Учебная деятельность — функциональный вход информации в процессе усвоения
Человек наделен от природы универсальным набором органов чувств, позволяющим ему успешно ориентироваться в окружающей среде и извлекать нужную ему информацию. Однако хорошо известно, что, чтобы увидеть, одних глаз недостаточно, как недостаточно ушей, чтобы услышать. Чтобы увидеть, надо смотреть, чтобы услышать, надо слушать, чтобы понять вкус, запах или консистенцию, надо пробовать. Другими словами, органы человеческих чувств управляются и направляются человеком на соответствующие действия по извлечению необходимой информации и передаче ее в мозг для обработки. Эта особенность очень существенна для обучения. Еще К. Д. Ушинский, объясняя причины низкой успеваемости школьников, говорил, что главной из них является тот факт, что учащиеся просиживают битые часы в классах без мысли в голове, без дела в руках. А при такой пассивности, все «входы» информации в головы учеников плотно закрыты, и знания остаются висеть в классном воздухе. Психологам давно известна эта особенность человеческого учения, и они давно изучают структуру учения человека, называя ее «познавательной (или учебной) деятельностью». В результате исследований познавательной деятельности человека выявлено, что она может совершаться различными способами и имеет некоторое множество возможных структур, которые выбираются человеком по еще недостаточно понятным правилам и зависимостям от познавательной задачи и условий обучения. Подробное описание различных структур познавательной деятельности, называемых «теориями обучения», является задачей психологической науки, педагогика же выбирает наиболее подходящие из них для построения дидактического процесса. Наиболее изученными в настоящее время можно считать несколько теорий, показанных в виде логической структуры, на рис. 17. На первой градации графа названы пять наиболее известных структур познавательной деятельности, применяемых на практике или описанных в психологической литературе. Первая из этих структур хотя и составляет основную методику организации познавательных действий учащихся в традиционной педагогической системе менее всего описана в психологии. Мы называем ее «элементарное общение». Это внешне видимое взаимодействие учителя и ученика, совершаемое в учебной аудитории и являющееся наиболее естественным и наиболее примитивным дидактическим процессом. На выполнение дидактического процесса, основанного на элементарном общении, не требуется никакой предварительной педагогической подготовки, поскольку способность к нему (общению) задана каждому человеку от рождения. Она обеспечивает ему вхождение в человеческое общество и выживание в нем. Будучи наиболее простым и примитивным, дидактический процесс, основанный на элементарном общении дает и наиболее низкие результаты обучения по всем перечисленным выше параметрам. На рис. 18 условно показаны кривые эффективности обучения, построенного с использованием разных структур познавательной деятельности. Из рисунка понятно, что наибольшей эффективностью обладает процесс, характеристическая кривая которого обладает наибольшей крутизной подъема над осью абсцисс. Так, из показанных на рисунке кривых, кривая «1» характеризует наиболее эффективный процесс: за наименьшее время «Т1» достигнут заданный уровень усвоения. Для дидактического процесса общения кривая самая пологая из всех известных процессов, поэтому любая активизация учащихся в обучении порождает процесс эффективнее общения. Это объясняется тем, что в процессе общения учащемуся не задается никакая заранее продуманная система познавательных действий, и его восприятие поступающей информации никак не регулируется, поэтому И; усвоение ее весьма бедное. Психологи давно ищут ту оптимальную систему познавательных действий, с помощью которой можно было бы достичь наивысшей эффективности обучения людей. Однако выполненные до сих пор исследования приводят к выводу, что такой системы просто не существует: человек в разных обстоятельствах обучения может применять разные познавательные действия для достижения усвоения. Система познавательных действий, которые используются учащимся в обучении, назвали «алгоритмом функционирования» АФ. Алгоритмом она называется, потому что это всегда четкая последовательность действий, приводящая к одному и тому же результату при использовании ее разными учащимися. Алгоритмом функционирования — названа потому, что описывает функционирование учащегося в процессе усвоения им знаний и действий. Рассматривая подходы разных исследователей к пониманию структуры познавательной деятельности человека, нельзя не заметить их аспектный, «кусочный» характер: бихевиористы рассматривают ее как мелкошаговую структуру, а гештальт-психологи увидели ее целостный характер. В то же время, каждая теория учения человека утверждает, что познавательная деятельность человека состоит из последовательной совокупности универсальных действий, которые учащийся всегда выполняет независимо от того, что он усваивает — физику или лирику. Различие между теориями состоит, как будет показано ниже, в содержании этих познавательных действий. Обобщая все известное психологии об учебной деятельности человека, можно составить схему универсальной структуры для любой мыслимой теории усвоения, любого АФ и описать ее следующей символической формулой в виде условной суммы четырех компонент:
АФ = ОД + ИД + КД + КОР,
где: ОД — ориентировочные действия;
ИД — исполнительские действия;
КД — контрольные действия;
КОР - корректировочные действия.
