Особенности организации самостоятельной работы студентов в дидактических компьютерных средах

И.Р. Сташкевт

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В ДИДАКТИЧЕСКИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДАХ

В настоящее время в высшем образовании наметилась устойчивая тенденция к самостоятельной работе студента. Причин, вызвавших необходимость перенесения акцентов в образовании с информационных форм и методов обучения на развивающие, превращающие студента из пассивного слушателя в активно думающего участника учебного процесса, много. Это и потребность общества в инициативных, грамотных специалистах; и возросший поток информации, которую надо уметь получать и использовать; и быстрое развитие техники, требующее постоянного послевузовского обучения. Для реализации этих требований необходимо изменить подходы к организации самостоятельной работы студентов с тем, чтобы повысить качество обучения, развить творческие способности, их стремление к непрерывному приобретению новых знаний. Стратегия в решении этой проблемы должна состоять в создании психолого-дидактических условий порождения интеллектуальной инициативы и активизации мышления студентов в процессе самостоятельной учебно-познавательной деятельности.

Изучение путей повышения эффективности самостоятельной работы в процессе обучения на протяжении ряда лег является приоритетной областью исследований вузовской дидактики.

Быстрое развитие постиндустриального общества, вызвавшее внедрение в учебный процесс вузов современных технических средств, высветило новые аспекты проблемы повышения эффективности самостоятельной работы. Главная особенность большинства новых технологий в высшем образовании состоит в том, что они в основном базируются на персональных компьютерах (ПК). Вопрос о целесообразности использования в учебном процессе этого существенно изменяющего интеллектуальную деятельность человека средства побробно освещался в педагогической и психологической литературе. Анализ литературы последнего десятилетия показывает динамику изменения подходов к проблеме использования ЭВМ в учебном процессе высшей школы. Если в 1987 году на страницах журнала «Вестник высшей школы» была развернута дискуссия о правомерности и целесообразности компьютеризации образования, положительных и отрицательных аспектах данного явления, то в настоящее время, когда ПК уверенно вошел в систему дидактических средств, стал важнейшим элементом предметной среды для разностороннего развития обучаемых, обсуждаются вопросы, касающиеся основных направлений использования компьютеров в учебном процессе, условий повышения эффективности компьютерных технологий обучения, перспектив развития обучающих программ.

Проведенное нами теоретическое исследование позволяет утверждать, что при определенных условиях использование компьютера как дидактического средства может качественно улучшить организацию самостоятельной работы студентов.

Взяв за основу трактовку самостоятельной работы как любой организованной преподавателем активной деятельности студентов, направленной на выполнение поставленной дидактической цели в специально отведенное для этого время, мы выделили в ней два аспекта: аспект учебно-познавательной деятельности учащихся и аспект управления ею.

Средством, способным интегрировать эти аспекты самостоятельной работы, на наш взгляд, может служить ПК с дидактической компьютерной средой, направленность которой соответствует как ближним, так и отдаленным целям обучения.

Наиболее продуктивным, на наш взгляд, для разработки дидактических компьютерных сред представляется подход к структуре познавательной деятельности, строящейся по логике, предложенной А.Н. Леонтьевым: собственно деятельность как процесс активности субъекта, отвечающий мотиву —> действие, отвечающее той или иной из ее целей -> операция, отвечающая условиям, в которых она осуществляется.

При педагогическом проектировании обучающих компьютерных сред следует учитывать особенности деятельности обучаемых при работе с этими средами. Тогда основной принцип компьютерного обучения может быть сформулирован так: «Я услышал и забыл, я увидел и запомнил, я сделал и понял»1. Отношения же «обучаемый —> компьютерная среда обучения» представляют собой особый вид взаимодействия - управление.

Анализ литературы, описывающей подходы, используемые в реальных условиях высшей школы, позволяет констатировать, что подобный подход к использованию ЭВМ не является доминирующим. Идеологией обучения на базе ЭВМ в подавляющем большинстве отечественных публикаций является иформационный подход, трактующий обучение как передачу знаний (информации). Более того, термин «компьютерные технологии обучения» практически уже вытеснен термином «информационные технологии». А в реальной практике обучения ПК используется, зачастую, именно как предьявитель информации. Роль учащегося - организация и интерпретация информации, предъявляемой ЭВМ.

