Системные аспекты инструментальной дидактики как новой образовательной технологии

10. Школа совместной деятельности. Кн. 4: Образовательная программа для педагогов «Педагог - участник и организатор совместной деятельности» / под ред. Г Я. Прозументо-вой. - Томск: ТГПУ, 2001.

11. Сластенин, В. А. Профессиональное самосознание учителя / В. А. Сластенин // Сибирский педагогический журнал. -2005. - N° 2. - С. 170-177

УДК 37.0

В. Э. Штейнберг, Н. Н. Манько

СИСТЕМНЫЕ АСПЕКТЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ДИДАКТИКИ КАК НОВОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Усилия по модернизации образования в значительной степени гасятся в силу ряда таких объективных причин, как педагогико - технологическая изоляция различных уровней образования (ДОУ, СОШ, ссузы и вузы); отсутствие дидактически единых, инвариантных и природосообразных основ образовательного процесса; отсутствие междисциплинарной (образование, информационные технологии, научные исследования и т. д.) интеграции когнитивных методов и средств эффективного восприятия, обработки и представления знаний. Общее смещение содержания образования общеобразовательной школы в сторону гуманитарных дисциплин и уменьшение часов на дисциплины, формирующие научный, логический стиль мышления, вызывает дополнительные проблемы не только в школе, но и в вузе в процессе реконструкции и перехода на многоуровневое образование. Данные негативные факторы носят системный характер и предопределяют необходимость проведения методологических исследований в области технологии образовательного процесса и познавательной деятельности и последующих прикладных разработок.

В плане обозначенной проблемы наиболее важными тенденциями образования, информатики и науки представляются усиление компе-тентностно-деятельностного подходов, исследование путей повышения «когнитивной вооруженности» субъекта образовательного процесса, выявление и включение в дидактические механизмы обучения природосообразных инвариантных оснований, учитывающих особенности механизмов отражения знаний. Данные тенденции неочевидным образом коррелируют между собой, причем ведущим, причинным фактором представляется последняя группа - инвариантные природосообразные основания дидактики когнитивного характера, существенным образом изменяющие характер учебной познавательной деятельности и образовательного процесса в целом.

Проиллюстрируем близость отмеченных тенденций.

Многомерный анализ данных: руководителю или предметнику необхо -дим инструмент, позволяющий ему самому, «без посредников», легко и быстро создавать нужные ему отчеты, причем их параметры должен определять он сам. Для этого создано новое направление в анализе данных - «онлайновая» аналитическая обработка, основанная на многомерном подходе к представлению исходных данных для анализа [3].

Система ММБй - это инструментарий нового поколения, его отличи-

тельная черта - комплексный подход, опирающийся на современные компьютерные технологии: информационные хранилища, методы искусственного интеллекта и методы многомерной визуализации, реализованные в рамках единой интегрированной среды. Важно, что пользователь, работая в интерактивном режиме, может сосредоточиться на содержательных аспектах анализа, используя уникальную процедуру визуальной интерпретации сложных взаимосвязей в многомерных данных, процесс «понимания» созданной информационной модели носит принципиально итеративный и интерактивный характер [2].

Традиционный графический интерфейс сайтов в большинстве случаев неудобен, так как вынуждает пользователя прокручивать страницу, поскольку целиком информация в окне не умещается. Компания Plumb Design разработала Web-портал с поисковой системой «солнечного» типа в виде координатной графической карты, в центр которой помещается определяемое слово, а на лучах появляются связанные с ним по смыслу слова и понятия [1].

Из приведенных (и множества не приведенных, но известных) примеров видно, что в каждом случае возникает одна и та же задача сопровождения текстовой информации дополнительным средством, помогающим ориентироваться в ней, представляющим в логически удобной форме узловые элементы содержания информации [6]. Такой инструмент можно назвать навигатором базы знаний, и он, говоря педагогическим языком, должен выполнять роль ориентировочных основ действий (ООД). В соответствии с данной функцией навигатор включает два компонента: смысловой в свернутой вербальной форме и логический в невербальной, наглядной, графической форме. Именно такими компонентами разработчики и пытаются наделить предлагаемые «карты смыслов», «когнитивные карты», «абстрактные координаты», «визуализаторы связей» и т. п. При их создании авторами использованы следующие общие приемы: дополнение текстовых материалов некими моделями, картами и т. п., представляющими «концентрат» текста. Данная задача имеет общий для информатики, научных исследований и педагогики характер - необходимость представления знаний в образно-понятийной, свернутой форме, пригодной для навигации в базе знаний и планирования задач анализа.

