Технология программированного обучения
статья ( класс) на тему

Технология программированного обучения

Учитель МБСЛШ им. Ю. А. Гагарина                                                                                                          Котляр Светлана Артуровна

Научимся программировать -
научимся обучать.                                                                                                                                                       А.Берг

Программированное обучение возникло в начале 50-х годов ХХ в., когда американский психолог Б. Скиннер предложил повысить эффективность управления усвоением материала, построив его как последовательную программу подачи порций информации и их контроля. Впоследствии Н.Краудер разработал разветвленные программы, которые в зависимости от результатов контроля предлагали ученику различный материал для самостоятельной работы. Дальнейшее развитие технологии программированного обучения будет зависеть от разработки путей управления внутренней психической деятельностью человека.

Классификационные параметры технологии

• По уровню применения: общепедагогическая.
• По философской основе: приспосабливающаяся.
• По основному фактору развития: социогенная.
• По концепции усвоения: ассоциативно-рефлекторная + бихевиористская
• .По ориентации на личностные структуры:

• 1) ЗУН.По характеру содержания и структуры: проникающая.
• По типу управления: программная.
• По организационным формам: классно-урочная, групповая, индивидуальная.
• По подходу к ребенку: помощь
• По преобладающему методу: репродуктивная.
• По направлению модернизации: эффективная организация и управление.
• По категории обучаемых: любые.
• Целевые ориентацииЭффективное обучение на основе научно разработанной программы.Обучение, учитывающее индивидуальные данные ребенка.

Концептуальные основы

Под программированным обучением понимается управляемое усвоение программированного учебного материала с помощью обучающего устройства (ЭВМ, программированного учебника, кинотренажера и др.). Программированный учебный материал представляет собой серию сравнительно небольших порций учебной информации (“кадров”, файлов, “шагов”), подаваемых в определенной логической последовательности.

Принципы программированного обучения (по В.Я. Беспалько)

Первым принципом программированного обучения является определенная иерархия управляющих устройств.

Термин “иерархия” означает ступенчатую соподчиненность частей в каком-то целостном организме (или системе) при относительной самостоятельности этих частей. Поэтому говорят, что управление таким организмом или системой построено по иерархическому принципу.

Уже структура технологии программированного обучения (объединение систем (1+2+7+8, см. п. 2.4.) свидетельствует об иерархическом характере построения ее управляющих устройств, образующих, однако, целостную систему. В этой иерархиии выступает в первую очередь педагог (системы 1 и 7), управляющий системой в наиболее ответственных ситуациях: создание предварительной общей ориентировки в предмете, отношение к нему (система 1), индивидуальная помощь и коррекция в сложных нестандартных ситуациях обучения (система 7).

Сущность второго принципа – принципа обратной связи вытекает из кибернетической теории построения преобразований информации (управляющих систем) и требует цикличной организации системы управления учебным процессом по каждой операции учебной деятельности. При этом имеется в виду не только передача информации о необходимом образе действия от управляющего объекта к управляемому (прямая связь), но и передача информации о состоянии управляемого объекта управляющему (обратная связь).

Обратная связь необходима не только педагогу, но и учащемуся; одному – для внимания учебного материала, другому – для коррекции. Поэтому говорят об оперативной обратной связи. Обратная связь, которая служит для самостоятельной коррекции учащимися результатов и характера его умственной деятельности, называется внутренней. Если же это воздействие осуществляется посредством тех же управляющих устройств, которые ведут процесс обучения (или педагогом), то такая обратная связь называется внешней. Таким образом, при внутренней обратной связи учащиеся сами анализируют итоги своей учебной работы, а при внешней это делают педагоги или управляющие устройства.

Третий принцип программированного обучения состоит в осуществлении долгового технологического процесса при раскрытии и подаче учебного материала. Выполнение этого требования позволяет достичь общепонятности обучающей программы.

Шаговая учебная процедура – это технологический прием, означающий, что учебный материал в программе состоит из отдельных, самостоятельных, но взаимосвязанных, оптимальных по величине порций информации и учебных заданий (отражающих определенную теорию усвоения знаний учащимися и способствующих эффективному усвоению знаний и умений). Совокупность информации для прямой и обратной связи и правил выполнения познавательных действий образует шаг обучающей программы.

