в ожидании контрольной группы. В контрольной же груп- пе занятия были спланированы преподавателем на 12 час., как того требовала программа. Это время было полностью использовано, и педагогом не была сделана попытка получить экономию во времени. У педа- гога не было причин или симптомов к тому, чтобы делать та- кую попытку: в логике той дидактической системы, которой пользовались в контрольной группе (дидахография), усвоение идет довольно медленно. Успешность усвоения (см. пп. 4,5 и 6 табл. 10) оценивалась по результатам написания учащимися диктанта, т. е. сразу по тесту III уровня. При этом число возможных ошибок по теме «Бессоюзные сложные предложения» определилось простым подсчетом случаев, где надо было поставить соответствующий знак препинания. Их было 20. Учащиеся контрольных групп допустили в среднем 7 оши- бок, отсюда /С., = = 0,65, так как 13 знаков были постав- 111 20 лены правильно. В экспериментальной же группе в среднем сде- лано 2 ошибки (на знаки препинания в бессоюзных сложных предложениях), т. е. Лдц = = 0,9 Учитывая принятые интервалы критерия успешности усвое- ния на III уровне, можно сказать, что учащиеся контрольной группы материал темы не усвоили на III уровне. На данном этапе исследования не выделялась задача опре- деления фактического уровня усвоения, важен был конечный результат. Так как такая задача является ограниченной, то это не позволило выявить все факты, опираясь на которые можно было бы улучшить обучение. Эксперименты, выполненные по машиноведению, представ- 8>/4 Зак. 359 225
Таблица 10 № п/п Характеристика Величина Примечание 1 2 3 4 5 6 7 Время на изучение темы в 12 час. контрольном классе Среднее время изучения те- 8 час. мы учащимися эксперимен- тального класса Сокращение времени Параметр К,',, в контрольной т группе Кт = — п Параметр К,,, в экспери- ментальной группе Соотношение среднего числа ошибок в диктантах учащихся контрольной группы ZK к сред- нему числу ошибок в экспе- риментальной 1Э Отношение учащихся к программированному обуче- нию: а) одобрение б) отрицание в) сомнение * * * § На 33% 0,7 0,9 А = з ь Все 20% учащихся усвоили матери- ал за 6 час. Оставшееся время использовано на помощь отстаю- щим и дополнительные упражне- ния Материал не усвоен Материал усвоен со средней оценкой в 8 баллов* Без учета ошибок, относящих- ся к другим темам По письменному опросу * По двенадцатибалльной шкале. ляют особый интерес, так как они могут служить иллюстрацией исследования частнометодических проблем обучения. Программа по машиноведению состояла из шести разделов: введение, технологические и транспортные машины, детали и механизмы машин, машиностроительные материалы (см. § 8, ч. III). На материале этой программы была проведена серия дидактических экспериментов по отдельным проблемам про- граммированного обучения, и на основании этого удалось по- лучить представление: а) о влиянии продолжительного использования программи- рованных материалов на характер усвоения знаний учащимися; б) о влиянии кадров обратной связи на усвоение знаний и отношение учащихся к самостоятельной работе; в) об оптимальной величине (объеме) информационного кадра (по скорости усвоения); г) об оптимальной системе предмета. Исследование программированного обучения до сих пор ог- раничено по объему и времени работы учащихся с программи- 226
рованнымп материалами. Эти ограничения касаются либо чис- ла дисциплин, по которым одновременно занимаются одни и те же, участвующие в эксперименте учащиеся (ограничение по объему), либо продолжительности использования программиро- ванных материалов в обучении по одному предмету (ограниче- ние по времени). Эти затруднения выступают на первый план при многих обсуждениях программированного обучения, хотя бы уже потому, что слишком рельефно обращает на себя внимание возрастающая активность, самостоятельность и интерес уча- щихся при использовании средств программированного обучения на занятиях. Совсем непреднамеренно и часто лишенный всякого скепсиса возникает вопрос: «А надолго ли сохранится эта яркая увлеченность работой, энергичность усилий учащихся в добы- вании знаний?» Эксперимент, продолжавшийся в течение 50 час., был рас- тянут на три четверти учебного года (еженедельно по 2 часа), что позволило как наблюдать отношение учащихся к каждому последующему занятию, так и зафиксировать некоторые вели- чины, объективно характеризующие заинтересованность уча- щихся. К числу этих величин были отнесены следующие. 1. Условное время включения учащихся в работу, определяе- мое числом обработанных учащимся кадров обучающей про- граммы за первые 10 мин занятий. По этой характеристике вы- числялось отношение Пф nf где nt — расчетное число кадров, которое должен был бы обра- ботать учащийся в течение 10 мин, вычисляемое по фор- муле H=Ct бит-, Пф — фактически обработанное число кадров программы. 2. Общее условное число кадров, обработанное учащимся в течение всего занятия, вычисляемое по формуле где — фактическое число кадров; Nt — расчетное число кадров. Назовем отношение относительной производительностью усвоения. Такого порядка данные являются показательными, так как обучение осуществлялось как по программированному тексту, 8‘А Зак. 359 227
так и с использованием устройств, не задающих режима ра- боты учащемуся. Темп продвижения по программе находился целиком под собственным контролем учащегося и изменялся им в зависимости от его желания (интереса к учебной деятельно- сти). Результаты исследования показали, что кривая, определяю- щая относительную скорость включения учащихся в работу (рис. 22), и кривая относительной производительности усвоения (рис. 23) имеют один и тот же характер. Это, на наш взгляд, очень важное обстоятельство, свиде- Рис. 23. Относительная производи- тельность усвоения Рис. 22. Относительная скорость включения учащихся в работу тельствующее о ровном и устойчивом интересе учащихся в обу- чении. Кривые показывают, что по мере приобретения навыков в работе с программированными пособиями (примерно к 5— 7 занятию) учащиеся достигают некоторого оптимума в произ- водительности усвоения, которую можно измерить количест- венно, исходя из расчета переработки информации со скоростью 1—1,5 бит!сек. При этом средняя производительность работы учащихся по тексту равна: 1,2 ч- 1,5. Nt Из приведенного исследования можно сделать вывод о том, что достаточно продолжительное применение методики програм- мированного обучения приспосабливает к нему учащихся и ве- дет к успешному течению процесса обучения. На рис. 24 показана динамика усвоения учебного материа- ла и овладения приемами работы учащимися эксперименталь- ной группы, на рис. 25 то же — учащимися контрольной группы. Контрольный срез по тестам-лестницам показал равные на- чальные познавательные возможности обеих групп учащихся (см. рис. 24 и 25). По результатам среза учащиеся были рас- 228
пределены на семь подгрупп с равной осведомленностью в пред- мете. В обеих группах одно и то же число учащихся (72% и 73%) не справились с тестом, т. е. не обнаружили даже знаком- ства с содержанием курса машиноведения. Примерно одинако- вое число учащихся обеих групп распределилось по различным Рис. 24. Динамика усвоения в экспериментальной группе Рис. 25. Динамика усвоения в контрольной группе ступеням шкалы уровней усвоения, проявив различную степень осведомленности в содержании предмета (Х« = 0,5 * и = = 0,6*). Число таких учащихся невелико—1,5—2% выше I уровня. Дальнейшие контрольные срезы после 10-го и 25-го занятий показывают различную картину усвоения в группах. В экспериментальной группе (см. рис. 24) уже после 10-го занятия наблюдается резкий сдвиг к более высокому уровню усвоения учебного материала, чем в контрольной группе. Так, в экспериментальной группе видно уверенное достижение * Хк — средний балл в контрольной группе; Ха — средний балл в экспе- риментальной группе. 8Va* 229
Ill уровня усвоения (средний балл Хэ = 9,3), тогда как в конт- рольной группе едва достигнут II уровень усвоения Хк = 4,7. Еще более поразителен результат усвоения к концу обуче- ния, после 25-го занятия. В экспериментальной группе все уча- щиеся достигли III уровня усвоения, как это было запроекти- ровано при создании обучающей программы (Х’“ — 9,2). В конт- рольной группе (см. рис. 25) так и не был достигнут III уро- вень (X™ = 5,0) и учащиеся в среднем показали успеваемость II уровня. (Это подтвердило принципиальные возможности той дидактической системы, в логике которой ведется обучение ма- шиноведению вообще.) В многочисленных формулировках сущности программного управления процессом обучения подчеркивается значение об- ратной связи для успешного формирования знаний учащихся. Указывается, что отсутствие обратной связи ведет к ошибкам в усвоении и как следствие — необходимости переучиваться. В проводимом эксперименте благодаря специально разра- ботанной процедуре и наблюдениям за поведением учащихся подтвердилась следующая гипотеза: учащийся всегда пользует- ся обратной связью, даже в том случае, если ему специально таких возможностей не предоставляют; без оперативной обрат- ной связи процесс усвоения не осуществляется (учащийся пре- кращает познавательную деятельность). Для проверки этого положения проводился следующий эксперимент. В программированном тексте кадры обратной связи были заклеены бумагой и стали недоступными для учащихся. Такую программу учащиеся получали на 9, 10, 11 и 12-м за- нятиях (см. рис. 22 и 23). Наблюдая работу учащихся, в этот момент можно было заметить, как изменялся характер их дея- тельности. Если в работе по программированному тексту ха- рактерна глубокая сосредоточенность учащегося и сдержан- ность в общении с соседом и в обращении к педагогу, то текст без обратной связи вызывал обратную реакцию: оживление не- организованного общения между учащимися с почти обязатель- ным обращением к учителю за подтверждением правильности результатов своей деятельности. Многие учащиеся, не успевая за деятельностью своих това- рищей и лишенные возможности каждый раз спрашивать пе- дагога, начинали работать с текстом формально, допуская боль- шое число ошибок в своих решениях и в усвоении понятий. В целом для всей группы резко снижался темп усвоения учеб- ного материала и качество его усвоения. На 9-м и 10-м занятии учащиеся делали активные попытки преодоления трудности работы без обратной связи, главным об- разом, путем установления обмена мнениями с товарищами и 230
постоянным обращением к учителю. На 11-м и особенно на 12-м занятии стала проявляться нервозность учащихся. Полу- чив текст в начале занятия, учащиеся медленно включались в работу, высказывали вслух свое недовольство и требовали дру- гих текстов, без заклейки кадров обратной связи. Некоторые же учащиеся вообще прекращали работу по усвоению, делали вид, что они работают, формально листая страницы текста. Когда на 13-м занятии учащимся был дан полный програм- мированный текст, их учебная деятельность быстро вошла в нормальное русло, поднялась производительность усвоения и восстановилась обычная для программированного обучения ра- бочая обстановка. Все это позволяет сделать следующие предположения. Во-первых, в программированном тексте желательно при- менять оперативную обратную связь, а не отсроченную. Во-вторых, причину плохой сосредоточенности учащихся в процессе программированных занятий надо искать в качестве кадров обратной связи и их месте в тексте. В-третьих, при разработке кадров обратной связи необходи- мо учитывать не только их сигнальную и корректирующую роль, но и обучающие воздействия в процессе усвоения, и мотивирую- щее влияние на процесс обучения. Огромное значение для создания программированного тек- ста имеет определение оптимальной величины (объема) инфор- мационного кадра (иногда говорят об объеме шага, имея в виду объем информационного кадра). Этому вопросу придают первостепенное значение все, кто занимается программированием обучения. О величине шага — точки зрения наиболее разноречивы. Одни считают, что объем информационного кадра должен быть возможно более малым, но не указывают количественно его величины. Другие считают, что объем информационного кадра может быть достаточно боль- шим, но также не указывают на количественную сторону. Третьи вообще считают, что разговор о величине кадра не имеет зна- чения и не ограничивают его объема в своих разработках, В данном случае в эксперименте была поставлена задача определить оптимальную величину информационного кадра и дать его количественную характеристику. Определим оптимальное значение величины информационно- го кадра через величину С — значение средней скорости продви- жения учащихся по программированному тексту при качествах усвоения, описываемых соответствующими параметрами /С и ст. Экспериментальная ситуация, создаваемая для выявления опти- мальной величины информационного кадра, состояла в сле- дующем. На первом этапе эксперимента в обучающей программе сза- 231
дачеи усвоения на 11 уров- не варьировался объем информационного кадра от 160 бит (от объема оперативной памяти) до 1200 бит с интервалом в 160 бит. Выбор для экспери- мента программы, требу- ющей деятельности на II уровне, основан на том, что на этом уровне для деятельности необходимо удерживать в памяти и воспроизводить некоторое Рис. 26. Зависимость скорости усвоения по Ли от объема информационного кадра количество информации. Такое же условие определяет возмож- ность деятельности на III и IV уровнях, тогда как деятельность на I уровне не требует воспроизведения необходимой информа- ции по памяти — она представлена внешне в материальной или материализованной форме в виде вариантов решения проблемы распознавания. На рис. 26 показана кривая скорости усвоения по /<ц в за- висимости от объема информационных кадров. Наибольшая до- стигнутая учащимися средняя скорость усвоения составляет 14 бит/сек при объеме кадра в 160 бит. С увеличением объема кадра до 500 бит скорость усвоения по Л'ц постепенно снижа- ется до 9—10 бит/сек. При дальнейшем увеличении объема информационного кад- ра сверх 500 бит скорость работы учащегося резко падает и при 640 бит составляет уже 5 бит/сек, достигая при 1200 бит неко- торого стабильного значения около 1 бит/сек, сохраняясь на этом уровне независимо от объема информационного кадра. Послед- нее объясняется тем обстоятельством, что при величине инфор- мационного кадра в 1200 бит и более учащийся самостоятельно и независимо от программиста членит текст на порции, сораз- мерные с объемом примерно в 1200 бит и обрабатывает каждую порцию текста отдельно, неоднократно возвращаясь к отдель- ным его фрагментам, когда возникают трудности в его воспро- изведении (припоминании). Таким образом, можно сказать, что объем информационного кадра в 500 бит является оптимальным для построения про- граммы с задачей усвоения на II уровне. На втором этапе эксперимента варьировался уровень усвое- ния при сохранении одной и той же величины информационного кадра (близкой к 500 бит). На рис. 27 показаны итоги этого этапа — зависимость ско- 232
роста усвоения от заданного уровня деятельности при постоян- ной величине информационного кадра. Как и следовало ожидать, деятельность на I уровне осуще- ставлялась с близкой к максимально возможной скорости усвое ния (14—16 бит/сек}. Дея- тельность же на III и IV сбитое* уровнях была довольно мед- лительной (2—0,5 бит/сек). Можно было предполо- жить, что объем информаци- онного кадра в 500 бит, оп- тимальный для решения за- - дач усвоения по Кп, не яв- ляется таковым для органи- зации деятельности по усво- ению на III и IV уровнях. Поэтому предстоит выпол- нить еще ряд эксперимен- тальных работ для решения и этой проблемы. По-види- УроВень усвоения Рис. 27. Зависимость скорости усвое- ния от заданного уровня деятельно- сти при постоянной величине инфор- мационного кадра мому, в задачах по III и IV уровню усвоения будет выявляться большая зависимость объема информационного кадра программы от вида самого учебного материала (например, математика или русская лите-, ратура) и принятой теории усвоения, в соответствии с которой организуется познавательная деятельность учащихся. В процессе преподавания машиноведения были также осу- ществлены экспериментальные поиски наиболее благоприятной системы предмета. Выдвинутые ранее автором гипотезы о соот- ношении силовой и процессной систем изучения отдельной . ма- шины и условно-дедуктивной системе изучения курса машино- ведения получили здесь возможности для их адекватной экспе- риментальной проверки. С этой целью для изучения, например, автомобиля в курсе машиноведения обучающая программа была разработана в двух вариантах: по силовой и процессной системе. При одном и том же задании на усвоение по параметру Кщ изучалось соотноше- ние Гс и 7пр, а также ос и Стцр (соответственно силовая и про- цессная схемы). В_результате были получены следующие дан- ные: = 8,6; Кш = 7,3; То = 12 ч; Тщ, = 10 ч; о0 = 1,7; опр= 1,2; = 142 (в %) и = 120 (в %), апр Т пр Эти данные говорят о более лучшем усвоении материала уча- щимися в случае использования процессной схемы изучения машины (Ддп = 8,6, а Кш= 7,3). Процессная схема изучения 233
