авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»

Учреждение Российской академии образования “Уральское

отделение”

Научная лаборатория «Дидактический дизайн

в профессионально-педагогическом образовании»

В.Э. Штейнберг

ДИДАКТИЧЕСКАЯ МНОГОМЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ + ДИДАКТИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН (поисковые исследования) Уфа 2007 2 УДК 37;

378 ББК 74.202 Ш 88 Штейнберг В.Э.

ДИДАКТИЧЕСКАЯ МНОГОМЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ + ДИ ДАКТИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН (поисковые исследования): монография [Текст]. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2007. – 136 с.

В монографии рассматриваются результаты поисковых исследо ваний в области инструментальной дидактики и дидактического ди зайна, выполненные Научной лабораторией дидактического дизайна в профессионально-педагогическом образовании (УрО РАО – БГПУ им. М. Акмуллы). Представлены методологические, теоретические, технологические и практические аспекты дидактической многомер ной технологии и дидактического дизайна, приведены примеры экс периментальных разработок.

Применение дидактических многомерных инструментов в обра зовательном процессе позволяет существенно совершенствовать обу чающую и проектно-подготовительную – дизайн-деятельность - педа гога, а также учебную познавательную деятельность обучающихся.

Монография адресована исследователям проблем дидактики, ра ботникам профессионально-педагогического образования, преподава телям вузов, средних специальных учебных заведений, общеобразо вательных школ.

Рецензенты:

Е.В. Ткаченко – доктор химических наук, профессор, академик РАО Р.М. Асадуллин – доктор педагогических наук, профессор Н.Б. Лаврентьева – доктор педагогических наук, профессор ISBN 978-5-87978-453- © Издательство БГПУ, © Штейнберг В.Э., СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ....................................................................................... 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДИДАКТИКИ................. 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ДИДАКТИКИ...................................... 3. ДИДАКТИЧЕСКИЕ МНОГОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ..... 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИДАКТИЧЕСКИХ МНОГОМЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ.......................................................................... 5. ВКЛЮЧЕНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ В ПЕДАГОГИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

.................................... 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОГИКО-СМЫСЛОВЫХ МОДЕЛЕЙ. 7. ДИДАКТИЧЕСКИЕ МНОГОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ КАК ОБЪЕКТ СЕМИОТИКИ................................................................. 8. УПРАВЛЕНИЕ ЛОГИКО-ЭВРИСТИЧЕСКОЙ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ С ПОМОЩЬЮ ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ ОСНОВ ДЕЙСТВИЙ (ООД).......................................................... 9. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТРАДИЦИИ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ДИДАКТИКЕ.................................................................................. 10. ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИДАКТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ...................................... 11. ОТ ДИДАКТИЧЕСКИХ МНОГОМЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ К ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ДИДАКТИКЕ И ДИДАКТИЧЕСКОМУ ДИЗАЙНУ................................................ 12. ПРАКТИКА ДИДАКТИЧЕСКОЙ МНОГОМЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ............................................................................. ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................. ЛИТЕРАТУРА............................................................................... ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................. ОТ АВТОРА.................................................................................. ВВЕДЕНИЕ В дидактике, благодаря усилиям практиков и ученых нарас тает процесс восстановления роли и места наглядности на ином – более высоком – антропологическом и социокультурном уровне;

в информационных технологиях происходит активизация процес са поиска и разработки средств визуального представления больших объемов информации в специально преобразованной, концентрированной и логически удобной форме (заметим, что гипертекстовая технология лишь обостряет данную проблему).

Объединяет эти две внешне различные тенденции ключевой фактор: восстановление более ранней исторически и информаци онно более мощной первой сигнальной системы, ее уравнивание в правах с тонкой аналитической второй сигнальной системой на основе изучения механизма взаимодействия первой и второй сиг нальных систем при выполнении моделирующей деятельности.

Искомые результаты являются ответом на вызов времени на по вышение плотности информационных потоков, сложности их пе реработки и презентации как в учебной, так и в профессиональ ной видах деятельности.

Поисковые исследования в этом направлении выполняются Научной лабораторией «Дидактический дизайн в профессио нально-педагогическом образовании» УрО РАО и БГПУ им. М. Акмуллы по Теме 20. НИР УрО РАО Теория и практика инструментальной дидактики (Подпрограмма «Развитие фунда ментальных педагогических и психологических исследований и научных школ в образовании Уральского региона»).