В состав шага включаются три взаимосвязанных звена (кадра): информация, операция с обратной связью и контроль.

Последовательность шаговых учебных процедур образует обучающую программу – снову технологии программированного обучения.

Четвертый принцип программированного обучения исходит из того, что работа учащихся по программе является строго индивидуальной, возникает естественное требование вести направленный информационный процесс и предоставлять каждому учащемуся возможность продвигаться в учении со скоростью, которая для его познавательных сил наиболее благоприятна, а в соответствии с этим возможность приспосабливать и подачу управляющей информации. Следование принципу индивидуального темпа и управления в обучении создает для успешного изучения материала всеми учащимися, хотя и за разное время.

Пятый принцип требует использования специальных технических средств для подачи программированных учебных материалов при изучении ряда дисциплин, связанных с развитием определенных черт личности и качеств учащихся, например, хорошей реакции, ориентировки. Эти средства можно назвать обучающими, так как ими моделируется с любой полнотой деятельность педагога в процессе обучения.

Виды обучающих программ

Линейные программы представляют собой последовательно сменяющиеся небольшие блоки учебной информации с контрольным заданием. Обучающийся должен дать правильный ответ, иногда просто выбрать его из нескольких возможных. В случае правильного ответа он получает новую учебную информацию, а если ответ неправильный, то предлагается вновь изучить первоначальную информацию (рис. 1).

Фрагмент  линейной программы, предназначенный для изучения                       сопротивления проводников (физика 8 класс).

Разветвленная программа отличается от линейной тем, что обучаемому, в случае неправильного ответа, может предоставляться дополнительная учебная информация, которая позволит ему выполнить контрольное задание, дать правильный ответ и получить новую порцию учебной информации.

Фрагмент  разветвленной программы, предназначенный для изучения темы  «Вынесение множителя из по знака корня. Внесение множителя под знак корня». (алгебра 8 класс)

Адаптивная программа подбирает или предоставляет обучаемому возможность самому выбирать уровень сложности нового учебного материала, изменять его по мере усвоения, обращаться к электронным справочникам, словарям, пособиям и т.д

Адаптивность в темпе учебной работы и оптимальность обучения достигаются только путем использования специальных технических средств, в частности, компьютера, работающих по программе поиска наивыгоднейшего режима обучения и автоматически поддерживающих найденные условия.

В частично адаптивной программе осуществляется разветвление (дается другой вариант) на основе одного (последнего) ответа ученика. В полностью адаптивной программе диагностика знаний учащегося представляет многошаговый процесс, на каждом шаге которого учитываются результаты предыдущих.

Комбинированная программа включает в себя фрагменты линейного, разветвленного, адаптивного программирования.

Фрагмент  такой программы предназначенный для изучения темы                                                                         «Пропорция.  Основное свойство пропорции».(тетрадный вариант 6 класс)

Алгоритм. Пошаговые программы породили алгоритмизацию обучения – составление учебных алгоритмов. Алгоритм в дидактике – это предписание, определяющее последовательность умственных и/или практических операций по решению задач определенного класса. Алгоритм является как самостоятельным средством обучения, так и частью обучающей программы. 

На своих уроках в системе использую приём алгоритмизации, заключающийся в применении графической наглядности: опорных схем, таблиц, памяток, карточек-информаторов содержащих алгоритмы действий направленных на формирование знаний, умений, навыков и активизацию познавательной деятельности учеников. На уроке с направляющей помощью учителя в самом начале изучения трудной темы составляем опорные схемы или карточки-информаторы.

Такие алгоритмические предписания обеспечивают доступность учебной информации для обучающихся. Помогают слабым учащимся изложить материал самостоятельно, вселяют в них уверенность, создают ситуацию успеха («я – могу, я – умею»), активизируя познавательную деятельность на уроках.

Фрагмент  урока, предназначенный для изучения темы «Физические величины».