Машины, содействуя большей сознательности в учении, способ- ствует и более быстрому усвоению учебного материала (Т^ ока- залось на 20% выше, чем TYp). Наконец, успешность усвоения по процессной схеме стабиль- нее на 42% по сравнению с силовой схемой изучения машины. Следует отметить, что подобный эксперимент в условиях других дидактических систем, отличных от программированно- го, не может дать такой точности и вообще трудно осуществим. Из ряда экспериментальных работ представляют также ин- терес работы, выполненные по русскому языку (преподаватель И. А. Осипенко) и по математике (преподаватель Н. Н. Дегтя- рев). В экспериментальной работе по русскому языку проверя- лось сохранение, забывание и восстановление уровня усвоен- ных знаний. Существующая на этот счет гипотеза утверждает, что, во-первых, процесс забывания в первую очередь затраги- вает знания высших уровней, при этом уровень знаний-зна- комств обладает асимптотической стабильностью. Во-вторых, программирование повторения следует начинать с того уровня, на котором учащиеся уверенно владеют учебным материалом, причем шаговые учебные процедуры излагаются в свернутом и сокращенном виде, часто сразу в форме внутриречевого или умственного действия. Экспериментальная работа по русскому языку проводилась с учащимися техникума, ранее изучавшими русский язык в сред- ней школе. Учащиеся повторяли тему «Бессоюзные сложные предложения». Начальные срезы по тестам I, II и III уровней показали неполноценные знания, средний балл едва достигал 2,8 (по двенадцатибалльной шкале). В отчете о проведенной работе преподаватель И. А. Осипен- ко также подчеркивает слабые знания учащихся по русскому языку в целом, показанные ими на приемных экзаменах (80% учащихся получили посредственные оценки). Учитывая выяв- ленный в исходном срезе уровень знаний учащихся (I уровень), обучающая программа была составлена на основе шаговых учебных процедур II и III уровней. Имея в виду, что для уча- щихся педагогического училища программируется не процесс усвоения, а лишь процесс повторения, шаговые учебные про- цедуры были значительно сокращены и ограничены внутрире- чевой и умственной формами. Интересно сравнить две обучающие программы по одной и той же теме «Бессоюзные сложные предложения», подготовлен- ные в одном случае для изучения темы, в другом — для повторе- ния. Из приведенных данных видим (табл. 11), что эксперимен- тальная группа несколько опережает контрольную группу, од- 234
Таблица 11 Наименование Показатели учащихся контрольной группы эксперименталь- ной группы Время выполнения теста, мин Средний балл (по двенадцатибалльной 45 35 шкале) 6,8 8,4 Разброс результатов теста 1,7 1,05 Достигнутый уровень знаний II —III III Примечание. Исходным был принят I уровень. нако это опережение не столь выразительно, как в эксперимен- тах по обучению. Но и то преимущество, которое было выявле- но, показывает, что резервы оптимизации обучения существуют и могут быть даже у мастеров педагогического труда. Действительно, уверенное выполнение учащимися экспери- ментальной группы тестов (35 вместо 45 мин), твердое дости- жение III уровня с разницей против контрольной группы в 1,6 балла, значительно более стабильная успешность обучения в экспериментальной группе в целом /= 1,7 ) показывают, \ пэ J что эта группа идет с опережением. Интересно определить относительную трудоемкость изучения и повторения одной и той же темы. Другими словами, найти от- носительную работу h\ (см. рис. 2) повторения от I до III уров- ня и относительную работу й2 изучения материала вновь, найти h% соотношение —— . hi Имея две обучающие программы, составленные с этой це- лью, такой подсчет можно произвести. Количество информации, обрабатываемой учащимися, соот- ветственно равно: Л1 = 6000 бит; h2 = 25000 бит, откуда h2 _ 25 000 2 ~ 6000 ’ Если сравнить среднее время, затрачиваемое на изучение программ, то окажется, что: 7\ = 2 часа и Т2 = 8 час. Откуда: Этот интереснейший факт требует серьезных размышлений и выводов. Оказывается, что опытный педагог, формулируя текст обучающей программы, учитывает фактор посильности для учащихся данного текста, и если такой учет им сделан вер- 235
но, т. е. если семантический аспект информационного процесса адекватен приемнику, то достигается оптимальная средняя ско- рость переработки информации. В данном случае, при одинаковой цели по Кш , но при раз- личном исходном уровне получим: С = = 0,8 бит! сек. Тг Т2 Следовательно, принятая методика программирования в обоих случаях, так же как методика определения дозировок времени по уровням усвоения, была правильной. Приведенные данные подтверждают также ранее высказан- ную гипотезу о пропорциональности объема информации ее учебной трудоемкости. Вероятно, С = 0,8 бит/сек является близ- кой к оптимальной скорости переработки информации учащи- мися в условиях программированного обучения при цели усвое- ния на III уровне. Перейдем к характеристике экспериментальной работы по математике. Преподавателем Н. Н. Дегтяревым была составле- на последовательная с программированием усвоения на III уров- не обучающая программа по теме «Логарифмы» (см. § 9, ч. III). Для проведения эксперимента из трех равносильных по со- ставу и успеваемости групп учащихся были выделены одна экс- периментальная и две контрольные группы, в которых по ито- гам специальных тестов-лестниц проводилось сопоставление эф- фективности двух дидактических систем — традиционной и программированного обучения. Это явилось главной целью дан- ного эксперимента — возможно более четкое проведение тесто- вых проб и статистической обработки результатов. Постановке такой цели способствовали два обстоятельства: во-первых, характер информации, позволяющей очень точно вести подсчет числа операций в тестах, и, во-вторых, достаточ- ная продолжительность учебных занятий (20 час. занятий и 100 учащихся), способствовавшая большой достоверности рас- четов. Если можно так выразиться, в данной экспериментальной работе делалась попытка получить и показать в чистом виде эффективность методики программированного обучения. Итоги данного эксперимента представлены на рис. 28. Тестирование в процессе эксперимента проводилось дважды: после изучения раздела темы «Основные понятия» и после изу- чения всей темы «Логарифмы». Тестовый срез после изучения раздела темы «Основные по- нятия» (4 часа) показал: средний балл в контрольных группах ХК1 = 4,9 и ХК2 = 4,2, соответственно, ок, = 2,9 и ок,= 2,7, при этом ошибка не превышает А = 1,1 при достоверности расчетов р = 0,954 или А = 0,55 при р = 0,7. 236
В контрольных группах в зависимости от успеваемости оп- ределилось 10 подгрупп учащихся, причем до 50% учащихся в каждой контрольной группе едва достигли усвоения на I уров- не, а свыше 10% учащихся обеих контрольных групп вообще не усвоили учебный материал данной темы. Подгруппь учащихся по успсдасмисти а) Рис. 28. Показатели экспериментальной работы по теме «Логарифмы»: а — по разделу «Основные понятия»; б — по всей теме Подгруппы учащихся по успеСаемости *) В экспериментальной группе были получены следующие по- казатели: средний балл Хэ = 7,0 при оэ = 1,7, А = 0,7 и р =. 0,954. Кроме того, в экспериментальной группе в зависимости от успеваемости можно было выделить только 6 подгрупп, что свидетельствовало о большей стабильности процесса усвоения в данной группе. Все подгруппы находятся за пределами I уров- ня, уверенно достигали II (54%) и III (46%) уровней. Две штриховые линии (на уровне 4 и 9 баллов) дают воз- можность сравнить успеваемость в контрольных группах с успе- ваемостью в экспериментальной группе. Например, линия на уровне 4 баллов показывает, сколько учащихся в контрольных группах не достигли даже нижнего уровня усвоения учащихся экспериментальной группы (это число в одной контрольной группе составляет 48,5%, в другой — 46%). Линия на уровне 9 баллов показывает, что такого усвоения достигли 37% учащихся экспериментальной группы и лишь 7% учащихся одной из контрольных групп и ни одного ученика из другой группы. Таким образом, уже после первых нескольких часов изуче- ния темы можно было заметить, что учащиеся эксперименталь- ной группы опережают по качеству усвоения своих сверстников из контрольных групп. Разрыв в показателях успеваемости еще больше увеличи- 9 Зак. 359 237
вается к концу изучения всей темы (см. рис. 28, а). При X*t = = 4,5 и = 5,5 соответственно оК| = 3,5 и оКг = 2,44, т. е. пока- затели усвоения в контрольных группах не только не улучши- лись, но ухудшились по показателю разброса, что показывает на принципиальную нестабильность эффекта в традиционной дидактической системе. В то же время в экспериментальной группе Хэ = 8,0 и = = 1,85, что свидетельствует о том, что в программированном обучении эффект усвоения по мере продвижения улучшается. Действительно, если после изучения раздела темы «Основ- ные понятия» (см. рис. 28, а) в экспериментальной группе было 6 подгрупп по успеваемости, то в конце изучения темы — лишь 4. Соответственно поднялся нижний уровень достигнутого ус- воения в экспериментальной группе с 4 до 5 (а фактически до 7) баллов. Средний балл также возрос с 7,0 до 8,0 баллов. В то же время в контрольных группах рост среднего балла исчисляется в 0,3 и 0,6 балла, а общий средний балл в обеих группах показывает лишь II уровень усвоения. В I части до- стижение II уровня в логике традиционной дидактической си- стемы было показано как ее принципиальные самые высокие возможное"!!. Во всех экспериментах, включая и данный, эта гипотеза полностью подтвердилась. Нижняя граница на рис. 28, б, которая на этой диаграмме переместилась на один балл вверх, показывает, что соответст- венно 62 и 65,5% учащихся контрольных групп не достигли по усвоению уровня экспериментальной группы. Учащиеся конт- рольных групп не достигли также запроектированного III уров- ня усвоения. Например, 19% (6 чел. из 31) учащихся одной и 41,5% (12 чел. из 29) другой контрольной группы не выходят за пределы I уровня усвоения, тогда как в экспериментальной группе лишь 11 % учащихся (2 чел. из 18) показали недоста- точную успеваемость, однако и они все же находятся у верхней границы II уровня. Интересно отметить одну особенность, проявившуюся в этом эксперименте по математике: ни один учащийся не показал зна- ний на IV уровне усвоения. Этим, на наш взгляд, подтверждается гипотеза о том, что разумная деятельность на любом уровне усвоения возможна только на основе усвоения информации того же уровня. Сказанное конкретизирует, как это было показано ранее, «Закон необходимого разнообразия». Деятельности переноса надо также учить, как и любой другой деятельности на более низком уровне. В исследованиях, выполненных-под руководством Н Ф. Талызиной, показано, что обучение доказательству является специфической дидактической задачей. Эта задача и есть задача обучения деятельности на IV уровне. В математике 238
это чаще всего доказательства, а в других дисциплинах сущность творческой деятельности может иметь другое содержание, которое часто еще остается невыявленным. Приведенные данные в целом являются типичными для це- лой серии экспериментов, которые проводились совместно боль- шой группой педагогов различных специальностей из разных учебных заведений. Все экспериментальные работы, показанные в этой части- книги, характеризуется единым замыслом и планом. Они были построены исходя из единой гипотезы сущности новой дидак- тической системы, а поэтому их частные итоги являются сла- гаемыми некоторого общего результата, который желательно сопоставить с теоретическими обоснованиями, приведенными в первых двух частях данной книги. Для удобства наших даль- нейших рассуждений будем пользоваться табл. 12. Таблица 12 Учебный предмет Тэ % \ Кк. баллов баллов п=—, % Отношение, % —. % Русский язык (средняя школа) 70 0 8 100 +100 30 Русский язык (техникумы) . . Математика (тригонометрия): —, 6,8 8,4 78 + 100 60 I серия по 0 8 80 4-92; —2; -+-R —• II серия Физика: 80 0 8 75 + 100 — I серия 75 4 8 50 + 100 — II серия . 75 4 8 50 —. — История 120 4 9 60 + 100 — Машиноведение 65 . 4 9 60 + -96; ±4 — Математика (алгебра) — 5 8 50 + 100 — Примечание. 1. К 0, так как число ошибок велико. 2. Знак 4- (плюс) означает одобрение, 3. Знак — (минус) означает неодобрение. 4. Неопределенное суждение показано знаками ±. 5. 1 — число ошибок в диктанте. В таблице достаточно ясно просматриваются те тенденции по эффективности программированного обучения, которые были гипотетически высказаны прежде, в теоретическом анализе принципиальных возможностей различных дидактических си- стем. Действительно, показатели успеваемости учащихся, получен- ные по результатам тестирования во всех сериях экспериментов в контрольных классах, не превышают II уровня, тогда как цели обучения всегда формулировались в терминах III уровня. 9* 239
Так, в контрольных классах в экспериментах по русскому языку и математике были предложены только тесты III уровня (диктант и задачи). Результаты контрольных тестов показали, что более чем 60% учащихся контрольных классов сделали в диктанте по русскому языку больше ошибок, чем это допусти- мо по условиям выдвинутых нами критериев. Вот почему в табл. 12 /<к равно нулю, т. е. зафиксирован тот факт, что мате- риал учащимися на III уровне не усвоен. В экспериментах по физике и машиноведению учащиеся вы- полняли тесты-лестницы, и гипотеза принципиальной возможно- сти достижения лишь II уровня усвоения в логике традицион- ной дидактической системы здесь получила свое полное под- тверждение. По данным тестов, средний уровень усвоения, до- стигнутый учащимися контрольных групп, не превышает II уровня, оцениваемого лишь четырьмя баллами. Это означает весьма неустойчивое и нетвердое овладение даже репродуктив- ной деятельностью по предмету. Контрольные испытания в экспериментальных группах, про- веденные по тем же тестам, показали уверенное достижение III уровня усвоения (99%) подавляющим числом учащихся (см. рис. 24 и 28). При этом исключительно по причине недостаточной прора- ботки обучающих программ и слабой предшествующей подго- товки учащихся по русскому языку и математике средний уро- вень их достижений не превысил оценки 8 баллов. В эксперименте по физике получены те же результаты. По машиноведению успеваемость учащихся экспериментальных классов была 9 баллов. Высокую успеваемость по машиноведению можно объяснить следующими причинами. Во-первых, специфичным построением обучающей програм- мы, в которой удалось найти оптимальные формы сочетания теоретических сведений и лабораторно-практических работ. Такое построение программы было принято нами исходя из вы- двинутой в советской психологии гипотезы адекватности дея- тельности и содержания предмета. Во-вторых, четкостью в реализации основной гипотезы ус- воения, принятой в данном исследовании при соответствующем построении операционных кадров программы. В-третьих, достаточно последовательной проработкой про- граммы на переходных упражнениях по уровням усвоения та- ким образом, что переход от деятельности на одном уровне к деятельности на другом происходил через операционные кад- ры, содержащие смешанные упражнения обоих уровней. Как показали экспериментальные работы, такие переходные операционные кадры являются очень благоприятными для ус- пешного продвижения учащихся по программе. 240