Выполненные исследования свидетельствуют о том, что многомерные структуры сходны с так называемым искусственными организациями, разрабатываемыми в теории искусственного интеллекта [7]. Они имеют сетевую структуру, где в центральном узле сосредоточены важнейшие ресурсы, знания и процессы, формирующие организационное ядро, а остальные, менее важные компоненты или наиболее рутинные работы и процессы выводятся наружу и доверяются внешним партнерам. Такую организацию можно сравнить с «мозгом», возбуждения от которого поступают на внешние «эффекторы».

Ключевым методологическим аспектом является выявление ведущего педагогического противоречия в плане инструментальной дидактики, которое является движущей силой ее развития. В качестве тако -вого выступает противоположность структуры образовательного процесса как исторически сложившегося социального заказа и структуры субъектнопсихологического процесса учения. Канонической структурой образователь-

ного процесса является последовательность «познание - переживание -оценивание», а субъективной структурой учения - последовательность «эмоциональное оценивание (“мне это не нужно”) и/или переживание (“мне это не интересно”) - познание (“я это узнаю”)». Это соответствует познавательному архетипу человека, исторически сформировавшемуся в процессе его эволюции. Первичное столкновение с новой реальностью носило чувственно-образный характер, включало сенсомоторику и первую сигнальную систему, инициировало предметно-ознакомительную деятельность. Нарушение данной последовательности в учебном процессе создает труднопреодолимые познавательные затруднения, подавляет мотивацию и порождает устойчивое отторжение учебного предмета. Разрешение же данного противоречия стало возможным лишь в процессе развития дидактико-техно-логического подхода на инструментальной основе [10] и применения принципа бинарности (взаимодополнительности). Данный подход позволил спроектировать как макроуровневый инвариантный образовательный процесс, так и микроуровневый учебный процесс, который встраивается в каждый этап макропроцесса.

Инвариантная макроструктура образовательного процесса имеет следующий генезис: три исторически сложившиеся сферы освоения мира человеком включают науку, искусство и мораль. Каждой сфере соответствует важная для человека константа бытия: истина, красота и добро. Каждой сфере деятельности также соответствует определенная, ведущая в ней форма деятельности: познавательная, переживательная (эмоционально-образная) и оценочная. В общеобразовательной школе должны гармонично развиваться все три способности, а при профилизации и профессиональном обучении интенсивно развиваются ведущая способность и вид деятельности, остальные же становятся поддерживающими. В соответствии с тремя основными видами деятельности инвариантная структура образовательного процесса должна включать этапы познания, переживания и оценивания изучаемого знания.

Инвариантная структура учебной познавательной деятельности определяется генезисом механизмов отражения человека: на биологическом этапе эволюции сформировался чувственно-образный механизм отражения (первая сигнальная система), оперирующий образами-представлениями. На этапе социализации в связи с необходимостью решения разнообразных задач, связанных с накоплением, сохранением и передачей знаний (сведения о территориях и производстве, коммуникации и т. п.), сформировался механизм вербально-логического отражения (вторая сигнальная система), появилась письменность. На третьем этапе развития общества, на этапе информационно-знаниевой революции, возникла необходимость оперирования свернутыми формами знаний для выполнения численных расчетов, автоматизации машин и производства, научных исследований. Ученые и инженеры стали создавать различные схемы, формулы и модели, ко -торые есть основания считать продуктом новой, прижизненно формируемой третьей сигнальной системы, которая имеет виртуальный характер и представляет собой результат взаимодействия первой и второй сигнальных систем [5]. В соответствии с тремя формами отражения знаний инвариантная структура учебной познавательной деятельности должна включать эта-

пы предметно-ознакомительной деятельности (накопление образов-представлений), аналитико-речевой деятельности (преобразование первичной информации в вербально-логическую форму и ее обработка), и этап моделирующей деятельности (свертывание изучаемого знания в схемы, формулы, модели).