(алгоритм нахождения цены деления) (физика 7 класс)

Фрагмент  урока, предназначенный для изучения темы «Решение уравнений».

(алгоритм решения линейных уравнений) (математика 6 класс)

Как разновидность идей программирования в обучении возникает блочное и модульное обучение.

Блочное обучение осуществляется на основе гибкой программы, обеспечивающей ученикам возможность выполнять разнообразные интеллектуальные операций и использовать приобретаемые знания при решении учебных задач. Выделяются следующие последовательные блоки такой обучающей программы, предусматривающие гарантированное усвоение определенного темой материала:

• информационный блок;
• тестово-информационный (проверка усвоенного);
• коррекционно-информационный (в случае неверного ответа – дополнительное обучение);
• проблемный блок: решение задач на основе полученных знаний;
• блок проверки и коррекции.

Изучение темы  «Четырехугольники»  (геометрия 8 класс) и  «Свойства степеней» (алгебра 7 класс)

Модульное обучение (как развитие блочного) – такая организация процесса учения, при которой учащийся работает с учебной программой, составленной из модулей. Технология модульного обучения является одним из направлений индивидуализированного обучения, позволяющим осуществлять самообучение, регулировать ее только темп работы, но и содержание учебного материала.

Сам модуль может представлять содержание курса в трех уровнях: полном, сокращенном и углубленном.

Программный материал подается одновременно на всех возможных кодах: рисуночном, числовом, символическом и словесном.

Обучающим модулем называют автономную часть учебного материала, состоящую из следующих компонентов:

• точно сформулированная учебная цель (целевая программа);
• банк информации: собственно учебный материал в виде обучающих программ;
• методическое руководство по достижению целей;
• практические занятия по формированию необходимых умений;
• контрольная работа, которая строго соответствует целям, поставленным в данном модуле.

Перпендикулярные и параллельные прямые. ( математика 6 класс) 

Еще одним вариантом программированного обучения является технология полного усвоения знаний. После определения диагностично поставленных по предмету материал разбивается на фрагменты – учебные элементы, подлежащие усвоению. Затем разрабатываются проверочные работы по разделам (учебных элементов), далее организуется обучение, проверка – текущий контроль, корректировка и повторная, измененная проработка – обучение. И так до полного усвоения заданных учебных элементов и тем, разделов, предмета в целом.

Фрагмент  такой программы предназначенный для изучения темы                                                                         «Пропорция.  Основное свойство пропорции».(тетрадный вариант 6 класс)

Элементы технологии программированного обучения можно использовать не только при изучении нового материала, но и на этапах закрепления, обобщения и проверки знаний.

К программированным заданиям относятся различные перфокарты с выбором ответа, программированные диктанты (зрительно-слуховые), занимательные тесты с выбором ответа. Таблицы и алгоритмы вызывают у учащихся со сниженным интеллектом некоторые трудности лишь на начальных этапах использования. Перфокарта, дающая возможность правильного выбора ответа из серии предложенных, сокращает время проверки. Кроме этого, она позволяет осуществить самопроверку и взаимопроверку. Перфокарта  способствует выработке навыков самоконтроля. На выполнение программированного задания отвожу 3—5 минут .

Формы подкрепления правильности решения примеров и задач самые разнообразные:

1.Перфокарты с выбором ответов, зашифрованных геометрическими фигурами. Учащиеся, кроме задания составить и решить примеры, получают несколько возможных ответов к ним, «зашифрованных» геометрическими фигурами. Ученик, решив первый пример, сверяет свой ответ с данными ответами. Найдя, он «зашифровывает» его геометрической фигурой в тетради и т. д. в итоге получается геометрический ряд.

2. Перфокарты с указанием шифра. Задания составлены разной степени сложности и объема в зависимости от потенциальных возможностей обучающихся. Учащиеся получают ответы с указанием шифра (ответы располагаются вразброс). Ученик, решив первый пример, сверяет ответ с данными ответами, а на полях против решенного примера ставит шифр, в итоге получается цифровой ряд. Если ученик ошибся, то он не найдет ответа, ему снова придется решать пример до тех пор, пока он не решит его правильно, что имеет большое коррекционное значение, формирует настойчивость, терпение, ответственность за полученный результат.

