Технологии обучения

Граф содержания дидактической единицы (учебной информации) - это множество учебных элементов содержания, построенное в определённых связях и отношениях. Он отражает выбранный преподавателем замысел построения и изложения учебного материала. Другими словами, эта логическая структура - (ЛС) представляет собой древовидную графическую классификационную схему - (граф *) (рис. 26), в которой имеются узлы (вершины) и дуги (рёбра), соединяющие эти узлы.

 

Рис. 26

 

В этих узлах графа располагаются УЭ, а «рёбра» показывают иерархические связи и соподчинения УЭ. Каждый узел следует рассматривать как символ, изображающий информацию и соответствующий только конкретному УЭ. В корне-вершине (1) этого дерева располагается исходный УЭ, от которого расходятся лучи к производным УЭ, размещённым на нескольких градациях логического графа. Каждая градация графа образуется логическим основанием (принадлежностью к определённой общности или собирательному понятию), в котором отражается одна из целей (задач, сторон) изучения исходного УЭ и по, которому классифицированы производные элементы на данной градации. Таким образом, исходный УЭ - (1) в процессе логического анализа дифференцируется на некоторое число производных УЭ, в которых отображаются диктуемыми целями обучения определённые свойства УЭ - (1) или его частные случаи. Названия УЭ показываются непосредственно на графе рядом с вершиной или обозначаются арабской цифрой с её расшифровкой в спецификации (таблице). Спецификацию можно использовать как проект, в котором выражены оперативные цели изучения каждого из перечисленных в ней УЭ. А именно, планируемое качество усвоения (уровень усвоения информации - a); намечённый показатель научности знания (ступени абстракции - b); универсальность умений (тип ООd) и др. Граф и спецификация разрабатываются и читаются совместно, они могут быть построены для темы, раздела, предмета, научной дисциплины и т.п. В качестве иллюстрации изложенного можно обратиться к рис.1 или рис.2, на которых изображены логическая структура личности выпускника УЗ и граф конкретной темы.

Таким образом, граф и таблица-список УЭ (спецификация) являются как бы моделью УчПр (если строится граф УчПр), а количественными характеристиками профильной цели: общее число УЭ – (N_УЭ),на которых должна быть усвоена деятельность, а также число порядков (оснований) графа – чем их больше, тем лучше структурирован учебный предмет.

Отбор же материала (информации) – УЭ для учебной программы производится из существующей научной дисциплины по следующей процедуре:

§ строится граф логической структуры - (ЛС) дисциплины и определяется число элементов в (ЛС) науки – (N_Н);

§ из ЛС науки осуществляется отбор определённого числа элементов, составляющих УчПр - (N_пр);

§ подсчитывается коэффициент полноты - (К_п) УчПр:

; (44)

При этом необходимо стремиться к возможно меньшему значению К_п при возможно более высоком качестве подготовки учащихся к практической деятельности по данному УчПр.

(45)

Показатель К_п может быть принят для характеристики, например, учебной программы или качества отработки факультетской Ц, и может подлежать непрерывной оптимизации.

Кроме того, общее число УЭ – (N_УЭ) можно считать одним из параметров, характеризующих опыт учащегося на этапе оперативного целеобразования. То есть широту опыта [18] учащегося можно приближённо охарактеризовать параметром (N_УЭ). А о чём говорит условие (45)? Оно говорит (при значениях (К_п) £ 0,6) о хорошей обобщённости учебного материала, удачном отборе ведущих УЭ науки – (N_Н). И именно поэтому его - (К_п) желательно минимизировать, а не увеличивать, несмотря на непрерывный рост (N_пр).

Таким образом, в качестве одного из параметров диагностичного описания целей - (Ц) на этапе оперативного целеобразования можно принять «широту опыта» - N. Остановимся на этом параметре подробнее. Целесообразная Уд студента выполняется всегда лишь на основе усвоения соответствующей информации. При этом правила и методы выполнения Д, как известно [19], называются ориентировочной основой действия - (ооd). Они-то (правила деятельности) и составляют содержание обучения -(СО). А совершенство опыта и Д личности определяются полнотой и точностью владения ood.