Необходимость разрешения основного педагогического противоречия предопределяет инвариантную структуру мотивации познавательного, переживательного или оценочного видов деятельности с этапом, как отмечено выше, «эмоциональное оценивание (“мне это не нужно”) и/или переживание (“мне это не интересно”)». Сложность дидактического моделирования данного этапа заключается в том, что его реализация осуществляется на основе механизма проекции, через глубоко личностное, субъективное преломление внешней информации, через включение собственного «витаген-ного» жизненного опыта. Следовательно, для активизации данного этапа необходимо предложить субъекту во внешнем плане многомерную палитру опорных точек переживания и оценивания, из числа которых он интуитивно выбирает и использует подходящие ему. Причем микросценарий переживания и оценивания необходимо представить в виде динамического образа с запрограммированными операциями на основе когнитивного структурирования и логико - смыслового моделирования. Успешное выполнение микросценария открывает путь к выполнению познавательной учебной деятельности, в процессе которой чувственно-образное и вербально-логическое отражение учебного материала дополняется образно-модельным его отображением, формирование которого необходимо поддерживать дидактическими моделями, располагаемыми во внешнем плане.

Для проектирования такого рода моделей используется природосообразный механизм когнитивного характера, который представляет собой интеграцию когнитивного субаналитического структурирования, логико-смыслового моделирования и солярной графической основы. В качестве природосообразных оснований образно-модельных дидактических инструментов выступают: упомянутая выше третья сигнальная система; когнитивно-динамический инвариант ориентации человека в материальных и абстрактных пространствах, предопределяющий радиальнокруговой характер сенсомоторных исследовательских движений и перенос данного опыта на организацию знаниевых, т. е. абстрактных пространств [11]; социокультурный опыт, представленный в культовых знаках и символах солярной конфигурации различных народов (Исландия, Египет, Англия, Перу и т. д.) [12].

Процесс формирования логико-смысловых моделей включает основные операции анализа (рис.1), что подготавливает мышление к последующему синтезу: разделение, сравнение, заключение, ранжирование, систематизация, свертывание [9]. Включение дидактических многомерных инструментов в инвариантную структуру учебной познавательной деятельности и образовательного процесса в целом позволяет сформировать дидактические многомерные технологии различного назначения (рис. 2) [4], а модернизация известных и перспективных педагогических подходов и концепций (развивающее обучение, модульное обучение, проблемное обучение и т. п.) создает основания для нового направления педагогической науки -

Рис. 1. Организация логико-смысловых моделей

Рис. 2. Включение моделей в образовательный процесс

инструментальной дидактики, реализующий поддержку учебной познавательной и других видов деятельности специальными дидактическими средствами образно-моделирующего типа [10].

Опытно-поисковые работы по освоению инструментальной дидактики в условиях различных образовательных учреждений (вуз, ссуз, СОШ, ДОУ), обнаружили необходимость замещения традиционных интуитивно-экспериментальных способов создания наглядных дидактических средств для образовательных систем и процессов научно обоснованными проектными технологиями подготовительной деятельности педагога. Развивая дизайн-

образование как деятельность проектно-мыслящего человека в различных сферах социальной практики (духовная культура, производство, наука и практика, бытовая среда и т. д.), дидактический дизайн направлен на проектирование дидактических объектов, обладающих заданными функциональными, эстетическими и технологичными свойствами (рис. 3) [8].

Учебная познавательная деятельность

ДИДАКТИЧЕСКАЯ МОДЕЛИРУЮЩАЯ СРЕДА

Э Л Е М Е Н Т Ы Д М С

ПРЕДМ ЕТНО -ОЗНАКОМ И ТЕ Л Ь Н А Я ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

АНАЛИТИКО-РЕЧЕВАЯ ДЕЯТЕЛЬ НОСТЬ

ФОРМУЛЬНО-МОДЕЛИРУЮЩАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

модели - “ глазами учащ егося"

модели - “ глазами педагога"

модели - “ глазами ученого"

прочие

модели - “знания"

модели - “ум ения"

модели - “планы"

прочие

логико-образные

логико-словесные

знаково-символич еские

прочие

солярные

матричные

древообразные

прочие

Рис. 3. Дидактическая моделирующая среда

Функциональные свойства дидактического дизайна диктуются спецификой предметной области, они заключаются в специальной организации учебного материала и визуально удобном его представлении, а также программировании и поддержке необходимых учебных действий с ним. Эстетические свойства дидактического дизайна должны быть направлены на создание психологического комфорта, активизацию эмоционально-образного компонента мышления, контекстного включения культурологических элементов и т. п. Данные свойства должны обеспечиваться специальными содержательными и оформительскими средствами, традиционными и новыми средствами повышения культуры учебных материалов. Технологические свойства дидактического дизайна направлены на обеспечение воспроизводимости, для чего применяются средства информационных технологий.

