Кибернетический подход в обучении: историко-эволюционный и сущностный аспекты

УДК 37.022

Чибаков А. С.

Кандидат педагогических наук Яранский технологический техникум Яранск, Кировская область DOI: 10.24411/2520-6990-2019-11036 КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ: ИСТОРИКО-ЭВОЛЮЦИОННЫЙ И СУЩНОСТНЫЙ АСПЕКТЫ

Chibakov A.S.

Candidate of pedagogics Yaransk technological College Yaransk, Kirov region

CYBERNETIC APPROACH TO LEARNING: HISTORICAL-EVOLUTIONARY AND ESSENTIAL ASPECTS

Аннотация

Статья посвящена реализации основ кибернетического подхода в практике обучения. Автор отмечает неоднозначное отношение к принципам кибернетики в педагогической среде. На основе историко-эволюционного анализа выявлены сходство и различия между кибернетической педагогикой и педагогической кибернетикой. Установлены сущностные аспекты кибернетического подхода в обучении. Указываются научные ответвления в педагогике, которые появились в результате использования кибернетических принципов в процессе обучения, и их представители. Называются перспективные направления дальнейшего развития анализируемого подхода в условиях киберпространства.

Abstract

The article is devoted to the implementation of the basics of cybernetic approach in teaching practice. The author notes the ambiguous attitude to the principles of Cybernetics in the pedagogical environment. On the basis of historical and evolutionary analysis, similarities and differences between cybernetic pedagogy and pedagogical Cybernetics are revealed. The essential aspects of cybernetic approach in training are established. Scientific branches in pedagogy, which appeared as a result of the use of cybernetic principles in the learning process, and their representatives are indicated. The perspective directions offurther development of the analyzed approach in the conditions of cyberspace are called.

Ключевые слова: кибернетический подход, кибернетическая педагогика, педагогическая кибернетика, управление педагогическими системами, информатизация и математизация обучения, киберпро-странство и киберпедагогика.

Key words: cybernetic approach, cybernetic pedagogy, pedagogical Cybernetics, management of pedagogical systems, Informatization and mathematization of education, cyberspace and cyberpedagogy.

Внимание исследователей к кибернетическому подходу в обучении на протяжении более полувека объясняется стремлением повысить эффективность управления педагогическими системами. В условиях возрастания в последние десятилетия роли технологической составляющей процессов обучения, воспитания и развития личности принципы кибернетики позволяют на новом уровне решать актуальные и перспективные научно-практические задачи в сфере образования. Как следствие, с одной стороны, расширяется арсенал педагогических концепций, методов и приемов, а с другой стороны, за счет информатизации и математической формализации повышается их надежность и возможность воспроизведения.

Кибернетические психолого-педагогические аспекты исследованы в докторский диссертации В.Е. Фирстова, а также в кандидатских диссертациях А.Ж. Асаиновой, Д.Ю. Беланева, Г.М. Брес-лав, У.Ч. Ким, Н.М. Комаровой, Я.Я. Рейманд, Е.Г. Розановой и др. Необходимо признать, что отношение педагогической общественности к кибер-

нетическому подходу в педагогике сложилось неоднозначное. Имеются как сторонники, так и противники этого научного направления.

Более того, некоторые авторы продолжают рассматривать кибернетический подход в педагогике ответвлением кибернетики, использующим ее методы и средства в педагогических системах и технологиях [1]. Основная задача педагогической кибернетики заключается в оптимальном управлении данными системами и технологиями, ее основной метод - математическое моделирование предметных областей, учебного процесса и его основных субъектов (обучающего и обучаемого), а средства - современные информационные технологии. Однако такие представления о педагогической кибернетике встречают критику, поскольку обнаруживаются значительные заимствования из информатики и педагогической информатики. Поэтому М.В. Миронова и Н.А. Кравченко обоснованно предлагают высказанную совокупность понятий расширить и дополнить [2, с. 185].

Вместе с тем, В.С. Черепанов считает педагогическую кибернетику новым научным направ-

<<ШУШетиМ~^©и©Ма1>#27Ш),2©1]9 / TECHNICAL SCIENCE

лением, связанным с использованием идей, методов кибернетики и информатики в теории и практике обучения, при изучении и управлении педагогическими системами [3]. В предложенную исследователем структуру основных разделов педагогической кибернетики входят: педагогическая квалитология и квалиметрия, педагогическая диагностика и измерения, информатизация образования, автоматизированные поисковые, обучающие и контролирующие системы, дистанционные обучающие комплексы, управление образованием, педагогический мониторинг, психодиагностика.

В то же время, Н.Ф. Талызина, анализируя аспекты управления учебным процессом, обращает внимание на то, что при поиске кибернетических закономерностей в данных вопросах у многих специалистов сферы образования возникают возражения. По их мнению, формализация педагогики и ее сближение с кибернетикой представляет «опасность деидеологизации педагогической науки» [4, с. 9].