Процесс обучения как информационный, предполагает определение знания как информации, способной генерировать новую информацию, и состоит из операций. Совокупность операций, имеющих общее целевое назначение, объединяется в этапы: накопление информации; выработка понимания накопленной информации; выработка умения решать типовые задачи предмета; контроль знаний.

При такой трактовке обучения «нельзя понять переход задаваемой извне задачи во внутреннюю, не учитывая собственную деятельность субъекта, включающую мотивы, ценностные ориентации и т. д.»2. Мы полагаем, что, разрабатывая компьютерную обучающую среду, следует проектировать именно деятельность студента. Ведь целью и результатом учебно-познавательной деятельности являются изменения самого обучаемого, которые заключаются в овладении определенными способами действия, а не в изменении предметов, с которыми он действует.

Основываясь на личностно-деятельностном подходе как концептуальной базе для разработки дидактических компьютерных сред, мы уточнили это понятие.

Под дидактической компьютерной средой мы понимаем совокупность условий, предоставляемых компьютером, для развертывания самостоятельной учебно-познавательной деятельности учащихся, интегрирующей в себе как компоненты деятельности обучающего (стимулирующей, содержательной и организационной), так и компоненты деятельности учащегося (мотивацион-ной, операционной, результативной)3.

Если подойти к рассмотрению понятия дидактическая компьютерная среда с бинарных личностно-деятельностных позиций, то основные этапы педагогического управления и самоуправления личности при организации учебно-познавательной деятельности в этой среде можно соотнести следующим образом4:

целеполагание —> целеполагание планирование —> планирование организация —> самоорганизация стимулирование —> мобилизация релаксация —> релаксация нормирование —» нормирование учет —> учет

контроль —> самоконтроль педагогический анализ —» самоанализ коррекция —> самокоррекция

Для интеграции этих позиций с цепью повышения^ познавательной мотивации и результативности самостоятельной учебно-познавательной деятельности дидактическая компьютерная среда должна, по нашему мнению, обеспечивать:

• создание ситуации интеллектуального затруднения;

• провоцирование обязательности принятия решения и его подтверждения моторным действием;

• визуализацию результата этапа решения;

• возможность корректирования и повторения действий;

• необходимую достаточность информации для автономной работы. Определяющей характеристикой дидактической компьютерной среды, как мы полагаем, является ее направленность, обусловленная иерархией целей обучения. Направленность дидактической компьютерной среды ориентирована, во-первых, на формирование определенных знаний путем включения учащихся в необходимые виды деятельности, что обеспечивается предъявлением заданий, специально рассчитанных на определенные (репродуктивные или творческие) виды деятельности; во-вторых, на развитие профессионально значимых качеств личности обучаемых.

Поскольку процесс развития творческих и других способностей в условиях обучения только тогда достигает цели, когда актуализируется саморегуляция обучаемых, постольку, помимо узкопредметных целей, направленность дидактической компьютерной среда должна предусматривать интенсификацию процесса саморазвития при работе с такой средой.

Направленность дидактической компьютерной среды позволяет сформулировать исходные требования к ней, которые следует учитывать уже

на этапе методической разработки и написания сценария дня последующей программной реализации.

Сформулируем эти требования.

1. Для обеспечения эффективного управления самостоятельной учебно-познавательной деятельностью дидактическая компьютерная среда должна обеспечивать как внешнее управление таковой, так и саморегуляцию учащимися своей деятельности, что может быть реализовано путем интегра-. ции проблемного и программированного подходов в обучении.

2. Повышение качества усвоения учебного материала можно обеспечить, если ориентировать дидактическую компьютерную среду на синтез вербально-аналигического и интуитивно-образного компонентов мышления обучаемых при работе с ней за счет использования компьютерной геометрии и графики и высоким интерактивным режимом работы.

3. Ориентация на конкретный вид познавательной деятельности обучаемых (репродуктивную или творческую).