Рис. 17.
Рис. 18.
В каждой теории усвоения эта формула наполняется своим содержанием, в зависимости от того, как авторы теории представляют себе сами познавательные действия учащегося. Универсальная схема АФ показана на рис. 19. Каждый этап АФ, в свою очередь, состоит из вполне определенных действий учащегося по обработке учебной информации в процессе ее усвоения. Так, на этапе ОД учащийся выполняет действия по осознанию целей обучения: записывает требования к его знаниям в терминах показанных выше параметров. Затем он знакомится с общим планом содержания предмета либо по оглавлению учебника, либо (что предпочтительнее) по его логической структуре. Наконец, знакомится по специальному вводному тексту или рассказу учителя с особенностями методики предстоящего обучения. Таким образом, этап ОД позволяет учащемуся подготовиться к осознанному выполнению последующих действий АФ и полноценному усвоению предмета. Усвоение на этапе ОД контролируется (как и на всех других этапах) с помощью специальных тестов. Только по достижении учащимся усвоения выше чем 0,7 по Ку, он допускается к следующему этапу АФ.
Рис. 19.
На этапе ИД вступает в полную силу та теория усвоения, на которой базирует свое преподавание учитель или пишет свой учебник автор. При этом, учитель или автор проектирует систему познавательных действий учащегося на этом этапе усвоения как процесс постепенного восхождения по уровням усвоения и степени автоматизации. Изучение учебного материала можно начинать с любой ступени абстракции и осознанности, доступных учащимся, тогда как уровень усвоения и автоматизация требуют обязательной постепенности и полноценности в развитии знаний и действий от исходного к конечному уровням. Постепенность означает, что ни один уровень усвоения не может быть пропущен в ходе обучения, если на нем не достигнут Ку = 0,7 и выше. Последнее есть условие полноценности или завершенности обучения. В практике обучения делаются две кардинальные ошибки, ответственные за неуспеваемость учащихся: 1) как правило, пропускается отработка деятельности на первом уровне и учащимся сразу после этапа ОД предлагаются задачи второго-третьего уровня усвоения; 2) учащиеся переходят к изучению нового учебного материала, когда предшествующий еще не освоен с Ку = 0,7.
На этапе КД (при пооперационном контроле усвоения) используются тесты успешности усвоения, которые из всех возможных методов контроля усвоения (устные опросы и письменные работы) дают наиболее точные и надежные данные о качестве усвоения знаний учащимися, пригодные для принятия обоснованных решений. Тесты ориентированы на приведенные выше диагностичные параметры качества знаний. Результаты тестирования являются воспроизводимыми при сомнениях в показателях. Поскольку параметры Н — число УЭ, «а» — ступень абстракции, «О» — степень осознанности, однажды заданные как цель обучения, в процессе обучения не изменяются, то тестами измеряется только восхождение учащегося по уровню усвоения — Ку и автоматизации — Кн.
Тесты успешности усвоения
Тесты, как правило, предъявляются в письменном (наглядном) виде. Смысл теста и его отличие от любого другого варианта контроля знаний может легко быть понят из его символической формулы:
Тест = Задание + Эталон.
Формулировка задания в соответствии с рассмотренными выше параметрами качества усвоения деятельности и наличие эталона (то есть полного и правильного решения теста, в котором выделены существенные операции теста), составляет основную специфику теста как средства объективного контроля качества знаний учащихся. Из эталона устанавливается общее число существенных операций теста — м, а по ответу испытуемого — число правильно выполненных им существенных операций п, после чего подсчитывается коэффициент усвоения — Ку = п/м. Основным в построении тестов является создание адекватного задания и соответствующего ему эталона. Поскольку тесты создаются для проверки уровня усвоения заданного содержания обучения, то очевидно, что они также различаются по уровням усвоения.
Тесты первого уровня, в соответствии с понятием первого уровня усвоения, должны проверять качество узнавания учащимся ранее изученного учебного материала. Это тесты на узнавание. Они содержат одновременно и задание, и ответ, а от учащегося требуется узнать их соответствие. По форме различают три типа тестов первого уровня: опознание, различение и классификация.
