Психолого-педагогические аспекты компьютерного обучения

НОВОЕ В ОБРЛЗОВЛТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Т.Н. БАЛИНА,

канд. психол. наук, доцент, зав. кафедрой ТиПП ТИУиЭ

ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ

Эффективное использование компьютера в учебном процессе возможно при условии разумного сочетания методологических, эргономических, информационных, технологических и психолого-педа-гогических аспектов при разработке компьютерных обучающих программ. Ключевым является последний из указанных аспектов, поскольку при его

отсутствии либо недостаточной проработке ком -пьютерная программа из обучающей превращается как максимум в информирующую, как минимум - в развлекательную. При этом данный аспект продолжает оставаться мало изученным, и цель данной статьи - внести некоторый вклад в его разработку.

Компьютерная обучающая программа, эффективное обучение, учебные мотивы, правила разработки обучающих программ.

В настоящее время созданием программного обес-печения учебного процесса занимаются две группы разработчиков. Первая - энтузиасты-преподаватели, сумевшие раздобыть необходимые финансовые ресурсы и сплотившие вокруг себя команду единомышленников. В результате создаются не очень совершенные с точки зрения использования изобразительных возможностей компьютера, но содержательные по информационно-методическому наполнению программные продукты, ориентированные на компьютерную поддержку конкретного вида учебных занятий в рамках определенного курса. Вторая - фирмы с большими материальными возможностями, но не имеющие опыта работы по организации и методическому сопровождению процесса обучения. В результате получаются развлекательные и красивые, но практически не содержащие функций обучения программы.

Основной показатель высокого качества обучающей программы - эффективность обучения. Богатейшие демонстрационные возможности и высокая степень интерактивности системы сами по себе не могут служить основанием для того, чтобы считать обучающую программу полезной. Эффективность программы целиком и полностью определяется тем, насколько она обеспечивает предусмотренные цели обучения как ближайшие, так и отдаленные. При решении любого вопроса, начиная с использования графики и кончая индивидуализацией обучения, во главу угла должны ставиться учебные цели. Богатейшие возможности компьютера необходимо проанализировать с точки зрения психологии и дидактики и ис-пользовать тогда, когда это целесообразно с педагогической точки зрения. Не следует гнаться за внешним эффектом, обучающая система должна быть не эффектной, а эффективной.

Обзор литературы, отражающей педагогические требования к созданию компьютерных обучающих программ, позволяет сказать, что обучающая программа должна [1, 2, 3, 4]:

- позволять строить содержание учебной деятельности, с одной стороны, с учетом основных принципов педагогической психологии и дидактики, а с другой - с учетом конкретных целей обучения;

- стимулировать познавательную активность учащихся, формировать учебные мотивы;

- учитывать в содержании учебного материала и учебных задач уже приобретенные знания, умения и навыки учащихся, отражать междисциплинарные связи;

- обеспечивать диалог как внешний, так и внутренний, причем диалог должен активизировать познавательную деятельность учащихся путем включения их в процесс рассуждения, моделировать совместную (субъект-субъектную) деятельность;

- содержание учебного предмета и трудность учебных задач должны соответствовать возрастным возможностям и строиться с учетом индивидуальных особенностей учащихся;

- обратная связь должна быть педагогически оправ -данной, сообщать студенту, насколько он продвинулся в достижении цели, информировать о допущенных ошибках и способах их устранения;

- адекватно использовать все способы предъявления информации в виде текста, графики, изображения, а также звук и цвет. Не навязывать темп предъяв -ления информации;

- позволять учащемуся вход и выход из программы в любой ее точке, обеспечить доступ к ранее пройденному учебному материалу;

- содержать адекватные и разнообразные формы контроля.

Все указанные требования достигаются при условии разумного сочетания методологических, эргономических, информационных, технологических и пси-холого-педагогических аспектов при разработке компьютерных обучающих программ. Представляется наиболее важным последний их представленных объектов, поскольку при его отсутствии, либо недоста-

точной проработке компьютерная программа из обучающей превращается как максимум в информирующую, как минимум - в развлекательную. При этом данный аспект остается мало изученным, и цель данной статьи - внести некоторый вклад в его разработку.

