Современные модели обучения

     Этот  подход был развит Б.С. Блумом. Он предположил, что способности ученика определяются его темпом учения не при фиксированных усредненных, а при оптимально подобранных для данного ребенка условиях. Б.С. Блум изучал способности учащихся при обучении разным предметам в условиях, когда время на изучение материала не ограничивается. Он выделил следующие категории учащихся: 
     1) малоспособные, которые не в состоянии достичь заранее намеченного уровня знаний и умений даже при большой продолжительности обучения, 
     2) талантливые (около 5%), которым нередко по силам то, с чем не могут справиться остальные, и которые могут учиться в высоком темпе, 
     3) обычные учащиеся, составляющие большинство (около 90%), чьи способности к усвоению знаний и умений определяются затратами учебного времени.

     Эти данные легли в основу предположения, что при правильной организации обучения и особенно при снятии жестких временных рамок около 95% учащихся могут полностью усваивать все содержание обучения.

     Реализуя  данный подход, Дж. Блок и Л. Андерсон на практике разработали соответствующую  общедидактическую систему обучения по модели полного усвоения. Исходным моментом является общая установка, которой должен проникнуться учитель: все его ученики способны полностью усвоить необходимый учебный материал; его задача - правильно организовать учебный процесс, чтобы дать им такую возможность. Используя специальные процедуры конкретизации целей, учитель проводит детальное уточнение целей обучения для курса в целом, составляет перечень конкретных результатов обучения, которые он должен получить к концу курса. На этой основе составляются тесты для проверки достижения запланированных целей по всему материалу курса.

     Обучение  на основе полного усвоения получило широкую международную известность. У себя на родине, в США, оно охватило ряд школьных округов; эксперименты по этой модели ведутся в школах ряда стран мира - Австралии, Великобритании, Бельгии, Бразилии, Индонезии, Южной Кореи и др. В отличие от многих других педагогических поисков разработки по этой модели отличаются устойчивыми чертами и являются воспроизводимыми по ряду основных признаков. Это дает возможность обзора экспериментальных данных, оценивающих результаты ее применения. Данные, полученные американскими, австралийскими и южнокорейскими исследователями, свидетельствуют о том, что система обучения на основе полного усвоения дает хорошие результаты для учащихся, обдадающих различным уровнем интеллектуального развития. При этом у тех, кто, по данным интеллектуального тестирования, считаются "слабыми", успеваемость значительно повышается; заметно повышается она и у детей с высокими показателями интеллектуального развития.

     В массовых экспериментах, проведенных  в 70-е годы в средних школах Южной  Кореи и охвативших около 50 тысяч  учащихся, у 75% были такие результаты обучения, которые традиционно достигались  лучшими учениками, обычно составлявшими 10-12% от общего числа. Эксперименты, проведенные в ряде других стран, показали, что применение данной модели обучения дает возможность среднему ученику добиться результатов, превосходящих по своему качеству результаты, которых достигают от 80 до 85% учеников при обычном обучении.

     Значительный  интерес представляет опыт применения модели полного обучения в 80-х годах  в Эстонии. Была отработана методка  применительно к условиям классно-урочного обучения, в результате чего успеваемость улучшилась на 60%, достижение целей обучения на уровнях понимания и применения увеличилась более чем в 3 раза. Уточнены также временные затраты, которые, по данным зарубежных исследователей, при работе по этой системе возрастают от 10 до 50%. Судя по опыту обучения в Эстонии, эти затраты на первых порах превышают традиционное учебное время на 50%, однако постепенно дополнительные затраты времени снижаются; кроме того, они оправдываются долгосрочным эффектом полного усвоения, который сказывается на более высокой результативности последующего обучения. Своего рода "побочным" эффектом является ценная возможность уточнять временные рамки прохождения намеченных программой разделов, обоснованно пересматривать эмпирически или волюнтаристски установленные нормы распределения учебного времени и тем самым предотвращать перегрузку учащихся, повышать отдачу труда учителя [3,c.15].

     Модель  автоматизированных обучающих систем.