Успешность усвоения по Л не является единственным пара- метром, по которому можно судить об эффективности програм- мированного обучения, хотя этот параметр является главным. Другие параметры также требуют внимательного обсуждения. Параметр —— является показателем по экономии времени на обучение в условиях программированного обучения. В под- счете количественной характеристики этого параметра до на- стоящего времени существуют большие затруднения. По данным табл. 12 может показаться, что выигрыш времени, получаемый при использовании дидактической системы программированного обучения, составляет от 20 до 35%. Отсюда делается вывод о среднем 20—30 %-ном выигрыше во времени при программиро- ванном обучении. Но это неверно! Неверно потому, что данные о времени, затрачиваемом на изучение одного и того же учеб- ного материала в контрольном и экспериментальном классах, попросту несопоставимы. Это объясняется тем простым фактом, что в контрольных классах не удается выявить величину дейст- вительной потребности времени Тк, необходимого для усвоения всеми учащимися класса знаний на заданном уровне, при уп- равлении и\ познавательной деятельностью в логике принятой в этих классах дидактической системы. Здесь, в том и в другом случае сравнивается лишь урочное время. Причем в контроль- ных классах по параметру /Си1 обучение за это время было безуспешным и трудно сказать, сколько еще понадобилось бы времени, чтобы довести уровень усвоения в контрольных клас- сах до уровня экспериментальных. По данным, которые были получены из бесед с учащимися, причем Тэ„ -is 0,3 -=-0,5. 1 д где 7д —время на домашние работы, затраченное учащимися контрольного класса; Тд —время на домашние работы, затраченное учащимися экспериментального класса. Сказанное здесь, по-видимому, подтверждает положение о том, что эффект программированного обучения по времени зна- чительно выше по сравнению с другими дидактическими систе- мами. Одновременно приведенные здесь цифры показывают, что даже те опытно-статистические нормировки, в рамках которых осуществляется учебный процесс в учебных заведениях, явля- 241
ются завышенными и поддаются оптимизации. Незначительный «перерасход» времени, полученный в экспериментах (например, по математике)^ является фиктивным перерасходом, так как достижения по успеваемости в экспериментальных группах не- сравненно более высокие. Интересным параметром в анализе эффективности програм- мированного обучения является параметр где /э —среднее время, затраченное учащимся эксперименталь- ной группы на выполнение контрольного задания (те- ста) ; tK — среднее время выполнения теста учащимся контроль- ной группы. В определении количественного значения параметра т] про- явилась та же недостаточность нашего знания о величине /к, которая была изложена выше для величины Тк. Действительно, в контрольных группах наибольшее число работ не было выполнено и в конце занятия у учащихся, в бук- вальном смысле слова, отбирались их контрольные листки с ре- шениями. Неизвестно, сколько времени понадобилось бы уча- щимся для завершения тестов. В то же время в экспериментальных группах учащиеся, как правило, выполняли тесты до окончания урока и сами сдавали свои работы. Поэтому цифры, количественно характеризующие параметр щ являются сильно завышенными, так как tK условно принято равным продолжительности того занятия, на котором выполнялись тесты. Даже при таком условии успехи учащихся экспериментальных групп значительно выше. Если сопоставить параметр т] с параметром К3, то эффект сравнения с контроль- ной группой, вне всяких сомнений, окажется с большим пере- весом в пользу экспериментальной группы. Наконец, особый интерес представляет отношение учащихся к новой дидактической системе. Во многих обсуждениях и публикациях этому вопросу уде- ляется достаточно серьезное внимание. Часто высказывается опасение, что программированное обучение, возбуждая с само- го начала большой интерес учащихся и интенсивный рост уровня усвоения учащимися учебного материала, не сумеет удержать этот интерес достаточно продолжительно, и поэтому неизбежен последующий спад, преодолеть который «автомати- ческое» обучение не сможет. Такой прогноз высказывается, пожалуй, чисто умозритель- но, без каких бы то ни было фактических данных. Более того, такие утверждения об опасности потери учащимися интереса 242
к учению на некотором этапе программированного обучения не- редко облекаются в форму аксиомы, которой оперируют иногда как с бесспорным положением. Мы не разделяли эту точку зрения уже в формулировке ги- потезы нашего исследования, утверждая, что программирован- ное обучение обладает такими качествами, которые не только вызывают и поддерживают высокий и устойчивый интерес уча- щихся к учению, но и способствует «автостимуляции» этого ин- тереса. Понятно, что наблюдение фактов и сбор объективных дан- ных по вопросу отношения учащихся к новой дидактической си- стеме представляли для нас особый интерес. Основным методом исследования данной проблемы явился анкетный опрос учащихся, который проводился по различным методикам: в одних случаях — после окончания обучения с ис- пользованием программированных материалов, в других — по мере изучения предмета учащимися. Данные анкет, а также показатели по другим параметрам процесса обучения позво- ляют сделать вывод о необоснованности названных прогнозов. Наиболее точна гипотеза о том, что каждой дидактической си- стеме соответствует определенная производительность усвоения. Данные экспериментальных работ позволяют утверждать, что программированное обучение обладает наиболее высокой про- изводительностью усвоения по сравнению с известными дидак- тическими системами. Однако вернемся к обсуждению вопроса об эффекте дли- тельного использования программированного обучения. Хорошо отработанная и осуществленная методика обучения русскому языку, уместное и умеренное использование техниче- ских средств программированного обучения на занятиях,боль- шая самостоятельность в учебной работе вызывали большой интерес со стороны учащихся, а ощущение существенного про- движения в усвоении предмета (дисциплины) поддерживали этот интерес на высоком уровне. В отзывах учащихся нередки такие фразы: «Мне хочется и дальше так учиться», «Почему по другим предметам не вводится программированное обучение?», «Мне очень нравится так учиться, так как я хорошо запоминаю правила» и т. д. Нужно отметить, что некоторая затянутость учебных проце- дур в обучающей программе по математике, несмотря на рав- ную с русским языком продолжительность работы по програм- мированному пособию, вызвала у некоторой части учащихся не- гативное отношение к работе. Характерно, что это были сильные в математике учащиеся. Другая часть учащихся колебалась в оценке новой системы обучения и не могла высказать опреде- ленной точки зрения. На наш взгляд, полученные в отношении к занятиям по ма- 243
тематике отзывы учащихся являются весьма убедительным до- водом в пользу высказанного в этой книге утверждения о том, что оптимальный эффект в программированном обучения может быть достигнут только при наличии библиотеки обучающих программ и ее использования после предварительного тестиро- вания (или учета) уровня знаний учащихся по корреспондирую- щим с изучаемой темой вопросам учебного предмета. Очень показательны итоги опроса учащихся об их отноше- нии к работе после изучения курса машиноведения, так как в этом случае опыт обучения по новой методике был достаточно продолжительным. Надо отметить, что были и такие учащиеся, которые не мо- гли дать достаточно уверенного ответа о своем отношении к но- вой системе обучения. Характерными мотивами в их отзывах были следующие: «При таком обучении, хотя и лучше запоми- наешь учебный материал, но учиться труднее», «Мне кажется, что если бы учитель больше объяснял и показывал, было бы легче изучать машины», «Так учиться интересно, но трудно. Приходится все время самому все находить и делать. Лучше, если бы учитель все объяснял» и т. д. Такие отзывы, возможно, свидетельствовали больше о том, что эти учащиеся не имели достаточных волевых качеств, не умели правильно организовать свою самостоятельную работу и не могли добывать знания исследовательскими и поисковыми методами. В этом смысле систематическое программированное обуче- ние, по-видимому, могло бы помочь в воспитании таких ка- честв личности. Исследование этой проблемы имеет самостоя- тельное важнейшее значение и позволит в полной мере ответить на вопрос о воспитательных возможностях программированного обучения и программного управления формированием не толь- ко знаний, но и заданных качеств личности. Предстоит еще подготовить и осуществить системное изуче- ние возможностей программированного обучения по ряду пред- метов в течение ряда лет. Такое исследование посильно лишь крупному научному коллективу.
ГЛАВА III ФРАГМЕНТЫ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ Ниже приведены небольшие извлечения из реальных обу- чающих программ, разработанных под руководством автора отдельными преподавателями. Эти программы более использо- ваны для обучения учащихся в различных учебных заведениях. Каждая из программ создана для достижения эффекта обу- чения на III уровне, т. е. обучения продуктивной деятельности на основе представленной в программе информации. Все программы относятся к типу последовательных про- грамм, однако в программе по аналитической геометрии имеются некоторые разветвления. Хотя программы однотипны по своей структуре, однако каждая из них специфична по содержанию и методике построения учебных процедур. Кроме того, програм- мы неравноценны по мастерству их исполнения. Все это объяс- няется тем, что каждая из программ создавалась различными авторскими коллективами и в различное время. Последнее на- ложило па программы некоторый отпечаток истории развития идей программированного обучение вообще. Учитывая все сказанное, мы бы рекомендовали читателю внимательно познакомиться со всеми представленными фраг- ментами программ, используя в своей будущей деятельности на- ходки различных авторов. Чтобы помочь в ориентировке и изу- чении программ, мы предпосылаем каждому фрагменту про- граммы небольшой пояснительный текст. Каждая из программ разрабатывалась по той методике, ко- торая выше изложена (отбор материала, построение непрограм- мированного текста, матрица и пр.), и мы понимаем, что было бы интересно получить для изучения рабочие материалы всех промежуточных ступеней. Это, однако, по понятным причинам сделать нельзя и мы ограничиваемся тем, что приводим фраг- мент лишь одной матрицы, предваряющей обучающую програм- му по русскому языку (см. стр. 246—249). По сравнению с другими матрицами ее текст представлен наиболее развернуто и поэтому лучше обозрим. Ниже приводятся программы по русскому языку, машинове- дению и математике. Такой отбор программ объясняется жела- нием предоставить примеры из гуманитарной, технической и ес- тественноматематической областей наук. Кроме указанных фрагментов программ, приведен еще фраг- мент обучающей программы (см. § 11, ч. III), выпадающий, на первый взгляд, из той структуры, которая принята в данной книге. Однако более внимательное рассмотрение приведенного фрагмента показывает, что это обедненный вариант или част- 245
ю <я МАТРИЦА Тема. Бессоюзные сложные предложения Программируемый материал Шаг про- граммы Новые знания, понятия, опреде- ления, формулы в системе науки Методиче- ская систе- ма знаний, понятий (информа- ционные кадры) программы Уровень усвоения (описание действий) Обоб- щенные умения Упражнения по при- обретению умений (операционные кадры) Критерии правиль- ности выполнения упражнений (кадры внутренней обратной связи) Тесты (кадры внешнего контроля для внешней обратной связи) Особенности методики ©бучения I Сложные предложения I—II Различать и составлять сложные союз- ные предложе- ния Набор сложных предложений раз- личных видов Правильные ответы Составление сложного предло- жения и его схемы Повторе- ние слож- ных пред- ложений II III Союзы и со- юзные слова Бессоюзные предложения, близкие к сложносочи- ненным I Различать со- юзы и союзные слова I—II Различать и составлять Набор предложе- ний с союзами и союзными словами Набор союзных и бессоюзных сложных предло- жений, сложносо- чиненных, про- слушивание текста с записью То же Ответы Составление сложных предло- жений с союзами и союзным словом Составление бес- союзных сложных предложений, близких к слож- носочиненным Повторе- ние о сою- зах и со- юзных сло- вах Звуковое сопровож- дение IV Бессоюзные предложения, близкие к сложноподчи- ненным То же Набор предложе- ний » Составление бес- союзного сложно- го предложения, близкого к слож- ноподчиненному То же V Бессоюзные сложные пред- лежения I—II Различать, составлять, интонация I Обобщение группа I—V шагов VI Знаки препи- нания в союз- ных сложных предложениях VII Запятая VIII Точка с за-?Т пятой I—II Составлять и различать бес- союзные слож- ные предложе- ния Различение сложносочи- ненных и слож- ноподчиненных предложений, уметь ставить знаки препина- ния и объяснить их расстановку Различать, составлять, уметь объяс- нить постанов- ку запятой, интонация Различать, составлять, уметь объяс- нить постанов- ку запятой и точки с запя- | той, интонация Набор бессоюз- ных сложных предложений раз- личных видов, прослушивание текста с записью Ответы Упражнения Правильные ответы Набор союзных сложносочинен- ных и сложнопод- чиненных предло- жений. Прослу- шивание текста с записью То же Набор предложе- ний на постановку знаков, прослуши- вание текста с за- писью Ответы Набор предложе- ний на постановку запятой и точки с запятой. Прослу- шивание текста с записью I » с запятой Составление двух Звуковое сложных предло- сопровож- жений бессоюз- ных, близких к сложносочиненным и сложноподчи- ненным дение Составление бес- союзных сложных предложений Правильно поста- вить знаки препи- нания в бессоюз- ном сложном пред- ложении Повторе- ние о зна- ках препи- нания в со- юзных сложных предложе- ниях Расставить знаки препинания в бес- союзных сложных предложениях с запятой Звуковое сопровожде- ние Расставить знаки препинания в бес- союзных сложных предложениях с запятой и точки То же
Оо Продолжение Шаг программы Программируемый материал Новые знания, понятия, опреде- ления, формулы в системе науки Методиче- ская систе- ма знаний, понятий (информа- ционные кадры) программы Уровень усвоения (описание дей- ствий) Обоб- щенные умения Упражнения по при- обретению умений (операционные кадры) Критерии правиль- ности выполнения упражнений (кадры внутренней обратной связи) Тесты (кадры внешне- го контроля для внеш- ней обратной связи) Особенности методики обучения IX Двоеточие 1 Различение, составление, уметь объяс- нить постанов- ку запятой и двоеточия, ин- тонация Набор предложе- ний на постановку запятой и двоето- чия Ответы Расставить знаки препинания в бес- союзных сложных предложениях Звуковое оформление X Тире Различение, составление, уметь объяс- нить постанов- ку знаков пре- пинания в бес- союзных слож- ных предложе- ниях, интона- ция Набор предложе- ний на постановку запятой, двоеточия и тире » Расставить знаки препинания в бес- союзных сложных предложениях II Обобщение группа VI—X шагов Тема Обобщение I—II групп III Правильное расставление знаков препи- навия в бессо- юзных слож- ных предложе- ниях III Правильно расставить знаки препина- ния в бессоюз- ных сложных предложениях Набор предложе- Разъяснение ний на все случаи знаков препи- постановки знаков нания в дик- препинания в бес- танте союзных сложных предложениях Объяснительный Звуковое диктант на поста- новку знаков пре- пинания в бессо- юзных сложных предложениях оформление Набор предложе- ний на все случаи постановки знаков препинания в бес- союзных сложных предложениях Правильные ответы Диктант на по- становку знаков препинания в бес- союзных сложных предложениях Примечание. Форма матрицы в данном примере как бы повернута на 90° по сравнению с показанной ранее в тексте книги.