Начнем с того, что дидактические возможности компьютерного обучения достаточно многообразны. Эю иллюстрирование сложных процессов, конкретных ситуаций, взаимоотношений между людьми; использование разнообразных статичных и динамичных средств визуальной наглядности; возможность проектирования с использованием разнообразных мультимедийных средств; создание, форматирование и редактирование графических объектов; организация виртуальных лабораторных, практических работ в различных областях знания; организация виртуальных экскурсий. Но во всем этом должен быть педагогический смысл, прозрачность целей и условия, учитывающие психологические закономерности образовательного процесса, мыслительной деятельности и индивидуальные особенности обучаемых. В противном случае, при недооценке психолого-педагогических проблем компьютеризации обучения, недостаточном учете психологических особенностей деятельности педагога и учащегося, возможности обучающей программы резко снижаются. Так, многие из программ содержат явный отпечаток бихевиористических теорий обучения, которые основное внимание уделяют правильному ответу, игнорируя мыслительную деятельность обучаемого. С точки зрения бихевиористов, основным в обучении является увеличение вероятности правильного ответа на некоторый стимул.

В настоящие время все большее число специалистов в области компьютерного обучения вынуждено признать, что при разработке обучающих программ основные проблемы - психолого-педагогические. По мнению многих специалистов, программирование обучающей программы - это лишь один этап ее разработки, который требует не более 10-20% времени и усилий. К тому же данный этап относится к наиболее изученным, его реализация при наличии опытных специалистов, как говорится, дело техники.

Следует иметь в виду, что применение компьютера сильно влияет на все аспекты учебного процесса: и на содержание учебного материала, и на методы обучения, и на используемые учебные задачи, и на мотивацию учащихся и т.д. Все это обусловливает исключительное значение психолого-педагогических проблем при разработке эффективных обучающих программ.

Для программистов серьезную опасность представляет попытка механически перенести принципы разработки пакетов программ на создание педагогических программных продуктов (обучающих программ). Нельзя забывать, что эти программы управляют деятельностью живых людей, обладающих волей, мотивами, интересами, которые уделяют большое внимание процессу обучения.

Чтобы обеспечить эффективное использование компьютера в учебном процессе, недостаточно заложить в компьютер систему указаний, даже правильных. О.Н. Арестова с соавторами отмечает, что необходимо спроектировать условия, в которых учащийся захочет следовать этим указаниям, а не поступать

вопреки им [5]. Только та обучающая программа сможет обеспечить эффективное обучение, разработчики которой учитывают в должной мере человеческий фактор, видят в учащихся субъектов учебной деятельности, а не придаток к компьютеру, слепо повинующийся его указаниям. Такие психолого-педагогические условия возникают в том случае, когда разработчики обучающих программ учитывают особенности протекания познавательных процессов обучаемого, используют приемы формирования учебных мотивов, реализуют индивидуальный подход в обучении. Говоря об учете особенностей познавательных процессов, следует уделить внимание таким из них, как восприятие, память, мышление.

Восприятие. Органы чувств человека имеют определенные ограничения как по диапазону действия раздражителей, так и по скорости их изменения. Слишком медленные или слишком быстрые изменения человеком просто не воспринимаются. Оптимизация скорости передачи информации позволяет перенести эти изменения в непосредственно воспринимаемый человеком диапазон.

Память. Способность человека к запоминанию ограничена. Известно, что объем кратковременной памяти человека 7+2 единицы информации. Кроме того, количество запомненной информации существенно падает со временем. Соответственно, избыток информации будет приводить к информационной перегрузке, недостаток - к скуке и снижению мотивации. При организации информационного пространства и решении вопроса об очередности предлагаемого материала следует помнить об «эффекте края», т.е. наиболее важную информацию размещать в начале и в конце текста.

Мышление - главный процесс познания. Любое образование должно не эксплуатировать память, а формировать и развивать критическое и творческое мышление. Следовательно, любая обучающая программа будет, по сути, обучающей, если предоставит учащемуся возможность размышлять, сопоставлять разные точки зрения, формулировать и аргументировать собственное мнение, опираясь на знание фактов, закономерностей науки, на собственные наблюдения, свой и чужой опыт. Система ссылок позволяет организовать учебный материал таким образом, чтобы студент мог знакомиться с разными гипотезами, версиями, разнообразными фактами, искать дополнительные сведения в подтверждение или опровержение какой-либо точки зрения.

Еще одна важная закономерность мышления как психического процесса заключается в том, что для его качественного функционирования необходимо вдуматься, настроиться, размышлять, рефлексировать, проникая в суть вещей Поэтому обучающая программа не должна строиться лишь по принципу яркого калейдоскопа, привлекающего поверхностное внимание студента. Необходима определенная организация содержания обучающего материала. Факты, наглядные иллюстрации, мнения ученых должны быть выстроены в определенном, целенаправленном русле. В этом случае можно добиться от обучаемого согласованного и правильного хода мыслительного процесса. Д. Хальперн в книге «Психология критического мыш-

ления» писал: «Когда факты легкости, обилия и глубины как следует уравновешены или пропорциональны, у нас появляется непрерывность мысли» [6]. Следовательно, обучающая программа должна стимулировать студента к собственным рассуждениям, к самостоятельному поиску информации и дополнительных фактов. В этом отношении значительно помогает метод проектов, поскольку строится на решении конкретных значимых проблем, требующих для решения интегративного знания, творческого подхода. Кроме того, стимулирует мыслительный процесс дискуссионная форма изложения материала, выявление противоречий, сопоставление фактов. Организуя мыслительный процесс, следует также помнить, что размышление появляется там, где человек сталкивается с каким-либо затруднением, скажем, в формировании собственного мнения, выборе из нескольких альтернатив или при необходимости преодолеть возникшее сомнение по поводу вроде бы известных фактов.