     В настоящее время разработано  большое число электронных учебных  материалов, в качестве которых выступают  электронные учебники, электронные  учебные пособия, автоматизированные обучающие системы и т.п. Существующие электронные учебные материалы решают те или иные задачи обучения с большей или меньшей эффективностью, которая определяется, прежде всего, степенью управляемости обучаемым в процессе обучения. В условиях нарастающего интереса, к созданию различных вариантов электронно-методических материалов возникает необходимость в классификации этих материалов с целью оценки их различия и определения области применения. Уже существует ряд классификаций обучающих систем по различным их свойствам. Однако нет классификации, отражающей управляемость обучаемого системой, что при расширяющемся использовании электронных учебных материалов, является важным на данный момент.

     Предлагаемая  ниже классификация ранжирует различные реализации электронных учебно-методических материалов по распределению ролей между обучаемым и системой, реализуемых ими в процессе обучения. Систематическими исследованиями проблем обучения первыми занялись психологи через изучение психофизиологических особенностей обучаемых. В психологии обучение понимается так же как в педагогике - усвоение обучаемым определенной системы знаний, умений и навыков. При этом, с точки зрения психологии, важную роль в обучении играет память, т.е. такие важнейшие психические процессы, как запоминание и забывание, характеризующие усвоение знаний. В результате экспериментов психологов, были получены различные коэффициенты и зависимости, на основе которых были созданы первые модели обучения (так, например, модель Эббингауза, детерминированная формула Терстоуна. Позднее данные модели были переведены в вероятностную форму [3, с.4]. Данные модели используются разработчиками систем на последующих этапах развития моделей обучения.

     Идея  автоматизации учебного процесса на данном этапе сводилась к использованию, главным образом, различных технических средств обучения (ТСО), дополняющих учебный процесс. Все разработки были направлены на создание обучающей технической среды. При этом технологичность  процесса обучения определялась объемом применения ТСО как дополнительного средства обучения [5,с.91]. Постепенно исследователи переходили к идее применения ТСО не как дополнения учебного процесса, а как устройства, берущего на себя некоторые функции учителя. Т. к. ТСО не обладали свойством управления учебным процессом, реализация с их помощью функций учителя, т.е. замена учителя техническим средством для управления или сопровождения хотя бы части учебного процесса было невозможно. В результате исследователи пришли к необходимости осмыслить сам учебный процесс, формализовать его и описать как технологический процесс.

     На  данном этапе учебный процесс  стал объектом исследований. Был исследован сам учебный процесс, а так  же различные способы его организации, основанные на различных педагогических методах. При этом основной принцип построения учебного процесса заключался в системе последовательных, четко описанных действий, выполнение которых ведет к заранее запланированной цели. Первым результатом этих исследований и одновременно основой последующих моделей обучения в начале 60-х годов XX века стала модель программируемого обучения, представленная во множестве изданий. Сутью данной модели является адаптация учебного процесса под четко заданные цели. Цели представлены некоторым эталонным результатом, например, заданные правильные ответы. После сравнения результата с эталоном ставится оценка, которая является единственной характеристикой обучаемого. В зависимости от оценки выбирается следующий этап учебного процесса, при неудовлетворительной оценке могут быть выбраны и альтернативные способы изложения материала. Такие модели могут быть реализованы как линейными так и разветвленными схемами обучения. При использовании только одной характеристики обучаемого идея о построении его модели не рассматривается, объектом управления остается сам учебный процесс, уже внутри которого находится объект – обучаемый.

     Данный  этап охарактеризован реализацией  идей программированного обучения в  электронных учебно-методических материалах (например, АОС) на основе метода пакета прикладных программ. Основным принципом данного метода является разделение библиотеки стандартных программ и программ, управляющих ресурсами машины и библиотекой. Для взаимодействия пользователя с системой используется диалоговый компонент со специальным входным языком, позволяющим давать четкие команды вызова обучающей системе. Схема процесса обучения в АОС следующая: обучаемому предъявляется порция обучающей информации (ОИ), дается проверочное задание, осуществляется проверка правильности ответов и определяется следующая порция ОИ. При линейной схеме обучения план обучения задается разработчиками заранее с расчетом на среднего обучаемого и не корректируется в процессе обучения. Несколько позднее, реализовали разветвленные (более сложные) схемы обучения, в которых обучаемые были разделены на группы и план обучения задавался для каждой группы отдельно с расчетом на среднего обучаемого этой группы. Характеристикой обучаемого является номер его группы или оценка. Отнесение обучаемого к группе или оценка определяется только по его ответам. Метод ППП позволяет реализовать данные схемы: входной язык диалогового компонента достаточен для принятия ответов обучаемого, а программа, управляющая библиотекой, способна вызвать программы расчета оценок обучаемого и выбрать следующий этап учебного процесса.

