Из опыта компьютеризации обучения в школах Болгарии

Введение

 

Сегодня уже не вызывает сомнения, что компьютеры будут играть важную роль в будущей цивилизации че­ловечества. Уже сейчас их внедрение приводит к корен­ному изменению технологии во многих отраслях совре­менного производства. И от того, в какой степени и как будут решены проблемы компьютеризации обучения детей и молодежи теперь, существенно зависит подго­товленность подрастающего поколения к жизни в бу­дущем обществе. Проблемы, с которыми завтра столк­нутся дети, учителя, воспитатели в связи с компьюте­ризацией всех сторон жизни общества и всех сфер про­изводственной деятельности, уже сегодня волнуют ученых, педагогов, социологов.

Компьютер является новым мощным учебно-техническим устройством, значительно, повы­шающим производительность труда как самого учите­ля, так и каждого ученика в отдельности. Между учи­телем и машиной создается симбиоз, в котором каждый делает то, что лучше может сделать. При этом ведущая роль остается за учителем.

Основная роль компьютера в процессе обучения — расширить возможности контактов обучаемого с обучающим.

В этом реферате приведен краткий обзор некоторых статей из журнала «Математика в школе» посвященных проблеме компьютеризации обучения.

 

 

Из опыта компьютеризации обучения в школах Болгарии

Ив. Ганчев, И. Кучннов, Т. Данова, Кр, Данов (София, НРБ)

 

Ключевой проблемой компьютеризации обучения яв­ляется создание диалогово-обучающих программ. В этой статье мы хотим рассказать об основных идеях а принципах, которыми мы руководствуемся при разра­ботке таких программ, и о проблемах, с которыми сталкиваемся.

По нашему убеждению, учитель продолжает быть основным руководителем и организатором обучения математике. Компьютер же является новым мощным учебно-техническим устройством, значительно повы­шающим производительность труда как самого учите­ля, так и каждого ученика в отдельности. Между учи­телем и машиной создается симбиоз, в котором каждый делает то, что лучше может сделать. При этом ведущая роль остается за учителем.

Основная роль компьютера в процессе обучения — расширить возможности контактов обучаемого с обучающим. На обычных уроках эти контакты ограничены, поскольку у учителя, как правило, не меньше 30 учащихся. Поэтому целесообразно предоставить компьютеру некоторые из простых обучающих функций, а учителю дать возможность сосредоточиться на более сложных. Например, на объяснении сложных преобразований, важных математических закономерностей, некоторых логических рассуждений.

Персональный компьютер (ПК) дает возможность имитировать работу лучших учителей, их приемы индивидуального обучения школьников. Поэтому в основе наших методических принципов компьютеризации обучения стоят достижения современной методики, разработанной для традиционного преподавания.

В процессе компьютеризации обучения математике следует помнить об особой роли математические задач. Чаще всего их предлагают с чисто дидактическими целями, а не потому, что заинтересованы в самом ответе. Поэтому мы считаем, что, когда решение за­дач является целью обучения, нельзя использовать компьютер как «решатель».

Укажем теперь основные принципы, которыми мы руководствуемся при составлении диалогово-обучаю­щих программ.

Мы считаем целесообразным разделять учебный материал на небольшие порции таким образом, чтобы каждая порция смогла уложиться на экране монито­ра, а ученик не пассивно читал длинные тексты, но имел бы возможность чаще отвечать на поставленные вопросы после достаточного времени для обдумыва­ния.

В наших программах усилен элемент контроля в обучении и элемент обучения в контроле. Для этой цели после каждого вопроса предусмотрены три выхода, когда ответ верен, когда он ошибочен; когда уче­ник не знает, что делать и не дает никакого ответа.

В первом случае компьютер выдаеттак называемое положительное подкрепление и новое задание.

Во втором и третьем случае сначала предлагается небольшая помощь, после чего учащемуся предостав­ляется возможность продолжить самостоятельную ра­боту. Если ученик снова дал ошибочный ответ или обратился за помощью, ему предоставляется более серьезная помощь, а потом опять возможность для самостоятельной деятельности. Этот цикл можно повторить необходимое число раз, постепенно увеличи­вая помощь, пока не будет дано все решение постав­ленной задачи. Когда машина дает полное решение задачи, ученик обязан переписать его в свою тетрадь. На этот случай в программе предусмотрена новая, аналогичная уже решенной задача, которая предлага­ется учащемуся. Таким образом проверяется, усвоен ли преподаваемый материал.

Если задача используется для проверки знаний и умений, то в сценарии для компьютера точно указано, какую отметку надо поставить в зависимости от того, в какой степени ученик использовал помощь и какие ошибки допускал при работе. Все это позволяет более точно проверить и оценить знания учащихся, не прерывая процесса обучения.