Общей задачей исследования инструментальной дидактики и дидактического дизайна является обоснование и разработка ме тодов и средств перехода от традиционных форм создания наглядных дидактических средств к проектированию их в рамках дидактического дизайна на адекватных антропологических, со циокультурных и информационных принципах. Для построения новых наглядных средств выявлены и исследуются такие дидак тические основания, как принципы инструментальности и мно гомерности познавательной учебной деятельности, логико смысловое моделирование и когнитивная визуализация знаний.

Выполнялась разработка и апробация методически целесообраз ных средств и методов формирования у обучающихся умений оперировать с помощью когнитивных визуальных средств раз личной степени сложности основными формами представления информации (физическая – чувственно-образная, абстрактная вербально-логическая, абстрактная – схемная и модельная).

В качестве методологических оснований инструментальной дидактики определены два совместно примененных подхода:

многомерное представление знаний (многомерно деятельностный подход) и инструментальная поддержка деятель ности (рефлексивно-регулятивный подход). Для построения ди дактических инструментов на основе данных принципов иссле дованы следующие теоретические аспекты функционирования механизмов мышления: социокультурные основания отображе ния знаний;

когнитивно-динамический инвариант ориентации че ловека в абстрактном пространстве знаний;

многомерное логико смысловое моделирование и отображение образов деятельности;

зоны дидактического риска в учебном процессе, где целесообраз но использование дидактических многомерных инструментов.

Благодаря совместному и последовательному применению данных подходов разработаны дидактические многомерные ин струменты, в которые удалось «встроить» важные операции ана лиза и синтеза для логико-смыслового моделирования знаний.

Для активной апробации новых дидактических средств разрабо таны теоретические и методические аспекты технологической компетентности педагога, апробация проводилась в течение ряда лет на базе общеобразовательных и профессиональных учрежде ний региона, результаты исследований подвергались научной и общественной экспертизе в 2003 г. (Диплом УрО РАО, г. Екате ринбург).

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДИДАКТИКИ В образовании, несмотря на усилия ученых, велик разрыв между накопленным научным потенциалом педагогики и его скромной долей, реализованной в деятельности педагогов обще образовательной и профессиональной школы. Важнейшие пока затели технологий обучения (инструментальная обеспеченность, управляемость и произвольность процессов переработки и усвое ния знаний;

системность и полнота учебного материала;

много мерность, структурированность и связность мышления) измени лись незначительно, то есть педагогика все еще остается недоста точно точной наукой.

Несмотря на то, что образование завершило этап раскрепо щенного существования, в ходе учреждения почти всех уровней получили возможность самостоятельно решать назревшие про блемы, усилия по освоению новаций в педагогических системах пока не привели к принципиальным сдвигам в качестве общего среднего образования. Изменения структуры и содержания учеб ных программ по отдельным предметам, введение новых дис циплин и курсов приводит к перегрузке учащихся информацией, физической и психологической напряженности без принципиаль ной переориентации на методологический, теоретико познавательный подход к деятельности и учителя. Трудно реша ются задачи формирования общей культуры личности и преодо ления социально-психологических и нравственно-психоло гических проблем. Успехи достигаются там, где совершенству ются не отдельные учебные программы, а выстраивается целост ная образовательная программа и стратегия определенной направленности.

Инновационные процессы вышли за рамки передового педа гогического опыта и индивидуального эксперимента, но техноло гическое обеспечение для распространения образовательных новшеств хотя бы в рамках одного образовательном учреждении продолжает отсутствовать. По технологическим причинам огра ничена эффективность дистанционных технологий образования и самообразования (хорошее качество обучения в стационаре тре бует хорошего учебника и хорошего преподавателя, однако оно не всегда достижимо;

понятно, что остается «в сухом остатке»

без стационарной работы и хорошего преподавателя).

