4.1.4. Форма представления учебной информации как способ управления процессом усвоения знаний

При рассмотрении проблемы конструирования учеб­ной информации, важно отметить, что не только отбор и структурирование, но и форму представления ее можно рассматривать как способ управления учебно-познава­тельной деятельностью студентов, поскольку форма пред­ставления учебной информации является существенным фактором, обеспечивающим ее восприятие, понимание и усвоение. Важная роль в обеспечении понимания любой информации, в том числе и учебной принадлежит нагляд­но-образной форме ее репрезентации.

Наглядность - это способ предъявления информа­ции об объектах, явлениях и процессах, при котором они представляются как нечто целое в совокупности их суще­ственных связей и свойств. Наглядно-образная форма информации позволяет одномоментно или последователь­но репрезентировать разные элементы объекта, ситуации процесса в их взаимосвязи и тем самым способствовать лучшему и более скорому пониманию. Так, М.А.Холодная экспериментально установила факт ускорения поис­ка смысловых связей (понимания) в случае участия образ­ных структур в процессе умственной понятийной деятель­ности [292].

Раньше казалось, что наглядность нужна только при обучении детей, у которых, согласно Д.Локку и Я.А.Коменскому, все знания происходят от чувств. Однако по многочисленным данным оказалось, что наглядность еще более необходима взрослым, обучение которых основа­но, главным образом, на вербально логическом, понятий­ном мышлении. Более того, многими исследованиями доказано, что чем более абстрактна информация, подле­жащая усвоению, тем больше требуется опоры на нагляд­ные формы ее отображения. Вовсе не случайно то, что. представители естественных и технических наук очень любят схемы, таблицы, диаграммы и другой приемы на­глядного представления информации [255].

Рассмотрим несколько подробнее некоторые резуль­таты, полученные в ряде исследований, проведенных в этом направлении. Исследования Г.Б.Скок, С.И.Мещеря­ковой, Л.А.Меньшиковой [175, 179, 255] показали, что успешное и нестандартное решение учебных задач физи­ческого и технического содержания в большей мере обус­ловливается невербальными, образно-логическими струк­турами интеллекта. Отсюда развитие невербального ин­теллекта - это путь формирования творческого мышления у будущих специалистов. Дидактическую основу фор­мирования невербального мышления должна составить система заданий на развитие образно-логических струк­тур интеллекта, т. е. сам учебный материал должен содер­жать возможность преобразования последовательной во времени дискретной системы вербального описания в пространственно-симультанную (одновременную}, целостно-образную форму. В этом плане представляют особый ин­терес диссертационные работы И.И.Лобач, Н.Ф.Тищенко и Э.Б.Селивановой [155,250,271].

Одна из задач исследования И.И.Лобача состояла в выявлении значимости образного представления инфор­мации в решении профессиональных задач будущими инженерами. На основе проведенных опытов была уста­новлена решающая роль образного представления зада­чи в успешности ее решения. Кроме того, им был обнару­жен неодинаковый вклад различных средств наглядности в успешное решение учебно-технических задач. По мере снижения степени значимости разных видов наглядности в обучении их можно представить в следующем поряд­ке: демонстрация натуральных объектов, демонстрация моделей и макетов, демонстрация плакатов, схем и черте­жей. Автором было также показано, что комплексное при­менение средств наглядности наиболее предпочтительно, причем их сочетание должно быть оптимально подобра­но в соответствии с замыслом, целями решаемой инже­нерно-технической задачи. Но при всех комбинациях, по­лагает И.И.Лобач, доминирующее положение в нагляд­ных комплексах должно быть отведено натуральным средствам наглядности, дающим возможность объемно­го представления объекта. Кстати, уместно будет сказать о том, что в наши дни неограниченные возможности объ­емного представления объектов имеется у современных компьютеров.

С И.И.Лобачем не совсем согласна Э.Б.Селивано­ва, которая в своем диссертационном исследовании срав­нивала эффективность применения двух форм наглядно­сти: чувственно-наглядной и образно-символической в обучении физике [250]. Ею было обнаружено, что студен­там технического вуза довольно легко удается найти об­разные аналогии для физических понятий, используемых в повседневной жизни, и затрудняются они в поиске об­разно-чувственных аналогий для научных физических по­нятий высокого уровня обобщенности. Отсюда автор де­лает вывод о том, что при раскрытии наиболее общих фи­зических понятий нужно опираться на более обобщенные формы наглядности. Одной из таких обобщенных форм наглядности являются символические модели и образы. По сравнению с чувственной формой наглядности, при которой пространственная структура образа совпадает с пространственной структурой материального объекта, символическая образная наглядность имеет заметное преимущество, состоящее в том, что благодаря большей обобщенности в ней, можно сократить объем учебного курса, не уменьшая объема передаваемой учебной инфор­мации. В данном случае применение символической наг­лядности выступает как способ интенсификации обучения.

