Основные проблемы компьютеризации обучения

Компью­тер является не просто техническим устройством, он предполага­ет соответствующее программное обеспечение. Решение указан­ной задачи связано с преодолением трудностей, обусловленных тем, что одну часть задачи – конструирование и производство ЭВМ – выполняет инженер, а другую – педагог, который должен найти разумное дидактическое обоснование между логикой рабо­ты вычислительной машины и логикой развертывания живой че­ловеческой деятельности учения. В настоящее время последняя пока что приносится в жертву логике машинной; ведь для того, чтобы успешно работать с компьютером, нужно, как отмечают сторонники всеобщей компьютеризации, обладать алгоритмиче­ским мышлением.

Другая трудность состоит в том, что любое средство, используе­мое в учебном процессе, является лишь одним из равноправных компонентов дидактической системы наряду с другими ее звеньями: целями, содержанием, формами, методами, деятельностью педагога и деятельностью учащегося. Все эти звенья взаимосвязаны, и изме­нение в одном из них обусловливает изменения во всех других. Как новое содержание требует новых форм его организации, так и новое средство предполагает переориентацию всех других компо­нентов дидактической системы. Поэтому установка в школьном классе или вузовской аудитории вычислительной машины или дис­плея есть не окончание компьютеризации, а ее начало – начало сис­темной перестройки всей технологии обучения.

Преобразуется прежде всего деятельность субъектов образова­ния – учителя и ученика, преподавателя и студента. Им приходится строить принципиально новые отношения, осваивать новые формы деятельности в связи с изменением средств учебной работы и специфической перестройкой ее содержания. И в этом, а не в овладении компьютерной грамотностью учителями и учениками или насыщенности классов обучающей техникой, состоит основная трудность компьютеризации образования.

Выделяются три основные формы, в которых может использо­ваться компьютер при выполнении им обучающих функций: а) как тренажер; б) как репетитор, выполняющий определенные функции за преподавателя, причем машина может выполнять их лучше, чем человек; в) как устройство, моделирующее определенные предметные ситу­ации (имитационное моделирование). Возможности компьютера широко используются и в такой неспецифической по отношению к обучению функции, как проведение громоздких вычислений или в режиме калькулятора.

Тренировочные системы наиболее целесообразно применять для выра­ботки и закрепления умений и навыков. Здесь используются программы контрольно-тренировочного типа: шаг за шагом учащийся получает дозированную информацию, которая наводит на правильный ответ при последующем предъявлении задания. Такие программы можно отнести к типу, присущему традиционному программированному обучению. Задача учащегося состоит в том, чтобы воспринимать ко­манды и отвечать на них, повторять и заучивать препарированный для целей такого обучения готовый материал[99]. При использовании

компьютера в таком режиме отмечается интеллектуальная пассив­ность учащихся.

Отличие репетиторских систем определяется тем, что при чет­ком определении целей, задач и содержания обучения используют­ся управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося: «Для обучающих систем такой обмен информа­цией получил название диалога»[100]. Таким образом, репетиторские системы предусматривают своего рода диалог обучающегося с ЭВМ в реальном масштабе времени. Обратная связь осуществляется не только при контроле, но и в процессе усвоения знаний, что дает учащемуся объективные данные о ходе этого процесса. По сути дела репетиторские системы основаны на той же идеологии программи­рованного обучения (разветвленные программы), но усиленного возможностями диалога с ЭВМ.

Нужно подчеркнуть отличие такого «диалога» от диалога как способа общения между людьми. Диалог – это развитие темы, пози­ции, точки зрения совместными усилиями двух и более человек. Траектория этого совместного обмена мыслями задается теми смыслами, которые порождаются в ходе самого диалога.

Очевидно, что «диалог» с машиной таковым принципиально не является. В машинной программе заранее задаются те ветви про­граммы, по которым движется процесс, инициированный пользова­телем ЭВМ. Если учащийся попадет не на ту ветвь, машина выдаст «реплику» о том, что он попал не туда, куда предусмотрено логикой программы, и что нужно, следовательно, повторить попытку или начать с другого хода. Принципиально то же самое происходит, когда мы неправильно набираем номер телефона, и абонент отвеча­ет «Ошиблись номером» либо просто бросает трубку. Кстати, по этой же причине индивидуализация обучения реализуется лишь по­стольку, поскольку в машине заложена разветвленная программа. По идее должно быть наоборот: ввиду уникальности каждого чело­века в обучающей машине должны возникать индивидуальные про­граммы. Но это превосходит возможности компьютера, во всяком случае в настоящее время.