4. Активность дидактической компьютерной среды, являющейся одновременно и «экспериментальной площадкой» для развертывания самостоятельной учебно-познавательной деятельности обучаемого, путем самостоятельного планирования студентом этапов решения проблемы, самоанализа результата и самокоррекции своих действий в зависимости от результатов самоанализа.

5. Дружественный интерфейс, обеспечивающий комфортность и повышение мотивации обучения.

6. Органическое встраивание дидактической компьютерной среды в общий процесс изучения учебной дисциплины, обеспечивающее возможность ее дистанционного (внеаудиторного) использования.

Направленность дидактической компьютерной среды определят ее содержательное наполнение, процессуальную сторону учебно-познавательной деятельности при работе в ней и особенности влияния на познавательную направленность мотивационной сферы учащихся, то есть те компоненты, которые обусловливают конкретную наполняемость блоков дидактической компьютерной среды: предметно-информационного, процессуального, контрольного, и, в итоге, определяют ее структуру.

В зависимости от направленности в соответствии с уровнем про-блемности дидактические компьютерные среды можно кл ассифицир о в а ть как информационно-алгоритмические, проблемно-информационные и проблемно-эвристические (учебно-исследовательские). При работе в информационно-алгоритмических средах деятельность учащихся направлена на освоение типового алгоритма решения, в процессе работы в проблемно-эвристических средах деятельность учащихся состоит в нахождении некоего пути решения проблемы. Используя дидактические компьютерные среды различной направленности, можно структуру любой учебной дисциплины обеспечить сопутствующим компьютерным сопровождением, ориентированным на усвоение студентами обобщенных способов решения задач (как типовых, гак и творческих).

Уникальность такой обучающей компьютерной среды в том, что она может выступать в двуедином качестве: как средство моделирования изучаемого объекта или явления и одновременно как средство моделирования необходимых действий и операций с ними. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемой нами компьютерной среды от информационной.

Результатом проделанного теоретического исследования является вывод, что подход к организации самостоятельной работы, имеющей цепью развитие у учащихся способности осваивать новый опыт на основе целенаправленного формирования как интуигивно-образного, так и аналитического мышления, может быть практически реализован средствами ЭВМ с дидактическими компьютерными средами различной направленности, построенными на интеграции проблемного и программированного обучения.

Эффективность организации самостоятельной работы студентов при использовании дидактических компьютерных сред проверялась экспериментально на двух кафедрах Челябинского ВВАУШ по двум учебным дисциплинам: «Основы автоматики и управления авиационными системами» и «Авиационное вооружение и его боевое применение» параллельно и независимо друг от друга. Курсанты контрольной группы обучались традиционными способами, а экспериментальной - с использованием дидактических компьютерных сред по этим учебным дисциплинам. На начало эксперимента между группами не было существенных различий, что подтверждалось педагогическим консилиумом и методами математической статистики.

В качестве критерия эффективности проверяемого способа организации самостоятельной работы мы использовали умение курсантами решать задачи трех типов: предусматривающие действия по известному алгоритму; предполагающие использование известных алгоритмов в качестве способов деятельности, требующие конструирования способа решения.

В таблице 1 приведены результаты письменного среза знаний и умений на завершающем этапе эксперимента по обеим учебным дисциплинам, а в таблице 2 - отсроченного контроля, проведенного спустя два месяца. Вторая и третья колонка этих таблиц представляет средние значения суммированных по группе значений коэффициентов умения решать задачи трех типов, каждый из которых рассчитывался по формуле:

л

1г-М_

где п - общее число предложенных задач данного типа;

п, - количество верно выполненных задач г-м испытуемым; N - количество испытуемых в группе.

Коэффициент эффективности, равный отношению среднего интегрального коэффициента усвоения экспериментальной группы к его значению в контрольной приведен в четвертой колонке.

