Основні етапи розробки навчальної програми

Навчальні програми будуються і реалізуються по-різному. У найбільш простих випадках навчальні плани і програма, яка керує їхньою видачею, об'єднані, а в інших ці функції розділені: навчальні впливи зберігаються у вигляді бази знань, а керуюча програма визначає, які саме навчальні впливи видаються в кожний даний момент. У деяких випадках у навчальній програмі утримуються не самі навчальні впливи, а деякі їхні компоненти, і система їх генерує. Іноді система містить твердий алгоритм функціонування навчальної програми, а іноді така система функціонує як експертна. Це значить, що в неї вставляються певні правила побудови стратегії навчання, причому система, накопичуючи емпіричні дані, може виробляти нові правила, здійснюючи самонавчання й поліпшуючи стратегію навчання.

Цілком очевидно, що проектування різних навчальних систем має свої особливості, причому останні залежать не тільки від типу навчальних програм, але і від рівня інтелектуальності системи, тобто від того, наскільки повно вони моделюють навчальну діяльність людини,

Разом з тим, незважаючи на достаток типів навчальних систем, можна виділити основні рівні проектування навчальних програм. Звернемо увагу на те, що мова йде не про етапи, а про рівні програм, кожний з яких по-різному описує програмований (у широким змісті слова) процес навчання.

Проектування навчальних програм — це складений компонент загальної дослідницької стратегії, що передбачає рішення питань теорії й технології проектування в комплексі з дослідженням теорії навчання й технології комп'ютерного навчання.

У проектуванні навчальних програм виділяють наступні рівні:

- концептуальний;

- технологічний;

- операціальний;

- реалізаторський.

На концептуальному рівні задається модель навчання: навчання описується як система, що складається із двох підсистем - діяльності викладача й діяльності учня; усі компоненти навчання, включаючи зміст (мова йде про загальні принципи його проектування) і метод навчання (описуваний на макрорівні, тобто тип навчання), розглядається в контексті цих діяльностей.

Тут описуються психологічні механізми й принципи навчання, які відбивають бачення процесу навчання і є теоретичним фундаментом навчання.

Проект навчальної програми на концептуальному рівні повинен містити опис не тільки навчальної частини діяльності, але й діяльності учнів.

На технологічному рівні проект навчальної програми описується у вигляді способу керування навчальною діяльністю (методу навчання) на мікрорівні. Опис проекту дається у вигляді приписок, однак, вони істотно відрізняються від приписок, які втримуються на концептуальному рівні проекту. Якщо на концептуальному рівні приписки містять вказівки про психологічні принципи навчання, покладені в основу проекту, то тут приписки переводяться на рівень технології навчання. Це значить, що приписки задають вимоги до всіх компонентів змістовної і формальної сторін методу навчання, містять вказівки про системи розумових дій і знань, які виступають як прямі й побічні продукти, і опис формованих способів дій із вказівкою того рівня, який повинен бути сформований в учнів.

На операціональному рівні процес навчання описується як рішення дидактичного завдання. Тут указуються, по-перше, які функції навчальної діяльності покладають на комп'ютер, і, по-друге, основні способи (шляхи) керування навчальною діяльністю.

У проекті фіксується:

1)який фрагмент навчання покладає на комп'ютер (повторення, закріплення, повний фрагмент навчання й т.п.);

2)ступінь індивідуалізації навчання (чи враховується рівень знань учня або програма адаптується на основі відповіді (відповідей) на завдання);

3)чи враховується історія навчання учня, як використовуються ці дані;

4)які типи відповідей учнів припустимі (зокрема, чи припустимі вибіркові відповіді);

5)який тип діалогу (фактичний, «діловий», педагогічно спрямований) буде реалізований у системі;

6)якою мірою система допускає керування з боку того, хто вчиться (маємо на увазі постановку питань, навчальних завдань, визначення учнем бажаної допомоги, стратегія навчання й т.п.);

7)який тип керування - за відповіддю чи за процесом - буде реалізований у системі;

8)якщо керування буде здійснюватися в процесі навчання, то в якому випадку при рішенні завдання буде додаватися допомога і т.п.;

9)якщо навчальна система буде побудована за типом інтелектуальних систем, то необхідно описати основні блоки (підсистеми) й способи взаємодії між ними.

Проект навчальної системи на цьому рівні є основою для розроблювачів системного програмного забезпечення навчальної системи. Тут задаються основні блоки програмного забезпечення системи через опис функцій блоків, які безпосередньо керують навчальною діяльністю (видають навчальний вплив), а також ті, які обробляють відомості про процес рішення навчального завдання, історії навчання, моделі учня і т.п.

Рівень реалізації включає два рівні - педагогічної й програмної реалізації.