Выполненный анализ ряда специфических проблем педагоги ческой деятельности (рис. 1) позволяет сделать вывод, что они имеют одно общее - технологическое основание:

- тирания «вербализма» в обучающей и подготовительной де ятельности, причина которой - сложность совмещения управля ющей и описательной информации при использовании традици онных дидактических средств;

- ограниченность сложившегося представления о наглядно сти, причина которого – недостаток исследований дидактических средств поддержки познавательной деятельности, выполняемой в речевой форме;

- сложность осуществления контроля обратной связи и уста новления межпредметных связей, причина которых - неприспо собленность известных дидактических средств компактного и ло гически удобного представления знаний;

- трудоемкость и ограниченная эффективность подготови тельной и обучающей деятельности педагога, причина которых неприспособленность применяемых дидактических средств об разно-понятийного моделирования учебного материала и коор динации учебной деятельности;

- познавательные затруднения условного «среднего» учаще гося, в т.ч. восприятия и осмысления учебного материала, причи на – недостаточная поддержка мышления существующими ди дактическими средствами;

- сложность инновационной деятельности педагога по проек тированию новых экспериментальных программ и занятий, при чина – отсутствие поддержки дидактическими моделирующими средствами, облегчающими отбор разнородных элементов со держания и установление между ними смысловых связей.

Инструментальный характер имеют и многие макропроблемы образования: для обеспечения непрерывности и преемственности различных ступеней системы образования необходимо согласо вание их по содержанию и технологии учебной деятельности, аналогичная стыковка по «вертикали» образования требуется и для реализации принципов стандартизации, регионализации и т.п. Однако для такого согласования необходимы соответствую щие дидактические средства - регулятивы, сведения о которых должны накапливаться в условной общей «технологической па мяти» образования. То есть макропроблемы образования не мо гут решаться внутри какого-либо уровня системы образования и, тем более, силами одного учреждения образования.

Дидактико-инструментальный характер проблем и затрудне ний технологий обучения заключается в следующем:

- в преобладании последовательной одноканальной схемы пе редачи - восприятия разнородной описательной и управляющей информации в вербальной форме;

- в недостаточной программируемости учебных действий при переработке учебного материала непосредственно в процессе его восприятия;

- в ограниченности процесса интериоризации вербальным слепком изучаемой темы и отсутствия дидактических инструмен тов, связывающих начальный эмпирический и завершающий тео ретический этапы познания.

Рис. 1. Инструментальные проблемы педагогической деятельности Макропроблемой развития образования является отставание уровня интеллектуальной деятельности в образовании от разви тия современной науки и наукоемкого производства, в которых интеллектуальная вооруженность специалистов непрерывно по вышается с помощью разнообразных программных и аппаратных средств переработки, представления, отображения и применения знаний. В технологиях же обучения повышению эффективности переработки, отображения и применения знаний препятствует необеспеченность субъектов образовательного процесса дидак тическими инструментами аналитико-моделирующего типа. По данной причине в мышлении учащихся преобладают описатель ность, репродуктивизм, низкая аргументированность суждений.

Начинающий преподаватель затрачивает много сил и времени на трансляцию знаний обучающимся, и у него остается мало ресур сов на решение коммуникативных задач, задач контроля и управ ления учебной деятельностью. В то же время задача трансляции знаний является наиболее логизируемой и управляемой, так как и научное знание и познавательная учебная деятельность имеют определенную логику организации, основанную на анализе и мо делировании знаний. Знания с невысоким уровнем понимания остаются не только не востребованными, но и не включаются в научную картину мира.

Попытки встраивания в учебный процесс операций анализа и синтеза часто носят формальный характер, так как анализ и син тез - не одношаговые операции. Что же касается противоречий, то они практически исчезают из учебного материала в учрежде ния системы профессионального образования, что свидетельству ет об истинной сложности оперирования с ними и необходимости специальной подготовки мышления преподавателей и учащихся к этому.

Изучение философской и психолого-педагогической литера туры по проблеме совершенствования дидактических наглядных средств позволило определить ее сущность как проблему много мерного образно-понятийного представления и анализа знаний на естественном языке, а также при мультикодовом представлении информации. Разработка данной проблемы десятилетиями сдер живалась из-за недооценки важности «орудийного» - дидактико инструментального обеспечения технологий обучения. Так, например, считается, что учащиеся удерживают в памяти 10% от того, что они читают;

26% от того, что они слышат;

30% от того, что они видят;

50% от того, что они видят и слышат;

70% от того, что они обсуждают с другими;

80% от того, что основано на лич ном опыте;

90% от того, что они говорят (проговаривают) в то время, как делают;

95% от того, чему они обучают сами (Джон сон Дж. К.).

