3.2 Типы обучающих программ

В основе классификации обучающих программ обычно лежат особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Условно можно выделить 4 типа обучающих программ:

• тренировочные и контролирующие;

• наставнические;

• имитационные и моделирующие;

• развивающие игры.

Рассмотрим последовательно перечисленные типы программ.

Программы 1-го типа (тренировочные и контролирующие) предназначены для закрепления умений и навыков. В этих программах предполагается, что теоретический материал уже изучен. Учащимся в случайной последовательности предлагаются вопросы и задачи. Затем подсчитывается количество правильно и неправильно решенных задач. Если ответ был неправильным, то в качестве помощи возможна подсказка.

Программы 2-го типа (наставнические) предназначены для управления ходом обучения. Обучающимся предлагается теоретический материал. Для организации диалога в этих программах используются задачи и вопросы. Если ответ неверен, то программа предлагает повторить теоретический материал. Программы 2-го типа являются прямым продолжением программированного обучения 60-х годов(Скиннер – американский психолог).

Основным элементом программированного обучения является программа, которая представляет собой упорядоченную последовательность задач, которые должны быть выполнены. Имеется несколько разновидностей программированного обучения.

1. Линейное программированное обучение (Скиннер,1954г). Обучение основано на принципе S - R , т.е. при появлении некоторых факторов (S - stimulus) должна быть реакция на них (R - reaction).

2. Разветвленная программа (Кроудер) основана на выборе одного правильного ответа из нескольких заданных. Она ориентирует на возможность многократного выбора.

Основой линейной программы является стремление избежать ошибки и она основана на «управлении ответами». Разветвленная программа нацелена на возможность обнаружить недостатки в знаниях обучаемого, поэтому она сводится к «управлению процессом мышления», Постепенно оба классических типа уступили место смешанным формам.

Педагогическое программное средство (ППС), реализующее программированный подход, содержит следующие блоки:

• Блок ориентировочной основы действий (ООД). Он представляет собой текстово-графическое изложение теоретических основ какого-либо раздела курса;

• Контрольно-диагностический блок, контролирующий усвоение ООД и управляющий обучением;

• Блок автоматизированного контроля знаний, формирующий итоговую оценку знаний учащихся.

Существует несколько видов организации программ наставнического типа, которые по-другому называются алгоритмами программированного обучения.

1. Последовательно-подготовительный алгоритм. Начальный элемент задания (НЭЗ) довольно прост. Он подготавливает выполнение второго, более сложного, а тот, в свою очередь - третьего и т.д. Последние элементы имеют достаточно высокий уровень сложности.

2. Параллельно-подготовительный алгоритм. Начальные элементы заданий независимо друг от друга

подготавливают выполнение следующего за ним комплексного элемента высокого уровня.

3. Последовательно – корректирующий алгоритм. ачальный элемент задания (НЭЗ) имеет высокий уровень сложности, а каждый последующий элемент корректирует выполнение предыдущего.

4. Параллельно – корректирующий алгоритм. Предлагается комплексный элемент высокого уровня, а последующие элементы играют роль наводящих (подсказывающих), причем с разных позиций, независимо один от другого.

5. Алгоритм переноса. Задаются два массива элементов A(N) и B(N). Ими могут быть понятия, отношения, действия, характеристики и т.д. Требуется установить логическое соответствие между ними.

6. Аналитический алгоритм. Предлагаются элементы массива A(N) . Надо установить принадлежность каждого из них к одному из классов массива B(K).

7. Cинтезирующий алгоритм. Элементы массива A(N) уже разбиты на подгруппы. Задача обучаемого – установить критерий, по которому осуществлялась классификация.

8. Алгоритм упорядочения. Эементы массива A(N) необходимо упорядочить по некоторому указанному критерию В(К). Этот алгоритм требует для своего выполнения комплексной умственной деятельности.

Большинство инструментальных систем предоставляют преподавателю возможность составлять обучающие и контролирующие задания с различными типами ответов.

1. С выборочным ответом. Обучаемому предлагается набор готовых ответов, Из этого набора он может сделать выбор правильного, по его мнению, ответа.

2. С частично конструируемым ответом. Эта форма ответов используется для заданий по составлению определений законов, теорем, стандартных формулировок и т.д. В верный ответ входят, как правило, не все элементы задания, и порядок их выбора не является жестким. Задания

этого типа являются промежуточными между заданиями с выборочным ответом и свободно-конструируемым.

3. Со свободно - конструируемым ответом. Задания данного типа наиболее предпочтительны для автоматизированного обучения и контроля. Они позволяют слушателю общаться с компьютером на естественном языке, имитируя диалог обучаемого и преподавателя. Однако, такие задания наиболее сложны и для обучаемого и для преподавателя создающего ответы для анализатора инструментальной системы.