Экспериментальное обучение студентов решению физи­ческих задач с применением символических моделей при­вело к следующим результатам.

С решением физических задач на основе примене­ния только аналитических способов справилось лишь 14% студентов контрольной группы, тогда как при использо­вании символических моделей (статических и динамичес­ких) с решением тех или иных сходных задач справилось в экспериментальной группе 71% студентов [250].

Сходные результаты получены и в исследовании А.Ф.Тищенко [271]. В своих опытах автор исходит из по­нимания природы мышления как обратимого процесса пе­ревода информации с языка знаков на язык образов. От­сюда для развития творческого мышления, считает Н.Ф.Тищенко, необходимы средства обучения, в которых были бы заложены возможности образно-понятийных преобразова­ний. Этому требованию отвечают, по его мнению, образ­но-концептуальные схемы, применение которых позволит получить лучшие результаты обучения, чем чисто концеп­туальное, понятийное, вербальное обучение. И действи­тельно, проведенные А.Ф.Тищенко опыты по обучению студентов математике на основе концептуально-образно­го представления информации в репродуктивном и про­блемном варианте преподавания позволили: 1) сократить время обучения, 2) передать больший объем информации, 3) повысить качество знаний, 4) снизить психическую на­пряженность студентов при решении ими учебных задач, :

5) развить у них творческое мышление. Применение кон­цептуально-образных схем дает лучшие результаты в усло­виях проблемного обучения и усиления динамической фор­мы наглядности. Последний аспект специально изучался в работе Корневой З.Ф. на примере обучения иностранному языку [126]. Ею было установлено, что полимодальная ди­намическая наглядность, т. е. развернутое во времени применение зрительной и слуховой наглядности обеспечивает более высокий (беспереводный) уровень усвоения языка.

Одно из последних исследований, выполненных на кафедре по проблемам применения различных средств наглядности в обучении студентов, проведено Г-А.Комиссаровой [121]. От ранее рассмотренных работ настоящее исследование отличается тем, что здесь наглядность обес­печивалась с помощью компьютера. В работе делается попытка использовать один из видов схематической на­глядности - пиктограммы в качестве фактора интенсифи­кации обучения - ускорения и увеличения объема усвое­ния активной иноязычной лексики.

Обучение иностранному языку, сопровождаемое учебной картотекой пиктограмм [2200 лексических еди­ниц общенаучного словаря ) с помощью компьютеров, позволило получить результаты, важные в двух отноше­ниях. Во-первых, схематическая наглядность в виде пик­тографических изображений оказалась реальным сред­ством интенсификации усвоения иноязычной лексики. Достаточно сказать, что коэффициент эффективности влияния схематической наглядности на усвоения иноязыч­ной лексики в экспериментальной группе (n=80) по срав­нению с контрольной выборкой (n=200) студентов соста­вил величину 1.15.

Во-вторых, обеспечение схематической нагляднос­ти с помощью компьютера показало, что эффект ее при­менения, в известной степени зависит наряду с предмет­но-содержательными, методическими, организационно-техническими аспектами еще и от субъективных факторов, среди которых существенное значение имеют: отношение студентов к ЭВМ, степень вовлеченности их в работу по составлению обучающих программ, индивидуальная или групповая форма работы на компьютере, а также психо­логическая и предметно-методическая готовность препо­давателей к обучению студентов с применением ЭВМ и технических средств вообще.

4.2. Технические средства обучения

4.2.1. Техническое обеспечение основных функций педагога

В широком внедрении и использовании техничес­ких средств, оптической и акустической техники, програм­мированного обучения, обучающих машин, кино, телеви­дения и компьютеров Б.Г.Ананьев видел один из главных факторов повышения качества обучения и воспитания в общеобразовательной и высшей школе.

20 лет назад Б.Г. Ананьев с известным оптимизмом писал: «На основе объединения технических и педагоги­ческих наук, инженерной и педагогической психологии строится новая техническая или индустриальная педаго­гика... Педагогическая техника и технология становится крупнейшим центром объединения педагогических и тех­нических наук» [10, т. 1, с.95-96].