В рассуждении о мышлении несколько раз употреблено слово «стимуляция». Действительно, образовательный процесс становится эффективным только при наличии познавательной активности со стороны обучаемого. Достаточно высокий уровень интеллектуального развития студентов и хорошо подготовленные с методической точки зрения занятия могут оказаться малорезультативными в силу низкого уровня мотивации учения.

Мотивы учения в психологии подразделяют на две большие категории [7]. Первая категория (познавательная) связана с содержанием учебной деятельности и процессом её выполнения. К ней относятся познавательные процессы, потребность в интеллектуальной активности и овладении новыми знаниями. Вторая категория (общественная) связана с более широким взаимоотношением обучаемого с окружающей средой и включает в себя потребности человека в общении с людьми, в оценке и одобрении, с желаниями студента занять определенное место в системе общественных отношений. Наличие этих мотивов в учении порождает и две группы методов стимулирования обучаемых. В первую группу входят методы формирования и развития познавательных интересов, вторая направлена на формирование ответственности, взаимной поддержки, чувства долга. Стимулом психологи называют внешнее побуждение человека к актив -ной деятельности. Поэтому стимулирование - это фактор деятельности педагога. Но стимул лишь тогда становится реальной побудительной силой, когда он превращается в мотив, т.е. во внутреннее побуждение человека к деятельности.

Учитывая вышесказанное, при разработке компьютерных обучающих программ следует использовать методы и приемы, формирующие мотивы учения. Специфика компьютерного обучения сама по себе предполагает наличие одного из общеизвестных стимулирующих приемов - наглядности предоставления материала. Наглядность активизирует познавательные ресурсы человека, позволяет преодолеть усталость. Важно при этом чередовать схемы с картинками, визуальную информацию с аудиальной, графики и таблицы, стимулирующие логическое мышление с ани-

мацией и видеорядом, активизирующим образное мышление.

Ценным стимулирующим влиянием обладают проблемно-поисковые задания. При этом важно, чтобы проблемные ситуации находились в зоне реальных учебных возможностей (если предполагают самостоятельное решение) или в «зоне ближайшего развития», по Л.С. Выготскому (если решаются группой под руководством преподавателя). Компьютерные обучающие программы обладают в этом случае некоторыми преимуществами перед аудиторными занятиями, поскольку посредством гиперссылок и возможностей сети Интернет ускоряют процесс поиска необходимой информации, что называется, «не сходя с места». Кроме того, студент осознает невозможность «спрятаться за спинами товарищей» и отмолчаться, т.к. преподаватель от каждого должен получить отчет о выполнении задания. Но при этом у слабого студента есть больше возможностей выполнить задание правильно, поскольку нет строгих временных рамок, в письменном ответе можно тщательнее сформулировать мысль, нет опасности при неправильном ответе услышать взрыв хохота или саркастические замечания товарищей.

Таким образом, открывается еще одна ниша формирования мотивов учения - это индивидуальный подход к обучаемым, который в условиях компьютерного обучения реализовать гораздо проще, чем в аудитории.

В компьютерную программу изначально можно заложить систему тестирования остаточных знаний по предшествующим дисциплинам, имеющим значение для эффективного освоения данного предмета; на ос -нове этого предусмотреть задания разного уровня сложности. Различные варианты заданий, формирующие один и тот же навык, позволяют учитывать сферу интересов обучаемого. Например, студенты-психологи могут проработать общие правила поведения в конфликте, навыки конструктивной критики в ситуациях, связанных с будущей профессией, семьей, друзьями. Навыки дисциплинарной беседы студенты-менеджеры могут получить, взяв на себя роль воспитателя детского сада, армейского офицера или капитана корабля.

Дифференцированный подход при компьютерном обучении проявляется еще и в том, что каждый студент получает адресную обратную связь с преподавателем и индивидуальные рекомендации по устранению ошибок или по дальнейшему самосовершенствованию.