Переоценка места и роли дидактических инструментов в со здаваемых сегодня технологиях обучения неизбежна, так как они должны обрести ряд новых функций:

- стать «удлинителями, манипуляторами» мозга, его продол жением во внешнем плане деятельности;

- перекинуть мост между площадкой для мысленных экспе риментов во внутреннем плане и учебной деятельностью во внешнем плане;

- повысить произвольность и управляемость процессами вос приятия, переработки и усвоения знаний;

- обеспечивать представление знаний в визуальной и логиче ской удобной форме для последующей работы мышления;

- способствуют достижению важной цели образования - вы делению каркаса в отображении мира, существенных связей и отношений в нем.

Однако проблемы дидактико-инструментального характера пытаются решать традиционными доступными средствами: ком муникативными, эмоционально-психологическими, сценарными и т.д. Справедливо отмечая необходимость повышения культуры профессиональной деятельности педагога, ряд ученых и практи ков противопоставляют технологическое и гуманистическое направления развития образования, упуская то, что истинный гу манизм в образовании связан прежде всего с понижением позна вательных затруднений обучающихся и компенсацией разброса интеллектуальных способностей. То есть многочисленные по пытки повысить эффективность образовательных систем без адекватного дидактико-инструментального обеспечения ведут в тупик, так как исторически совершенствование человеческой дея тельности в сферах материального и духовного производства все гда опиралось и продолжает опираться на более совершенные орудия производства. Тенденция технологизации образования имеет глобальный характер и направлена одновременно на по вышение эффективности образовательных систем и уменьшение затрат на достижение социально значимых результатов. В про цессе технологизация образования должна быть обеспечена осо бая – технологическая компетентность преподавателя, его про фессиональное оснащение должно быть дополнено инструмента ми и технологией подготовительной и обучающей деятельности, профессионального творчества.

Значение тенденции технологизации в развитии образования как социального института чрезвычайно велико, однако превра щение традиционных методик обучения с легкой руки некоторых ученых в «педагогические технологии обучения и воспитания»

без достаточной дидактической формализации, структуризации и инструментализации свидетельствует о недооценке наукоемкости проблемы. Более того, порождают некоторые новейшие мифы образования: возможность существования технологии обучения без адекватных дидактических инструментов, возможность хо рошего восприятия и осмысления знаний без их логико смысловой переработки и моделирования, возможность развива ющего, личностно-ориентированного обучения без гармонизации образовательного процесса (дополнения познавательной учебной деятельности деятельностью эмоционально-образного пережива ния и оценивания изучаемых знаний) и т.д. Небезынтересно, что такая высоко формализованная область деятельности, как ком пьютерное программирование, по определению самих програм мистов, остается «искусством программирования».

Задачей технологизации обучения, в условиях многообразия педагогических концепций и подходов к организации процесса обучения, является поиск инвариантных структур как образова тельного процесса, так и учебной познавательной деятельности.

Предметно-ознакомительной и аналитико-речевой формам учебной познавательной деятельности соответствуют две различ ные формы представления информации:

а) физические представления об изучаемых объектах, для че го используются такие привычные характеристики пространства, как ширина, высота, длина и время, а также размеры объекта, его состояние, форма, цвет и т.п.;

б) словесное описание изучаемых объектов, представленное в последовательной форме, которое может включать кроме физи ческих характеристик объектов также эмоционально-оценочные, мотивировочные и другие характеристики.

Словесная форма представления информации получается из реально-чувственной путем перекодирования. Приведем такой пример: посетитель музея самостоятельно осматривает хранящи еся в нем картины, молча и подолгу останавливается возле тех, которые привлекли его внимание. Выйдя на улицу, он неожидан но встречает знакомого человека, который спрашивает, что инте ресного встретилось ему в музее? И посетитель произносит связ ное описание понравившейся ему картины, а слушатель пытается представить ее в своем воображении. Возникает вопрос: откуда взялись необходимые слова для описания картины, ведь она рас сматривалась в тишине, без пояснений экскурсовода, и откуда взялись в воображении слушающего необходимые фрагменты картины, если он прежде ее не видел? Именно в процессе межпо лушарного диалога, который протекал стихийно и не осознаваемо для собеседников, подбирались из архива памяти слова, соответ ствующие фрагментам рассматриваемой картины, и наоборот – фрагменты изображений, соответствующие услышанным словам.