К сожалению, процесс органического слияния тех­нических и педагогических наук с точки зрения развития теории и практики внедрения технических средств обуче­ния происходит не столь стремительно, как это ожида­лись; и как это диктуют потребности современного обще­ства. Медленные темпы внедрения техники в процесс обу­чения и воспитания в высшей школе вызван причинами разного характера и масштаба. Мы коснемся лишь двух аспектов - чисто технического и педагогического факто­ров отставания или точнее замедления технического обес­печения и вооружения учебного процесса в вузах.

На сегодняшний день можно констатировать нали­чие создавшихся ножниц между двумя этими проблема­ми. С одной стороны, мы имеем чрезмерное обилие раз­личных видов и типов ТСО (свыше 3000 наименований), с другой стороны, - слабое научно-педагогическое обосно­вание их применения. Значительная часть технических сред­ств, используемых разными вузами в учебном процессе, изготовлена по личной инициативе ученых-энтузиастов или инициативе отдельных научных учреждений или выс­ших учебных заведений.

Созданные эмпирическим путем технические уст­ройства имели конкретное целевое назначение и сопро­вождались в основном техническим описанием их устрой­ства и правилами эксплуатации. Из названных 3000 тех­нических устройств специальной экспертной комиссией было рекомендовано к серийному производству в масш­табах страны только 15 [172].

Вот почему долгие годы велся поиск путей к ликви­дации создавшегося положения. Предлагались разные меры. Один из предлагаемых путей связан с устранением кустарного способа изготовления технических средств и перевод создания педагогической техники на унифициро­ванную индустриальную основу. Второй предлагаемый путь - это разработка научно-педагогических и методи­ческих обоснований к уже имеющимся отдельным видам ТСО или их комплексам. В известном смысле каждый из этих путей являлся лишь решением частных вопросов, не могущих кардинально продвинуть дело вперед. Что ка­сается первого пути, то в настоящее время он является затруднительным из-за отсутствия общих подходов и еди­ных педагогических требований к проектируемой или со­здаваемой педагогической технике. Второй путь, т. е. путь методического обоснования упомянутого множества тех­нических средств также вряд ли целесообразен, посколь­ку многие из устройств морально стареют или являются несовершенными и, таким образом, второй путь. был бы бесполезной тратой усилий, времени и денег.

Более обещающим и перспективным, пожалуй, яв­ляется третий путь, который связан с разработкой общей теории создания и использования ТСО, путем определе­ния их места и основных функций в обучении на основе уже имеющегося, накопленного технического и педагоги­ческого опыта. Это позволило бы сформулировать общие и единые нормативные педагогически целесообразные требования как к отдельным техническим средствам, так и к их комплексам и системам.

Нам представляется, что описание учебного процес­са (обучения и воспитания) в терминах управления и с позиций системного подхода открывает возможность раз­работки общей теории создания и использования техни­ческих средств, определения их места и функций в обуче­нии, сформулировать основные и единые требования к ним, а также критерии эффективности.

Напомним, что в функциональном составе обуче­ния как процесса управления нами выделено несколько основных и взаимосвязанных функций, стадий или эта­пов. К ним относятся цели, информация, прогнозирова­ние, принятие решений, организация, коммуникация, контроль и коррекции. В данном функциональном со­ставе технические средства можно рассматривать как ма­териализованную систему средств педагогической ком­муникации. Конкретные функции технических средств обусловливаются взаимосвязью коммуникативного зве­на со всеми другими функциями управления. В целом же технические средства имеют главным своим назначени­ем усиление информационного взаимодействия между всеми участниками учебного процесса в системе прямых и обратных каналов связи, функционирующих в гори­зонтальных и вертикальных структурах педагогической системы.

Мы уже упоминали о том, что ТСО призваны рас­ширить возможности преподавателя, педагога в усилении его воздействий с точки зрения повышения качества ус­воения учащимися и студентами учебного материала, а также повышения эффективности обучения в целом.

Установлено, например, что педагогически целесо­образное и методически грамотное применение звуковых устройств увеличивает объем усваиваемой информации на 15%, визуальных - на 25%, совместное использование звуковой и визуальной техники обеспечивает усвоение учебной информации объемом до 65% [172].

Напомним также, что преподаватель является веду­щим субъектом управления учебно-познавательной дея­тельности и все выполняемые им функции практически могут быть технически обеспечены. Однако на современ­ном этапе в наибольшей степени техническое обеспече­ние коснулось, главным образом, двух его функций - это информационной и контролирующей функции. И пото­му не случайно, что все существующие ТСО по одной из наиболее распространенной классификации подразделя­ются на три категории: информационные, контролирую­щие и обучающие, причем последние представляют собой соединение информационных и контролирующих уст­ройств.

