Наукові основи програмування навчального процесу

3 Травня, 20149:33 am

0


Наукові основи програмування навчального процесу

Наукові основи програмування навчального процесу дає теорія інформації, математична логіка.

Під керуванням розуміють здійснення в часі певної послідовності наперед визначених впливів на систему, які в результаті приводять її до певного, наперед визначеного стану, дії. Програмою керування в процесі навчання є наперед намічена послідовність передачі учням певних знань, вироблення в них необхідних умінь і навичок, визначення методів пізнавальної діяльності (опанування знань). Визначена наперед послідовність впливів становить програму керування, а стан, в який повинна прийти система,- мету керування.

Під регулюванням розуміють включення в кожний поточний момент такої програми керування, яка забезпечує найефективнішу протидію системи будь-яким зовнішнім (і внутрішнім) впливам, які відхиляють її від досягнення наміченої мети.

Теорію керування і регулювання цілком можна застосувати в процесі навчання. Навчанню властиві такі характерні риси процесу керування, як наявність керованого об’єкта (учень), керуючого об’єкта (вчитель) і передавання інформації в двох напрямах – від учителя до учня (прямий зв’язок) і від учня до вчителя (зворотний зв’язок). Мету керування в навчальному процесі становить формування в учнів відповідних знань, умінь, навичок, вироблення вміння застосувати ці знання на практиці.

Регулювання полягає в поточній перебудові змісту і послідовності навчального матеріалу, методів навчання і навчальних завдань відповідно до труднощів, які виникають в учнів, їх індивідуальних особливостей, ступеня засвоєння ними матеріалу і т. д.

Кібернетика як наука про керування і регулювання, спираючись на закони біології, фізіології, психології і математичної логіки, допомагає здійснити оптимальне керування психічною діяльністю учнів у процесі навчання.

Важливу роль в процесі програмованого навчання відіграє зворотний зв’язок, тобто зв’язок між одержаним ефектом, результатом засвоєння і засобами керування – передатчиком інформації. За допомогою зворотного зв’язку вчитель оперативно керує процесом усвідомлення, засвоєння знань учнями, вносить відповідні корективи в навчальний процес. Ці корективи робляться на основі виявлення причин нерозуміння учнем матеріалу, результативності засвоєння ним знань.

Свідоме засвоєння учнями навчальної інформації, переробка її являє собою серію фізичних, нервових, психічних і біомеханічних процесів і здійснюється на основі математичної логіки, що знаходить, свій конкретний вияв у навчаючому алгоритмі.

Алгоритм – це система правил, яка вичерпно описує дії, потрібні для розв’язання задач даного типу. Конструювання алгоритмів переробки інформації є важливою передумовою засвоєння і використання учнем навчального матеріалу. Ефективність переробки навчальної інформації учнями значною мірою залежить від логічної побудови алгоритмів.

Розв’язання будь-якої інтелектуальної задачі можна поділити на чотири етапи:

а) осмислювання інформації, зв’язаної з поставленим завданням;

б) визначення шляхів його розв’язання на основі наявної інформації;

в) реалізація знайденої ідеї розв’язання;

г) перевірка і оцінка одержаного розв’язку.

Теорія інформації розкриває схему процесу навчання і встановлює ряд його важливих властивостей.

Інформація передається за допомогою ряду матеріальних сигналів. Такими сигналами можуть бути: звуки, електричні імпульси, електричні хвилі та інші форми передачі енергії. Для того щоб те чи інше фізичне явище стало сигналом, воно повинно ізоморфно відображати реальний факт чи явище.

Одна й та сама інформація може передаватися за допомогою різного роду сигналів. Вибір типу сигналів, за допомогою яких передається інформація, називається кодуванням, а сама система цих сигналів – кодом. Середовище, що використовується для передачі сигналів даного типу, називається каналом зв’язку. Для сприймання людиною явищ об’єктивної дійсності каналом зв’язку є нервова система.

Основним завданням теорії інформації є вивчення закономірностей процесів кодування, передачі інформації і розв’язування засобів кодування, за допомогою якого підвищується пропускна здатність каналу зв’язку, збільшується швидкість передачі і зменшується втрата інформації від будь-яких перешкод.

На основі теорії інформації можна побудувати ряд моделей, які відображають окремі риси процесу навчання. Наприклад, з точки зору теорії інформації передача знань учням у процесі навчання являє собою спосіб передачі вчителем певної інформації. В цьому разі вчитель (у процесі навчання) виступає в ролі передавача знань, а учні – в ролі приймача. Відповідно до навчальної програми і рівня знань учнів педагог відбирає дидактичний матеріал, який відображено у певних поняттях і судженнях, підбирає коди для передачі учням цього матеріалу, сигнали (слова, висловлювання, наочні посібники) і здійснює їх передачу {пояснює, показує, доводить тощо).

Швидкість і обсяг інформації, яку вчитель передає, а учні сприймають, залежить від пропускної здатності каналів зв’язку (кількість фізично можливих дій учителя і учнів; кількість інформації, яку учні можуть сприйняти за одиницю часу, тощо).

У процесі передачі інформація часто доходить у спотвореному вигляді, мають місце помилки в сприйманні. Програмоване навчання, побудоване на науковій теорії інформації, забезпечує методично правильну передачу інформації і точне сприймання її учнями.

За теорією інформації навчальний матеріал, що передається учням, можна розглядати як певну математичну величину, а процес передачі і перетворення інформації – як певні операції над математичними величинами. Ці величини вимірюються з математичною точністю; в результаті утворюються їх логічні моделі, визначаються шляхи, методи передачі і сприймання логічних понять.

Виходячи з інформаційного тлумачення навчального процесу, ми виділяємо моменти передачі і перетворення інформації, визначаємо кількісні фактори, що характеризують її. Ці кількісні категорії кладуть в основу побудови математичних моделей процесу навчання. Моделі відображають суть поняття, викладеного в навчальному матеріалі.

Створені за допомогою алгоритмів моделі мислительної діяльності кладуть в основу програмованих завдань. Спроектована таким способом модель даного наукового поняття дає вчителеві можливість цілеспрямовано будувати процес навчання, ефективно формувати в учнів поняття.

Сприймання інформації учнем зв’язане з процесом набування знань, який вимагає усвідомлення цієї інформації шляхом активної її переробки. Учень у процесі сприймання не залишається пасивним приймачем інформації, що надходить до нього від передавача. Приймаючи інформацію, учень активно її переробляє в своїй свідомості, аналізує, зіставляючи факти і явища, проводить аналогії з тим досвідом, знаннями, яких набув раніше, робить певні висновки, узагальнення, розкриває закономірності явища, виробляє уміння застосовувати ці явища в житті, суспільно корисній діяльності. Процес засвоєння знань, оснований на активному, свідомому їх сприйманні, являє собою складний процес активної взаємодії між мозком (нервовою системою) і інформацією.

Відомості про автора: С. Ф. Збандуто