Существенно повышает мотивацию учения наличие в компьютерной программе возможности вести диалог между обучаемыми, вести обучение в сотрудничестве. При этом следует учитывать один из кардинальных принципов обучения в сотрудничестве -разнородность групп (один сильный, один или два средних, один слабый). Задание при этом дается одно, но члены группы могут распределить роли самостоятельно. Любые вопросы, возникающие при выполнении задания, члены группы сначала пытаются решить совместными усилиями, помогая друг другу, обсуждая возможные варианты. Если возникают сложные ситуации, которые они не могут решить сами, тогда обращаются к педагогу. Когда единое задание выполнено и все члены группы согласны с его решением,

его проверяет преподаватель. При этом баллы распределяются равномерно среди участников группы, что стимулирует сильных помогать слабым. Но это не означает уравнивания студентов. Защищая задание и рассказывая о процессе его выполнения, каждый участник группы может проявить свою индивидуальность и получить дополнительные баллы.

Помимо сказанного, особую важность имеет профессиональная направленность заданий. В этом случае обучаемый получает уверенность, что эти знания ему точно пригодятся, что выполнение задания имеет конкретный смысл.

Завершая обзор способов формирования учебных мотивов, следует отметить необходимость проработки четких критериев оценивания с указанием конкретных форм и сроков отчетности. Эю устраняет субъективные ощущения несправедливого оценивания со стороны преподавателя, организует студента, исключает недопонимание между участниками образовательного процесса.

Из всего изложенного очевидно, что создание обучающих программ - творческий процесс, требующий логического мышления, педагогических и психологических знаний и интуиции. Кроме того, разработка обучающих программ - это качественно иная в сравнении с практической деятельность педагога. Мировой опыт показывает, что весьма опытные практические работники (преподаватели) нередко составляют весьма бледные обучающие программы, которые дают результаты значительно хуже, чем традиционное обучение. Поэтому очевиден факт, что сегодня еще рано говорить о вытеснении традиционных форм обучения компьютерными. Компьютеризированное обучение в принципе не может заменить человека-пре-подавателя, но оно не только может дополнить и усовершенствовать его деятельность, а в некоторых об-

ластях, когда развиваются самостоятельность, творческое мышление, оно сыграет уникальную роль, которую сейчас еще нельзя осознать в полной мере. Но уже определилась тенденция связывания мультимедиа с большой сетевой системой (некоторые исследователи называют этот этап «гипермедиа», используя известный термин в новом смысле). В итоге просматривается создание распределенного обучающего окружения и доступа к всевозможной необходимой информации в мультимедийном варианте. В этой облас-ти еще следует выполнить огромную работу, чтобы определить, как наилучшим образом организовать учебный процесс при взаимодействии с большой информационной системой, чтобы не превращать обучение в развлечение или «натаскивание», а достигать образовательных целей на основе знаний психологических особенностей педагога и обучаемого.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреев А А. Педагогика высшей школы. Новый курс М.: Моск. междунар. ин-т эконометрики, информатики, финансов и права, 2002.

2. Краснова Г.А. и др. Технологии создания электронных обучающих средств. М:МГУ, 2003.

3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования /Под ред. Е.С. Полат. М., 2003.

4. Теория и практика дистанционного обучения /Под ред. Е.С. Полат. М.: Академия, 2004.

5. Арестова О.Н. и др. Специфика психологических методов в условиях использования компьютера. М.: МГУ, 1995.

6. Хальперн Д. Психология критического мышления. СПб., 2000.

7. Григорович Л.А., Марцинковская Т.Д. Педагогика и психология. М.: Гардарики, 2006.

A.Б. КЛИМЕНКО, ведущий специалист учебного отдела ТИУиЭ,

B.В. КЛИМЕНКО, канд. техн. наук, доцент каф. МОП ЭВМ ТТИЮФУ

МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Данная статья посвящена разработке метода- нужное время, когда это могло бы привести к ус-ки, повышающей эффективность процесса разра- пешному и своевременному завершению проекта. ботки программного обеспечения в случае отста- Статья содержит описание модели процесса,

вания проекта от графика. Задача оптимизации анализ результатов численного эксперимента, а процесса сводится к решению задачи о добавлении также методику решения поставленной задачи. оптимального количества новых сотрудников в

Промышленная разработка программного обеспечения, закон Брукса, повышение эффективности разработки, оптимальная численность команды разработчиков, программная инженерия.

В настоящее время, учитывая бурный рост промышленной разработки программного обеспечения, как никогда остро стоит задача своевременного выполнения проектов.

Причины отставания от графиков могут быть разнообразными, например, изменение требований к продукту, увольнение опытных сотрудников, отсут-

ствие корректной оценки трудоемкости проекта на начальных этапах его выполнения.

Наиболее широко распространенной практикой «ускорения» выполнения проектов является добавление нового персонала к коллективу разработчиков или увеличение длительности рабочего дня при фиксированном числе сотрудников.