Заметим, что при изложении данного раздела и в дальнейшем часто используется термин «представить», который варьируется преподавателями в процессе занятий: «представляете», «пред ставьте себе», «можете себе представить» и т.д. Это происходит не случайно: человек исторически сложился так, что в процессе познания сначала должен себе представить что-либо, а затем осмысливать, анализировать, описывать и т.д.

В учебной познавательной деятельности выделяется так называемая «зона дидактического риска», а также место и роль дидактических инструментов в учебном процессе, которые долж ны выполнять функции ориентировочных основ учебных дей ствий и вербального контекста моделирования (рис. 2). В зоне дидактического риска объем традиционной словесной наглядно сти (30%) и ее качество (логический и смысловой компоненты) не соответствует объему и сложности познавательной аналитиче ской речевой деятельности (60%), что негативно влияет на фор мирование мышления и речи учащихся.

Традиционные дидактические средства обладают иллюстра тивным характером и не соответствуют выполняемой познава тельной учебной деятельности ни по объему, ни по сложности.

Например, известные графы, структурно-логические схемы, опорные сигналы и т.п. наглядно представляют лишь малую часть понятий по изучаемой теме. Кроме того, они не поддержи вают выполнение основных операций анализа и синтеза: разделе ние, сравнение, заключение, систематизация, выявление связей и отношений, свертывание информации и др. Крайне затрудни тельно указать научные работы, в которых упомянутые средства исследовались бы на соответствие важным принципам природо сообразности и универсальности.

Рис. 2. «Зона дидактического риска» в учебной познавательной деятельности.

Кроме того, из-за отсутствия адекватных дидактических ин струментов и навыков их проектирования, остается не только чрезмерно высокой трудоемкость подготовительной деятельно сти педагога (40–50% от общего объема рабочего времени), но и низкой эффективность обучающей и творческой видов его дея тельности.

Характеристика «зоны дидактического риска» включает три компонента:

- дидактический риск – это явление технологической или иной природы, возникающее в учебном процессе, проявляющееся в познавательных затруднениях учащихся, в трудности выполне ния учебных действий по анализу и синтезу знаний, а также про являющееся в результатах переработки и усвоения знаний;

- причина появления дидактического риска – неадекватность педагогических условий решаемой педагогической задаче, кото рая чаще всего имеет технологическую природу: несовершенство дидактических инструментов и их применения;

- пространство («зона) проявления дидактического риска – это конкретный этап учебного процесса, на котором неадекват ность педагогических условий приводит к существенному пони жению ожидаемых результатов обучения.

Изложенное выше позволяет сделать следующие выводы.

Существуют такие внешне разнородные проблемы повышения эффективности обучения, как тирания одномерности «вербализ ма», ограниченная наглядность, не инструментальная обратная связь, «межпредметная невосприимчивость», трудоемкая подго товительная деятельность, нескоординированная совместная дея тельность, затруднения «среднего» учащегося, неэффективность методик самообразовательной деятельности и т.д. Данный массив проблем представляет собой неисчерпаемое пространство для пе дагогического поиска, с одной стороны, а, с другой стороны, накапливаемый при этом опыт решения отдельно взятых проблем не способствует созданию эффективных технологий обучения. То есть целесообразно направить исследования на поиск таких тех нологичных решений, которые в той или иной степени позволят понизить каждую из перечисленных проблем.

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ДИДАКТИКИ Прогнозирование развития педагогики выполняют на основе методов системного объективного исследования [1], логико исторического анализа [2] и т.п. При этом анализируются вре менные интервалы большой и малой размерности (рис. 3): анализ интервалов первого типа направлен на объяснение тех или иных свершившихся событий. В интервалах второго типа протекают процессы создания существенно новых педагогических объектов, которые характеризуются специфическими координатами (рис. 4) и детерминируется закономерностями разрешения педагогиче ских противоречий. Например, в технике отдельно исследуются закономерности ее развития [3] и отдельно закономерности раз решения технических противоречий [4, 5].

Рис. 3. Схема «Эволюция дидактики»

Сочетание двух типов временных промежутков иллюстриру ет принцип бинарности организации различных систем и процес сов, предопределяющий взаимодополнение частей с различными или противоположными свойствами.