Таблица 1

Результаты порогового контроля качества усвоения учебного материала

Учебная дисциплина Экспериментальная группа Контрольная группа К*

Автоматика 0,83 0,57 1,456

Боевое применение 0,79 0,54 1,46

Таблица 2

Результаты отсроченного контроля качества усвоения учебного материала

Учебная дисциплина Экспериментальная группа Контрольная группа К*

Автоматика 0,47 0,28 1,68

Боевое применение 0,39 0,22 1,77

Анализ результатов, приведенных в таблице 1, показывает значительно более высокое овладение знаниями курсантами экспериментальных групп (коэффициент эффективности больше единицы). Прочность полученных знаний у курсантов экспериментальных групп также выше, о чем свидетельствуют данные таблицы 2. Причал коэффициент эффективности в отсроченном контроле выше, чем в пороговом, что косвенно характеризует осознанность и актуализацию долговременной памяти при организации самостоятельной работы в дидактических компьютерных средах.

График распределения учащихся по количеству выполненных тестовых заданий приведен на рисунке.

- Экспериментальная группа

# Ш Контрольная группа

Распределение учащихся контрольной и экспериментальной групп по количеству выполненных заданий

Обращают на себя внимание различия в кривой распределения для контрольной и экспериментальной групп. Для экспериментальной группы максимум распределения смещается в область большего количества выполненных заданий и возрастает его величина, а сама кривая сужается.

Следовательно, уменьшается разброс разных по успеваемости учащихся в экспериментальной группе, что также является признаком более эффективного обучения.

В завершение экспериментальной работы курсантам и контрольной, и экспериментальной групп было предложено в дидактической компьютерной среде решить задачу заведомо превышающего уровня проблемности. Ос-

Ш

новные показатели того, как испытуемые работали над ее решением, представлены в таблице 3.

Таблица 3

Результаты работы над задачей превышающего уровня проблемности

Группа Время работы над заданием, мин Количество предпринятых ходов Процент справившихся с заданием

Экспериментальная 3-40 4-8 92%

Контрольная 25-75 Более 7 76%

Анализ данных, приведенных в таблице 3, позволяет сделать следующие заключения. Почти все учащиеся экспериментальной группы за короткое время с задачей справляются, причем при решении предпринимают небольшое количество шагов, а 28% курсантов - оптимальное (минимально возможное при решении этой задачи - четыре шага). Для курсантов с высоким интеллектуальным уровнем развития задача не является проблемной. Они сразу работают по оптимальному алгоритму. Курсанты со средним и низким интеллектуальным уровнем развития задачу решают, предпринимая большее количество ходов, на основе анализа и самокоррекции неверно выбранного ими пути решения. Максимальное время работы над задачей не превышает 40 минут. В контрольной группе 24% учащихся, предприняв одну неудачную попытку решить задачу, прекращают попытки (задача действительно оказывается для них слишком сложной); 16% учащихся пытаются планировать и корректировать решение задачи; остальные, фактически, решают ее перебором всех возможных вариантов.

Полученные данные свидетельствуют, что у учащихся экспериментальной группы, в отличие от учащихся контрольной, сформировались устойчивые навыки самостоятельного разрешения проблемных ситуаций на основе планирования этапов решения; самоанализа и самокоррекции результата; их не пугает сложность задачи; самостоятельное успешное преодоление познавательных затруднений дня них стало привычным. Более того, учащиеся по-разному оценивают трудность поставленной задачи. В таблице 4 приведена оценка трудности задачи курсантами контрольной и экспериментальной групп по четырехбалльной шкале: 1 - не трудная; 2 - не очень трудная; 3 - трудная; 4 - очень трудная.

Таблица 4

Оценка трудности заданий

Трудность Экспериментальная группа, % Контрольная группа, %

1 28 -

2 52 16

3 12 60

4 8 24

Таким образом, при использовании в самостоятельной работе дидактических компьютерных сред различной направленности действительно повышается качество усвоения учебного материала и развиваются само-

стоятельность и активность студентов, что свидетельствует об эффективности такой формы организации самостоятельной работы.

Примечания

1 Клейман Г.М. Школы будущего. Компьютеры в процессе обучения. Ы.у 1987.

2 Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М., 1988.

3 См.: Сташкевич И. Р. Педагогические условия совершенствования самостоятельной работы курсантов высших военных училищ средствами ЭВМ // Дис____канд. пед. наук. Челябинск, 1998.

4 См.: Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Инновационный курс. Кн. 1. Казань, 1996.