Помощь на отдельных этапах должна быть не дог­матичной, а целесообразной, исходящей из определен­ной цели обучения. Это позволяет направить рассуж­дения учащихся.

В наших программах почти не используется так на­зываемый метод множественного выбора, за исключе­нием тех случаев, когда трудно предусмотреть все верные ответы.

Наконец, мы считаем, что в обучении компьютер нужен не всегда. Мы не обращаемся к нему в случаях, когда все ученики должны актуализировать или усвоить определенную часть знаний, умений и имеют одинаковую подготовку, скорость работы. Компьютер нельзя использовать также в случае, когда очень трудно реализовать разделение знаний на подходящие фрагменты и осуществить удобное разветвление.

Для иллюстрации того, как реализуются указанные принципы, в конце статьи даны фрагменты из двух обучающих программ.

Некоторые из составленных нами диалогово-обучающих программ имеют межпредметную направленность. К ним относится, например, пакет программ по теме «Векторы и их применение при решении задач по хи­мии». Начальным звеном этого пакета было создание программы, которая решает практически все школьные задачи на уравнивание коэффициентов химических уравнений, на нахождение количества вещества, всту­пившего в данную реакцию и др. Программа осно­вана на использовании таких элементов векторного аппарата, как аффинные операции над векторами и скалярное произведение векторов.

Отметим некоторые положительные моменты, кото­рые мы наблюдали в проводимых нами эксперимен­тальных уроках с ПК.

Прежде всего обучающая программа дает возмож­ность каждому самостоятельно решить поставленную задачу. Если ученик не может действовать полностью самостоятельна, то он получает помощь именно в та­ком объеме, который достаточен для перехода к са­мостоятельным действиям. Отметим, что при коллек­тивном обучении это условие обычно нарушается. Учитель с классом идет вперед, не зная, как усвоен каж­дым членом коллектива предыдущий шаг решения задачи.

Компьютер помогает не только ученику, но и учителю, особенно при контроле знаний школьников. Наблюдения показывают, что обеспечение постоянного контроля, учитывающего как давно приобретенные знания и умения учащихся, так и те, что должны быть приобретены после выполнения данной работы, значительно сокращает время, когда ученик бездейст­вует.

Когда основная часть класса занимается компьюте­ром, силы и внимание учителя освобождаются для ра­боты с теми ребятами, кому нужны или дополнитель­ные объяснения, или новые более сложные задачи. Таким образом возрастает эффективность труда учи­теля без увеличения его нагрузки,

Наши диалогово-обучающие программы имеют и стимулирующую функцию. Прежде чем поставить учебнику оценку, компьютер предлагает ему повторный обучающий фрагмент. Зная это, ученик с большим вниманием делает первый проход фрагмента и стара­ется усвоить всё, чтобы успеть при втором проходе получить лучшую отметку.

Обучающая программа является дополнительным стимулом для получения компьютерной грамотности. Опыт некоторых западных стран показывает, что эф­фект «компьютерной моды» быстро проходит, как и всякая мода. Поэтому в будущем само применение компьютера в учебном процессе может стать самым первым средством для мотивации изучения информатики.

В процессе диалога компьютер эмоционально безразличен к ошибкам учащихся. Это освобождает уче­ника от страха и смущения, снижает до минимума психологическую несовместимость, которая иногда имеет место между учеником и учителем.

До появления компьютеров в школе резко разделя­лись два важнейших вида деятельности детей: обуче­ние и игра. Игра, как правило, запрещалась, а к обу­чению ребят принуждали. Теперь компьютер имеет полную возможность сочетать обучение с игрой и тем сделать процесс получения знаний более радостным.

Отметим теперь чисто педагогические трудности, ко­торые тормозят развитие компьютерного обучения на современном этапе.

Начальное обучение не дает никаких навыков дейст­вий с компьютером. Это, с одной стороны, усложняет разработку программ, так как программист должен соображаться с «компьютерными умениями» обучае­мых. С другой стороны, затрудняется использование компьютеров во время урока — учащиеся работают медленно, допускают технические ошибки.

В настоящее время педагоги еще не научились соче­тать коллективные формы обучения (без компьютера) и индивидуальные (с компьютером).

Учителя и методисты недостаточно информированы о возможностях ПК для применения в учебном про­цессе, а специалисты по информатике плохо знают особенности учебного процесса. Опыт совместной рабо­ты этих категорий специалистов пока недостаточен.

От применения ПК в обучении часто ждут такого же быстрого эффекта, как и от использования новых машин в различных производствах. Такой чисто про­изводственный взгляд на обучение человека, несмотря на всю его наивность, приносит заметный вред, не ви­дя немедленной отдачи вложенных средств, некоторые педагоги теряют интерес к компьютерному обучению и задерживают его развитие.