Рис. 4. Модель «Координаты генерации новых педагогических решений» (содержание координат может уточняться) Поиск эффективной методологии инструментальной дидак тики привел к идее выявления инвариантов педагогических объ ектов и явлений как универсальных, обобщенных дидактических компонентов, которые содержатся в различных методиках и си стемах обучения. На данной основе продуцируются конкретные варианты тех или иных педагогических конструкций, которые интегрируются в практическую деятельность педагога и оснаща ются также универсальными дидактическими инструментами.

Одной из первоочередных задач комплексных исследований является определение места и роли дидактических инструментов в процессе учения. Все дидактические системы в зависимости от того, какие механизмы мышления являются ведущими в процессе учения, можно условно разделить на две группы: системы с опо рой преимущественно на запоминание и системы преимуще ственно с опорой на логическую переработку и усвоение знаний (рис. 5). В первой группе дидактических систем выделяется про цедура фиксации (конспектирования) учебного материала с по следующим его осмыслением, в соответствии с ориентировками педагога. Процедура конспектирования исключает какую-либо логическую переработку, так как мышление работает в режиме трансляции учебного материала без его изменения. При после дующем осмыслении моделирование учебного материала в пер вой группе дидактических систем, как правило, не предусматри вается.

Рис. 5. Схема учения с опорой на запоминание (слева) и с опорой на логическую переработку (справа) Во второй группе дидактических систем текстовая или устная форма учебного материала в процессе его фиксации дополняется модельным представлением, для чего необходимо совместить процедуры моделирования и анализа знаний с помощью дидак тических инструментов, которые обеспечивают и наглядное представление знаний, и его логическую организацию, облегча ющую анализ. Такие инструменты выполняют презентативную и логическую функции, дополняют чувственно-образное представ ление об исследуемом предмете его понятийно-образным мо дельным отображением, координируют предметную и речевую формы учебной познавательной деятельности.

Инструментальная поддержка необходима для основных эта пов образовательного процесса, инвариантная структура которо го включает этапы познания, эмоционально-образного пережива ния и оценивания (рис. 6). Поясним данное положение: среди различных т.н. «констант бытия» (например: вера, надежда и лю бовь) выделяются истина, красота и добро. Они являются значи мыми потому, что коррелируют с тремя исторически сложивши мися сферами освоения мира человеком: наукой, задачей которой является отыскание истины;

искусством, задачей которого явля ется отыскание или формирование образов красоты;

и моралью, задачей которой является различение и оценивание добра и зла.

Рис. 6. Матрица инвариантной структуры образовательного процесса В процессе общего образования, до профилизации и получе ния профессионального образования, необходимо гармонично развивать все три базовые способности. При получении профес сионального образования одна из способностей выделяется и становится ведущей, а остальные поддерживают ее. Однако даже приближенная оценка времени, приходящегося в общеобразова тельной школе на развитие каждой из способностей, показывает, что имеет место устойчивый дисбаланс в пользу способности к познанию. Это разрушает миф о гармоничном развитии личности и приводит к недоразвитию важных способностей, так как по признанию ученых-гуманитариев, духовность человека, по сути, есть способность к познанию, переживанию и оценке окружаю щего мира. Так, например, способность к переживанию тесно связана с воображением, с образным мышлением, которое опе режает логическое в профессиональном творчестве, но именно благодаря воображению в мышлении формируется образ будуще го решения задачи.

В педагогической практике предпринимаются попытки уменьшить нежелательный дисбаланс в развитии базовых спо собностей, но это как правило связано со значительными затра тами времени и выполняется эпизодически, по отдельным пред метам, на основе личной инициативы учителя и нетехнологич ными средствами. При технологическом решении задачи необхо димо проектировать инструментализованные учебный материал и учебный процесс с универсальной структурой, включающей эта пы познания, переживания и оценивания изучаемого знания. Со отношение длительности и объема этапов будет определяться ти пом учебного предмета и стандартом образования. Благодаря формированию навыков генерации эстетического отклика на изу чаемый материал в форме простейших образов и оценивания изучаемого знания, второй и третий этапы учебного процесса при изучении предметов естественнонаучного цикла можно прово дить в интенсивном режиме с незначительными затратами вре мени, не нарушающими график изучения программной темы.