Заданиями тестов на опознание являются простые, естественные вопросы типа: «Является ли педагогика наукой о педагогических системах?» Возможные ответы: «да» или «нет». Эталон: «да». Число существенных операций в этом тесте: м = 1, одна операция, так как для ответа надо выполнить одно действие — сделать один выбор между «да» и «нет».
На примере этого теста приведем требования к созданию педагогически корректного теста:
1. Задание теста должно быть содержательно валидным, то есть построено на содержании, которое учащемуся должно быть известно из предшествующего обучения.
2. Задание теста должно быть функционально валидным, то есть тест должен проверять то, для" чего его используют.
Так, приведенный выше тест первого уровня на опознание функционально валиден, поскольку он требует действия узнавания и в нем самом содержится ответ. Тест превратится в функционально не валидную пробу для первого уровня, если к содержанию теста добавить, казалось бы, естественный вопрос: «Почему?» В этом случае тест превращается в тест второго уровня, так как требует воспроизведения некоторой информации по памяти, без подсказки, обязательной для тестов первого уровня.
3. Задание теста должно быть простым, то есть содержать одну задачу данного уровня. Так, в предыдущем примере добавление вопроса «Почему?» нарушает сразу два требования к тесту: его функциональную валидность и его простоту.
Рассмотрим теперь под углом зрения приведенных выше требований другие виды тестов успешности усвоения.
Задание теста на различение обладает некоторой искусственной формой, не часто встречающейся в реальной обстановке. Задание теста содержит как вопрос, так и варианты ответов для выбора. Между вопросом и выбором ответа никаких действий, кроме прямого выбора, производить не требуется. Вот пример такого теста: «Укажите какой из приведенных коэффициентов является коэффициентом уровня усвоения: а) Ку; б) Ка; в) Кн?»
Эталон: а) да, б) нет; в) нет.
Число операций теста: м = 3, поскольку оценивается каждая альтернатива. Тест валиден по всем, приведенным выше требованиям: 1. Информация о Ку усвоена ранее; 2. В тесте содержится решение (соотнести Ку и его название), его надо лишь узнать; 3. Тест простой.
Задание теста на классификацию представляет собой задачу на сопоставление взаимно соответственных элементов. К примеру:
«Укажите соответствие понятий и их обозначений»
| 1. Уровень усвоения | 1/Н |
| 2. Число УЭ | 2/О |
| 3. Автоматизация | 3/б |
| 4. Осознанность | 4/t |
Эталон: 1-3/; 2-1/; 3-4/; 4-2/.
Число операций в тесте классификации для удобства подсчетов принимается равным числу соотнесений: м = 4, хотя на самом деле учащийся многократно сканирует предлагаемые варианты ответов.
Как легко убедиться, этот тест также отвечает всем требованиям, предъявляемым к тестам первого уровня.
Тестами второго уровня усвоения проверяется умение учащегося воспроизводить усвоенную информацию по памяти без внешней подсказки и решать на этой основе типовые задачи. Типовой задачей считается такая задача, условия которой допускают непосредственное применение усвоенных алгоритмов, правил или формул для ее разрешения.
Различают три разновидности тестов второго уровня: тесты-подстановки, тесты конструктивные и типовые задачи.
Тесты подстановки требуют от учащегося дополнить высказывание, представленное в любой форме: речевой, символической, графической, материальной и пр. при наличии намека на число элементов ответа.
Речевая форма: «Педагогика это наука о... системах».
Эталон: педагогических, м = 1.
Символическая форма: «Дополните формулу: Ку = —».
Эталон: п/м; м = 2.
Графическая форма: «На графике покажите этап обучения и этап самообучения».
Эталон: 0—0,7 этап обучения; 0,7—1,0 этап самообучения.
Число операций м = 2.
Материальная форма (при изучении техники): «Укажите недостающий элемент (элементы) в конструкции».
Эталон: элементы; м — число элементов.
Конструктивные тесты требуют от учащихся воспроизведения информации по памяти без намеков и подсказок. Вот как будут выглядеть приведенные выше тесты-подстановки в конструктивном виде:
«Что такое педагогическая наука?»
Эталон: «Педагогическая наука это теория педагогических систем».
Подчеркнутое в эталоне это существенные операции теста, поэтому м = 3.
«Напишите формулу для подсчета коэффициента усвоения».
Эталон: Ку = п/м. В тесте м = 4, а именно: воспроизведение и расстановка всех элементов формулы Ку; п; /; м. Заметьте: знак деления — тоже операция.
«Начертите графики процессов обучения и самообучения».