Диалогово-обучающие программы (ДОП) пока еще разрабатываются без какой-либо общепринятой педагогической концепции. В связи с ними сейчас рассмат­риваются только различные предложения. Одни счи­тают, что за теоретическую базу при создании ДОП следует принять идеи советских психологов П.Я.Гальперина и Н.Ф.Талызиной о поэтапном формировании умственных действий. Другие предла­гают воспользоваться некоторыми идеями Л.С.Вы­готского. Третьи ссылаются на теорию программиро­ванного обучения. Встречаются и предложения ис­пользовать идеи Пиаже, теорию модульных систем и т. д.

Наш опыт показывает, что па нынешнем этапе целесообразно искать оптимальное сочетание всех пере­численных идей с передовым опытом хороших учи­телей.

В заключение приведем 2 фрагмента из наших диалогово-обучающих программ. (После каждого шага в скобках указан номер того задания, которое предлагается учащемуся)

Фрагмент № 1: «Геометрическая прогрессия»

Учащемуся предлагается выполнить в своей тетради

первое задание.

1. Дана геометрическая прогрессия a ₁, а ₂, a ₃, … a _n,... с q = - 2 и S ₆ = -63. Найдите ее первый и шестой член (a ₁ и a ₆). Введите на экран значение a ₁. Если затрудняетесь в его вычислении, нажмите клавишу «Д». (Переход к заданию 1.3).

В случае верного ответа на экране появляется запись:

1.1. Вы правильно справились с этой частью задачи, Теперь укажите, чему равно а ₆. Если затрудняетесь, нажмите клавишу «Д». (Переход к 1.3.4).

При правильном вычислении а ₆ сообщается:

1.1.1. Молодец! Вы правильно выполнили и эту часть задания. А теперь займитесь задачей 2 (Пе­реход к следующей задаче, В данном фрагменте она не приводится.)

При неправильном вычислении а ₁ появляется сообщение:

1.2. Вы допустили ошибку. (1.3.)

Если первый член найден правильно, а второй не­правильно:

1.1.2. Я доволен Вашей работой По Нахождению пер­вого члена, но со второй частью Вы не справились. (1.34)

1.3. Поскольку вам известны S ₆ =- 63, q = - 2, n = 6, а необходимо найти а ₁, можете использовать равенство

Попробуйте еще раз определить а ₁ и ввести его. Если вторая попытка удачна:

1.3.1. Да, теперь правильно. Продолжите работу по нахождению шестого члена. Введите ваш результат на экран или обратитесь за помощью, нажав клави­шу «Д». (134)

При правильном ответе:

1.3.2. Вы успешно справились со второй частью за­дачи. А теперь займитесь следующей задачей. (Пе­реход к задаче 2.)

Если после первой попытки а ₆ не найден правильно:

1.3.3. Вы опять ошиблись (1.3.4)

1.3.4. Поскольку необходимо найти а ₆, можете ис­пользовать формулу для общего члена геометриче­ской прогрессии а_n = а ₁ q^{n- 1}. Запишите Ваш резуль­тат на экране.

Если правильный ответ яе получен, следует сообщение:

1.3.5. Вы ошиблись. Если в формуле а ₆ = а ₁ q ⁵ заме­нить a ₁ и q их значениями, получим a ₆ = 3×(-2)⁵ = 3(-32) = -96. Запишите результат в свою тет­радь и займитесь решением следующей задачи. (Пе­реход к задаче 2.)

Фрагмент № 2. «Тождественные преобразования рациональных выражений»

1. Сократите дробь .

Решите задачу в тетради и запишите ответ на эк­ране. Если не знаете, с чего начать, нажмите кла­вишу «Д». (1.2.)

Если ученик получил и ввел выражение x -2:

1.1. Правильно. Молодец! Желаю успеха при реше­нии следующей задачи. При неправильном ответе 1.3.

1.2. Чтобы сократить рассматриваемую дробь, необ­ходимо разложить на множители числитель и зна­менатель. Если данная подсказка недостаточна, на­жмите клавишу «Д» (1.2.1).

1.2.1 Выражение x -8 можно представить в виде произведения, применив формулу разности кубов x ³ - y ³ = (x - y)(x ² + xy + y ²).

Думаю, что теперь Вы справитесь с заданием. Если не знаете, что делать дальше, нажмите клавишу «Д» (1.2.2).

1.2.2. Представив 8 = 2³, можем записать: x ³ - 8 =x ³ - 2³ =(x -2)(x ²+2 x +2²). Продолжайте сами или нажмите клавишу «D» (1.2.3). Если ответ правилен, следует переход к пункту 1.1. В противном случае компьютер переходит к следую­щему пункту.

1 2.3. Вы не смогли решить эту задачу Ее решение

.

1.3. Вы ошиблись (1.2).