     В качестве примера АОС, разработанных на базе ППП в приведена архитектура системы СПОК; состоящей из четырех компонентов, каждый из которых направлен на работу с определенной категорией пользователей (авторы, обучаемые, преподаватели и диспетчеры). АОС с разветвленными схемами обучения позволяли задавать индивидуально план обучения для каждой группы обучаемых, однако такие планы обучения все равно рассчитаны на среднего обучаемого, но уже для группы. Исследователи пришли к пониманию что для эффективного управления таким сложным объектом, как обучаемый, для которого невозможно заранее создать точной и полной траектории обучения, необходимо индивидуализировать процесс обучения для каждого обучаемого, а для этого системе необходимы знания об обучаемом, изучаемой им среде и возможностях управления учебным процессом. Для получения большей эффективности управления обучаемым исследователи обратились к более глубокому изучению понятия «адаптации». Адаптация, как процесс приспособления к объекту управления имеет несколько иерархических уровней, соответствующие различным этапам управления обучаемым:

     Параметрическая адаптация реализуется путем  подстройки значений параметров модели обучаемого под его текущее состояние. Структурная адаптация реализуется путем перехода от одной структуры к другой, структуры должны быть родственными между собой, но отличаться набором параметров и связей между ними. Например, при разветвленной схеме обучения для каждого типа обучаемого определена соответствующая модель, отличающаяся структурой с моделями других типов обучаемых. Такая структурная адаптация называется адаптацией по статической структуре. Другим способом реализации структурной адаптации является адаптация по функциональной структуре, что предполагает изменение функций управления программой обучения, т.е. изменение схемы взаимодействия системы и обучаемого. Функциональная структурная адаптация и адаптация по статической структуре так же могут быть реализованы системами «без памяти» и системами «с памятью».

     Адаптация объекта управления. Всякий объект представлен в системе ограниченной моделью, все не попавшие в модель параметры и структуры считаются  внешней средой. Данная адаптация  реализуется путем расширения модели за счет добавления в модель новых параметров или структур из внешней среды. Адаптация целей реализуется за счет выбора нового множества целей из множества возможных целей, определенных априори в системе. Все предыдущие уровни адаптации направлены на достижение целей, поставленных перед системой.

     Для реализации всех рассмотренных уровней  адаптации в моделях с разветвленной  схемой обучения не хватало «знаний» об обучаемом. Это привело к созданию моделей обучения, в которых для  управления процессом обучения используются модели об обучаемом наряду с наличием в системе экспертных знаний о предмете изучения и педагогических методах. Реализацией данного подхода стало появление в 1982 году новых структур обучающих систем на базе метода экспертных систем (ЭС). Главным отличием данной модели обучения от предыдущих, является возможность не закладывать априори последовательность шагов обучения, т. к. она строится самой системой в процессе ее функционирования, что и позволяет строить для каждого обучаемого индивидуальный план обучения [2,c.26].

     Данные обучающие системы способны выполнять параметрическую и структурную адаптации. Однако, в случае возникновения задачи, для решения которой у системы не достаточно знаний, задача остается не решенной. Это говорит о не достаточности параметров в структуре моделей обучаемого или несоответствии цели, преследуемой системой, целям объекта обучения. В данных системах экспертные знания о предмете и методах изучения должны быть полными, проектироваться априори и в процессе обучения не изменяться. Кроме того, работа системы направлена на достижение одной фиксированной, априори определенной цели обучения. Это делает невозможным реализацию адаптации целей обучения и тем более адаптацию объекта обучения.