ный случай той общей модели, по которой разработаны все предшествующие фрагменты программ. Особенностью этого фрагмента, или, как его называют авторы, «программной дозы», является нечеткость поставленной цели (уровня) обучения, а также гипертрофированность объема информационных кадров программы при низком уровне итогового контроля (I уровень в контрольной карте). Последним и объясняется тот факт, что авторы программы не замечали ее недостатков в процессе экс- перимента: слишком низкий уровень итогового контроля. В то же время легко заметить, что упомянутые недостатки «программной дозы» легко устранимы и она может быть путем известной доработки приведена в соответствие с темп основны- ми положениями, которые изложены в данной книге. § 7. Обучающая программа по русскому языку Эта программа составлена и экспериментально проверена учителями средней школы Н. Спиридоновой и Г. Шестовой. Ее особенность состоит в том, что многие упражнения рассчитаны на использование магнитофонных записей, особенно на этапах овладения пунктуационной грамотой. Учащемуся предлагаются упражнения, в которых он должен научиться распознавать по интонации диктора необходимость постановки того или другого знака препинания. Упражнения по восприятию на слух интонационных нюансов в зависимости от необходимого знака препинания сочетаются с поэтапной отра- боткой соответствующих правил постановки знаков препинания. И то и другое ведет к высокому качеству усвоения довольно трудного материала учащимися. Читателю рекомендуется обратить внимание на постепен- ность, с которой учащийся переводится от повторения извест- ного материала к изучению нового и с одного уровня при изу- чении нового материала на другой. Особое внимание уделяют авторы программы закреплению уже усвоенного материала в последующих шагах программы. В строке матрицы «Обобщен- ные умения» авторы, правда, ничего не пишут, ио в программе четко прослеживается преемственность в изучении отдельных шагов. Особенно интересны учебные процедуры групп и тем. В заключение этого фрагмента программы приводится тест- лестница, составленный учительницей И. Осипенко. Тест содер- жит задания лишь по трем уровням деятельности. Это объяс- няется той простой причиной, что сформулировать тесты IV уровня на данном материале нс представлялось возмож- ным. 250
ОБУЧАЮЩАЯ ПРОГРАММА Тема: Бессоюзные сложные предложения Часть первая 1. Ты, конечно, знаешь, что сложным предложением назы- вается такое предложение, которое: а) (запиши, какое предложение называется сложным). * * 2. А теперь (проверь, правильно ли ты записал? а) состоит из двух или нескольких простых? ,*1 * * 3. Приведи один-два примера сложного предложения. # * * 4. Можно придумать много вариантов. Например: 1) Душно стало в сакле, и я вышел на воздух освежиться. , 2) Я проснулся и увидел, что лунная ночь еще более побеле- ла от мороза. 3) Взгляд несчастного упал на палочки, которыми он выни- мал из костра накаленный кварц, чтобы бросать его в воду. Укажи устно, сколько простых предложений содержится в каждом сложном: в первом а)..........простых; во втором б) ........простых; в третьем в) ........простых. if: % 5. а) два; б) два; в) три. $1 * * 6. Сложные предложения делятся на * 7. а) сложносочиненные; б) сложноподчиненные. *1 * * 8. Сложносочиненным предложением называют такое пред- ложение, которое а)......, а сложноподчиненным—такое, ко- торое б)......(сформулируй устно сам). 251
ж * * 9. а) состоит из предложений равнозначных, независимых одно от другого; б) состоит из главного и придаточного. Г«Й * * 10. Составь схему следующего предложения: «На другое утро Левин встал раньше обычного, но хозяйст- венные распоряжения задержали его и, корда он приехал на покос, косцы шли уже по второму ряду». 11. Если ты помнишь, простые предложения в сложные со- единяются с помощью а)........и б).......... Чем соединяются между собой простые предложения? * * * 12. а) союзов; б) союзных слов. * * ф 13. В сложносочиненном предложении используются такие союзы: а)......(какие?); в сложноподчиненном..........союзы б).......и союзные слова; в)........ (какие?). * * * 14. а) и, да (в значении «и»), ни...ни, тоже, также; а, ио, да (в значении «но»), однако, же, зато; то .. .то, или (иль), либо, ли ... ли, не то ... не то; б) что, чтобы, если, когда, хотя, потому что и другие; в) который, какой, чей, что, где, куда, откуда и другие. * * 15. Объясни устно, чем является в нижеследующем предло- жении выделенное слово. «Ты хочешь знать, что делал я на воле?». * * ❖ 16. Союзным словом, так как оно является членом второго предложения. #1 % я 17. Внимательно посмотри другое предложение: «Я хорошо видел, что дед следит за мной». Чем является здесь слово что? .#! $ * 18. Союзом. 252
:* * * 19. Итак, в данных предложениях союзы и союзные слова связывают придаточные предложения с главным. Но союзные слова одновременно являются еще и............ (чем?) придаточных предложений. * ф 20. Членами. * * * 21. Таким образом, ты вспомнил, что существуют сложносо- чиненные и сложноподчиненные предложения, в которых про- стые предложения соединяются с помощью союзов и союзных слов. * * Л И т. д. * * * 51. Бессоюзному сложному предложению, близкому по кон- струкции к сложноподчиненному, характерны на письме знаки препинания: двоеточие и тире. Это ты, конечно, заметил. '*1 * 52. Придумай одно бессоюзное сложное предложение, близ- кое по конструкции к сложноподчиненному. Ж * * 53. Бессоюзным предложением называется такое предложе- ние, в котором........ * * 54. Отдельные предложения объединены в одно целое инто- нацией, а не союзами. $i 4: 55. Ты знаешь, что бессоюзные сложные предложения делят- ся по конструкции на близкие к а).....и б)........ 56. а) сложносочиненным; б) сложноподчиненным. 253
* * * 57. Включи магнитофон и запиши, -к каким конструкциям (близким к сложносочиненным или сложноподчиненным) отно- сятся следующие бессоюзные сложные предложения (обрати внимание на интонацию): 1) Будет дождик — будут и грибы. 2) Прозвенел звонок, ученики сели за парты, учитель вошел в класс. 3) Учись мой сын: наука сокращает нам опыты быстротеку- щей жизни. 4) Ветер выл с такой свирепой выразительностью, что казал- ся одушевленным; снег засыпал меня и Савельича, лошади шли шагом и скоро остановились. 5) Павка лег на дрова и уснул: усталость одолела. Часть вторая 1. Между простыми предложениями в бессоюзных сложных предложениях ставятся следующие знаки препинания (какие?): а) ,..; б).......; в) ......; г) ....... * * 2. а) запятая; б) точка с запятой; в) двоеточие; г) тире. #1 $ * 3. Тебе предстоит изучить правила употребления этих зна- ков препинания в бессоюзном сложном предложении. Но сначала укажи устно, какие знаки препинания применя- ются в союзных сложносочиненных и сложноподчиненных пред- ложениях. * * 4. Запятая в сложносочиненных предложениях чаще всего употребляется при разделительных союзах (или, либо, то ... то, не то... не то, то ли... то ли), а при соединительных (и, да, ни., ни) и противительных (а, же, но, однако, да, зато, тем не менее, только) союзах — запятая, точка с запятой и тире. *' * * 5. Расставь знаки препинания в следующих предложениях (выпиши только сло1во, после которого следует поставить соот- ветствующий знак препинания): 254
1) То у него сонливый вид то он свистит глаза прищуря то сам прорваться норовит. 2) Тут раздался легкий свист и Дубровский умолк. 3) Негодование росло и дамы стали говорить о нем в разных углах самым неблагоприятным образом а • бедная институтка была уничтожена совершенно... и приговор ее уже был подпи- сан, 4) Уж побледнел закат румяный над усыпленною землей дымятся синие туманы и всходит месяц золотой. * * 6. А теперь вспомним, какими знаками препинания разделя- ются простые предложения в сложноподчиненном. Между главным и придаточным в сложноподчиненном пред- ложении ставится .....(что?). »1 * * 7. Запятая. Ий * * 8. Если придаточное предложение вклинивается в главное, оно выделяется запятыми ....... (с одной или обеих сторон?). * * 9. С обеих сторон. & ф * 10. Приведи один пример, когда в сложноподчиненном пред- ложении ставятся с обеих сторон запятые. »| * * 11. Можно придумать много вариантов союзных сложнопод- чиненных предложений, в которых между простыми ставится запятая, вот примеры: а) Кто привык за победу бороться, с нами вместе пускай за- поет. б) Деревня, где скучал Евгений, была прелестный уголок. в) Темпы нашего строительства таковы, что вражеская бур- жуазная печать не может их замалчивать. Определи тип придаточного предложения: а)......... (какой тип?); б)......; в)......... Ж * * 12. а) подлежащее; б) обстоятельство места; в) сказуемое. 255
* * и т. д..................................................... 66. Четвертый случай, который ты должен записать в тетрадь и запомнить, это когда в бессоюзном сложном предложении второе раскрывает содержание первого предложения. После пер- вого предложения можно ввести союзы: а именно, как-то. * * 67. Запиши в тетрадь следующее предложение: «На ярмарке случилось странное происшествие: все наполни- лось слухом, что между всех появилась красная свитка». $ * * 68. Здесь можно вставить слова: а именно, как-то. В этом предложении второе простое предложение раскрыва- ет содержание первого. :*i * * 69. Поставь знаки препинания в предложении: «Обряд известный угощенья несут на блюдечках варенья на столик ставят вощаной кувшин с брусничною водой». [*; * ф 70. А теперь включи магнитофон и запиши следующие пред- ложения. Обрати внимание, как они звучат. * * 71. Как ты должен был заметить, двоеточию в бессоюзном сложном предложении соответствует интонация с легким пони- жением голоса. I*1 * * 72. Таким образом, двоеточие ставится в бессоюзном слож- ном предложении, если второе простое указывает на а).......... или б)........; в)........(что, делает); г) ......содержание первого предложения. ;#i * * 73. а) причину; б) следствие, в) дополняет, г) раскрывает. И т. д..................................................... 256
SB * * 95. Следовательно, третий случай постановки тире в бессо- юзном сложном предложении — когда первое простое указы- вает Н'Э время и условие второго предложения. В такие предло- жения могут быть вставлены союзы: если, когда. Запиши этот вывод в тетрадь и запомни. 1$ * * 96. Нам осталось разобрать последний — четвертый случай, когда в бессоюзном сложном предложении ставится тире. '#‘1 # * 97. Если ты определишь, какому союзному сложноподчинен- ному предложению соответствует следующее бессоюзное слож- ное предложение, то узнаешь четвертый случай постановки тире в бессоюзном сложном предложении: «Засмеется —колокольчик прозвенит». * * * 98. Между первым и вторым простым предложениями этого сложного можно поставить союз: точно; это характерно для сложноподчиненного предложения сравнения. &| * ф 99. Итак, тире в бессоюзном сложном предложении ставится еще и тогда, когда то, о чем говорится в первом предложении, сравнивается с содержанием второго предложения. Запиши этот вывод в тетрадь и запомни. # # * 100. Ты знаешь четыре случая постановки тире в бессоюзном предложении. Назови их: а)....... (первый случай) ; б)....... (второй случай); в)....... (третий случай); г)....... (четвертый случай). Приведи один пример на какой-нибудь из этих случаев. * * 101. Т*. Определи, к какому случаю постановки тире в бес- союзном сложном предложении относятся следующие предло- жения: а) «Посмотрит — рублем подарит». б) «Ты идешь по земле молодой — зеленеет травка за тобой». в) «Я повторил приглашение — он ничего не ответил». * Буква Т означает, что это контрольный кадр (тест). 257
к * * 102. Т. Расставь знаки препинания в следующих предложе- ниях: 1) Миллионы галок кружились отдельными стаями крики их пропадавшие в воздухе еще сильнее давали чувствовать всю необъятность этого простора облитого солнцем и пропавшего в невидимом слегка отуманенном горизонте. 2) Помни пословицу береги платье снову а честь смолоду. 3) Упустишь огонь не потушишь. 4) Лицо Николая покрылось пятнами его маленькие серые глаза смотрели на офицера. * * * 103. Внимательно изучи и перенеси в тетрадь следующую таблицу четырех случаев постановки знаков препинания в бес- союзном сложном предложении: № п/п Знаки Когда ставится Примеры 1 Запятая Если между простыми пред- ложениями могут быть постав- лены соединительные союзы (и) Колышутся волжские сте- пи, курганы синеют вдали 2 Точка с запятой Если простые предложения, в которых могут быть вставле- ны соединительные союзы, ме- нее связаны по смыслу, более распространены Вечер ясен и тих; спят в тумане поля; в голубых не- бесах ярко дышит заря 3 Двоеточие 1) Если второе указывает на причину 2) Если второе указывает на следствие 3) Если второе раскрывает содержание первого Выйти на улицу невозмож- но: с утра идет дождь Быстро стемнело; нельзя было разглядеть лесных тро- пинок Помни пословицу; береги платье снову, а честь смо- лоду Чувствовалось: скоро раз- разится гроза 4) Если второе дополняет первое 4 Тире 1) При быстрой смене собы- тий Сыр выпал—с ним была плутовка такова 2) При противопоставлении 3) Если первое указывает на время или условие 4) Если первое сравнивается со вторым Все за одного—один за всех Пашню пашут—руками не машут Волков бояться—в лес не ходить Посмотрит—рублем пода- рит 258
104. Т. Теперь вслух (негромко) расскажи, как расставляются знаки препинания в бессоюзных сложных предложениях. Итак, запятая ставится: а)......(когда?); точка с запятой ставится: б).... (когда?); двоеточие ставится: в) ....(когда?); тире ставится: г).....(когда?). * * 105. Проверь себя, прочитав еще раз таблицу (см. кадр 103). * * $ 106. А теперь включи магнитофон. Тебе предстоит написать диктант на постановку знаков пре- пинания в бессоюзном сложном предложении. Обращай внимание на интонацию и помни о таблице, кото- рую ты записывал в свою тетрадь. 107. Ты закончил изучение темы «Бессоюзные сложные пред- ложения». Нам интересно знать, как ты усвоил эту тему, поэтому ты сейчас включишь магнитофон и напишешь контрольный диктант. Будь внимателен! Следи за интонацией, интонация поможет тебе правильно расставить знаки препинания в диктанте. ТЕСТ-ЛЕСТНИЦА ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ Тема: Бессоюзные сложные предложения I уровень. Выберите предложения, где знаки препинания расставлены правильно: 1) Учись, мой сын, — наука сокращает нам опыты быстроте- кущей жизни. 2) Много песен над Волгой звенело, да напев был у песни не тот: прежде песни тоска паша пела, а теперь наша радость поет. 3) Темный лес хорош в яркий солнечный день; тут и прохла- да и чудеса световые. 4) Не рыбацкий парус малый — корабли мне снятся. 5) Пришла весна — сказался снег! Он силен до поры: ле- тит — молчит, лежит — молчит, когда умрет, тогда ревет. 6) Взойдет красно солнце, прощай светел месяц! 7) Зачем мне скрывать эту минуту: душа моя переполнена счастьем, а 'впереди я ничего не боюсь. 8) Минута ожидания: земля вздрогнула. . 9) На сотни верст ни дымка, ни юрты, только ветер кружит столбом порошу. 259
10) Ветра нет, и нет ни солнца, ни света, ни тени; в мягком воздухе разлит осенний запах, подобный запаху вина. *' * * П уровень. Заполните таблицу, указывая, почему ставится тот или иной знак: Предложение Смысловая связь Знаки 1) Редел на небе мрак глубокий, ложился день на тем- ный дол 2) У ворот увидел я старинную пушку; сам домик был низок и покрыт соломой 3) Я не ошибся: дом был тот же 4) Я знаю: в вашем сердце есть и гордость, и прямая честь 5) Не нагнать тебе бешеной тройки: кони сыты и крепки, и бойки 6) Дом совсем врос в землю: окошки были вровень с землей 7) Вдруг мужики с топорами явились—лес зазвенел, за- стенал, затрещал 8) Дуб держится—к земле тростиночка припала 9) Любишь кататься—люби и саночки возить 10) Я перевертывал страничку—красный язычок светильни- ка колебался 11) Молвит слово—соловей поет * * * III уровень. Перепишите на контрольный листочек следующее упражнение, расставив знаки препинания: Настоящий человек в своих неудачах винит самого себя слабый и безвольный ищет причину в других. На трибуну поднимается А. Леонов зал сотрясается от при- ветственных оваций. Стремитесь к будущему оно светло оно прекрасно. Я знаю город будет. Погода была ужасная ветер выл лицо залепляло снегом ва- лившим хлопьями. Я очнулся была уже глубокая ночь. Пройдет словно солнце осветит посмотрит рублем подарит. Уже вечерело солнце скрылось за небольшую сосновую рощу пронесся порыв ветра разбудивший глухой ропот сосен. 260
Костров разводить ,не разрешалось партизаны легли спать в шубах. Помни пословицу береги платье снову а честь смолоду. Солнце склонялось к западу его косые лучи золотили сосны. 1*1 * * § 8. Обучающая программа по машиноведению Эта программа была составлена для изучения элементарных понятий технической механики. Ее составители (В. Беспалько и М. Медведев) ставили перед собой цель сформировать у уча- щихся прочные обобщенные представления об элементах машин и машинах, позволяющие учащимся осваивать при необходи- мости любые, ранее незнакомые им машины. Таким образом, преимущественная цель программы—III уровень обучения. Некоторые темы программировались и для усвоения лишь на II уровне. Особенность программы состоит в том, что все практические и лабораторные работы введены в ее контекст и составляют с изучением теоретического материала единое целое. Заключи- тельные упражнения (группы) и итоговые контрольные задания (тесты) построены в виде своеобразных лабораторных работ (например, кадр ЗЗТ), что позволяет максимально приблизить ход обучения к реальной обстановке по переносу усвоенного на новые объекты. Рекомендуется обратить внимание на попытку осуществить проблемный подход в построении операционных кадров программы (кадры 18, 19). Тема: Механизмы, преобразующие движение 1. Изучая устройство машин (транспортных, технологиче- ских, двигателей), вы могли заметить, что их части движутся по совершенно определенным траекториям. Каким? * * * 2. Это либо прямолинейное движение, либо криволинейное, частным случаем последнего является а)...... движение. Выходные валы двигателей имеют только б)........движе- ние. Тогда как другие части машин могут совершать или в)......или г)........ движение. *1 * * ia) вращательное; б) вращательное; 261