Перший із них містить систему навчальних впливів. Проект навчальної програми на рівні педагогічної реалізації може бути описаний і у вигляді сценарію. Останній визначає, як діє навчальна система в кожний момент навчання. У сценарії можна виділити дві частини - зовнішню та внутрішню. Зовнішня містить опис основних і допоміжних впливів (або вимоги до них, по яких система може згенерувати кожний вплив), а внутрішня - алгоритм керування навчальною діяльністю. У тому випадку, коли навчальна система реалізується за допомогою однієї програми, сценарій містить алгоритм переходу від одного навчального впливу до іншого.

Оскільки КЗН - програма, то до процесу його розробки можна застосувати ті технологічні принципи, які будуть використані при створенні програмних системз урахуванням специфіки наступного застосування такого роду програм. Пропонується використати метод спадного проектування (існують інші назви цього методу).

Етапи проектування:

• Визначаються навчальні цілізнання, уміння й навички учня, виховующії і розвивающії цілі, формується основний зміст предмета у вигляді переліку навчальних тем, проводиться аналіз доцільності застосування тих або інших методів навчання.
• Деталізація навчальних тем. На цьому етапі виробляються дії щодо визначення навчальних цілій, критеріїв їхнього досягнення, стосовно до конкретної навчальної теми. З кожної теми складається перелік навчальних питань. Проводиться аналіз найбільш ефективного застосування тих або інших методів навчання. Дуже відповідальним з погляду розробки КЗН є рівень деталізації навчальних питань, на якому виробляється змістовний аналіз питань, вибір способу досягнення навчальних цілей і приймається рішення про автоматизацію тієї чи іншої частини навчальної діяльності.
• Рішення питань щодо забезпечення єдності всіх КЗН з цього предмету: які статичні відомості про навчальний процес будуть збиратися, яким чином вони будуть накопичуватися, у якому вигляді буде реалізовуватися допомога учневі, як буде реалізовані інформаційна довідкова служба й забезпечуватися доступ до неї, чи буде забезпечуватися можливість повернення учня до раніше вивченого матеріалу й т.п.
• Проектування фрагментів КЗН. Поняття фрагмент стосовно обсягу навчального матеріалу неоднозначно: один фрагмент може реалізовувати деяку частину навчального питання, одне або кілька питань, а в окремих випадках - усю тему, однак у кожному разі для фрагмента повинні бути визначені навчальні цілі, конкретизовані методи навчання.

На цьому процес проектування ППС закінчується й починається процес його розробки, найближчою метою якого є написання сценарію.

Сценарій - документ, у якому відображається навчальний зміст і задається модель керування (алгоритм) пізнавальною діяльністю учнів. Процес розробки сценарію КЗН відбувається за висхідною стратегією, тобто спочатку пишуться його складові частини - блоки, які потім поєднуються в сценарій фрагмента у відповідності з обраною моделлю навчальної діяльності. Сукупність сценаріїв фрагментів, між якими організовані (передбачені) інформаційні і керуючі зв'язки утворить сценарій КЗН для даного предмета.

 Після того як сценарій КЗН оформлений, наступає етап програмування.

Сценарій

Сценарій програми є робочим документом при проектуванні КЗН, і основні вимоги до його опису можна сформулювати в такий спосіб:

· сценарій повинен бути зрозумілим усім членам колективу розроблювачів, а також рецензентам;

· забезпечувати досить точний опис кожного кроку навчальної системи в кожний момент навчання;

· передбачати способи реагування системи на самі несподівані відповіді учнів (навіть безглузді);

· передбачати певні дії навчальної системи в будь-якій ситуації і ні за яких умов не дозволяти їй «вимикатися»;

· всі навчальні впливи, як основні, так і допоміжні, повинні будуватися з урахуванням основних психолого-педагогічних вимог, пропонованих до навчальних систем;

· сценарій повинен передбачати стикування модулів програми.

Сценарій, таким чином, містить систему приписок, які вказують конкретні навчальні впливи, які видає комп'ютер, або правила, відповідно до яких комп'ютер генерує ці впливи.

Тут, по суті, описується алгоритм роботи комп'ютера: як він повинен реагувати на дію або бездію, іншу дію (відповідь) учня. Тут же проектується розташування інформації на дисплеї, зокрема, співвідношення графіки, тексту, способи виділення окремих фрагментів графічної й текстової інформації, тимчасові інтервали появи інформації на дисплеї і т.п.

На рівні програмної реалізації сценарій переводиться в програму для комп'ютера. При цьому, звичайно, використаються тільки мови програмування (переважно високого рівня, наприклад, СИ, ПАСКАЛЬ і ін.) або авторські системи. Відзначимо, що останні, хоча якоюсь мірою й полегшують діяльність розроблювачів навчальної програми, однак настільки звужують при цьому дидактичні можливості, що багато фахівців взагалі відмовляються від їхнього застосування.

На кожному з рівнів, як бачимо, є певні приписки, але по своєму змісту вони досить різні. На концептуальному рівні вони стосуються загальних фундаментальних характеристик процесу навчання, які описують його психологічні механізми. На технологічному - приписки переводяться на мову методів навчання, на рівні педагогічної реалізації - навчальних впливів, а на рівні програмної реалізації - на алгоритмічну мову у вигляді програми для комп'ютера.

