Розробка автоматизованих навчальних систем на основі методики програмованого навчання

Оптимізація процесу навчання вимагає керування пізнавальною діяльністю учнів як в ході одержання ними знань, так і в процесі їх засвоєння. Сам процес навчання можна розглядати як педагогічну систему «вчитель-учень», охоплену двостороннім зв'язком (прямим та зворотнім). По каналу прямого зв'язку учень отримує вхідну інформацію, по каналу зворотного – видає вихідну інформацію, яка свідчить про рівень засвоєння учнем одержаних знань, тобто міру навченості. На основі аналізу вхідної та вихідної інформації викладач може застосовувати керуючі впливи і тим самим управляти пізнавальною діяльністю учня. Мета керування в такій педагогічній системі – управляти рівнем і мірою навченості.

Для успішного функціонування педагогічної системи необхідно скласти програму (план) керування діяльністю учня, тому такий процес навчання називається програмованим.

В основі методу програмованого навчання лежать класичні принципи дидактики. Це принципи систематичності та самостійності, які вимагають в роботі з учнями набуття крок за кроком компонент знань чи вмінь, а також створення з них структур. Термін «програмування» по відношенню до навчального процесу означає методику створення програм, які керують навчальною діяльністю учнів в процесі розв'язання ними пізнавальних задач. Навчальна програма – це головний елемент програмованого навчання. Її розуміють як впорядковану послідовність рекомендацій чи задач, що передаються за допомогою дидактичної машини або програмованого підручника і виконуються об'єктом навчання. Навчальний матеріал при програмованому навчанні подається в вигляді кадрів (кроків). Кожний кадр містить в собі:

· порівняльно невелику, завершену у логічному відношенні порцію дидактичного матеріалу;

· контрольне завдання, мета якого перевірити рівень засвоєння навчального матеріалу;

· вказівки про дії після виконання завдання.

Видача учнем відповіді на завдання вчителя, функцію якого може тимчасово виконувати і комп'ютер, є зворотнім зв'язком навчальної системи. В разі реалізації навчальної програми комп'ютером, його реакцією на інформацію зворотного зв'язку може бути:

· показ правильної відповіді;

· коротка підказка;

· розгорнуте пояснення причин помилки;

· подача повторного завдання аналогічного змісту.Принцип програмованого навчання може бути реалізований:

1) педагогом, в процесі проведення ним навчального процесу;

2) в виді програмованого підручника;

3) в вигляді навчальної програми, реалізованої на комп'ютері.

Для комп'ютерної реалізації найбільш доцільним є модульний метод програмування. Розглянемо коротко його особливості. Сама назва методу говорить про те, що в процесі засвоєння знань весь навчальний матеріал розбивається на окремі блоки, кожний з яких розглядає певну тему чи поняття. Кожен блок є незалежним від інших модулем навчання, але кожен наступний модуль ґрунтується на знаннях та вміннях набутих в попередніх модулях.

Навчальний модуль складається з таких блоків (рис. 1):

1. Інформаційний блок (І) – в ньому сформована певна область понять, що пов'язані з темою чи поняттям, які вивчаються в модулі. Ці поняття можуть подаватися у вигляді програмованого тексту або у вигляді класичного тексту.

2. Текстово-інформаційний блок (ТІ) – це набір питань, що стосуються окремих областей понять І.

3. Кореляційно-інформаційні блоки (КІ) – у випадку невірної відповіді на питання N блоку ТІ відбувається звертання до КІ(N), в якому дається корекційна інформація і можливість скорегувати відповідь на запитання N. У випадку повторення невірної відповіді об'єкт навчання має можливість звернутися до вчителя або до блоку І.

4. Проблемний блок (П) – в ньому ставиться загальна проблема, рішення якої можливе лише при засвоєнні знань блоку І.

5. Текстово-проблемний блок (ТП) – це набір підпроблем, послідовне рішення яких гарантує розв'язок загальної проблеми блоку П. Конкретніше, кожна підпроблема пов'язана з окремим поняттям блоку І. Розв'язок проблеми – це відповідь на проблемне запитання у вигляді визначеному навчальною програмою.

6. Корекційно-проблемні блоки (КП) – у випадку невірного рішення підпроблеми N керування навчальним процесом передається КП(N), в якому подається корекційна інформація та надається можливість скорегувати рішення підроблеми. У випадку повторної невірної відповіді учень може звернутися до блоку П чи І або до викладача.

З опису даного методу видно, що в ньому навчальний процес розбивається на окремі кроки, що дозволяє проводити поетапний контроль за процесом засвоєння дидактичного матеріалу. Саме це забезпечує якість процесу навчання. Деякі блоки в модульному методі можуть бути вилучені при реалізації його в виді комп'ютерної програми. Мова йде про тестово-інформаційний та корегуючо-інформаційні блоки. В такому випадку схема містить такі блоки: інформаційний, проблемний, тестово-проблемний та корегуючо-проблемний. Це пов'язано з тим, що теоретичний матеріал в повному обсягу краще викладати під час уроку, оскільки подача об'ємного навчального матеріалу на екрані дисплею недоцільна і мало ефективна. В інформаційному блоці, який подається в програмованому вигляді, теоретичний матеріал доцільно викладати в чіткому, лаконічному вигляді з висвітленням основних понять. Вся інформація в цьому блоці мусить бути направлена на краще засвоєння і узагальнення набутих знань. Опитування по даній темі доцільно проводити на початку практичн