3. Программированные диктанты (зрительно-слуховые).

1) Если вы согласны с утверждениями, высказанными мною, поставьте цифру 1, если вы считаете, что информация неправильная - ставьте 0. В конце диктанта дайте итоговый ответ. Работу нужно выполнить в быстром темпе.

а)36 + 3 - 6 = 33 (карточка)

б) чтобы найти неизвестное слагаемое, надо к сумме прибавить известное слагаемое и т. п.

2) Зрительно-слуховой диктант

Для зрительно-слуховых диктантов подбираю задания, которые расширяют общий кругозор, прививают любовь к родному краю, родине. С этой целью использую программированные буквенные цифровые задания, в ответе которых содержится краеведческая информация. Например: выполните вычисления, запишите в таблицу буквы, соответствующие найденным ответам, и вы узнаете «как первоначально назывался город Челябинск», «какое озеро самое чистое в Челябинской области» и «какое озеро в Челябинской области самое большое» и т. п.

Большой интерес у обучающихся вызывают занимательные тесты с выбором ответа. В предлагаемых тестах для учащихся даны математические задания вычислительного характера, для проверки выбора ответа, словесные формулировки познавательных вопросов и дополнительные сведения познавательного характера о животных и событиях. Данные занимательные тесты с выбором ответа провожу в начале урока, чтобы привлечь внимание учащихся к новому материалу, и в середине урока в качестве повторения, чтобы сменить вид деятельности и поднять интерес к изучаемой теме.

• Математические задания в тестах расположены в порядке возрастания сложности, форма их записи самая разнообразная: цепочки примеров простые и с разветвлением, таблицы, магические квадраты, удивительные квадраты. Разнообразная подача математического материала эмоционально воздействует на детей, способствует интеграции изучаемых в школе предметов, расширяет кругозор, развивает познавательную активность, тем самым побуждает их к самостоятельному познанию нового.

Достоинства и недостатки программированного обучения

Программирование обучение имеет ряд достоинств:

• мелкие дозы усваиваются легко,
• темп усвоения выбирается учеником,
• обеспечивается высокий результат,
• вырабатываются рациональные способы умственных действий,
• воспитывается умение логически мыслить.

Однако оно имеет и ряд недостатков, например:

• не в полной мере способствует развитию самостоятельности в обучении;
• требует больших затрат времени;
• применимо только для алгоритмически разрешимых познавательных задач;
• обеспечивает получение знаний, заложенных в алгоритме и не способствует получению новых. При этом чрезмерная алгоритмизация обучения препятствует формированию продуктивной познавательной деятельности.

Программированное обучение  -  это такое обучение, когда решение    поставленной задачи представлено   в виде строгой последовательности элементарных операций,   изучаемый материал подается  в форме строгой последовательности, каждый элемент которой содержит,   как правило, порцию нового материала и контрольный вопрос  или задание.

Программированное обучение предусматривает:

 - правильный отбор и разбиение учебного материала на небольшие порции;

 - частый контроль знаний;

 - переход к следующей порции лишь  после ознакомления учащегося   с правильным ответом или характером  допущенной им ошибки;

 - обеспечение возможности каждому ученику работать со свойственной ему,       индивидуальной скоростью усвоения,  что является необходимым условием активной   самостоятельной деятельности ученика по усвоению учебного материала.

Учащиеся с большим интересом относятся к программированным заданиям, проявляя при их выполнении максимум самостоятельности. Каждый ученик работает в доступном ему темпе. Ненужно отводить специального времени на проверку выполняемых заданий, следовательно, рационально используется время ученика и учителя на уроке. Подобные программированные задания делают процесс обучения интересным, личностно значимым для каждого ученика, формируют навыки самоконтроля, имеющие жизненно практическое значение.

Таким образом, программированное обучение получило новый толчок к развитию в связи развитием компьютерных технологий и становлением дистанционного обучения, внесло серьёзный вклад в разработку подходов к индивидуализации обучения на основе специально построенных учебных курсов индивидуального пользования.