в) вращательное; г) прямолинейное (поступательное). 1*1 * * 3. В машинах движение передается от одних частей к другим на пути от двигателя к а).......При этом движение преобра- зуется или по б)................или по в)., I* * * а) рабочему органу (исполнительному механизму); б) форме (направлению); в) величине. * * * 4.Т. Приведите примеры преобразования движения в изу- ченных вами машинах по а) форме, по б) величине (назовите соответствующие части машин). !*! * * 5. Механизмы, преобразующие движение по форме, называют механизмами преобразования движения. С помощью а)........... осуществляется преобразование б)..........(какого?) движения в в).......(какое?), движение или наоборот. Однако не всегда с помощью г)........можно преобразовать движение в обе стороны, т. е. д).....не всегда обратимы. Запишите полный текст этого кадра в свою тетрадь. ,*f * * а) механизмов преобразования движения; б) вращательного; в) прямолинейное; г) механизмов преобразования движения; д) механизмы преобразования движения, ф * * 6 .Т. Механизмы преобразования движения преобразуют дви- жение по форме (направлению). Если ведущее звено механизма вращается, то ведомое совер- шает а).......движение. Наоборот, если б)........(сформули- руйте сами). яд * * 7 .Т. Вспомните и запишите, что называется механизмом преобразования движения. '*! * * 8 . Механизмы преобразования движения дают возможность преобразовывать движение по а)............ 262
#1 * * а) направлению (форме). * * * 9 . С помощью а)....... можно вращательное движение ве- дущего1 звена преобразовать .в б)............................движение ведомого в) ...... *Л * * а) механизмов преобразования движения; б) не только в прямолинейное, но и в качательное, и в пре- рывистое вращательное; в) звена (детали). « * * 10. На рис. 1—7 * показаны примеры применения механизмов преобразования движения. Рассмотрите внимательно рисунки и назовите изображенные на них механизмы. Укажите, обратим ли каждый механизм. * * * 11. Т. Не забыли ли вы, что означает свойство обратимости механизма? Если нет, запишите. Забыли — посоветуйтесь с то- варищем. * * * 12. На рис. 7 изображен винтовой механизм, примененный в данном случае для сжатия или раскрытия губок параллельных тисков. Приведены также кинематические схемы механизмов обоих тисков (зарисуйте их себе в тетрадь). * * * 13. Рассмотрите внимательно рис. 1 и укажите, в чем состоит различие применения винтового механизма в случае а) и б). а) неподвижен винт, и при его вращении перемещается гай- ка вместе с губкой тисков; б) неподвижная гайка, а при вращении винта он сам переме- щается вместе с подвижной губкой тисков. * * * 14. Т. Какой из двух случаев применения винтового механиз- ма, показанных на рис. 1, использован в устройстве винтового привода суппорта токарного станка а) или б)? * Рисунка везде опущены. 263
ж * * 15. Основной характеристикой винтового механизма является величина перемещения гайки при одном обороте ее вокруг оси винта. Эта характеристика называется шагом винта (рис. 8). Запишите выделенный текст в свою тетрадь и запомните его. Ж * * 16. На какое расстояние вдоль оси переместится гайка, если при навертывании ее на болт она сделает один полный оборот? Легко увидеть, что в этом случае она переместится вдоль образующей цилиндра на длину, равную а) ........ *1 * * а) шагу винта. ж * * 17. Чтобы гайка быстро навертывалась или аверты®ал1ась с болта, нужно увеличить шаг винта. Но при увеличении шага винта ослабляется резьбовое соеди- нение, так как в работе участвует при одной и той же высоте гайки меньшая длина витка (рис. 9). ж * * 18. Как же преодолеть противоречие — достичь большего пу- ти перемещения гайки по винту при ее повороте на один обо- рот и сохранить прочность резьбы? Ж $ 19. Посмотрите на рис. 9. На нем показана однозаходная резьба с большим шагом подъема винтовой линии. Заметьте, как мало используется поверхность цилиндра—всего один виток опоясывает его. Не подсказывает ли вам рис. 9 ответа на вопрос: как сделать, чтобы гайка перемещалась быстро, а резьба на винте была прочной? ж * * 20. Можно догадаться, что в этом случае нужно более плот- но заполнить поверхность цилиндра витками резьбы. Рис. 10 иллюстрирует этот подход к решению задачи. Есть ли другое решение? Ф Hi -Ж 21. Резьба, образованная одной винтовой линией, называется однозаходной. 264
Резьба, образованная двумя винтовыми линиями, называется а)......., тремя и более винтовыми линиями б)......... г$| $ * а) двухзаходной; б) многозаходной. * * I*’ 22. Посмотрите внимательно на рис. 10 и винты из набора с метками «а» и «б». Это винты о а)......и б)........резьбами. Найдите шаг винта. Какой буквой он обозначен на рисунке? Внимательно осмотрите винты, не смешивайте выступов раз- личных винтовых линий. а) двухзаходная; б) трехзаходная. Шаг винта обозначен буквой t. * * * 23. Шаг винта —• это расстояние между одноименными точка- ми одной и той же винтовой линии, измеренное по образующей цилиндра. Ищите только одноименные точки одного и того же винта, Это —1\, /2, ^з. В многозаходной резьбе одного и того же винта обязательно: Л = ^2=^з... и т, д, 24. А что характеризует расстояния, обозначенные буквой S? Очевидно не качества винтовой линии, а качества резьбы. Это шаг резьбы. Зарисуйте в свою тетрадь рис. 10 и обозначьте шаг винта и резьбы. *1 * * 25. При однозаходной резьбе шаг винта t равен S, т. е. t=S\ при двухзаходной резьбе ia) t= ...?; при трехзаходной резьбе б) t= ...? * a) t=QS; б) Z=3S. *1 ф * 26. На винтах из набора и на рис. 10 отчетливо видно, что у трехзаходной резьбы в одном шаге винта укладывается три шага резьбы, так как расстояние по образующей цилиндра 265
между одинаковыми точками двух соседних витков резьбы на- зывается а)......., то четыре витка резьбы образуют б)....'.. нгаг........ ю * * а) шагом резьбы; б) один шаг винта. ,'* * * 27. Т. Пусть число заходов резьбы будет п, шаг резьбы — S, напишите, чему будет равен шаг винта t. * ж * 28. t—nS. * ЙЙ * 29. Т. Подсчитайте, чему будет равен шаг винта, если шаг резьбы трехзаходного винта равен 4 мм. Какой шаг измеряется резьбомером в многозаходной резьбе (резьбе винта)? * * * 30. Винты могут иметь различный профиль винтовой канавки (рис. И): прямоугольный, трапециевидный, треугольный. * * * 31. Для ходовых и грузовых винтов применяют только два первых профиля — в них наименьшее трение при большей проч- ности. Треугольная резьба — крепежная. На каких деталях нарезают резьбу треугольного профиля? Я: .*1 * 32. Если на ходовых и грузовых винтах нарезают резьбу а) (какого?) профиля, потому что б)...........(сформули- руйте) , то крепежную — на деталях, предназначенных для со- единения частей машин. в) Какие это детали? * * * а) прямоугольного, трапециевидного; б) она прочнее и имеет более высокий к.п.д.; в) болты, винты, гайки. * * ЗЗ.Т. Попросите преподавателя дать вам винт. Определите характеристики винта и ганки и заполните таблицу (предвари- тельно начертив ее на отдельном листке): 266
Характеристика № п/п Название характеристики винта гайки 1 2 3 4 5 6 7 8 Вид винта (ходовой, грузовой, крепежный) Профиль резьбы Число заходов резьбы Шаг резьбы Шаг винта Наружный диаметр винта Ход гайки (перемещение на один оборот) Обратим ли ваш винтовой механизм? § 9. Обучающая программа по математике (алгебра) Программа, фрагмент из которой приведен в данном пара- графе, составлена преподавателем техникума Н. Н. Дегтяревым для обучения учащихся с общеобразовательной подготовкой в восемь классов. Этим объясняется и место выбора повторитель- ных упражнений, и способ введения сигналов обратной связи, часто типа консультации или напоминания о необходимом обра- зе деятельности. Такой подход к составлению программы объ- ясняется специфичными условиями обучения, индивидуальными особенностями и подготовленностью учащихся. В данной про- грамме более четко, чем в других, проведена дифференцировка отдельных ее структурных единиц: трупп, шагов, кадров, что облегчает ее проработку слабо подготовленными учащимися. Каждый шаг в программе обозначен римской цифрой, а кадр — арабской. На приведенном фрагменте особенно удобно анализи- ровать технику программирования. ФРАГМЕНТ ИЗ ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ПО МАТЕМАТИКЕ Тема: Логарифмы К. В равенстве ах = N N — называется числом; а—называется основанием; х — называется логарифмом. Так в равенстве 23 = 8 267
8 — число; 2 — основание; 3 — логарифм. 12. Вычислите значения выражений: 1) 34= ... 2) 2-3= ... 3)Ш-5=... < 2 ) и дайте наименование каждой из трех величин, входящих в каж- дое равенство. 13. Применили ли вы эти формулы: „ 1 (а \—> агп —--- и ( — j ап \ b J п при -вычислениях во втором и в третьем примерах? 1«. Ответы: № примера Основание Логарифм Число 1 3 4 81 2 2 —3 _1 8 3 1 —5 32 2 И т. д. IV]. -Свойство равных степеней с одинаковыми -основаниями. Если равны степени с одинаковыми основаниями (причем основания не равны нулю, +1 или —1), то равны и показатели этих-степеней. Это свойство надо понимать так. Известно, что а* = ап (но а=£0; и а=£ — 1) следовательно, t=n. Ограничения (я^О; а^±1) необходимы, так как 02 = 03; 14=17; (—1)5=(—I)9, хотя показатели степеней не равны. 26 8
IV2. Найти значения х в следующих .равенствах: 1) 2х = 2В; 2) 3х = 81; 3) 5-* = 125 36 ’ IV3. В примере 2 надо число 81 разложить на простые мно- жители и представить число 81 в виде степени, основание кото- рой равно 3. При решении примеров 3 и 5 следует вспомнить формулу „ 1 /а л / b \п а~п = — и ее следствие I — 1 = I — ) . а" \ b J \ a J Ответы- 1)5; 2) 4; 3£ — 3; 4) 3; 5) —2. IV4. В равенстве logJV=x содержатся три величины: a, N и х. Вспомните, как они называются. Если две из этих величин даны, то третью можно вычислить. Рассмотрим решение примеров этого вида: 1) log2x=6; 2) log381=x; 3) logx8 = 3; Решение. 1) х = 28; 2) 81 =3Х; 3) 8=х3; х = 64. 3Ж=34; х3 = 23; х=4. х=2. IV5. Указание. Если надо найти х из уравнения t х п = а, части этого уравнения в степень с пока- то можно возвести обе п зателем, равным — . По условию t х п — а, Ю Зак. 359 269
следовательно, t п п (х"}~ = а‘ , ИЛИ п х=а‘ . з IV6. Найти х, если logx8='— • Решение. з Так как 8 = 23, то х 4 =23. Возведем обе части последнего равенства в степень с пока- 4 т* зателем, равным — . 1огда 3 4 4 (х4 ) 3 = (23)3 ; х — 24, или х = 16. IV?. Решить уравнения (вычислить значения х): 1) logs х — -у; 3) log2 64 — х; 2) logx2=-^-; 4) log8 4 = х. О Вычислить значения выражений: 5) За + log3 4; 6) 53 — log5 10. И т. д........................ 1<в. ТЕСТ-ЛЕСТНИЦА ПО МАТЕМАТИКЕ Тема: Логарифмы IV уровень. Докажите, что loga А/ __ logbAZ logaAl logfeM ‘ 97П
Ill уровень. 1) Прологарифмируйте „ 5аг (а ф b)1 % 4 ,-----' b3 -yfa — b 2) Найдите x, если: log x = 3 logft — 4- log a + -J- log (a + b). 5 3 3) Найдите x, если logsl6=x. II уровень. 1. Сформулируйте и докажите теорему о логарифме степени. 2. Как изменяется логарифм числа при возрастании числа, если основание логарифмов больше единицы? 3. Что называется потенцированием? 4. Напишите формулы потенцирования. I уровень. 1) Если х = ьз^ ’ то (выберите верный ответ): a) log х = 5 log а — 3 log b + log (m + n); 6) log x = log 5 4- log a — 3 log b — log (tn 4~ »); в) log^ log 5 4- log a . log b -ф- log (fflf ») r) log x = log 5 + log a — 3 log b — log tn — log n; 1 3 2) Если log x = 3 log a---log (a + b) -]-log b, то (выбери- 2 4 те верный ответ): аэт/~Ь3 а3 4 Уb3 а) х =— в) х = ——— ; 4 Ь уЛа4 b б) х = — За , ; г) х — За — (а + Ь) + ^- — Ь. /a^bfrb3 2 4 3) Если logx=—log5, то (выберите правильный ответ): а) х = — 5; б) х = —; в) х = 0,5; г) х = ]/"5. 5 10; 271
§ 10. Обучающая программа по математике (аналитическая геометрия) Программа составлена для обучения студентов машинострои- тельного техникума преподавателем Л. А. Петровской. Про- грамма разработана достаточно четко, методические принципы программирования проведены автором с почти педантичной точностью, но, безусловно, творчески, в хорошем и свободном стиле. Работа с программой оставляет впечатление общения с внимательным наставником. Приведенный фрагмент, на наш взгляд, является достаточно благоприятным и в дидактическом отношении для изучения принципов и приемов программиро- вания. Тема: Общее уравнение прямой линии Вводная беседа На предыдущем занятии на основании графиков прямых ли- ний различного1 положения мы вывели уравнения этих прямых линий. Одновременно мы заметили, что любое из полученных уравнений явилось уравнением первой степени относительно те- кущих координат, т. е. переменных х и у. На сегодняшнем занятии мы докажем обратное: любое урав- нение первой степени относительно текущих координат является уравнением прямой линии. * Чй * 1. Запишите в конспект тему занятия: «Общее уравнение прямой линии». * * * 2. Запишите в столбик уравнения всех прямых, выведенных на прошлом занятии: 1) уравнение прямой, параллельной оси абсцисс; 2) уравнение оси абсцисс; 3) уравнение прямой, параллельной оси ординат; 4) уравнение оси ординат; 5) уравнение прямой, проходящей через начало координат; 6) уравнение прямой общего положения. * * * 3. Вы получили: 1) у = Ь; 4) х = 0; 2) у = 0; 5) у = kx\ 3) х = а\ 6) у = 272
Обратите внимание, что во всех этих уравнениях переменные х и у содержатся в первой степени. $ * * 4. Теперь возьмем уравнение первой степени относительно текущих координат х и у, т. е. уравнение Ах+Ву+С—0, и убе- димся, что при любых допустимых значениях коэффициентов А, В и свободного’ члена С это уравнение является уравнением прямой линии. Запишите в конспект после названия темы следующее урав- нение: Ах+Ву + С=0. * * * 5. Подумайте сами и обсудите с соседом, какие значения могут принимать коэффициенты А, В и свободный член С и когда возможно одновременное равенство их нулю. * * * 6. Возможны случаи: а) Л = 0, В=£0, С=#0; г) В = О, С = О, А =^0; б) В = 0, 4^0, С=#0; д) С = 0, Д=#0, в) Л = 0, С = 0, е) Д=#0, В =# 0, С=^0. Случаи: ж) А = 0, В = 0, С = 0; з) А = 0, В = 0, Сг#0 невозможны, так как при каждом из них мы не получаем урав- нений: отсутствуют члены с переменными х(А = 0) и у(В = 0). Следовательно, нет уравнения. Запишите в конспект перечисленные возможные случаи. * * * 7. Теперь докажем, что при всех возможных 'случаях мы бу- дем получать уравнения прямых линий, выведенные ранее. Какой вид примет уравнение в -случае (а)? * * * 8. Уравнение примет вид: a) By + C = Q. (Запишите). Является ли это уравнение урав- нением прямой линии? К какому из выведенных ранее уравне- ний его можно привести? * * * 9. Если вы привели полученное уравнение к одному из видов 1—б (кадр 2) и поэтому считаете, что оно является уравнением прямой линии, переходите к кадру 11, 273
При затруднении читайте дальше. * * * 10. Все выведенные ранее уравнения прямых имеют вид: х — ... или (что реже) вид: у— ... (См. кадр 3, уравнения 1—6). Поэтому вам следует из полученного уравнения 5z/+C=0 найти и посмотреть, какое из уравнений 1—6 вы получили. * * ф с 11. Найдя из уравнения By+C—Q у —-------, вы привели его В Q к виду у — Ь при------ Ь. А это есть уравнение прямой линии, В параллельной оси абсцисс. Например, уравнение Зу—7 = 0 приводится к уравнению 7 у = —, из которого видно, что это — уравнение прямой, прохо- 3 7 дящей параллельно оси абсцисс на расстоянии "у от нее). (Запишите все подчеркнутое в этом кадре в конспект.) * * * 12. Рассмотрим теперь случай (б). Какой вид примет урав- нение Ax+Bz/-!-C = 0 в этом случае? Запишите его. * * # 13. Вы получили уравнение: б) Ах + С=0. Верно. Запишите его в конспект. Является ли это уравнение уравнением прямой линии и какой именно? * * $ 14. Если вы опять получили одно из уравнений 1—6 (см. кадр 3), переходите к кадру 16. В противном случае читайте дальше. * * * 15. Проследите, какие преобразования с уравнением Ву+С=6 вы делали ранее, и проделайте теперь аналогичные преобразования с уравнением Ах + С=0. * * * Q 16. Найдя из этого уравнения х =------вы привели его к д с виду х = а, где----= а, т. е. получили уравнение прямой, па- раллельной оси ординат. Например, уравнение 7х+5=0 или
х =----— есть уравнение прямой, параллельной оси ординат и 5 проходящей слева от нее на 'расстоянии, равном —. (Запишите .в конспект все подчеркнутое в этом кадре.) * * * 17. Рассмотрим теперь случай (в). Какое уравнение вы по- лучите? * * * 18. Вы получили уравнение: в) Ву = 0. Запишите его в кон- спект. # * * 19. Является ли полученное уравнение уравнением прямой линии? И какой именно? * * * 20. Из полученного уравнения следует: г/ —0, так как В^О. А это есть уравнение оси абсцисс. Например 2г/= 0, —4z/ = 0 есть уравнения оси абсцисс. (Запишите все подчеркнутое в этом кадре.) * * * 21. Рассмотрим случай (г). Установите, какой вид примет исследуемое уравнение Ах+Ву + С = 0 в этом случае и будет ли оно в этом виде являться уравнением прямой линии. ❖ * * 22. Вы верно решили, что исследуемое уравнение примет вид: г) Ах = 0 или х = 0. А поэтому оно есть уравнение оси орди- нат. Запишите все подчеркнутое и придумайте примеры уравне- ний вида Дх = 0. Обсудите их с соседом и запишите в конспект. * * * 23. Если все придуманные вами уравнения содержат только член с переменной х, г. е. в них отсутствуют члены с у и свобод- ные члены, то вы правы. Например, 2х = 0,---^-х — 0, х == 0 (Я = 1). * * 24. Какой вид примет уравнение Ах+Ву+С=0 в случае (д)? Будет ли ЭТО' уравнение прямой линии и какой?