Далее, в учебниках педагогики недостаточно освещаются ме ханизмы переработки и усвоения знаний, лежащие в основе учебной деятельности. Например: требования, которым должны отвечать внешний и внутренний планы учебной деятельности;

роль первой и второй сигнальных систем человека в учебной дея тельности;

функции полушарий головного мозга человека и про цессы перекодирования информации на различных этапах учеб ной деятельности;

роль ориентировочных основ действий для предметной и речевой форм познавательной деятельности и т.д.

Создание оптимальных педагогических условий для успеш ной работы психофизиологических механизмов мышления уча щегося без данных знаний затруднено, а учебном процессе неиз бежно возникает упомянутая зона дидактического риска. Чтобы эффективно моделировать знания на языке обучения, необходимо представить во внешнем плане (перед глазами ученика) все клю чевые слова по теме урока и тем самым будет устранено первое несоответствие наглядности в зоне дидактического риска, а все логические действия анализа также должны поддерживаться наглядностью.

Исследование и разработка инструментальной дидактики требует дополнения известных дидактических принципов [6] но выми методологическими принципами [7]. Главный принцип об разования – его гуманистическая ориентация. Он предполагает направленность образовательного процесса на возможно полное развитие тех способностей личности, которые необходимы и ей, и обществу, на приобщение к активному участию в жизни. Прин цип гуманизации образования является системообразующим, так как направлен на понижение познавательных затруднений уча щихся, на «очеловечивание» учебного материала, например, на пояснение причин создания научного знания и описание судеб создателей. Принцип информатизации образования отражает процессы информатизации современного общества. Принцип це лостности образовательного процесса отражает образование как целостность, объединяющую воспитание и обучение для приоб щения человеческих существ к жизни общества. В реальности в образовательном процессе оба эти вида деятельности должны объединяться, для чего необходимо соответствующее дидактиче ское обеспечение. Принципы сознательности и активности уча щихся в обучении воплощаются в опоре на мышление и речевой опыт, на ориентировочные основы мышления и деятельности, то есть на орудийный подход при выполнении учебной деятельно сти как разновидности нематериальной трудовой деятельности.

Орудийный подход означает использование в педагогической и учебной деятельности специальных дидактических средств ин струментального характера, с помощью которых повышается управляемость и произвольность выполняемых действий, умень шается разброс результатов их выполнения. Дидактические ин струменты обладают существенными сходствами и различиями относительно орудий материального производства: природный орган мышления, который они дополняют, развивается в процес се обучения;

свойства учебного материала и требования к его пе реработке для усвоения медленно изменяются в историческом масштабе;

а доступные для нашего понимания свойства матери ального основания интеллекта по мере познания механизмов его работы позволяют постепенно совершенствовать дидактические инструменты. К психологическим орудиям умственного труда относят язык, мнемотехнические приспособления, алгебраиче скую символику, произведения искусства (Л.С. Выготский);

схе мы, диаграммы, всевозможные условные знаки и другие дидак тические средства, которые несут информацию о процедуре вы полняемой деятельности (Т.В. Габай);

средства, располагаемые между объектом и субъектом и выполняющие роль наглядности при опосредованном познании (Л.М. Фридман);

дидактические средства, которые используются в качестве внешней опоры внут ренних действий учащихся (А.Н. Леонтьев). Появление дидакти ческих инструментов аналогично появлению орудий деятельно сти, как одного из отличительных особенностей человека и раз вития человеческой цивилизации (Дж. Брунер).

Новые принципы инструментальной дидактики взаимосвяза ны с известными принципами и повышают эффективность их ре ализации, например:

- принцип инвариантности элементов образовательных си стем и процессов позволяет повысить целостность образователь ного процесса путем включения в него таких учебных действий, которые обладают развивающим и воспитательным эффектом:

эмоционально-образного переживания и оценивания практиче ской значимости знаний;

- принцип инструментальности учебной деятельности углуб ляет принцип гуманизации образования, так как направлен на по нижение познавательных затруднений учащихся, повышает мо тивацию и активность, облегчает проявление индивидуальных склонностей;

- принцип природосообразности дидактических инструментов также повышает гуманистическую ориентацию образовательных процессов, сознательность и активность учащихся.