Следовательно, необходимо дифференцировать понятия «педагогическая кибернетика» и «кибернетическая педагогика». Для этого проведем ис-торико-эволюционный анализ кибернетического подхода в обучении.

Истоки кибернетики восходят к классическому периоду в истории Древней Греции, когда Сократ (около 469 г. до н.э. - 399 г. до н.э.) сформулировал методы обличия и майевтики. Их сущность заключалась в последовательном выстраивании вопросов и ответов поискового диалога с учениками и оппонентами таким образом, чтобы в итоге приходить к истинным заключениям. Значит, кибернетика с самого начала была связана с просвещением и логикой умозаключений. Данными методами в дальнейшем пользовались Платон (между 429 и 427 г. до н.э. - 347 г. до н.э.) и Аристотель (384 г. до н.э. - 322 г. до н.э.).

В последующие два тысячелетия представления о кибернетике формировались интуитивно. Импульсом и ускорением в развитии понимания значимости знания о системах управления послужили изобретения технических управляемых устройств (в том числе игрушек) и автоматических регуляторов. Наиболее известной среди них явилась система поддержания заданной скорости вращения вала и маховика паровой машины с помощью центробежного регулятора. Его конструкция была предложенная в 1784 году (на рубеже Средневековья и Нового времени) Дж. Уаттом.

Во второй половине XIX века автоматы начали создавать целенаправленно. Появились электромеханические устройства и электронные блоки. А в начале XX века изобретены дифференциальные анализаторы, обеспечившие новые возможности в теории и практике автоматического регулирования, а именно, моделирование и реализацию параметрических зависимостей на основе систем дифференциальных уравнений. В ответ стали быстро развиваться аналоговые машины, получившие широкое применение в технике. Были созданы первые образцы электромеханических счетно-аналитических

91_

устройств. Важное влияние на зарождение кибернетики оказали исследования И.П. Павлова в области нейрофизиологии условных рефлексов.

В 30-е и 40-е годы XX века была показана ограниченность возможностей замкнутых познающих систем (К. Гёдель) и описан гипотетический универсальный преобразователь дискретной информации (А.М. Тьюринг). Необходимыми условиями тому послужили разработка основ современной математической логики (Дж. Буль) и создание теории алгоритмов (Д. Гильберт, С.К. Клини, А.А. Марков, Э.Л. Пост, А.М. Тьюринг, А. Чёрч). На рубеже десятилетий К. Шеннон и В.И. Шестков обосновали возможность использования математической логики в создании релейно-контактных систем. С этого времени начинается история развития теории автоматов.

Решающим событием, определившим возникновение кибернетики, стала разработка электронно-вычислительных машин (Дж. Фон Нейман и др.). Большие объемы и высокая скорость обработки информации ЭВМ позволили приступить к проектированию сложных управляющих систем. Оставалось объединить накопленный материал и дать название отделяющемуся направлению. С этой задачей в 1948 году справился Н. Винер. В своих книгах о кибернетике он основное внимание уделил общефилософским и социальным аспектам.

В целом, возникновение и последующее развитие кибернетики стало возможным благодаря открытиям, оригинальным решениям и изобретениям в естественных наука и технике, которые принадлежат к числу наиболее значимых в предшествующим познании и опыте человечества, и которые определили дальнейший научно-технический прогресс.

Универсальной категорией кибернетики выступает понятие «информация», а основными объектами являются системы элементов, способных воспринимать, запоминать и преобразовывать информацию. Важное кибернетическое свойство информации представляет количественная измеримость. В этой связи информационные процессы в обучении и управление ими можно интерпретировать формальной логикой. Тогда кибернетическая концепция в дидактике (теория обучения) заключается в математическом моделировании учебного процесса. Следовательно, сущность кибернетического подхода в обучении состоит в установлении математических закономерностей оптимального осуществления учебного процесса, их выполнении и достижении планируемых результатов.

С самого начала кибернетический подход в педагогике привел к зарождению и росту новых научных ответвлений. Так, обособленное в середине 50-х годов Б.Ф. Скиннером программированное обучения получило активное развитие в следующее десятилетие в нашей стране (В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Л.Н. Ланда, Н.Ф. Талызина, А.М. Матюшкин и др.). В свою очередь программирование в обучении способствовало созданию теории поэтапного развития умственных действий

(П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.). А концепция искусственного интеллекта (киберсистема) педагогически трансформирована М.М. Бонгардом и рассматривает учебный процесс, как последовательное и целенаправленное распознавание образов учебной информации.