♦ * * 25. Вы получили: Ах+Ву = 0. Найдя из этого уравнения у, А , А А получили у =-------х, т. е. уравнение вида y=kx, где к — ——. В ----------- в А это есть уравнение прямой, проходящей через начало координат. Запишите подчеркнутое. Придумайте примеры и также запи- шите. * # * 26. Уравнение Ах+Ву = 0 характерно отсутствием в нем сво- бодного члена. Поэтому, если в ваших примерах нет свободных членов, а есть члены с, х и у, то они верны. Например, 2х + Зг/ = 0; —7х+8у=0; х у = 0; Зх—8г/ = 0; 2г/—х = 0. * * * 27. А теперь подумайте сами и посоветуйтесь с соседом, ка- кое уравнение вы будете иметь в случае (е). ♦ * * 28. Вы оба правы, если считаете, что в этом случае уравне- ние будет иметь вид: е) Ах+Ву + С=0. (Запишите подчеркну- тое.) К какому из уравнений 1—6 можно привести это уравне- ние? * * * 29. Конечно, к виду y — kx+b. Сделайте это. * * * 30. Получили ответ — переходите к кадру 35. Если не знаете, как его получить — читайте дальше. * * * 31. Вам следует решить уравнение Ах+Ву+С=0 относи- тельно у. * * * 32. Получен ответ — переходите к кадру 35. Нет — читайте дальше. Ж * * 33. Ваши преобразования должны быть следующими: By = — Ах — С ; у = —— х------ В в сгта
Теперь вы .получили уравнение вида y = kx + b, т. е. опять урав- нение прямой линии. На этот раз это уравнение прямой общего положения. Запишите в конспект (если еще не записали) сделанные вами преобразования и подумайте, чему равны k и Ь. ♦ * * А С 34. k =-------------; b —------, (Запишите это.) В в v 7 * * * 35. Получили: А С By = —Ах—С; у —---------~вХ~~~в' т’ е’ У — + ^> . А , С где /г =-----и о —------. в в Верно, т. е. вы опять получили уравнение прямой линии, на этот раз это уравнение прямой общего положения. * * * 36. Вами рассмотрены все возможные случаи. Попробуйте сделать общий вывод об уравнении Ах+Ву+С=0. Посоветуй- тесь с соседом. Постарайтесь, чтоб ваш вывод был краткий и четкий. * * * 37. Вывод следующий (запишите его в конспекте). Всякое уравнение первой степени Ах+Ву+С=0 относитель- но текущих координат х и у при любых значениях коэффициен' тов А, В и свободного члена С, исключая одновременное равен- ство. А и В нулю, является уравнением прямой линии. * * * 38. Этот вывод надо запомнить. Поэтому закройте его рукой и проговорите в уме. * * * 39. Если сбиваетесь, прочтите вывод еще раз и снова прого- ворите. * * ♦ 40. А теперь скажите вывод соседу и пусть он скажет вам. 277
7 * * * 41. Итак, мы с вами убедились, что из уравнения вида Лх + Ву+С=0 при различных значениях А, В и С получаются уравнения прямой линии видов 1—6, причем нами были полу- чены все виды уравнений. Поэтому все выведенные ранее урав- нения прямых линий являются частными случаями уравнения вида Ах + Ву + С = 0, которое получило название: общее уравне- ние прямой линии или уравнение прямой в общем виде. Запом- ните эти названия, мы ими будем в дальнейшем пользоваться. * * * 42. А теперь вернитесь к пункту (е). Внимательно прочтите его и попробуйте сформулировать по порядку преобразования, при помощи которых общее уравнение прямой, т. е. уравнение вида Ах + Ву + С=0, приводится к уравнению вида y=kx+b. Обсудите этот вопрос с соседом. « .♦ * 43. Чтобы уравнение прямой в общем виде, т. е. уравнение вида Ax + By + C = Q, привести к уравнению вида y=kx + b; нуж- но сделать следующее: 1) член, содержащий у, оставить в одной части уравнения, а остальные члены перенести в другую часть; 2) все члены уравнения разделить на коэффициент при у. Запомните эти преобразования, не переписывая их в конспект. * * * 44. Проверьте соседа, как он запомнил преобразования, и пусть он проверит вас. * * * 45. Решите в своем конспекте задачу. Данные прямые: 1) 6х—3i/+10 = 0; 2) 5х+8у—45 = 0. Преобразовать их к виду y = kx + b. * * * 46. Получили ответ — переходите к кадру 48. Затрудняе- тесь — прочтите пункт (е) и вспомните, какие преобразования нужно сделать, чтобы уравнение Ах + Ву + С — 0 привести к виду y = kx+b. * * * 47. Вы должны получить: 1) 6х—Зг/+Ю = 0; Зг/=6х + Ю; 6 ,10 , о , Ю У = Vх +Т~’ У = 2х + ~г- О О о
Проделайте аналогичные преобразования для второй прямой из кадра 45. * Я» * 48. Ваш ответ: 1) 2х — = у; и Ч 1 2) у = —— х Н— ------верный. Если у вас не так, проверьте вычисления. И» * * 49. В кадре 34 имеется формула для k. Выпишите ее, возь- мите в рамочку и попробуйте сформулировать правило: как найти угловой коэффициент прямой из общего уравнения ее. * * * 50. Чтобы из общего уравнения прямой найти ее угловой коэффициент, нужно коэффициент при х (т. е. А) разделить на коэффициент при у (т. е. В) и частное взять с противоположным знаком. Запишите это правило в конспект. * * * 51. Закройте правило рукой, проговорите его в уме, а затем скажите его соседу. Пусть он проверит, как вы запомнили пра- вило. * ф * 52. Решите задачу (запишите условие). Определить угловые коэффициенты прямых: 1) 2х—Зу+5.= 0; 2) 2z/ + x=0. * * * 53. Вы можете получить один из перечисленных ниже отве- тов. Читайте кадр, указанный против вашего ответа. а) 1) k 7 3 2) 6 = у (кадр 54); б) 1) k=— 7 2 2) k = 2 (кадр 55); в) 1) k = —; 2 2) k = —2 (кадр 56); г) 1) k = —; 3 2) k = (кадр 57) 970
Если ваш ответ отличен от указанных — обратитесь к пре- подавателю. * * * 54. При вычислениях вы не учли знак минус в формуле для k, . А т. е. к =----. в Исправьте ошибку и вернитесь к кадру 53. * * * 55. Вы допустили ошибку при подстановке значений Л и В в формулу А=-уйне учли знак минус в формуле. Проверьте, верно ли вами найдены значения из данных уравнений, снова проделайте вычисления и вернитесь к кадру 53. * * * 56. Вы неверно нашли значения А и В из уравнений задачи либо ошиблись при подстановке значений Л л В в формулу Исправьте свои вычисления и вернитесь к кадру 53. * * * 57. Ваш ответ верный, читайте дальше. * * * 58. Решите еще задачу. Найти начальную ординату прямых: 1) 2х—9г/—6 = 0; 2) 5х+2г/=0. * * * 59. Получили ответ — читайте кадр 61. Не знаете, как ре- шить задачу, — выпишите из кадра 34 формулу для Ь. ♦ * * Q 60. Вы выписали формулу Ъ —---— . В Возьмите ее в рамку (ее полезно запомнить) и подставьте в нее значения коэффициентов из уравнений задачи. 280
{;! * * * 61. Ниже перечислены ответы, которые вы можете получить. Читайте кадр, указанный против вашего ответа. а) 1)6 =-А; 2) 6= 0 (кадр 62); 3 . б) 1)&=у, 2) 6=0 (кадр 63). (Г !;* Если ваш ответ отличный от указанных — читайте кадр 64. sfc * ; 62. Ваш ответ верный. Читайте кадр 66. * * * | 63. Начальная ордината для второй прямой задачи найдена верно. При нахождении начальной ординаты для первой прямой вы . . С не учли знак минус в формуле b =--—. $ в I Исправьте ошибку и вернитесь к кадру 61. V * * * 64. Вы допустили ошибку при определении коэффициентов С и В из уравнений данных прямых либо при подстановке этих Q коэффициентов в формулу b =-------. Проверьте ваши вычисления и читайте дальше. * * * 65. Получили ответ: 1) ь — — —; з 2) Ь = 0 — верно. Читайте дальше. Ответ не такой — обратитесь к преподава- телю. * * * 66. А теперь будем делать обратные преобразования, т. е. любое уравнение прямой преобразовать к общему уравнению прямой, т. е. Ах + Ву+С = 0. Решите на черновике задачу. з" Уравнение прямой у = —— х 4- 8 представить в общем виде. 281
£ * * 67. Если вам ясно, как решать задачу, решайте и переходите к кадру 70. Если затрудняетесь, подумайте, чем характерно общее уравнение прямой. * * * 68. В общем уравнении прямой, т. е. в уравнении вида Ах+Ву + С = й, все члены находятся в одной его части. Посове- туйтесь с соседом, что' же надо сделать, чтобы получить уравне- ние вида Ах+Ву+С=$. * * * 69. Вы правильно решили, что надо перенести все члены « уравнения в одну сторону и упростить полученное уравнение. I Сделайте эти действия с данным в задаче уравнением. * * * 70. Верный ответ: 3x4- 4г/—32 = 0. Если у вас не так, прочти- те предыдущий кадр.и проверьте вычисления. * * 71. В начале сегодняшнего занятия вы рассмотрели различ- ные случаи значений коэффициентов А, В и С общего уравне- ния прямой. В каком из этих случаев вы получили уравнение прямой, параллельной оси абсцисс и какой вид уравнения этой прямой? * * * 72. В случае (а) вы получили уравнение прямой, параллель- ной оси Ох, а именно: Ву+С = 0 (или у = Ь). Чем характерно это уравнение? * * * 73. В этом уравнении прямой, параллельной оси Ох, отсут- ствует член, содержащий х. Запомните это. * * * 74. А в каком случае вы получили уравнение прямой, парал- лельной оси ординат? Какой вид уравнения этой прямой и чем он характерен? * * * 75. В случае (б) вы получили уравнение прямой, параллель- ной оси Оу, а именно: Ах4-С = 0 (или х = а), которое характерно отсутствием члена, содержащего у. Попробуйте теперь объединить эти последние рассуждения, 282
ответив на вопрос: каким должно быть уравнение прямой, па* раллельной какой-либо оси координат. Обсудите свой ответ с соседом. * * * 76. Вы должны получить следующий вывод: в уравнении прямой, параллельной какой-либо оси координат, отсутствует член с соответствующей переменной. Например, прямые: 2х+21=0; 10—Зх = 0; х=4 и -уХ-7 = 0 —параллельны оси ординат (Оу), так как в их уравнениях отсутствуют члены-с переменной у. Прямые 8у—3 = 0; 5у = 2 и —у — 7 — 0 —парал- лельны оси абсцисс (Ох), так как в их уравнениях нет чле- нов с х. Запишите вывод и примеры в конспект. * * * 77. Вывод надо запомнить. Поэтому закройте его рукой и проговорите в уме. А затем проверьте, как запомнил его ваш сосед. * * * 78. Устно решите задачу. Даны прямые: Зх+'4 = 0; 4у + 7 = 0; Зх—4у=0; у — —2х; х—2 = 0; 2у = 5. Какие из них параллельны оси абсцисс, а какие ординат? * * # 79. Ваш ответ, что параллельны оси Ох: 4у+7 = 0 и 2у=5 и параллельны оси Оу. Зх+4 = 0 и х—2 = 0 — верный. Если затрудняетесь, прочтите еще раз вывод и примеры. * * * 80. А теперь найдите в рассмотренных случаях такой, в кото- ром получили прямую, проходящую через начало координат. * * * 81. Такую прямую получили в случае (д). Ее уравнение: Ах + Ву = 0 (или y—kx). Чем оно характерно? Сделайте вывод. * * * 82. Вы получили вывод: в уравнении прямой, проходящей через начало координат, отсутствует свободный член. Запишите его в конспект. * * * 83. Закройте вывод рукой и проговорите его в уме, а затем скажите соседу. 263
* * * 84. Придумайте примеры уравнений прямых, проходящих через начало координат, и запишите. * * * 85. В придуманных вами уравнениях должны отсутствовать свободные члены. Например 2х—7у = 0; -~-х--=у, у = 3х; 12у—-х=0. Проверьте, 'верно ли придумал примеры ваш сосед. * * * 86. Решите устно задачу. Какая из прямых: 5х—3z/ + 2 = 0 или 4х + 5у=0— проходит через начало координат? f * * * 87. Прямая 4х + 5у = 0 проходит через начало1 координат, так как в ее уравнении отсутствует свободный член. Прямая 5х—Зу+2 = 0 через начало координат не проходит, так как в ее уравнении есть свободный член, равный 2. * * * 88. Еще одна устная задача. Какое положение в системе координат занимают прямые: 1) 2х—7 = 0; 3) 5х = 0; 2) х—7у = 0; 4) 0,5г/ = 0. * * * 89. 1) Прямая 2х—7=0 параллельна оси ординат, так как в ее уравнении нет члена, содержащего у. 2) Прямая х—7у=0 проходит через начало координат, так как в ее уравнении нет свободного члена. 3) Прямая 5х = 0 параллельна оси Оу (нет члена с у) и про- ходит через начало координат (нет свободного члена), т. е. это— ось Оу. 4) Прямая 0,5у—0— ось Ох, так как параллельна оси Ох (нет члена с х) и проходит через начало координат (нет свобод- ного члена). * * 90. Занятие окончено. Запишите в конспект задание на дом: По учебнику Зайцева «Курс высшей математики», § 13. Из уп- ражнения № 5 и 10 к § 13- 284
ТЕСТ-ЛЕСТНИЦА ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ I. 1) Какие из следующих прямых параллельны между собой: а) — x + 2z/ = 0; б) 2х+1=р, в) 4х—2у—1 = 0? 2) Что представляет собой уравнение линии: а) уравнение с двумя неизвестными; б) уравнение первой степени; в) уравнение с переменными хну, которому удовлетво- ряют координаты всех точек, принадлежащих этой ли- нии, и не удовлетворяют координаты точек, не при- надлежащих линий? 3) Какие из прямых проходят через начало координат: а) 2х + 3 = 0, б) 2г/ = 3х, в) 7х = -^~ у +1? II. 1) Какой геометрический смысл имеют угловой коэффи- циент прямой и начальная ордината? 2) Напишите уравнение прямой, проходящей через две точки. 3) Выведите формулу, по которой определяется угол между двумя прямыми. III. Решите задачи: 1) Напишите уравнение прямой, проходящей через точку А (—2; 3) и образующей с осью Ох угол в 150°. 2) Дан ЛАВС: A 3; 4), В (2; 5), С (6; —4). Напишите уравнение высоты BD и медианы АЕ. 3) Найдите точки, которые разделяют отрезок АВ на три равные части, если А (—3; —7) и В (10; 2). IV. Решите задачи: 1) Из точки А (6; 9) направлен луч света под углом 45° к положительному направлению оси Ох. Дойдя до оси Ох, он отражается от нее. Найдите уравнение падающего1 и уравнение отраженного лучей. 2) В трех точках А (—1; 0), В (—2; 4) и С (4; 5) помещены грузы соответственно в 30 кг, 50 кг и 70 кг. Найдите центр тяжести этой системы. § 11. Программная доза по изучению подшипников качения* Приведенным ниже фрагментом иллюстрируется несколько иная по сравнению с предшествующими фрагментами обучаю- щих программ структура программированной учебной процеду- * Приведенная здесь «программная доза» составлена Е. И. Трущелевым и И. И. Мархелем. 285
ры. В программной дозе вслед за достаточно крупной порцией информации (информационным кадром) следуют определенные задания, которые помогают приобрести необходимые умения по использованию информации в конкретной деятельности (опера- ционные кадры программы)-. Кадры внутренней обратной связи в программной дозе не следуют, как это сделано в приведенных выше фрагментах программ, непосредственно за операционными кадрами, а отнесены к концу программированного1 пособия, со- стоящего из серии программных доз. Сделано это для того1, что- бы по возможности исключить случайное подглядывание в про- цессе работы по программированному тексту. Таким образом, структура программной дозы и всей обучающей программы мо- жет быть представлена в условных' обозначениях следующим образом: (И +Oh-НИ4- О)3+ ... + (И + О)л + Ос1 + Оса+ ... + 4~ Осп + К + Оск, где (И + О) +Осп + К+Оск — программная доза. В заключение программной дозы учащимся предлагается вы- полнить несколько контрольных упражнений с выборочной мето- дикой ответа. Все контрольные упражнения сведены в специаль- ную контрольную карту, в которой кроме правильных ответов содержатся указания о необходимости повторить тот или иной учебный материал в случае, если учащимся допущена ошибка в ответе. Благодаря такому построению контрольной карты создается возможность использования простых технических средств с выборочной методикой ввода ответа для оперативной сигнализации преподавателю (внешняя обратная связь) о со- стоянии дел в классе (в основном о характере продвижения учащегося по программированному тексту). После изучения нескольких программных доз, раскрывающих законченную тему учебного предмета, осуществляется так называемая «рубежная» проверка качества усвоения знаний (с помощью описанных кон- трольных карт, в которых приводятся задания, обобщающие изученный во всей теме учебный материал). ДЕТАЛИ МАШИН Глава «Подшипники качения» Программная доза — 4 1. Выпускаемые в СССР подшипники качения классифици- руются: а) по способности воспринимать нагрузку: на радиальные, упорные и радиально-упорные. Радиальные подшипники воспри- 286