Все ТСО могут применяться с разными целями как автономно, так и в комплексах. Состав этих комплексов определяется теми конкретными задачами, которые реша­ются педагогом, организационным формами учебных за­нятий, т. е. при проведении лекционных, практических, лабораторных занятий состав технических средств в их объединенных комплексах будет неодинаков. Это разли­чие определяется также и общими целями обучения, ко­торые задаются вузу и каждому преподавателю извне, а также материальными возможностями конкретного учеб­ного заведения.

Посмотрим, как формируется состав комплекса ТСО при выполнении преподавателем, скажем, одной инфор­мационной функции. Как известно, информационная де­ятельность педагога складывается из двух основных фун­кций - это информационное обеспечение учебных заня­тый и сам процесс предъявления учебной информации.

Информационное обеспечение учебных занятий, в свою очередь, также складывается из двух функций. Первая из них связана с отбором научной информации в соответ­ствии с целями и профилем профессиональной подготовки будущих специалистов. Вторая функция представляет со­бой дидактическую обработку научной информации и преобразование ее в учебный предмет или какой-либо учебный фрагмент.

Для технической реализации этих двух функций, результатом которых является создание так называемого информационного банка учебных занятий, в состав ком­плекса ТСО могут вводиться самые различные техничес­кие устройства записи, хранения и воспроизведения на­учной и учебной информации. К ним могут относиться средства тиражирования от пишущей машинки до самых сложных множительных аппаратов, а также фото- и ки­ноаппаратура, магнитофоны и видеомагнитофоны.

Для технической реализации функции представле­ния учебной информации (презентивной функции) в со­став комплекса ТСО могут быть включены все известные средства воспроизведения звуковой и визуальной инфор­мации от диапроекторов и магнитофонов до учебного кино, телевидения, дисплеев и голографических устано­вок.

Контрольно-корригирующие функции педагога обес­печиваются различными техническими устройствами ото­бражения, обработки и документирования (фиксации) ин­формации, получаемой от обучаемых по каналам обрат­ной связи. Средства отображения могут быть представлены как элементарными индикаторами и фиксаторами ответов обучаемых, так и сложными современными устройствами отображения типа дисплеев.

Обработка и регистрация текущих, промежуточных и окончательных результатов обучения может произво­диться разнообразными цифропечатающими устройства­ми, соединенными как с малой вычислительной техникой, так и с ЭВМ.

Кроме средств отображения и регистрации обрат­ной информации, предназначенной для преподавателей, в комплексы ТСО могут быть введены индивидуальные средства отображения для самих учащихся в целях обес­печения самоконтроля. В группу индивидуальных средств отображения могут также входить технические устройства от простых индикаторов до дисплеев.

Для осуществления корригирующих воздействий могут использоваться технические устройства от элемен­тарных средств обратной связи в виде одиночных тумб­леров до устройств ввода обратной информации на базе замкнутой телевизионной системы или типа дисплеев.

Техническими средствами могут быть обеспечены и другие функции педагога, связанные с принятием реше­ний и организацией их исполнения.

В рамках организационных функций педагога в це­лях повышения активности самих студентов в различных формах учебных занятий (лекции, семинары, практичес­кие и лабораторные занятия) в комплекс ТСО могут вхо­дить различные тренажеры, имитаторы реальных объек­тов и технологических процессов, лабораторное обору­дование. Кроме этого, для регулирования и повышения работоспособности студентов на занятиях в комплексы ТСО могут включаться технические средства реализации функциональной музыки, гипнопедии, суггестопедии, ре­лаксации и т. п.

В зависимости от задач, возлагаемых на группу тех­нических средств, связанных с построением прогнозов обучения и принятием на их основе педагогических реше­ний, данная группа технических средств может быть пред­ставлена как отдельными логическими и счетно-решаю­щими блоками, так и современными ЭВМ. В тех случаях, когда имеется ЭВМ, функции средств логико-математи­ческого обеспечения могут быть расширены до планирова­ния учебного процесса, составления расписания, учета те­кущей успеваемости, посещаемости всего контингента сту­дентов и т. п. В этом случае функции комплекса ТСО будут выходить за рамки непосредственного процесса обучения, так как кроме него подобные комплексы обеспечивают управление учебным процессом в целом. И таким обра­зом, такой комплекс ТСО становится системой техничес­кого обеспечения всего учебного процесса или автомати­зированной системой управления (АСУ).

Такова общая структура комплекса ТСО, которая может в своем составе и функциональных связях видоиз­меняться и модифицироваться в зависимости от органи­зационных форм учебных занятий и тех конкретных учеб­ных задач, которые на этих занятиях решаются.