Технологія програмованого навчання.
У 60-х роках XX століття почалась розробка проблеми використання програмованого навчання в загальноосвітніх школах. Деякі автори вважають, що воно зародилось під впливом кібернетики. Одним з перших цієї проблеми торкнувся вітчизняний учений Л. Линда, батьком програмованого навчання вважають Б. Скіннера, а одну з перших суттєвих характеристик цього напрямку навела Н. Тализіна, яка вказувала, що програмоване навчання є якісно новим етапом у розвитку теорії і практики навчання. Кібернетика розглядає процес навчання як керовану систему, тобто учитель і учень - це ланки певної системи управління. У цій системі є орган управління (вчитель), керований об’єкт (психофізіологічна діяльність учня), канали прямого і зворотного зв’язку, по яких орган управління і керований об’єкт обмінюються інформацією.
В ідеальній системі «один-один» (вчитель-учень)спостерігається чотири етапи їх взаємодії:
1. учитель дає учневі порцію нової інформації;
2. після подачі нової інформації дає йому відповідне завдання;
3. аналізує, як воно виконане;
4. якщо завдання виконане вірно - дає учневі нову інформацію, якщо ні - показує учню, у чому його помилка, пояснює ще раз (більш конкретно і детально, якщо це необхідно), знову дає завдання і так далі, до тих пір, поки подана інформація не буде засвоєна учнем, і можна буде рухатись далі.
В класі під час навчання спостерігається система «один- множина», або «один-багато учнів». І в цій системі всі обов’язкові етапи мають різну характеристику:
1. Канал прямого зв’язку (повідомлення учителем інформації) один на всіх. Звідси: інформація (об’єм, ступінь трудності, темп і ритм викладання тощо) розрахована на «середнього учня». А оскільки в природі такого не існує, його «вираховують»: є дівчинка, яка інформацію ловить, як кажуть, на льоту, і хлопчик, якому для засвоєння інформації потрібен певний час, то їх складають і поділяють пополам. Внаслідок цього один учень, у даному випадку дівчина, давно все зрозуміла, і подальші пояснення їй не цікаві, а хлопчик нічого не зрозумів, а вчитель уже пояснює більш складне.
2. Канали зворотного зв’язку працюють не постійно, а час від часу, із значними перервами, інформація по них поступає в недостатньому обсягу і з великим запізненням.
Робота над зошитами учнів є однією із спроб ліквідувати прогалини у зворотному зв’язку на уроці. Але про результати перевірки письмових робіт учень узнає в кращому випадку наступногодня, що приводить до неприємних наслідків: помилкові розумові операції можуть закріпитися, привести до утворювання у мозку невірних зв’язків, які доведеться ламати, перебудовувати, а це пов’язано з додатковими зусиллями і витратою часу. Отже, за |відсутності зворотного зв’язку різні завдання і вправи можуть завдати навіть шкоди.
3. У такій складній системі, як шкільний клас, з десятками керованих об’єктів, свобода вчителя включати і виключати на свій розсуд канали прямого і зворотного зв’язку надто обмежена. Увага до діяльності одного учня можлива лише за рахунок часу інших.
4. Ще більше обмежений учитель у можливостях підтримувати всіх учнів у стані активної діяльності. У системі «учитель-учень» останній - не пасивний керований об’єкт, а активний суб’єкт, що перебуває в стані співробітництва з учителем. Без його активності керованого навчального процесу немає.
Тобто активність передбачає певний рівень складності виконуваної дії інтелектуального або практичного характеру. Практика свідчить, що інтерес учнів падає як до надто легкого (не цікаво), так і до надто складного завдання.
Порівняння діяльності двох систем «один-один» і «один-множина» показує, що необхідно зробити, щоб у другій системі відтворити (хоча б частково) перевагу системи «один-один». А саме, треба кожного учня забезпечити своїм, незалежним каналом прямого зв’язку: частину вчительських обов’язків «перекласти на плечі» особливих навчальних пристроїв. Маються на увазі не простіші прилади (крейда, дошка, глобус, макети, таблиці та ін.), а технічні засоби навчання (телевізор, магнітофон, відеомагнітофон, радіо та ін.).