йймают главным образом радиальную нагрузку, направленную перпендикулярно геометрической оси вала. Упорные — воспри- нимают только осевую нагрузку. Радиально-упорные подшип- ники могут одновременно воспринимать ... 1 ...; б) в зависимости от соотношения габаритных размеров на- ружного и внутреннего диаметров, а также ширины подшипники делятся на серии: сверхлегкую, особо легкую, легкую, среднюю, тяжелую, легкую широкую, среднюю широкую, неопределенную, ненормальных диаметров, мелкогабаритную. Откройте каталог подшипников качения. Запишите в тетрадь габаритные размеры (a, D, В) подшипников 7107, 7207, 7307, 7407, 7507, 7607. Ответ ...2...; в) по форме тел качения подшипники делятся на шариковые, роликовые цилиндрические, роликовые конические, игольчатые, с витыми роликами, с бочкообразными роликами (сферически- ми). Игольчатые подшипники состоят из тел качения — тонких роликов — игл, диаметр которых 1,6—5 мм. Длина игл в 5—10 раз больше диаметра. Сепараторы в игольчатых подшип- никах отсутствуют; г) по числу рядов тел качения подшипники качения разде- ляют на однорядные, двухрядные и четырехрядные; д) по конструктивным и эксплуатационным признакам под- шипники качения делятся на самоустанавливающиеся и несамо- устанавливающиеся. 2. Все подшипники, выпускаемые в СССР, имеют клеймо- номер. Каждая цифра в этом обозначении характеризует опре- деленный признак подшипника. Первая и вторая цифры справа условно обозначают номи- нальный внутренний диаметр подшипника под посадку на вал. Для определения истинной величины диаметра в миллиметрах необходимо указанные две цифры умножить на 5. Это правило справедливо для подшипников с цифрами... 04 и выше ...99, т. е. от 20 до 495 мм. Подшипники с цифрами ... 00 имеют внутренний диаметр 10 мм... 01—-12 мм ...02—45 мм, ... 03—17 мм. Подшип- ник ... 04 имеет внутренний диаметр 04x5 = 20 мм, ...05—0,5х Х5 = 25 мм и т. д. Третья цифра справа обозначает серию подшипника, харак- теризуя его по наружному диаметру. 287 ,
Обозначения серии в зависимости от номера: З-я цифра 1 2 3 4 5 в Наименование се- рии Особо легкая Легкая Средняя Тяжелая Легкая широкая Средняя широкая Определить внутренний диаметр и серию подшипника 50312. Ответ ... 3... Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника: 4-я цифра 0 1 2 3 4 Тип Радиаль- ный шарико- вый, одно- норядный Радиаль- ный шарико- вый, двух- рядный сфе- рический Радиальный с короткими ци- линдрическими роликами Радиаль- ный ролико- вый, двух- рядный сфе- рический Игольчатый или роликовый с длинными ци- линдрическими роликами 4-я цифра 5 6 7 8 9 Тип Роликовый с витыми ро- ликами Радиально- упорный шари- ковый Роликовый ко- нический (ради- ально-упорный) Упорный шариковый Упорный роликовый Пятая и шестая цифры справ'а характеризуют конструктив- ные особенности подшипника (неразборный, с защитной шай- бой, с закрепленной втулкой и т. п.). Седьмая цифра справа характеризует серию .подшипника по ширине. Класс точности подшипника качения обозначается одной или двумя буквами, стоящими впереди номера подшипника: нормальный класс точности (буквах Н на подшипниках не клеймится); 288
П — повышенный класс точности; В —- высокий класс точности; С — сверхпрецизиаиный класс точности; А — прецизионный класс точности. Промежуточные классы: ВП — особо повышенный класс точности; АВ —особо высокий класс точности; СА — особо прецизионный класс точности. Запишите характеристику подшипников качения, имеющих маркировку: а) ВП 208; б) 2402, в) П 156315. Ответ ...4... 3. В настоящее время трудно назвать отрасль машинострое- ния, где бы не применялись подшипники качения. Наибольшее распространение получили подшипники шарико- вые радиальные однорядные. Эти подшипники выдерживают большое число оборотов, особенно с сепараторами из цветных металлов или текстолита, допускают небольшие перекосы вала (от 0,25 до 0°,5) и могут воспринимать незначительные осевые нагрузки. Величина допустимой осевой нагрузки А определяется по формуле А = 0,7([QCT]— R), где QCT — допускаемая статическая грузоподъемность подшип- ника (выбирается из каталога), кГ; — суммарная радиальная опарная реакция на подшип- ник, равная Я = V ^ер > «гор- кГ- Роликовые радиальные подшипники с короткими роликами по сравнению с аналогичными по габаритам шарикоподшипни- ками обладают большей грузоподъемностью и хорошо выдержи- вают ударные нагрузки. Однако они совершенно не восприни- мают осевых нагрузок и не допускают перекоса вала. При перекосе вала ролики начинают работать кромками, и подшип- ники быстро выходят из строя. Роликовые радиальные подшипники с витыми роликами при- меняются в основном при радиальных нагрузках ударного дей- ствия, которые смягчаются податливостью витых роликов. Игольчатые подшипники отличаются от вышеотмеченных малыми габаритами. Эти подшипники находят применение в тихоходных (до 5 м/сек) и тяжело нагруженных узлах, так как выдерживают большие радиальные нагрузки. Игольчатые под- шипники в настоящее время широко используют для замены подшипников скольжения. Самоустанавливающиеся радиальные двухрядные сфериче- ские шариковые и роликовые подшипники применяются в тех случаях, когда перекос колец подшипников составляет 2—3°. Эти подшипники допускают незначительную осевую нагрузку
(порядка 20% от номинальной радиальной) и осевую фиксацию вала. Ответить-, а) радиальный однорядный шариковый под- шипник 310 нагружен радиальной нагрузкой 1000 кГ. Определить величину допускаемой осевой нагрузки на подшипник. Ответ. ... 5 ... б) по условию предыдущей задачи определить вели- чину допускаемой осевой нагрузки для подшипника 2412. Ответ. ... 5... 4. Конические роликоподшипники находят применение в уз- лах, где больше действуют одновременно радиальные и одно- сторонние осевые нагрузки. Эти подшипники лучше восприни- мают и ударные нагрузки. Радиальная грузоподъемность их в среднем почти в два раза выше, чем у радиальных однорядных шарикоподшипников. Конические роликоподшипники рекомен- дуется устанавливать при средних и низких скоростях (до 15 м/сек на валу). Аналогичное применение имеют радиально-упорные шарико- подшипники. Применяются преимущественно при средних и вы- соких числах оборотов. Радиальная грузоподъемность у этих подшипников на 30—40% больше, чем у радиальных одноряд- ных подшипников. Можно ли заменить упорные подшипники качения ко- нического зубчатого редуктора на шариковые радиальные однорядные или игольчатые? Ответ ...6... 5. Шариковые и роликовые упорные подшипники предназна- чены для односторонних осевых нагрузок. Применяются при сравнительно малых числах оборотов (при скоростях на валу не более 5—10 мДек) главным образом на вертикальных валах. Упорные подшипники радиальную нагрузку не воспринимают. Перечислите типы подшипников качения, относящихся-. а) к радиальным-, б) радиально-упорным-, в) упорным. Ответ. ... 7... Дайте характеристику подшипникам качения ведуще- го вала одноступенчатого конического зубчатого редук- тора в соответствии с приведенными признаками класси- фикации (дозы 3-я и 4-я). Ответ. ...8... По прочтении дозы ответьте на вопросы контрольной карточ- ки № 4. Ответы на вопросы программной дозы 4 1. Как радиальную, так и осевую нагрузки. 2. Р. Д. Бейзельман, Б. В. Цыпнин. Подшипники качения, справочник. Машгиз, 1960. 290
3. Внутренний диаметр — 60 мм. Средняя серия. 4. Для: а) радиальный однорядный шарикоподшипник лег- кой серии с внутренним диаметром, равным 40 мм; класс точно- сти — особо повышенный; б) радиальный с короткими цилиндрическими роликами под- шипник тяжелой серии с внутренним диаметром, равным 15 лг.и; класс точности — нормальный; в) радиально-упорный шарикоподшипник с защитной шай- бой средней серии и 'внутренним диаметром, равным 75 мм; класс i точности — повышенный. 5. Величина допустимой осевой нагрузки: г a) X = 0,7(i[Qct] —Д) =0,7(3500— 1000) = 1750 кГ ([QCt]= ( =3500 кГ) из таблицы для подшипника 310; ; б) роликовые радиальные подшипники с короткими роликами । осевых нагрузок не воспринимают. 6. На подшипники качения конического зубчатого редуктора (• действует одновременно радиальная и осевая нагрузки. Поэтому L для решения вопроса замены радиально-упорных подшипников £ на радиальные необходимо знать действующую радиальную и L осевую нагрузки, конкретно номер установленных подшипников, Г исходя из условия расчета величины допускаемой осевой па- ( грузки: [ A <0,7([QCT]- R). Игольчатые подшипники в конических зубчатых редукторах t устанавливать нельзя, так как эти подшипники не рассчитаны Г на восприятие осевой нагрузки. Их можно рекомендовать толь- * ко при условии совместной установки с упорными подшипни- 1 ками. ' 7. Для: а) шариковый радиальный однорядный, шариковый : радиальный двухрядный сферический, роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами, роликовый радиальный : двухрядный сферический, игольчатый роликоподшипник; роли- ковый радиальный подшипник с витыми роликами; б) шариковый радиально-упорный однорядный подшипник, роликовый конический (радиально-упорный); в) шариковый упорный подшипник, роликовый упорный. : 8. Подшипники радиально-упорные (серию в данном случае нельзя определить), тела качения подшипников ведомого вала — i шариковые, ведущего — роликовые конические, однорядные, несамоустанавливающиеся. Пояснительная доза к контрольной карточке № 4 Ответ на первый вопрос. 1. Ответ неполный. Подшипники качения нежелательно уста- навливать на такие узлы, как вал шпинделя токарно-винторез- ного станка, ввиду того что эти подшипники по сравнению с под- 291
Контрольная карточка 4 № п/п Вопрос Ответ Номер кода I Какие подшипники будут эффек- 1. Подшипник качения 1 тивнее в эксплуатации на шпинделе 2. Подшипник скольжения 2 токарно-винторезного станка (неразрезная втулка 3. Подшипник скольжения (вкладыш) 3 II Выбрать тип подшипников для 1. 322 4 вертикального вала поворота плат- 2. 4322 5 формы башенного крана, имеющего 3. 7322 6 диаметр под посадку подшипника 4. 6311 7 110 мм 5. 8422 8 III Определите внутренний диаметр 1. 0,2 мм 9 подшипника 202 2. 10 мм 10 3. 15 мм И 4. 202 мм 12 1. Особо легкая, легкая, 13 IV Как классифицируются подшипни- средняя, средняя широкая, ки качения по характеру нагрузки, тяжелая серия для восприятия которой они пред- 2. Радиальные, радиально- 14 назначены упорные, упорные 3. Шариковые, роликовые, ци линд рические, роликовые конические, игольчатые и т. д. 4. Самоустанавливающиеся, 15 16 несамоустанавливающиеся 5. Однорядные, двухряд- ные, четырехрядные 17 Вал подшипникового узла имеет 1. Радиальный шариковый 18 V однорядный скорость— 5 м/сек. При работе воз- 2. Радиальный шариковый 19 никает перекос колец подшипников двухрядный сферический —2°35'. Какой из предложенных 3. Роликовый конический 20 типов подшипников можно рекомен- 4. Роликовый с витыми ро- 21 довать для данного узла ликами 5. Упорный шариковый 22 шинниками скольжения не выдерживают больших ударных нагрузок и, кроме этого, имеют нерегулируемый в процессе ра- боты радиальный зазор. При значительных радиальных зазорах в таком подшипниковом узле понизится точность обрабатывае- мых деталей. В данном узле лучше установить подшипник сколь- жения ... (втулка, вкладыш?). 2. Ответ неполный. Подшипники скольжения действительно выдерживают значительные ударные нагрузки, имеют большую 292
плавность в работе и т. п., необходимые для заданного узла. Однако втулка (неразрезная) не допускает регулировки радиаль- ного зазора, что необходимо для обеспечения точности при точе- нии деталей. 3. Ответ верен. Подшипники скольжения выдерживают зна- чительные ударные нагрузки, обеспечивают плавность работы, что необходимо для заданного узла. Вкладыши в отличие от подшипников качения .и неразрезных втулок удобны и тем, что имеют возможность регулировки зазора. Этот фактор важен для обеспечения точности при точении деталей на токарно-винторез- ном станке. Ответ на второй вопрос. 1. Ответ не верен. Подшипник 322 подходит по d (d— ... ...22x5 = 110 мм), но не соответствует как радиальный назначе- нию узла. Узел подшипника вертикального вала поворота ба- шенного крана воспринимает и радиальную и осевую нагрузки, следовательно', имеется необходимость устанавливать радиаль- но-упорные подшипники качения. Подшипник 322 воспринимает незначительные осевые нагрузки. 2. Ответ не верен. Подшипник 4322 подходит по d (d = 22x5=ill0 мм), однако не соответствует назначению узла. Узел подшипника вертикального вала поворота башенного крана воспринимает одновременно радиальную и осевую нагрузки, следовательно, имеется необходимость устанавливать радиально- упорные подшипники. Подшипник 4322 не воспринимает совер- шенно осевой силы. 3. Ответ верен. Подшипник 7322 подходит по db (db... ... 22x5= ПО мм) и соответствует как радиально-упорный (ро- ликовый) назначению узла. 4. Ответ не верен. Подшипник 6311 как радиально-упорный (шариковый) соответствует назначению узла, но не подходит по db ((4 = 11X5 = 55 мм). В условии задачи db — НО мм. 5. Ответ не верен. Нельзя устанавливать в такие подшипни- ковые узлы только упорные подшипники. Это относится как к упорным подшипникам шариковым типа 8..., так и роликовым типа 9..., так как они не предназначены для восприятия ради- альной нагрузки, имеющей место в узле. Ответ на третий вопрос. 1. Ответ не верен. Изучите материал дозы 4 и выберите пра- вильный ответ. 2. Ответ не верен. Изучите материал дозы 4 и выберите пра- вильный ответ. 3. Ответ верен. Вы уяснили, что для подшипников 200, 201, 204, 203 di, следует выбирать из таблиц, а для подшипников 204—209 db можно определить умножением на 5 двух крайних цифр справа. 293
4. Ответ не верен. См. определение d на стр. ... дозы 4. Ответ на четвертый вопрос. 1. Ответ не верен. Изучите материал на стр. ... и выберите ответ. z 2. Ответ верен. Подшипники классифицируются по способ- ности воспринимать нагрузку на радиальные, радиально-упорные и упорные. 3. Ответ не верен. Изучите материал на стр. ... дозы 4 и вы- берите ответ. 4. Ответ не верен. Изучите материал на стр. ... дозы 4 и вы- берите ответ. 5. Ответ не верен. Изучите материал на стр. ... дозы 4 и вы- берите ответ. Ответ на пятый вопрос. 1. Ответ не верен. Возвратитесь к стр. ... дозы после чего выберите правильный ответ в контрольной карточке 4. 2. Ответ верен. Радиальные двухрядные сферические шари- ко- или роликоподшипники допускают перекос колец до 2—3°. Эти подшипники классифицируются как самоустанавливаю- щиеся. 3. Ответ не верен. Возвратитесь к стр. ... дозы 4, после чего выберите правильный ответ в контрольной карточке 4. 4. Ответ не верен. Возвратитесь к стр. ..., дозы 4, после чего выберите правильный ответ в контрольной карточке 4. 5. Ответ не верен. Возвратитесь на стр. ..., дозы 4, после чего выберите ответ.