Эталон: график в 1) координатах «б-Т»; 2) кривая процесса усвоения; 3) обозначение участка обучения (Ку = 0-0,7); 4) обозначение участка самообучения (Ку = 0,7-1,0). Число операций м = 4.
«Из деталей данного набора соберите механизм».
Эталон: собранный механизм из «м» деталей. Число операций равно м.
Тесты типовые задачи требуют от учащегося воспроизведения известного правила действия и применения его для получения искомого результата.
Например: «Учащийся выполнил батарею тестов первого уровня, состоящую из 10 тестов с 4 вариантами ответа в каждом тесте? и даны 32 правильных ответа. Каков Ку этого ученика?»
Эталон: 1) Ку = п/м; 2) м = 10×4 = 40; 3) Ку = 32/40 = 0,8.
Число операций м = 3.
Второй пример: «Поставьте оценку данному учащемуся по 12-балльной шкале».
Эталон: 1) по табл. 3, на первом уровне, при Ку = 0,8, оценка 2 балла. Число операций м = 1.
Тесты третьего уровня это нетиповые задачи, которые требуют от учащегося эвристической деятельности, то есть преобразования исходных условий и, часто, поиска дополнительных данных для подведения задачи под типовой алгоритм. Например: «Учащийся выполнил тест второго с Ку = 0,6. Какую оценку ему поставить по 12-балльной шкале?»
Эталон: 1) Учащийся не усвоил предмет на втором уровне; 2) Надо провести его тестирование на первом уровне; 3) На основании величины Ку по первому уровню решить вопрос об оценке. Число операций в тесте м = 3.
Тесты четвертого уровня это проблемы, никем ранее не исследованные и решение которых никому не известно, поскольку его просто еще нет. Тесты четвертого уровня не имеют эталона по причине их проблемности. В качестве заместителя эталона может быть использовано мнение компетентных независимых экспертов или проверка решения независимым исследователем. В качестве примера теста четвертого уровня по педагогике можно предложить следующую проблему: «Предложите экспресс-метод (или тест) для группирования школьников в гомогенные классы по их способностям». Выше мы предложили решать эту проблему путем длительного (с детского сада до конца начальной школы) наблюдения деятельности, успешности ее и предпочтений учащегося к изучаемым предметам, для ответа на вопрос о его врожденных доминантных способностях. Надежный экспресс-метод или тест пока никем и нигде не создан, а поэтому и эталона пока нет. В учебной обстановке могут быть использованы псевдотесты четвертого уровня для выделения наиболее одаренных учащихся. В качестве таких тестов и эталонов к ним могут быть использованы уже решенные проблемы, заведомо неизвестные учащимся.
Коль скоро выше был применен термин «псевдотесты», то на нем следует остановиться несколько подробнее. В приведенном выше описании тестов их различение основано на особенностях деятельности, которую выполняет учащийся для решения проблемы, содержащейся в тесте. Так, в тестах первого уровня это деятельность по узнаванию ранее усвоенного УЭ при повторной встрече с ним. В тестах второго уровня — деятельность по воспроизведению по памяти ранее усвоенной информации. В тестах третьего уровня это деятельность по реконструкции (преобразованию) ранее усвоенной информации и переносу ее в новые условия деятельности. Наконец, в тестах четвертого уровня это деятельность по развитию ранее усвоенной информации и созданию новой информации о деятельности с известными УЭ или открытие новых УЭ.
В отличие от показанного различения тестов по виду деятельности, в практике создания сотен и тысяч разнообразных тестов многими авторами и организациями, даже такими уважаемыми и мощными гегемонами на рынке тестирования, как американский ETS (Educational Testing Service) и заполонивший всю Америку SAT-тест (College Entrance Examination Board Scholastic Aptitude Test), различение тестов строится на основе их внешнего вида. Так, если в конце теста дано несколько ответов для выбора, то такие тесты относят к тестам различения (multiple или single choice tests), хотя задача, поставленная в тесте, может относиться ко второму или даже третьему уровню усвоения. В батарее тестов сосуществуют, таким образом, рядом тесты разных уровней, а оцениваются их решения одинаково, что на самом деле означает отсутствие всякой объективной оценки. Вот примеры таких псевдотестов первого уровня из батареи тестов SAT:
1. Тест второго уровня: «Если х + 6 = 9, тогда 3х +1 =? а) 3; б) 9; в) 10; г) 34; д) 46». Понятно, что решить этот тест никаким узнаванием невозможно. Надо припомнить сначала алгоритм решения таких уравнений, решить уравнение, и лишь затем выбрать ответ, совпадающий с результатом решения. Это тест второго уровня, хотя по виду он может быть отнесен к тестам первого уровня.