Нові пристрої повинні не тільки просто поширювати інформаційну ємність каналу прямого зв’язку, а розмножити цей канал, щоб кількість незалежних один від одного каналів відповідала кількості учнів. Незалежний канал прямого зв’язку разом з каналом зворотного зв’язку створює можливість покласти на навчальний пристрій частину функцій учителя в управлінні процесом навчання. Для якісного управління процесом навчання пристрій повинен бути забезпечений «програмованим матеріалом» або «навчальною програмою».
Отже, програмоване навчання за М. Константиновським, - це навчання за допомогою програмованого матеріалу, реалізованого за допомогою навчального пристрою (навчальної машини або програмованого підручника).
Програмований матеріал - це ретельно відібраний науково обґрунтований навчальний матеріал, поділений на невеликі порції (кадри, дози, кроки), які розташовані в логічній послідовності. Окрім нової навчальної інформації, кожна порція має також і завдання, яке необхідно виконати після отримання інформації (це може бути питання, завдання, вправа). Завдання складено таким чином, що його можна виконати тільки після засвоєння інформації. Після виконання завдання учень має доступ до наступної порції.
Для реалізації програмованого навчання були виготовлені навчальні машини, куди закладалися порції - кадри у вигляді текстів, креслень, малюнків тощо на картках, паперовій стрічці або кіноплівці.
Перші машини являли собою ящик з віконцем або екраном, де демонструвалися поетапно кадри програмованого матеріалу.
Постійно удосконалюючись, навчальні машини почали виконувати і функції контролю, фіксувати допущені помилки, визначати час відповіді учня на запитання.
Вперше в історії освіти з’явилась можливість оперативно оцінювати і співставляти якість методик навчання, програм, навчальних посібників тощо, ґрунтуючись на ще не досконалих, але об'єктивних і, головне, однакових критеріях.
Перші програмовані матеріали, а саме їх зміст, розташовувались за лінійним принципом. Учень послідовно переходить від однієї порції навчального матеріалу до наступної. Але в цьому випадку якість виконання учнем завдання не впливає на зміст наступного кадру і спосіб презентування матеріалу. Учень, ознайомившись з правильною відповіддю, взнає про власну помилку і, в кращому разі, ознайомиться з попереднім кадром ще раз.
Але сам факт, що учень не засвоїв матеріалу кадру одразу, свідчить про те, що для цього учня повторно презентувати матеріал необхідно дещо по-іншому або слід дати ще додаткові пояснення (те, що робить вчитель).
Прикладом лінійної програми може бути схема, яку запропонував Е.Green (1963), що зображено на рис 1.
Рис. 1 Схема лінійної програми
Кружечки в окремих еліпсах, що позначають кадри програми, означають елементи змісту, яким учні мають оволодіти. Особливо важливі елементи, показані вдруге на перетині еліпсів. Стрілка вказує шлях, яким повинні пройти учні, що користуються програмою. Цей шлях іде по прямій лінії, звідси і назва програми - лінійна. Американський вчений Норман Краудер запропонував розгалужену програму, яка дає учневі декілька можливих шляхів засвоєння матеріалу. Учень, ознайомившись із змістом певного кадру, має з декількох готових відповідей вибрати, на його погляд, найбільш правильну. Визначивши свій варіант відповіді, він обумовленим способом «повідомляє» про нього навчальній машині (натискує певну кнопку з відповідною нумерацією).
Такий метод виконання контрольних завдань отримав назву вибіркового або альтернативного - на відміну від методу конструйованих відповідей. Структура розгалуженої програми показана на рис.2 розроблена О. Gram (1969).
З даної схеми зрозуміло, що найбільш коротким шляхом рухаються учні, які правильно відповідають на питання, що містяться в основних кадрах (1,2,3 і т.д.).