ЛИТЕРАТУРА i 1. Левин В. И. Философские тетради. Политиздат, 1965. 2. Постановления Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР: L а) от 3 сентября 1966 года «О мерах по улучшению подготовки специа- листов и совершенствованию руководства высшим и средним специальным образованием в стране»; б) от 10 ноября 1966 года «О мерах дальнейшего улучшения работы средней общеобразовательной школы». 3. Анохин П. К. Физиология и кибернетика. — «Вопросы философии», 1957, № 1. 4. Б е й т с о н Г. Некоторые особенности обмена информацией между людьми. В сб.: «Концепция информации и биологические системы». М., «Мир», 1966. 5. Белякова А. Опыт применения технических средств при обучении учащихся. —«Автомобильный транспорт», 1965, № 3. 6. Б е р г А. И. Кибернетика — наука об оптимальном управлении. М.—Л., «Энергия», 1964. 7. Б е р н ш т е й н Н. А. На путях к биологии активности. —> «Вопросы философии», 1965, № 10. 8. Б е л о н о в с к и й А. С. Критерии оценки эффективности и результаты статического анализа программированного обучения. М., 1966. 9. Беспалько В. П. Проблематика и материалы к исследовательской работе по программированному обучению. М., Изд. Пед. об-ва РСФСР, 1965. 10. Брунер Дж. Процесс обучения. М., Изд-во АПН РСФСР, 1962. 11. Барабанщиков А. В. Некоторые психолого-педагогические во- просы программированного обучения. В сб.: «Методический сборник № 5». r М., Изд. ВПА им. В. И. Ленина, 1964. 12. Буш Р. и Мостеллер Ф. Стохастические модели обучаемости. М., Физматгиз, 1962. 13. Библиографический указатель литературы по программированному обучению и применению технических средств. М., Инф. центр по П. О., 1966. 14. Н е в е л ь с к и й П. Б. Бионика. (Зависимость объема человеческой ; памяти от количества информации). М., «Наука», 1965. 15. Бир Ст. Кибернетика и управление производством. Физматгиз, 1966. 16. Богоявленский Д. Н. и Менчи некая Н. А. Психология усвоения знаний в школе. М., Изд АПН РСФСР, 1959. 17. Бриллюэн Л. Наука и теория информации. М., Физматгиз, 1960. 18. Б р у д н ы й А. А. О некоторых приложениях теории информации. В сб.: «Кибернетика, мышление, жизнь». М., «Мысль», 1964. 19. Б у р е ш о в а О. и Б у р е ш Я. Физиология непосредственной памяти.— «Вопросы психологии», 1963, № 6. 20. В а й с б у р д Ф. И. и К о л п а к о в М. Ф. Из опыта применения про- граммированного контроля знаний. — «Среднее специальное образование», 1964, № 3, стр. 31—34. 21. В и н е р Н. Кибернетика. М., — «Советское радио», 1958. 22. Сб.: «Возможное и невозможное в кибернетике». Изд-во АН СССР, 1963. 23. Гальперин П. Я. и др. Психолого-педагогические проблемы про- граммированного обучения на современном этапе. М., Изд-во МГУ им. М. В. Ломоносова, 1966. 295
24. Гр один а Ф. Теория регулирования и биологические системы. М., «Мир», 1966. 25. Гальперин П. Я. Основные результаты исследований по проблеме «формирование умственных действий и понятий». М., Изд-во МГУ им. М. В. Ломоносова, 1964. 26. Гальперин П, Я. и др. Программированное обучение. М., УМК МВиССО РСФСР, 1964. 27. Г л у ш к о в В. М. Кибернетика и педагогика. — «Наука и жизнь», 1964, № 1. 28. Глушков В. М. Мышление и кибернетика. — «Вопросы философии», 1963, № 1. 29. Глушков В. М. и др. Научные проблемы программированного обу- чения и пути их разработки. Киев, 1966. 30. Г у д Г. X. и М а к к о л Р. Э. Системотехника. М., «Советское ра- дио», 1962. 31. 3 е м а н И. Познание и информация. М., «Прогресс», 1966. 32. Зинченко П. И. и др. Вопросы психологии памяти и теория ин- формации. В сб.: «Инженерная психология». М., Изд-во МГУ, 1964. 33. 3 и н ч е н к о П. И. и Р е п к и н а Г. В. К постановке проблемы опе- ративной памяти. — «Вопросы психологии», 1964, № 6. 34. К а б а н о в а - М е л л е р Е. Н. Психология формирования знаний и навыков у школьников. М., Изд-во АПН, 1962. 35. Ланда Л. Н. Алгоритмы в обучении. М., «Просвещение», 1966. 36. Л е о н т ь е в А. Н. и Гальперин П. Я- Теория усвоения знаний и программированное обучение. — «Советская педагогика», 1964, № 10. 37. Л е о н т ь е в А. Н. и К р и н ч и к Е. П. О некоторых особенностях процесса переработки информации человеком. — «Вопросы психологии», 1962, № 6. 38. Леонтьев А. Н. Проблемы развития психики. «Мысль», 1965. 39. Л е р н е р И. Я. и Скаткин М. Н. О методах обучения. — «Совет- ская педагогика», 1965, № 3. 40. Ломов Б. Ф. Человек и техника. М., «Советское радио», 1966. 41. Мол и бог А. Г. Программированное обучение. М., «Высшая шко- ла», 1967. 42. М а ш б и ц Е. И. и Б о н д а р е в с к а я В. М. Зарубежные концепции программированного обучения. Киев. Изд. КВИРТУ, 1964. 43. Миллер Д. А. Магическое число семь плюс пли минус два. В сб.: «Инженерная психология». М., «Прогресс», 1964. 44. М о р г у н о в И. Б. Применение графов в разработке учебных планов и планирование учебного процесса. — «Советская педагогика», 1966, № 3. 45. Нахи мсоп Л. М. Неопределенный интеграл (программированное пособие). М., изд. Мосгорсовнархоза, 1964. 46. Овчинников А. А. и П у ч и н с к и й В. С. Применение методов логических диаграмм в планировании и организации учебного процесса. — Изв. АН СССР «Техническая кибернетика», 1964, № 3. 47. Педагогическая энциклопедия в 4-х томах. М., «Советская энцикло- педия», 1964. 48. П е р о в с к и й Е. И. Проверка знаний учащихся в средней школе. М., изд-во АПН РСФСР, 1960. 49. П л а т о н о в К. К. О знаниях, навыках и умениях. — «Советская пе- дагогика», 1963, № 11. 50. Р о с т у н о в Т. И. Программированное обучение и обучающие ма- шины: Киев, изд-во «Техника», 1967. 51. Рубинштейн С. Л, Основы общей психологии. Учпедгиз, 1946, стр. 608. 52. С а м а р и н Ю. А. Очерки психологии ума. М., изд-во АПН РСФСР, 1962. 53. С е ч е н о в И. М. Избранные сочинения. Госполитиздат, 1947. 54. С м и р н о в А. А. Проблемы психологии памяти. М., «Просвеще- ние», 1966. 296
55. Сборник методических материалов по программированному обучению. Под ред. В. П. Беспалько. М., 1966. 56. Сто л аров Л. М. Обучение с помощью машин. М., «Мир», 1965. 57. Т а л ы з и н а Н. Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. Изд. МГУ, 1969. 58. Тихонов И. И. и Данилов И. А. Из опыта программирован- ного обучения. М., Изд. ВПА им. В. И. Ленина, 1965. 59. Ч икин Л. Я. Программирование для электронных вычислительных машин. Изд. Ростовского университета, 1963. 60. Чубук Ю. Ф. и др. Программированное обучение в техническом вузе. Киев, изд. МВиССО УССР, 1965. 61. Эшби У. Росс. Что такое разумная машина. В сб.: «Возможное и невозможное в кибернетике». М., «Наука», 1963. 62. Яг лом И. М. Теория информации. М., «Знание», 1961. 63. Articles on programed instraction, The Center for Programed Instraction, N. Y. 1960. 64. В 1 u m e n t a 1 I. C. English — 2600, London, 1961. 65, Crowder N. A. Automatic tutoring by means of intrinsic programing. In Galanter E. H. (Ed.), i Automatic teaching, N. Y. 1959. 66. F r a n k H. Die kibernetische Grundlagen der Pedagogik, В—В, 1961. 67. Hughes R. I., Pipe P. Introduction to electronics, N. Y. 1961. 68. H о 11 a n d I. G., S k i n n e r B. F. The analysis of behavior, N. Y., 1961. 69. Programed Instruction and its place in education. President of The Cen- ter for Program. Instr, p. Komoski, 1960. 70. Q u a s 11 e r H. Information theory in psychology, Illinois, 1956. 71. Skinner B. F. The science of learning and the art of teaching., Harv. educ. Rev., 1954. 24. 72. S k i n n e г В. F. The programing of verbal knowledge, Automatic tea- ching, N. Y. Wiley, 1959. 73. S mol wood R. A Dicision Structure for Teaching Mashines, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1962. 74. Teaching mashines and programed learning (a source booc), Edited by Lumsdaine A. A. and Glaser R., Washington, 1962.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Предисловие 3 Введение ...................................... . . , а , 8 Часть первая Теоретические основы программированного обучения Глава I. Процесс обучения 15 § 1. Информационный подход . . . . ..................15 § 2. Понятие «усвоение»..................................... 17 § 3. Сущность процесса обучения как процесса управления усвое- нием . ......................................... , 24 § 4. Использование информационных понятий и мер в психологии 28 § 5. Информационный подход к некоторым проблемам дидактики 35 Глава II. Методика диагностики качества обучения............... 44 § 6. Характеристики процесса обучения и обучающейся системы 44 § 7. Возможные уровни обучения и условия их достижения ... 45 § 8. Критерии оценки усвоения знаний учащимися................56 § 9. Перевод двенадцатибалльной шкалы в пятибалльную ... 63 Глава III. Исходные положения для оптимизации процесса обучения 72 § 10. Понятие о педагогической системе.........................72 § 11. Структура дидактического процесса........................76 § 12. Функции и виды управления дидактическим процессом. Класси- фикация дидактических систем........................... 80 § 13. Сущность программного управления процессом обучения . . 89 Часть вторая Методика программирования и программированного обучения Глава I. Программирование содержания обучения.....................94 § 1. Отбор содержания обучения для программирования ... 94 § 2. Структура обучающей программы...........................100 § 3. Виды обучающих программ.................................107 § 4. Понятия «шаг» и «кадр» в обучающей программе . . . . 116 § 5. Основные операции по созданию обучающей программы . . 119 908
Стр. Глава 11. Программирование усвоения................................127 § 6. Дидактические принципы программирования усвоения . . . 127 § 7. Операционные кадры программы..............................130 § 8. Роль и значение помощи учащимся в решении задач, постав- ленных в операционных кадрах .................................. 142 § 9. Кадры обратной связи и методика их введения в текст про- граммы .........................................................145 § 10. Контрольные кадры обучающей программы....................151 § 11. Вводная и итоговая беседы................................158 § 12. Нормирование работы по обучающей программе .... 161 Глава III. Организация и методика ведения занятий в условиях про- граммного управления...............................................164 § 13. Лекционно-поточная и урочно-групповая системы теоретических занятий с использованием обучающих программ .... 164 § 14. Программное управление лабораторно-практическими работами учащихся........................................................171 § 15. Программное управление практическим производственным обу- чением ........................................................ 173 § 16. Особенности воспитания учащихся в процессе программиро- ванного обучения................................................177 Глава IV. Дидактический анализ технических средств программирован- ного обучения................................ t , t 181 § 17. Дидактическая классификация технических средств. Приборы для обучения....................................................181 § 18. Приборы для контроля знаний учащихся и репетиторства . . 186 § 19. Требования, предъявляемые к техническим средствам програм- мированного обучения............................................192 Часть третья Методика экспериментального исследования проблем программированного обучения Г лава I. Исходные положения методики дидактического исследования 195 § 1. Задачи экспериментального исследования...................195 § 2. Методы исследования. Пример дидактического эксперимента 199 § 3. Организация и методика экспериментальной работы . . . 214 Г лава II, Анализ некоторых экспериментальных работ по программиро- ванному обучению...................................................217 § 4. Состояние экспериментальных разработок в средних специаль- ных учебных заведениях.........................................217 § 5. Состояние экспериментальных разработок в вузах . . . . 221 § 6. Некоторые примеры поставленных экспериментов .... 224 Глава III. Фрагменты обучающих программ...........................245 § 7. Обучающая программа по русскому языку....................250 OQQ
§ 8. Обучающая программа по машиноведению.....................261 § 9. Обучающая программа по математике (алгебра) .... 267 § 10. Обучающая программа по математике (аналитическая гео- метрия) .......................................................272 § 11. Программная доза по изучению подшипников качения . . . 286 Литература........................................................296 Владимир Павлович Беспалько ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ (дидактические основы) Редактор И. Н. Драч у к Художественный редактор Т. А. Дурасова Технический редактор 3. В. Нуждина Корректор С. Ж. Алеева Т-01867 Сдано в набор 6/III-69 г. Подписано к печати 18/11-70 г. Формат 60х901/]в Объем 18,75 печ. л. Уч.-изд. л. 16,55 Изд. № УМО/3351 Цена 81 коп. Тираж 15 000 экз. Тематический план издательства «Высшая школа» (вузы и техникумы) на 1969 г. Позиция № 283 Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14 Издательство «Высшая школа» Типография Издательства МГУ. Заказ 359