Образно-модельные дидактические инструменты являются адекватными средствами поддержки моделирования как наиболее важной и совершенной формы учебной познавательной деятельности. Модельная форма представления знаний обладает компактностью, структурированностью и логической упорядоченностью, необходимыми для успешного восприятия, усвоения и применения знаний. В соответствии с тремя инвариантными этапами учебной познавательной деятельности (ознакомительнопредметная, аналитико-речевая и моделирующая) основными компонентами дидактической моделирующей среды соответственно являются логико-

образные, логико-смысловые и логико-знаковые модели представления знаний и представления умений. Кроме данных компонентов дидактическая моделирующая среда может включать различные ориентировочные основы действий алгоритмического или алгоритмоподобного типа, например, трансформер (рис. 4) для преобразования образов, представляющих изучаемые объекты.

Рис. 4. Дидактический трансформер

Рис. 5. Логико-смысловая модель «Социальные технологии»

Для реализации эстетических требований в продуктах дидактического дизайна используются разнообразные компактные элементы: понятийные, пиктограммные, знаково-символические, символьные и т. п. Такие средства предоставляют информационные технологии и, в частности, разнообразные редакторы символов. Процесс дидактического дизайна включает теоретический базис (антропологические основания дидактических средств моделирующего типа), технологический базис (методика конструирования схем и моделей) и реализационный базис (апробированные (рис. 5) учебно-методические разработки педагогов).

Литература

1. Агамов, А. Игра слов / А. Агамов // Компьютерра. - 1999. - № 12. - С. 23-24.

2. Аджиев, В. М1ш8е1 - визуальный инструмент аналитика / В. Аджиев // Открытые системы. - 1997. - № 3. - С. 74-77.

3. Магданов, М. Многомерный анализ данных / М. Магданов // СошрШетогЫ. - Казань, 1999. - № 5, 6. - С. 32-34.

4. Манько, Н. Н. Реализация современных педагогических технологий в образовательной практике / Н. Н. Манько, В. Э. Штейнберг // Педагогика: учеб. пособие / В. Г. Рындак, Н. В. Алехина, И. В. Власюк и др.; под ред. В. Г. Рын-дак. - М.: Высш. шк., 2006. - С. 301-316.

5. Манько, Н. Н. Феномен «проекция»: современное представление о месте и роли в процессах учебной деятельности / Н. Н. Манько, В. Э. Штейнберг // Практическая психология и логопедия. - 2006. - №2. - С. 74-77.

6. Особенности нечетких моделей в понимании текстов на естественном языке // Новости искусственного интеллекта. - 2001. - № 2-3. - С. 37-43.

7. Тарасов, В. Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика / В. Б. Тарасов. - М.: Эдиториал УРСС, 2002. - 352 с. (Науки об искусственном).

8. Ткаченко, Е. В. Дидактический дизайн - инструментальный подход / Е. В.Ткаченко, Н. Н. Манько, В. Э. Штейнберг // Образование и наука. - 2006. -№ 1 - С.58-65.

9. Штейнберг, В. Э. Дидактические многомерные инструменты: теория, методика, практика: монография / В. Э. Штейнберг. - М.: Народ. образ., 2002. -304 с.

10. Штейнберг, В. Э. Методологические основы инструментальной дидактики / В. Э. Штейнберг, Н. Н. Манько // Образование и наука. - 2005. -№ 1. - С. 8-23.

11. Штейнберг, В. Э. Пространственный когнитивно-динамический инвариант ориентации человека в материальных и абстрактных (смысловых) пространствах / В. Э. Штейнберг, Н. Н. Манько // Прикладная психология и логопедия. -2004. - №4. - С. 3-9.

12. Штейнберг, В. Э. Этнокультурные основания современных дидактических инструментов / В. Э. Штейнберг, Н. Н. Манько // Изв. Акад. пед. и соц. наук. -2004. - Вып. 14. - С. 242-247.

13. Дмитриенко, В. А. О фундаментальных проблемах истории и теории образования в современной России / В. А. Дмитриенко, Н. А. Люрья // Сибирский педагогический журнал. -2005. - № 1. - С.135-144