Рис. 2 Схема розгалуженої програми
У свою чергу, останні учні відправляються до корегованих кадрів, де вони отримують додаткову інформацію, яка дозволяє їм ліквідувати помилки, що були зроблені в ході учіння за програмою. Багаточисельні розгалуження, які є в схемі, обґрунтовують назву програми - розгалужена.
Британськими, польськими та вітчизняними вченими була розроблена система змішаних програм (рис.З)
Рис.3 Схема змішаної програми
М - інформація (знання і основні уміння);
S - корегована інформація, що пов’язана із змістом інформації;
R- корегована інформація, яка не пов’язана безпосередньо з основною інформацією;
Т - питання, що торкаються змісту основної інформації.
До позитивних рис цього варіанту програмованого навчання відносять:
1. Навчальний матеріал поділяється на різні за об’ємом частини (порції, кроки). Головним підґрунтям поділу є: дидактична мета і характерні особливості теми.
2. Учень дає відповіді як шляхом їх добору (відбору), так і в ході заповнення прогалин, наявних у тексті. Учень не може перейти до наступного кадру програми, якщо добре не оволодіє змістом попередньої.
3. Зміст окремих кадрів диференціюється відповідно до здібностей учнів, а також з урахуванням ступеня їх просування в навчанні з даного предмета.
4. У змішаному програмуванні діє принцип диференціації труднощів і міцності знань, які забувають учні. Особлива увага тут приділяється принципу оперативності знань учнів, а також об’єднанню у навчанні теорії з практикою.
У програмованому навчанні використовуються програмовані підручники та програмовані машини. Сучасними програмованими машинами можуть слугувати комп’ютери. Програмовані підручники значно дешевші, але вони не попереджають «списування» учнями правильних відповідей, як це виконують машини. Останні дорогі і в цілому не забезпечують кращих дидактичних результатів у порівнянні з підручниками, особливо з тими, що мають розгалужену структуру. Дидактична корисність обох засобів залежить від того, що утворює сутність програмованого навчання, а саме від програми. Тому ядром досліджень з програмованого навчання є робота щодо створення програм, оптимальних для даного навчального предмета і для певної групи учнів. Педагогам слід пам’ятати, що головне завдання програмованого навчання - це подання учневі готових знань, тренування різноманітних навичок.
Останнім часом у дидактиці все частіше використовується не програмоване навчання, а комп’ютеризація навчання. Це пов’язано з тим, що розвиток електронно-обчислювальних машин показав широкі їхні можливості для збору і переробки інформації, які можна використовувати з дидактичних позицій. Особливо цінним вважалось те, що комп’ютери можуть не тільки оцінювати результати і хід процесу навчання, а й визначати шляхи і способи учіння окремих учнів. Комп’ютери, на відміну від програмованих пристроїв, швидко оцінюють кожну відповідь учня на певне питання, виявляють помилки і визначають їх джерела; вони можуть регулювати рівень складності завдання, індивідуалізують навчання відповідно до здібностей і нахилів учнів, темпу роботи і рівня підготовки окремого учня.
Дослідження вчених ряду країн доводить, що існує дві галузі застосування комп’ютерів в освіті. Перша з них пов’язана з навчанням, «підкріпленим комп’ютером». Відповідним чином запрограмований комп’ютер може виконувати такі дидактичні функції, як пред’явлення інформації, закріплення в учнів знань, контроль і оцінка результатів навчання, залучення учнів до індивідуальних і групових форм виконання завдань та ін.
Друга галузь - реалізація навчання за допомогою комп’ютера. У даному випадку комп’ютер виступає як своєрідний банк педагогічної інформації, зберігаючи в пам’яті і надаючи в розпорядження вчителя різноманітні дані про учнів.
Озброєння учнів знаннями та уміннями користуватися комп’ютерами і обчислювальною технікою за допомогою спеціальних програм дозволить на більш високому рівні реалізувати ті позитивні моменти, які визначені в методиці програмованого навчання.