Зворотний зв'язок

Основна функція зворотного зв'язку, що йде від учня до вчителя — розкрити, як здійснюється навчальна діяльність для того, щоб намітити систему навчальних впливів, які забезпечують ефективне досягнення навчальних цілей. Інформація, що йде по каналу зворотного зв'язку від учня до вчителя містить відомості про те, як учень вирішує запропоновані йому навчальні завдання, які труднощі випробовує, їхні причини, а також, які допоміжні навчальні впливи забезпечують правильне рішення навчальних завдань.

Необґрунтованим є думка, начебто, чим частіше здійснюється зворотний зв'язок від учнів до вчителя, тим ефективніше навчання. Тут потрібно вирішити питання про співвідношення явних і неявних завдань, явних і неявних відповідей учнів, а також, чи необхідно вводити в комп'ютер відповідь після рішення завдання в цілому або ж у процесі її рішення.

Тому:

1) не слід обмежуватися постановкою завдань тільки в явному вигляді, варто давати завдання й у неявному вигляді;

2) не на всі завдання вимагають явної відповіді;

3) при рішенні складних навчальних завдань доцільно чекати відповіді не після рішення завдання в цілому, а при виконанні окремих його етапів: наприклад, побудови моделі (задачної структури) завдання, складання плану рішення, знаходження необхідних параметрів кожного з об'єктів, які входять до складу шуканих об’єктів і т.п.;

4) чим старше вік і вище рівень сформованості навчальної діяльності, тим ширше можна застосовувати неявні завдання й вимагати неявні відповіді.

У цей час багато фахівців уважають, що, по-перше, механізму зворотного зв'язку в навчальній діяльності (система вчитель – учень) належить набагато менша роль і, по-друге, функція зворотного зв'язку не є підкріпленням правильних відповідей, а основні функції її:

1) інформування учня про допущену помилку,

2) надання допомоги учневі для її усунення,

3) підвищення мотивації учнів за допомогою оцінних суджень про результати його діяльності.

Залежно від того, які функції переважають, виділяють два типи зворотного зв'язку:

· інформаційний зворотний зв'язок;

· мотиваційний зворотний зв'язок (через знання результату).

Основні вимоги до зворотного зв'язку:

1. Після допущеної помилки повинен обов'язково випливати зворотний зв'язок, повідомлення після помилки має більш педагогічну цінність, ніж після правильної відповіді.

2. Ефективність зворотного зв'язку значною мірою визначається тим, наскільки втримується в ній інформація, допомагає учнем виявити й усунути помилку. Тому, як правило, повідомлення типу «Неправильно» або «У рішенні допущена помилка» виявляється недостатньо ефективним. Необхідно прагнути до того, щоб, з одного боку, повідомлення були достатніми (вони повинні пояснити, чому відповідь неправильна) і в той же час не були надмірно «потужними».

3. Перш ніж видати учневі додаткову інформацію про допущену помилку, доцільно запропонувати йому самостійно її усунути.

4. Додаткову інформацію варто давати тільки після того, як учень ввів нову відповідь або запросив допомогу.

5. Повідомлення з каналу зворотного зв'язку повинні відповідати віковим можливостям до індивідуальних особливостей учнів.

6. На початкових етапах вивчення нового матеріалу зворотний зв'язок впливає на навчання більше, ніж на пізніх.

7. Зловживання зворотним зв'язком нерідко приводить до негативних наслідків, оскільки неправомірно звужує «поле самостійності» учнів, надмірно регламентує їхню діяльність, зменшує діапазон творчих пошуків.

8. Учні зі заниженою самооцінкою мають потребу в частому зворотному зв'язку більше, ніж упевнені в собі.

9. Повідомлення з каналу зворотного зв'язку повинні даватися протягом кількох секунд (якщо комп'ютеру знадобиться більше часу, необхідно про це повідомити учневі). Наявні в літературі дані свідчать про те, що затримка повідомлень на 30 секунд і більше може негативно позначитися на результативності навчання й на відношенні учнів до допомоги комп'ютера.

10. Вплив негайного й відстроченого зворотного зв'язку залежить від типу розв'язуваних навчальних завдань і від етапу рішення. У завданнях на запам'ятовування доцільний негайний зворотний зв'язок, на розуміння - відстрочений. На етапі побудови задачної структури (моделі) розв'язуваного завдання доцільний негайний зворотний зв'язок, при плануванні рішення й контролю його правильності – відстрочений.

11. Повідомлення, що стосуються знання результату, не повинні зловживати похвалою, особливо, якщо навчальне завдання було нескладної або правильної відповіді передувало велике число помилкових. В останньому випадку похвала на адресу учня нерідко сприймається як глузування.

12. Функція підкріплення правильних дій з'являється тільки тоді, коли, по-перше, учневі давалося важке завдання, по-друге, рішення його усвідомлюється учнем як успіх. Тому позитивні оцінні судження повинні даватися мотивовано для того, щоб учні усвідомили свої успіхи.