Конечно, программист поступает правильно, предусматривая систему реплик машины, выдаваемых в определенных местах про­граммы и имитирующих ситуации общения. Но поскольку нет ре­ального диалога, постольку нет и общения, есть только иллюзия

того и другого. Диалога с машиной, а точнее, с массивом формализованной информации, принципиально быть не может. С дидактической точки зрения «диалоговый режим» сводится лишь к варьированию либо последовательности, либо объема выдаваемой информации. Этим и исчерпываются возможности оперирования го­товой, фиксированной в «памяти» машинной информацией. «Диалог», – пишет М.В. Иванов, – это реализованное в педагогичес­ком общении диалектическое противоречие предмета, а противоре­чие даже самая современная машина освоить никак не может, она к этому принципиально не приспособлена. Введение противоречив вой информации она оценивает «двойкой»[101].

Это означает, что компьютер, выступая в функции средства реа­лизации целей человека, не подменяет процессов творчества, не отбирает их у учащихся. Это справедливо и для тех случаев, когда ЭВМ используется для учебного имитационного моделирования, дающего режим «интеллектуальной игры», хотя, бесспорно, что именно в этой функции применение компьютера наиболее перспективно. С его помощью создается такая обучающая среда, которая способствует активному мышлению учащихся.

Использование машинных моделей тех или иных предметных ситуаций раскрывает недоступные ранее свойства этих ситуаций, расши­ряет зону поиска вариантов решений и их уровень. Увеличивается число порождаемых пользователем целей, отмечается оригинальность их формулировки. В процессе работы перестраиваются механизмы регуляции и контроля деятельности, трансформируется ее мотивация. Все это определяется тем, насколько программисту удается заложить в обучающую программу возможности индивидуализации работы учащегося, учесть закономерности учебной деятельности.

Индивидуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения. И это действительно так, хотя индивидуализа­ция ограничена возможностями конкретной обучающей програм­мы и требует больших затрат времени и сил программиста. Однако тот идеал индивидуализации, который связывают с широким внедрением персональных компьютеров, имеет и свою оборотную сто­рону. Индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе диалогическое общение и предлагает его суррогат в виде «диалога» с ЭВМ. В самом деле, активный в речевом плане ребенок, поступив в школу, в основном слушает учителя, занимает «ответную позицию» и говорит на уроках с особого разрешения учителя, когда его «вызовут к доске». Подсчитано, что за полный учебный год уче­ник имеет возможность говорить считанные десятки минут – в ос­новном он молча воспринимает информацию. Средство формиро­вания мысли – речь – оказывается фактически выключенным, а для тех, кто стал студентом, это происходит и в высшей школе. Обучаю­щиеся не имеют достаточной практики диалогического общения на языке изучаемых наук, а без этого, как показывают психологиче­ские исследования, самостоятельное мышление не развивается.

Если пойти по пути всеобщей индивидуализации обучения с по­мощью персональных компьютеров, не заботясь о преимуществен­ном развитии коллективных по своей форме и сути учебных заня­тий с богатыми возможностями диалогического общения и взаимо­действия, можно упустить саму возможность формирования мышле­ния учащихся. Реальна и опасность свертывания социальных контактов, индивидуализм в производственной и общественной жизни. С этими явлениями в избытке встречаются в странах, широ­ко внедряющих компьютеры во все сферы жизнедеятельности.

Нельзя безоглядно ориентироваться на пути внедрения ЭВМ в тех странах, где исходят из принципиально иных представлений о психическом развитии человека, чем те, которые разработаны в со­временной отечественной психолого-педагогической науке. Возни­кает серьезная многоаспектная проблема выбора стратегии внедре­ния компьютера в обучение, которая позволила бы использовать все его преимущества и избежать потерь, ибо они неизбежно отри­цательно скажутся на качестве учебно-воспитательного процесса, который не только обогащает человека знаниями и практическими умениями, но и формирует его нравственный облик.

Нужно учитывать, что широкая практика обучения в нашей стране в общеобразовательной и высшей школе во многом продол­жает основываться на теоретических представлениях объяснитель­но-иллюстративного подхода, при котором схема обучения сводит­ся к трем основным звеньям: изложение материала, закрепление и контроль. При информационно-кибернетическом подходе, на кото­ром и основывается компьютерная технология, суть дела принци­пиально не меняется. Обучение выступает как предельно индивиду­ализированный процесс работы школьника и студента со знакомой информацией, представленной на экране дисплея. Очевидно, что с помощью этих теоретических схем невозможно описать такую педа­гогическую реальность сегодняшнего дня, как, например, проблем­ная лекция, проблемный урок, семинар-дискуссия, деловая игра или Научно-исследовательская работа.

