18. Методическое конструирование предметно-знаковых систем. Конструирование спецификации учебных элементов и графа учебной информации. Методика разработки метаплана.

Назначением предметно-знаковых систем обучения является опред­мечивание в разных формах информации об объекте учебного познания. В данном параграфе рассматриваются инвариантные процедуры методи­ческой деятельности инженера-педагога по конструированию предметно-знаковых средств обучения. Одной из основных процедур разработки яв­ляется представление элементов (понятий) учебного материала.

Для заполнения спецификации необходимо подготовить таблицу, в которую заносятся технические понятия, входящие в состав учебного материала урока. Каждому учебному элементу присваивается порядковый номер. Далее понятия отмечаются значком плюс (+) по различным ос­нованиям. Первый номер присваивается понятию, являющемуся ведущим в данной теме урока. Обычно это понятие совпадает с наименованием темы.

Далее мы обращаем внимание на те операции, которые необходимо произвести с учебной информацией, чтобы подготовить ее к усвоению Учащимися на уроке. К таким операциям относится классификация учеб ных элементов по времени их изучения, т. е. выделение опорных и новых понятий. Например, по теме «Устройство и принцип действия трансформатора» предмета «Электротехника» опорными являются понятия, обобщенные законом электромагнитной индукции. Показ их в соответству­ющих колонках означает, что на этапе актуализации опорных знаний эти понятия должны быть активизированы в памяти учащихся с помощью оп­ределенных приемов: тестового контроля, демонстрационного опыта> и т. д. С точки зрения методики обучения это означает, что к данным понятиям преподаватель должен сконструировать вопросы или изготовить карточки программированного опроса, провести подбор соответствующих] задач или продумать, спланировать методику проведения демонстрационного опыта силами учащихся.

Отражение уровней усвоения понятий определяет методику работы на этапе применения знаний и умений. Для этого необходимо сконструи­ровать тесты соответствующего уровня к рассмотренным понятиям, про­вести подбор соответствующих задач и т. д.

Другой формой представления содержания и структуры учебной ин­формации является граф. Для построения графа можно воспользоваться методикой, изложенной в пособии М.Н.Ерецкого. Используя граф в качестве предметно-знаковых средств познавательной деятельно­сти учащихся, важно особое внимание обратить на группировки понятий на соответствующих горизонталях или порядках. В методике разработки графа отмечается, что на горизонталях или порядках располагается поня­тие, образующее содержательную общность. Например, на одном порядке группируются понятия, отражающие конструкцию устройства, на другом - принцип действия, на третьем - классификацию и т. д. Это, в свою очередь, определяет общую логику познавательной деятельности учащихся. Для создания ориентировочной основы деятельности у учащих­ся необходимо сформировать понятия, описывающие конструкцию уст­ройства, и с учетом этого вести формирование понятий, представляющих принцип действия устройства, затем основные параметры и режимы рабо­ты и т. д.

С методической точки зрения иерархия изучаемых понятий, пред­ставленная в виде графа, помогает обосновать упрощенную формулу ор­ганизации учебной деятельности (УД) и управления ею. Формула учебной деятельности в виде УД = ООД + Ид + Кд (где ООД - ориентировочная основа деятельности; Ид — исполнительская деятельность; Кд — контроли­рующая деятельность) широко используется В.П.Беспалько и М.Н.Ерецким в методических целях.

Первые горизонтали графа создают ориентировочную основу дея­тельности, следующие представляют содержание исполнительских дейст­вий учащихся (усвоить принцип работы устройства; понять формулы, описывающие расчеты параметров; определить действия по вычислению системы параметров). И наконец, последние горизонтали определяют со­держание контролирующих действий. Это своеобразное «выводное зна­ние», представляющее режимы работы устройства, дополнительные пара­метры.

Методика разработки метаплана

Граф не опредмечивает содержательные признаки понятия и причин­но-следственные связи между ними. Устранить эти недостатки поможет метаплан-техника.

Заметим, что метаплан при представлении учебного материала по тех­ническим дисциплинам целесообразно применять в следующих случаях:

1)если в техническом тексте явно выражен или доминирует лингвис­тический признак внутри текстовой композиции;

2) если степень абстракции технического знания в конкретном элек­тротехническом тексте адекватна степени абстракции общеобразовательно­го знания (что характерно для большинства учебников для професси­онально-технических училищ).

Поясним данные положения. Если в техническом тексте преобладает экстралингвистический признак, т.е. в нем содержится много формул, уравнений, рисунков, диаграмм (векторных, временных, потенциальных, круговых и др.), схем, приводятся результаты исследований или расчеты схем и др., то исключается необходимость в использовании «инструмента метаплана» по дополнительному структурированию или редуцированию текста. Перечисленные формы технического знания в достаточной мере уже обладают наглядностью (условной, образной), и деятельность по их усвоению операционализирована.

Касаясь второго случая, можно отметить, что степень абстракции тех­нического знания - прогностическая, т. е. функционирование технических объектов и прогнозирование их поведения описываются или представлены математическими моделями. Математическая модель технического объекта рассматривается, в свою очередь, как абстрактная математическая структу­ра, в которой реальные и конкретные связи заменены абстрактными мате­матическими отношениями через формулы, уравнения, функции.

Таким образом, если учебный текст имеет высокую степень абстрак­ции (а это, например, характерно для вузовских учебников, научно-техни­ческой литературы и журналов), то применение метаплана-техники будет затруднительным и в целом нецелесообразным. Рассмотрим принцип по­строения метаплана учебного материала по теме «Электрические фильтры».

Главный дидактический объект усвоения- электрические фильтры-установлен в ходе смыслового анализа. Структура данного параграфа тако­ва, что сначала через определение вводится новое базисное (родовое) поня­тие «электрические фильтры».

В параграфе указывается основа принципа действия электрического фильтра. Далее рассматриваются конкретные типы электрических фильт­ров, затем технические характеристики, диапазон угловых частот, схема фильтра, область применения и т. д.

Для обозначения новых понятий типов электрических фильтров рассматриваемых характеристик использованы прямоугольники. Ключевая информация, раскрывающая, поясняющая и конкретизирующая содержа­ние характеристик, зафиксирована на овалах. Организованная таким обра­зом схема из элементов метаплана позволяет заметить «информационные дырки» в содержании рассматриваемого учебного материала и предвосхи­тить возможные последствия этого. В частности, заградительный электри­ческий фильтр не проиллюстрирован электрической схемой; для высоко­частотного фильтра не указана конкретная область практического приме­нения. По этой причине в реальной учебной ситуации учащиеся могут за­дать вопросы, на которые преподаватель должен быть готов ответить.

Преподаватель после конструирования метаплан-техники учебного текста обращает внимание студентов на новые методические возможности: 1) выявление структуры и логики учебного материала; 2) систематизацию и табулирование учебного материала; 3) выявление слабых мест в изложе­нии и наличии информационных «дырок» в содержании учебного материа­ла; 4) функционирование метаплана в качестве опорного конспекта (препо­давателя, студента, учащегося), в качестве эскиза доски.