Лекция 5. Алгоритмический подход к организации процесса обучения (алгоритмизация в обучении)

Алгоритмический подход к организации процесса обучения (алгоритмизация в обучении)

Сущность алгоритмизации в обучении заключается в решении следующих двух основных проблем:

§ разработки алгоритмов решения определенных задач и обучения им учащихся;

§ построения алгоритмов самого обучения, т.е. алгоритмов, используемых обучающим (преподавателем или компьютерной системой обучения) в процессе обучения.

Требование разработки алгоритмов решения определенных задач и обучения им учащихся естественным образом следует из основных положений теории поэтапного формирования умственных действий и теории уровней усвоения В.П.Беспалько. Необходимо отметить двойственный характер рассматриваемых алгоритмов решения задач: с одной стороны они служат средством усвоения некоторой суммы знаний, с другой стороны одновременно входят и в содержание цели обучения.

Так как в процессе обучения исполнительным устройством для анализируемых алгоритмов является человек (обучаемый), то они существенным образом могут отличаться от математического понятия алгоритма (машины Тьюринга, нормального алгоритма, рекурсивной функции). В отличие от классических алгоритмов (алгоритмов в обычном математическом смысле), операции которых формальны, рассматриваемые алгоритмы допускают операции, имеющие содержательный, субъективный характер, т.е. зависящие от человеческого понимания. Таким образом, элементарность операций, выполняемых обучаемым в процессе решения задач, относительна и зависит от ряда факторов, в том числе и от степени его обученности. Другим допускаемым отличием является ослабление свойства детерминированности, означающее, что при выполнении алгоритма имеется возможность совершать акты свободного (т.е. не определенного извне) выбора из фиксированного, тем или иным способом, множества альтернатив. Для обозначения алгоритмов с описанными выше свойствами было введено понятие предписания алгоритмического типа или алгоритмического предписания. Естественно, что предписания алгоритмического типа, как и классические алгоритмы, обладают свойствами массовости и результативности.

Разработка алгоритмического предписания является, в общем случае, слабоформализуемой, многокритериальной задачей, решаемой экспертом-педагогом. В результате анализа предметной области обучения выбираются базовые (первичные) элементы, представляющие собой простые понятия, на основе которых строится рассматриваемый учебный материал. При этом некоторые понятия, являясь базовыми для одной предметной области, в другой могут оказаться сложными, производными понятиями. С учетом выбранных базовых элементов и на основе структурно-алгоритмического анализа деятельности по решению задач определенного класса осуществляется выделение типовых операций, составляющих содержание рассматриваемой деятельности. Под типовой операцией понимается законченная по смыслу, учитывающая специфику предметной области обучения операция, предполагающая элементарные действия над первичными элементами. Разработка алгоритмического предписания завершается описанием его логической структуры, указывающей последовательность, в которой необходимо (или, во всяком случае, целесообразно) выполнять выделенные операции для получения искомого решения. Существует ряд способов описания алгоритмов, применимых и для описания алгоритмических предписаний. Среди них наибольшее распространение получили блок-схемы, граф-схемы, операторные схемы, различные таблицы.

Обучение учащихся алгоритмам решения определенных задач осуществляется через управляемое и контролируемое выполнение учебных заданий. В связи с этим актуальной является задача формализации, а на ее основе и автоматизации функции формирования учебных заданий с требуемыми свойствами обеспечивающими усвоение рассмотренных алгоритмических предписаний. Решение поставленной задачи позволит существенно снизить затраты на осуществление процесса обучения и освободит преподавателя от значительного объема рутинной работы по формированию необходимой последовательности указанных учебных заданий.

Второй основной проблемой алгоритмического подхода к организации процесса обучения является построение алгоритмов самого обучения. Рассмотрение вопросов разработки алгоритмических предписаний и обучения им учащихся позволило определить основную функцию алгоритмов обучения – определение свойств заданий, обеспечивающих усвоение алгоритмических предписаний, разработанных экспертом-педагогом. Определение указанных свойств должно осуществляться с учетом общих принципов обучения, выявленных при анализе ассоциативно-рефлекторной теории обучения, а именно:

§ определение свойств учебных заданий и выдача подкреплений должны осуществляться на основе идентификации знаний обучаемого на каждом шаге обучения;

§ в процессе обучения должен соблюдаться принцип перехода от усвоения простого учебного материала к сложному;

§ переход к усвоению нового учебного материала должен осуществляться в случае успешного усвоения предыдущего материала;

§ в процессе обучения должна осуществляться стабилизация субъективной степени трудности учебных заданий для каждого обучаемого.

Завершением этапа формализации рассмотренных проблем организации процесса обучения является разработка соответствующей модели обучения, обеспечивающей решение поставленной задачи - осуществление управления процессом обучения навыкам алгоритмической природы (описываемым с помощью алгоритмических предписаний).

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается сущность алгоритмизации в обучении?

2. Что понимается под типовой операцией?

3. Назовите наиболее распространенные способы описания алгоритмических предписаний.

4. Что позволило определить основную функцию алгоритмов обучения?

5. Назовите общие принципы обучения, выявленных при анализе ассоци­ативно-рефлекторной теории обучения?

Дата добавления: 2014-01-13