Одним из первых в отечественной педагогической науке к принципам кибернетики обратился Л.Б. Ительсон. В 1962 году, в журнале «Советская педагогика» была опубликована статья, а в 1964 году, в издательстве «Просвещение» вышла монография [5], в которых рассматривались математические и кибернетические методы в обучении и педагогических исследованиях. Но понятие «кибернетическая педагогика» появилось в 1966 году. Его предложил А.И. Берг. В 1967 году на пленуме научно-методического совета по педагогике высшей школы с докладом «Научная организация учебного процесса» выступил С.И. Архангельский. Внимание аудитории обращалось на распространение основных положений кибернетики и теории информации в сфере высшего образования.

В те же годы представители ленинградской логической школы (З.О. Джалиашвили, Б.И. Федоров) подошли к проблеме человеко-машинного диалога, объединив лингвистические и компьютерные аспекты в вопросно-ответных структурах. В результате была достигнута адекватность обучающей коммуникации средствами ЭВМ через корректное логическое и информационно-содержательное структурирование. Дальнейшее развитие основ обучающего человеко-машинного диалога позволило Б.И. Федорову разработать логико-информационную технологию обучения [6].

В 70-е годы минувшего века Ю.К. Бабанский с помощью кибернетического подхода исследовал дидактические методы и принципы, что предопределило создание теории оптимизации процесса обучения [7], а в начале 80-х годов В.Г. Болтянский на основе понятий теории информации математически обосновал формулу наглядности обучения (изоморфизм и простота). Важным шагом в изучении человека в техносфере стал переход к изучению прямого преобразующего воздействия технологий (особенно компьютерных) на психику (О.К. Тихомиров). Постепенно философы начали приходить к пониманию, что методы кибернетики не приводят к открытию и получению нового знания, но они необходимы для предвидения неизвестного, порождения нового, установления подобия и аналогии между разными объектами и областями (Н.Т. Абрамова). Видимо, поэтому пик интереса непосредственно к кибернетическим системам в педагогических исследованиях приходится именно на данный исторический период.

Однако метод «черного ящика», как наиболее известный среди кибернетических моделей анализа, стал часто использоваться в педагогических системных исследованиях с середины 80-х годов. Ученые находили применение данной модели при описании взаимодействия между системами, подсистемами и внешней средой, а также при исследовании управленческих процессов педагогических

систем (Ю.К. Бабанский, В.И. Бондарь, М.И. Кондаков, Л.М. Сидон и др.). При этом одни дидакты считали образовательную систему открытой (Н.В. Блауберг, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин и др.), а другие - закрытой (В.П. Беспалько и др.).

В 90-е годы в работах по педагогическому управлению упор по-прежнему ставился на кибернетических основах системного подхода (А.Г. Кузнецова, В.С. Лазарев). А в исследовании Н.М. Комаровой по развитию кибернетической педагогики в западных странах отмечается, что принципы кибернетики позволили достигнуть строгости и точности в описании и анализе педагогических явлений. Но нередко происходила подмена категориального аппарата педагогики категориями кибернетики, а это приводило к негативным последствиям [8]. В качестве вывода, называется необходимость преодоления кибернетической редукции путем компенсации методами и средствами педагогики и смежных гуманитарных наук [9, с. 107].

В наступившем веке задачи кибернетической педагогики расширились и стали заключаться в создании высокоэффективной системы управления учебными процессами и учебными заведениями, общеобразовательными и профессиональными, гражданскими и военными [10], на основе информационных технологий. Центр тяжести исследований сместился на повышение эффективности обучения средствами дистанционных технологий, созданием электронных учебников, разработкой интеллектуальных обучающих систем и образовательных систем на основе гибридного интеллекта, автоматизации управления в образовании.

Важным результатом распространения информационно-кибернетического подхода к анализу учебного процесса спустя почти полтора десятилетия с начала XXI века стала работа Р.В. Майера «Кибернетическая педагогика». Основной задачей автор считает установление таких принципов и способов эффективного управления учебным процессом, при которых минимизируются затраты времени, усилий, средств и достигается требуемый уровень знаний и качество подготовки учащихся. Для решения данной проблемы нужна абстрактная кибернетическая система, которая объединит множество взаимосвязанных объектов информационного обмена в учебном процессе. С помощью качественной модели можно осуществить математическое моделирование, в том числе средствами ЭВМ. К основным направлениям кибернетической педагогики автор относит: а) анализ педагогической системы с точки зрения процессов управления и информационных потоков; б) оптимизацию процесса обучения за счет эффективных форм и методов; в) использование в обучении электронных устройств и автоматизированных систем [11].