В большинстве случаев в школах пытаются идти по пути на­именьшего сопротивления: переводят содержание учебников и многообразные типы задач на язык программирования и закладыва­ют их в машину. Но если материал был непонятным на предметном, например на химическом, языке, он не станет более ясным на языке компьютера, скорее наоборот.

Авторы программы в подобных случаях пытаются активизиро­вать работу учащихся с учебным материалом за счет огромных воз­можностей компьютера по переработке информации, увеличения ее объема и скорости передачи. Конечно, возможности человека по переработке информации далеко не исчерпаны. Однако увеличи­вать информационную нагрузку можно лишь при условии, что сам учащийся видит личностный смысл ее получения. А это бывает тогда, когда он понимает материал и связывает получаемую инфор­мацию с практическим действием. В этом случае информация пре­вращается в знание.

Знания – это адекватное отражение в сознании человека объектив­ной действительности, обеспечивающее ему возможности разумного, компетентного действия. Однако в обучении знание является резуль­татом работы человека не с реальными объектами, а с их «заместителями» – знаковыми системами, которые составляют содержание учеб­ных предметов, учебную информацию. Отражение действительности осуществляется через усвоение таких систем, и в этом преимущество всякого обучения. Его недостаток состоит в том, что эти знаковые системы как бы закрывают человеку возможности практического от­ношения к действительности, и по этой причине многие обучаю­щиеся не умеют применять знания на практике.

Опасность отрыва от реальности, неадекватного отражения дейст­вительности при компьютерном обучении возрастает, поскольку со­держательная информация, представленная в учебнике на том или ином предметном языке (физика, химия, биология и т.п.), должна быть выражена еще на одном искусственном языке, языке программи­рования. Происходит как бы замещение замещения, что умножает воз­можность получения обучающимися формальных знаний, которые не приближают его к практике, а, наоборот, отдаляют от нее.

Вывод, который делают исследователи в тех странах, где накоп­лен опыт компьютеризации, прежде всего в развитых странах Запа­да, состоит в том, что реальные достижения в этой области не дают оснований полагать, что применение ЭВМ кардинально изменит традиционную систему обучения к лучшему. Нельзя просто встро­ить компьютер в привычный учебный процесс и надеяться, что он осуществит революцию в образовании. Нужно менять саму концепцию учебного процесса, в который компьютер органично вписывал­ся бы как новое, мощное средство обучения.

В зарубежной литературе отмечается, что попытки внедрения компьютера основываются на концепции образования, основной целью которого является накопление знаний, умений и навыков, которые необходимы для выполнения профессиональных функций в условиях индустриального производства, и старая концепция об­разования уже не соответствует его требованиям.

Условия, создаваемые с помощью компьютера, должны способ­ствовать формированию мышления обучающегося, ориентировать его на поиск системных связей и закономерностей. Компьютер, как подчеркивает П. Нортон, является мощным средством оказания по­мощи в осмыслении людьми многих явлений и закономерностей, однако нужно помнить, что он неизбежно порабощает ум, который пользуется лишь набором заученных фактов и навыков.

Усвоение знаний об ЭВМ и ее возможностях, владение языком программирования, само умение программировать являются лишь первыми шагами на пути реализации возможностей компьютера. Действительно эффективным можно считать только такое компью­терное обучение, в котором обеспечиваются возможности для фор­мирования и развития мышления учащихся. При этом нужно иссле­довать еще закономерности самого компьютерного мышления. Ясно только то, что мышление, формируемое и действующее с по­мощью такого средства, как компьютер, в чем-то значимо отличает­ся от мышления, сформированного с помощью, например, привы­чного печатного текста или технического средства.

Переосмыслению подвергается не только понятие мышления, но и представление о других психических функциях: восприятии, памяти, эмоциях и т.д. Высказывается, например, мнение, что новые технологии обучения с помощью ЭВМ существенно меняют смысл глагола «знать». Понятие «накапливать информацию в памя­ти» трансформируется в «процесс получения доступа к информа­ции». Можно не соглашаться с такими трактовками, но несомненно, что они навеяны попытками ввести новую, компьютерную техноло­гию обучения и что психологи и педагоги должны исследовать осо­бенности развития деятельности и психических функций человека в этих условиях. Ясно, что всю проблему нельзя свести к формиро­ванию алгоритмического мышления с помощью компьютера.