2. Тест третьего уровня: «Пальто и шляпа вместе стоят 125 руб. Пальто стоит на 25 руб. дороже шляпы. Сколько стоит пальто? а) 25; б) 50; в) 75; г) 100; д) 125 руб.». В этом тесте надо сначала составить уравнение, а уже затем решить его. Это тест третьего уровня, хотя опять же по внешнему виду он похож на тест различения первого уровня.
Наряду с приведенными псевдотестами первого уровня, в батарее SAT содержатся тесты такого вида: «Если х положительное число в равенстве 12х = Р, то Р: а) положительное четное число; б) отрицательное четное число; в) положительное нечетное число; г) отрицательное нечетное число». Это тест первого уровня по узнаванию положительных и отрицательных четных и нечетных чисел.
Подобная же путаница обнаруживается при построении тестов подстановок второго уровня, когда они сопровождаются предварительным, до подстановки решением теста первого или третьего уровня. К примеру, в приведенном ниже тесте деятельность второго уровня сведена к деятельности первого уровня:
«Заполните пропуски в предложении: Мой кот удивительно противоречивое создание: ______, но очень предан, _________, но всегда начеку
а) независим — сонный; б) злой — хитрый; в) спокойный — живой; г) эгоистичный — сообразительный; д) любящий — умный».
Кроме педагогической некорректности в построении неоднородных тестовых батарей по уровню усвоения, тесты не различаются по трудности и сложности. Здесь также царит полная сумятица в умах авторов тестов, хотя смысл этих понятий весьма очевиден: трудность теста определяется уровнем усвоения на диагностику которого он направлен. Сложность теста определяется числом существенных операций в нем.
При контроле знаний учащихся с применением тестов можно обеспечить любую наперед заданную надежность суждения о качестве усвоения. Для этого тесты каждого уровня объединяют в батареи, содержащие несколько тестов одного и того же уровня. От суммарного числа операций в батарее тестов зависит надежность контроля. На рисунке 20 показана кривая надежности батареи тестов для проверки усвоения предмета при различном числе существенных операций в ней. Так, для приемлемой надежности текущего контроля достаточно крупных разделов курса обучения, в батарее желательно иметь не менее 40 существенных операций. Для итогового контроля число операций может доходить до нескольких сотен. К примеру, широко используемые в США тесты по математике и языку для поступающих в вузы под названием SAT (Scholastic Aptitude Test) содержат 60—80 тестов с 250—350 существенными операциями.
Рис. 20.
Понятно, что полноценное тестирование качества знаний учащихся и отслеживание на этой основе их продвижения с коррекцией алгоритма функционирования, невозможны без участия компьютера, почему, показанный выше АФ и не используется в традиционном обучении при «ручном» исполнении процесса учителем.
Итак, для выполнения этапа Кд используются тесты различного уровня. А как быть с известными с детства различными другими методами контроля знаний учащихся, широко используемыми учителями на всех уровнях образования — от начальной до высшей школы? Ответ на этот вопрос прост и понятен: тестами не отменяются все другие методы контроля усвоения. Каждый из видов контроля имеет свои свойства и свою, следовательно, область применения: тесты применяются тогда, когда надо получить точный и объективный ответ о качестве обучения. Все другие методы дают приблизительный и субъективный ответ на этот вопрос. Поэтому тесты надо применять на различных экзаменах для получения поэтапной или итоговой оценки, тогда как все другие методы — для приблизительной ориентировки о ходе процесса обучения.
Последний, но не менее важный этап АФ это этап Кор познавательной деятельности учащегося. Если Ку не равен единице, это значит, что учащийся допустил некоторое число ошибок при исполнении теста. Осознать и исправить эти ошибки также важно, как и первоначально изучать предмет. Важно только, чтобы учащийся самостоятельно это сделал, а не только лишь получил указание учителя о наличии ошибок. Другими словами, этап Кор это элемент целостной учебной деятельности, а не некоторый неприятный довесок к ней. Учителям начальной школы удается полноценно проводить этот этап обучения в виде «работы над ошибками». Учителя старших классов часто игнорируют этот этап обучения, считая достаточным лишь указать ученику на ошибку и не предлагая ему специальных упражнений для ее полноценного осознания и исправления. А ведь учащийся, совершивший ошибку, не просто исправляет ее, он исправляет неверное усвоение, которое уже, в некоторой мере, автоматизировано. На это требуется почти такое же усилие, как и на первоначальное усвоение.