В зависимости от признака ответа в программе формируются соответствующие кадры, которые предъявляются обучаемому.

В современных инструментальных системах реализуются следующие методы сравнения эталонного ответа с ответом обучаемого.

1. Анализ по ключевым словам.

2. Синтаксический анализ с использованием символов частичной обработки ответа обучаемого. Это метод анализа по жесткому эталону.

3. Логический анализ. Он дает возможность формирования ответа в свободно-конструируемой форме.

Для разработки таких трудоемких обучающих программ часто используются программные оболочки автоматизированных учебных курсов, которые имеют свой язык программирования и интерфейс, который рассчитан на разработчика-непрограммиста. В ходе разработки таких программ часто приходится сталкиваться с трудностями организационного и методического характера (например, разный темп обучения).

Программы 3-го типа (моделирующие)

Эти программы позволяют проводить компьютерный эксперимент. Они основаны на графически

-иллюстративных и вычислительных возможностях компьютера. Программы данного типа позволяют наблюдать

на экране дисплея некоторый процесс и влиять на его ход с помощью команд, меняющих значения параметров.

Программы 4-го типа (игры)

Данный тип программ предоставляет в распоряжение обучающегося некоторую воображаемую среду, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование таких программ приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, открытию закономерностей, отношений объектов действительности.

Из рассмотренных выше типов программ наибольшее значение получили программы 1-го и 2-го типов в связи с их невысокой сложностью, а также возможностью унификации при разработке отдельных блоков программ. Технология создания этих программ значительно упростилась с появлением инструментальных средств и автоматизированных обучающих систем (АОС).

Основные действия, выполняемые программами 1-го и 2-го типов:

• Представление кадра с текстом и графическим изображением;

• Представление вопроса и меню вариантов ответа;

• Анализ и оценка ответа;

• Предоставление кадра помощи при нажатии специальной клавиши.

Для создания обучающих программ можно использовать отечественные АОС: «Урок», «Адонис», «Магистр», а также зарубежные системы: ”Linkway”, “TeachCad” и др.

Рассмотрим, какие существуют стадии создания обучающей системы с помощью инструментальных программ.

1. Разработка сценария обучающей программы.

2. Ввод в компьютер текстов отдельных кадров будущей программы, рисование картинок,

формирование контролирующих фрагментов: вопросов, ответов и способов анализа правильности ответов.

3. Связывание отдельных элементов обучающей программы в целостную диалоговую систему, установление взаимосвязей между кадрами, вопросами и помощью, окончательная доводка программы.

4. Сопровождение программы во время ее эксплуатации, внесение изменений и дополнений.

При проведении урока с использованием компьютера можно выделить следующие этапы:

• Планирование урока (место урока в системе знаний по данному предмету, время проведения в кабинете ВТ, тип урока и его структура, программные средства);

• Подготовка программных средств (наполнение оболочек контролирующих программ и обучающих систем соответствующими дидактическими материалами, подбор моделирующих программ, размещение программных средств на магнитных дисках, проверка запускаемости программ);

• Проведение самого урока;

• Подведение итогов (внесение исправлений в обучающие программы, архивирование их для будущего использования, обработка результатов компьютерного тестирования, удаление временных файлов с магнитных дисков).

Отдельным направлением использования компьютера в обучении является интегрированное изучение предметных учебных курсов и информационных технологий. При этом компьютер используется уже не как средство обучения, а как средство обработки информации, получаемой при изучении соответствующих дисциплин (математики, иностранные языки, географии и т. д.). Стиль учебной деятельности на занятиях в этом случае приближается к стандартам современной научной, технологической и управленческой деятельности.

Другим перспективным направлением использования компьютера является применение компьютерных телекоммуникаций, локальных и глобальных компьютерных сетей, Имеется опыт использования телекоммуникационных групповых проектов в обучении. Метод проектов содержит следующие моменты:

1. первоначальную мотивацию исследования, постановку проблемной задачи;

2. поиск объяснения проблемы, построение гипотез;

3. проведение исследований, экспериментов, наблюдений и измерений, работа с литературой с целью доказать или опровергнуть гипотезу;

4. групповое обсуждение результатов, составление отчета, проведение научной конференции;

5. решение вопроса о практическом применении результатов исследований;

6. разработку и защиту итогового проекта по теме.

Содержание обучения по методу проектов является межпредметным, интегрированным, привлекающим знания из различных областей, а также проблемы, возникающие на практике. Обучение по методу проектов, кроме изучения конкретных разделов наук, позволяет достигать и другие педагогические цели:

• развитие письменной речи;

• овладение компьютерной грамотностью, освоение текстового редактора, телекоммуникационных программ;

• развития общих навыков решения проблем;

• развития навыков работы в группе;

• развития навыков творческой работы.