Содержание компьютерного обучения

Проблемы компьютер­ного обучения, как показано выше, не сводятся к массовому производству компьютеров и встраиванию их в существующий учебный процесс. Изменение средства обучения, как, впрочем, и изменения в любом звене дидактической системы, неизбежно приводит к пере­стройке всей этой системы. Использование вычислительной техни­ки расширяет возможности человека, однако оно является лишь инструментом, орудием решения задач, и его применение не должно превращаться в самоцель, моду или формальное мероприятие.

Сама возможность компьютеризации учебного процесса возни­кает тогда, когда выполняемые человеком функции могут быть фор­мализованы и адекватно воспроизведены с помощью технических средств. Поэтому прежде чем приступать к проектированию учебно­го процесса, преподаватель должен определить соотношение между автоматизированной и неавтоматизированной его частями. По не­которым литературным источникам, автоматизированный режим по объему учебного материала может достигать 30% содержания[102]. Эти данные могут помочь выбрать последовательность компьютеризации учебных предметов. Естественно, что в первую очередь она затронет те из них, которые используют строгий логико-мате­матический аппарат, содержание которых поддается формализа­ции. Неформализованные компоненты нужно развертывать каким-то другим, неалгоритмическим образом, что требует от преподава­теля, учителя соответствующего педагогического мастерства.

При проектировании содержания учебной деятельности нужно иметь в виду, что в нее входят знания из предметной области, а также те знания, которые необходимы для усвоения содержания учебного предмета, включая знания о самой предметной деятельности[103]. При этом, чем больший фрагмент обучения охватывает обу­чающая программа, тем большее значение приобретает этот второй компонент содержания. Здесь могут пригодиться элементы математики, формальной логики, эвристические средства решения учеб­ных задач.

В соответствии с концепцией знаково-контекстного обучения[104] теория усваивается в контексте практического действия и, наоборот, практические действия имеют своей ориентировочной основой теорию. Такой подход положен нами в основу опыта компьютерного обучения в той части, которая касается химических расчет­ных задач. При традиционном подходе учащиеся или слушатели подготовительного отделения химического инженерного вуза долж­ны научиться решать множество подтипов задач путем отработки соответствующих способов решения. Простой перевод этой проце­дуры на компьютер немногим улучшает дело. Системно-контекст­ное же развертывание содержания химической науки задает разум­ную логику, связывающую все возможные компьютерные програм­мы решения этих задач. Усваивая логику такого развертывания и возможности его перевода на язык программирования, обучающий­ся усваивает этот язык в контексте изучения содержания учебного предмета[105].

В процессе работы обучающиеся не просто подставляют недо­стающие данные в формулу, введенную преподавателем, а проделы­вают осознанную работу по теоретическому анализу химического материала. В результате они получают данные, преобразование ко­торых по известной процедуре составляет решение задачи. Теория и практика выступают как две стороны одного и того же процесса решения, а сама задача оказывается диалектически противоречи­вым явлением. С одной стороны, она является тем, «обличье» чего принимает теория, а с другой – объектом практического примене­ния этой теории. Противоречие снимается в процессе решения за­дачи, ориентировочной основой которой является теория.

Существует и другой вариант, при котором обучающийся самостоятельно составляет расчетные химические задачи по за­данному преподавателем алгоритму действий. Эта процедура яв­ляется не чем иным, как существенной частью программы для ЭВМ. В контексте решения содержательных химических задач обучающиеся усваивают и логику составления программ для ком­пьютера. Остается только записать эту логику на соответствующем машинном языке.

Составляя задачи, обучающиеся овладевают первым этапом про­граммирования – алгоритмизацией содержания химии. На втором этапе осваиваются такие атрибуты программирования, как запись чисел, операторы, правила построения программ и т.п. Таким обра­зом, слушатели одновременно используют два языка: содержатель­ный язык химической науки и формальный язык программирова­ния, один в контексте другого. Реализуется своего рода ресурсосберегающая технология, отпадает необходимость введения дополни­тельного курса программирования.

Рассмотренный пример призван иллюстрировать ту мысль, что компьютеризация обучения не означает простой добавки нового средства в уже сложившийся учебный процесс. Необходимо проек­тирование нового учебного процесса на основе современной психо­лого-педагогической теории. А это задача посложнее, чем подготов­ка обучающих программ по существующим учебным предметам. Судьба компьютеризации в конечном счете будет зависеть от педа­гогически и психологически обоснованной перестройки всего учеб­но-воспитательного процесса.

Литература для самостоятельной работы

Вербицкий Л.Л. Психолого-педагогические особенности контекстного обучения – М., 1987.

Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. – М., 1987.

Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. – М., 1989.