Типичная проблема ТДС и практики формирования СО в ВШ - обоснованный отбор содержания из науки. Если учесть, что по данным науковедов, информация в современном мире возрастает со скоростью 200 мл. слов в час (тогда как человек за это время способен усваивать в среднем лишь 0,1 страницы новой информации), то уместен следующий вопрос. Где выход из дидактического капкана, в который легко попадают многие методисты, бездумно перегружая учащихся и делая для них объективно невозможным прочное усвоение (осознанное и глубокое усвоение предлагаемого СО)? А как же описать и измерить широту опыта? Содержание любого УчПр - это всегда определённая информация об объектах, явлениях, процессах или методах Д, характерных для данной профессии. Только составом объектов, явлений и методов Д отличаются УчПр. Хотя некоторые учебные дисциплины могут иметь и общие объекты или явления. Между ними существуют межпредметные связи. Информация об объективно существующих объектах, явления и методах Д из определённой области окружающей нас действительности образует ту или иную отрасль науки. Объём I растёт лавинообразно, и никому не под силу изучить всё содержание какой-либо отрасли науки. А вот усвоить основные методы мышления и Д в данной научной области - задача вполне посильная для любого человека. Надо лишь правильно отобрать наиболее репрезентативные объекты из науки. В разделе 3.4.0. было введено понятие учебного элемента - (УЭ) в качестве учебной единицы - (у.е.). Из УЭ состоит любая учебная программа и учебные предметы, которые отличаются и составом, и количеством содержащихся в них УЭ. Составитель, к примеру, программы должен чётко обосновать целями обучения необходимость включения в неё каждого УЭ, а для этого желательно, чтобы при составлении и анализе программы, содержащиеся в нём УЭ были бы хорошо обозримыми, воспринимались бы в целом и во взаимосвязи. Этому требованию, как показано выше, отвечает методика построения логической структуры СО. Действительно, все УЭ в ЛС отображены наглядно, содержание лишено неопределённости и двусмысленности словесных формулировок. Подсчёт числа УЭ - N даёт возможность сравнить содержание отдельных тем и предметов. То есть СО, представленное в виде ЛС вместо словесных учебных программ, - существенный шаг вперёд в научном обосновании содержания УчПр - СО.

И все-таки, в чём необходимость и преимущества ЛС? Прежде всего, следует заметить, что граф – это не только изобретение СиА, а инструмент выявления содержания и структуры (И), а так же – атрибутика системной структурно-логической технологии критериально-ориентированного обучения - (ССЛТхКОО), излагаемой и развиваемой в данной монографии. Практика широкого распространения графов выявила и другие положительные стороны применения графов [64, 43, 63,18]:

а) удобная основа для выявления основной (И) и отделения от неё второстепенной, рационализации внутрипредметных и межпредметных связей, распределения разделов между преподавателями;

б) помогает совершенствованию логичности и последовательности изложения УчПр;

в) можно выдавать графы учащимся при подготовке к экзаменам вместо вопросов;

г) обучение учащихся методике построения графа способствует самостоятельному усвоению темы и развитию мышления;

д) наблюдается повышение интереса со стороны учащихся к процедуре построения ЛС и изучению УчПр, а, следовательно, и успеваемости;

е) граф и спецификация служат основой разработки системы контроля усвоения, а также тестов, обучающих программ, методических комплексов;

ж) применение графов и спецификаций в форме матриц или «моделей знаний» в экспертных обучающих системах (для отражения логических связей УЭ) (см. 3.4.1.0).

, (46)

 

где m_ij - типы связей УЭ - (+1 – тесные; -1 - слабые; 0- отсутствие);

i - номера УЭ по вертикали;

j - номер УЭ по горизонтали.

М_S - матрица связи УЭ.

Матрицы связей в наглядной форме отражают содержательные и смысловые связи между учебными дисциплинами (междисциплинарные связи), темами (внутрипредметные связи) или вопросами темы (внутритемные связи). Любая матрица строится по правилу: на пересечении строк и столбцов отмечается, например, знаком «+» или цифрой «1» наличие связей анализируемыми дидактическими единицами (вопросами, темами, дисциплинами). На диагонали треугольной матрицы проставляются уровни усвоении (обученности) тем, вопросов и т.п. Почему треугольной матрицы? Дело в том, если связи содержания не противоречат законам формальной логики, то при правильно построенной последовательности рассматриваемых структурных единиц матрица будет диагональной (треугольной) и ниже её диагонали не окажется заполненных клеток [25]. Если этого нет, то корректировкой содержания и изменением последовательности его изучения добиваются правильной логической последовательности изучения учебного материала. В приложении 4.3 приведён пример [25] построения матрицы внутренних связей. Строка означает использование содержания каждого вопроса для изучения последующих вопросов. Столбец - опора каждого вопроса на последующие. На пересечении строк и столбцов цифрой «1» указано наличие связи между соответствующими вопросами, а цифрой «0» - её отсутствие. Треугольная форма рабочего поля матрицы свидетельствует о правильном выборе последовательности изучения вопросов темы. На рис.27 представлен другой вариант построения матрицы связей между УЭ конкретной темы (3.4.1), где на диагонали указаны уровни усвоения - a каждого УЭ, а знаками (+1) отмечено наличие сильной связи; (-1) - наличие слабой связи; «0» - отсутствие всякой связи. В матрице при желании могут быть добавлены столбцы, в клетках которых указывается наличие или отсутствие связей УЭ с УЭ из других дисциплин (разделов, модулей, тем) [44].