Таким образом, объект педагогической кибернетики и кибернетической педагогики общий -процессы управления педагогическими системами. Различаются названные научные направления предметами исследования. Если для педагогической кибернетики им является создание и совершенство-

<<ШУШетиМ~^©У©Ма1>#27Ш),2©]]9 / TECHNICAL SCIENCE

вание обучающих систем и технологических процессов обучения, то для кибернетической педагогики - процесс развития личности обучающегося на основе принципов и методов кибернетики и современных информационных технологий. Следовательно, в пересечении педагогической кибернетики и кибернетической педагогики находится информационно-математические моделирование учебного процесса.

Новое тысячелетие наступило в период пятой информационной революции, которая позволила человечеству перейти к киберэволюции (качественно новому этапу цивилизационной эволюции) и явилась катализатором новых кардинальных изменений социальных структур во всем мире (В.А. Плешаков). Киберпространство предстало глобальной информационной средой, включающей информационно-технические инфраструктуры, в том числе информационные, коммуникационные и компьютерные сети, предназначенные для хранения, обработки, модернизации и обмена данными (Ю.В. Бородакий, И.В. Бутусов, А.Ю. Добродеев). В таких условиях киберпространство рассматривается как ценный ресурс для воспитания, образования и развития личности [12; 13; 14 и др.]. Поэтому на смену кибернетической педагогике приходит ки-берпедагогика [15].

В завершении краткого анализа историко-эво-люционных и сущностных основ кибернетического подхода в обучении, констатируем, что образование в XXI веке становится непрерывным процессом всей жизни. Возможности киберпространства обеспечивают рост числа источников знания, модернизацию технологий и методик обучения. Но переход от знаний к компетентностям и ценностям всегда совершается только в сознании (О.И. Воинова, В.К. Обыденкова, В.А. Плешаков). Поэтому в учебном процессе необходимо учитывать перемены в жизнедеятельности и психике человека под влиянием киберпространства при том, что префикс «кибер-» теряет непосредственную связь с кибернетикой. Следовательно, важно соблюдать в педагогическом процессе баланс реального и киберреального, мотивировать понимание присваиваемого учащимися знания и приобретаемого опыта, стимулировать рефлексию и содействовать постижению смыслов.

Литература

1. Ежова Т.В. Теоретические основы управления процессом компьютерного обучения: [Электронный ресурс] // Информационные технологии в образовании. URL: http://ito.edu.ru/2002/IV/IV-0-771.html (Дата обращения: 08.12.2019).

93_

2. Миронова М.В., Кравченко Н.А. Использование методов кибернетики и информатики в теории и практике управления педагогическими системами // Вестник ИжГТУ. 2014. № 2 (62). С. 184-186.

3. Черепанов В.С. Основы педагогической экспертизы: учеб. пособие. - Ижевск: Изд-во Иж-ГТУ, 2006. - 124 с.

4. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. - М.: Изд-во МГУ, 1975. - 344 с.

5. Ительсон Л.Б. Математические и кибернетические методы в педагогике / Акад. пед. наук. - М.: Просвещение, 1964. - 248 с.

6. Федоров Б.И. Курс повышения квалификации учителей «Логико-информационные технологии обучения» (ЛИТО). СПб.: СПбАППО, 2010. 278 с.

7. Оптимизация процесса обучения: общеди-дакт. аспект / Ю.К. Бабанский. - М.: Педагогика, 1977. - 254 с.

8. Комарова Н.М. Развитие кибернетической педагогики в ФРГ, 1960-е - 1990-е годы: дис. канд. пед. наук. М., 1995. 127 с.

9. Кузнецова А.Г. Развитие методологии системного подхода в отечественной педагогике: Монография. - Хабаровск: Изд-во ХК ИППК ПК, 2001. -152 с.

10. Таратута В.А. Кибернетический подход как условие повышения качества образования // Современная высшая школа: инновационный аспект. -2018. - Т. 10. - № 3. С. 111-117. Б01: 10.7442/20719620-2018-10-3-111-117

11. Майер Р.В. Кибернетическая педагогика: имитационное моделирование процесса обучения: монография. - Глазов: Глазов. гос. пед. ин-т, 2014. - 141 с.

12. Попов В.В. Образование в аспекте развития либерпространства и перехода к киберпространс-тву // Телекоммуникации и информатизация образования. 2005. № 3. С. 12-24.

13. Кочнев А.О. О проблеме познавательной активности обучающихся в киберпространстве // Информация и образование: границы коммуникаций. 2013. № 5 (13). С. 216-217.

14. Оганесян К.В. Особенности влияния кибе-рпространства на социальное воспитание современных школьников // Научные стремления. 2013. № 8. С. 50-56.

15. Беспалько, В.П. Киберпедагогика. Педагогические основы управляемого компьютером обучения (Е-Ьеагт^) / В. П. Беспалько. - М.: Т8КШЯЛМ / Народное образование, 2018 - 240 с.