Для совершенствования профессионально-творческой дея тельности педагога предпринимались попытки переноса опыта развития творческих способностей специалистов в среднюю и профессиональную школу (Г.С. Альтшуллер, А.Б. Селюцкий, А.И. Половинкин, А.В. Чус и др.). При этом затруднения, возни кавшие в процессе развития творческих способностей специали стов, были связаны именно с построением моделей и образов со вершенствуемых объектов, с выполнением причинно следственного анализа проблем и противоречий, с синтезом каче ственно новых решений. Но так как в работах по теории учебной деятельности мало исследовались причины неадекватности форм учебно-познавательной и профессиональной деятельности, то следствием было ограниченное использование профессиональ ных инструментов для представления и анализа знаний в обуче нии (модели, матрицы, деревья, диаграммы и т.п.), хотя усилия педагогов - практиков постоянно направлялись на поиск новых дидактических средств (опорные сигналы и карточки, структур но-логические схемы и т.п.).

Адекватные дидактические инструменты должны включать смысловой и логический компоненты, однако реализация по следнего в вербальной форме, как показал опыт эмпирического поиска различных дидактических средств, затруднительна. Вы полненное исследование позволило уяснить, что в осознаваемой части мышления совмещение описательной и управляющей ин формации, представленной в одинаковой (вербальной) форме крайне затруднено. То есть цели переработки и усвоения знаний должны усваиваться непроизвольно [8], с участием преимуще ственно правого полушария, а логический компонент необходимо выполнять в особой графической форме. Такая форма связывает ся с пространством и движением как мысленными представлени ями о мире у человека [9], что помогло обосновать дидактиче ский принцип многомерности представления знаний в образова тельных системах и процессах [10], а также позволило выдвинуть предположение о существовании когнитивно-динамического ин варианта ориентации человека в материальных и абстрактных пространствах с помощью радиально-круговых элементов дви жении (рис. 7).

Основные этапы формирования данного инварианта распола гаются на эволюционной траектории от биоуровня примитивных организмов - к социоуровню человека:

- на первом этапе нервная система примитивных живых су ществ усваивала поступление сигналов раздражителей от условно круговой оболочки организма к центру обработки нервных сиг налов, то есть пассивное восприятие пространства складывалось из круговых элементов;

- на следующем этапе, благодаря формированию конечностей и органов зрения, к «оболочечному» кругу пассивного взаимо действия с внешней средой добавились второй круг досягаемости предметов конечностями, и третий круг досягаемости предметов взглядом и слухом (некоторые особенности когнитивной дея тельности описаны в работах психологов Ж. Пиаже и др.), то есть активное восприятие пространства складывалось из круговых и радиальных элементов, обладавших мерой;

- на завершающем этапе человек образованный, по мере фор мирования дискурсивного, вербально-логического компонента мышления, обрел четвертый круг взаимодействия как с физиче ской, так и с виртуальной средой – круг досягаемости предметов и явлений силой мысли;

то есть вербальные и знаково символические элементы отображения информации должны рас полагаться в абстрактных пространствах, образованных радиаль ными и круговыми элементами.

Рис. 7. Схема когнитивно-динамического инварианта ориентации человека в материальных и абстрактных пространствах Данный важнейший антропологический феномен предопре деляет особенности визуальной графической организации учеб ного материала, представленного в различных формах: вербаль ной, образно-графической, символической или иной. Это – ради альные и круговые графические элементы, на которых распола гаются фрагменты учебного материала. Этот же феномен про явился в многочисленных культовых и геральдических знаках и символах народов мира, в схемах отображения донаучных и со временных научных знаний (рис 8), в планах поселений (рис 9) и т.п.

Рис. 8. Культовые символы народов мира, донаучные и совре менные научные схемы отображения знаний Рис. 9. Планы поселений древних племен Изучение культовых знаков и символов как архетипов куль туры привело к гипотезе о психологической основе простран ственного характера и графических особенностей культовых зна ков и символов, которые состоят из выразительных обычаев и жестов и подчинены законам пространства в форме чувственно пространственных символов (О. Шпенглер), пространства, кото рое могло осознаваться только в движении и оформляться в гра фическом виде (Дж. Гибсон). Данные сведения позволяют сде лать вывод о том, что разнообразные культовые знаки и символы, которые отображают значимые для людей объекты и явления, обладают природосообразной графической формой и представ ляют собой определенный этно- и социокультурный феномен всех без исключения народов. Они - своеобразные архетипы культуры и обладают «солярным» начертанием, включающим радиальные и круговые графические элементы. Особый интерес представляет группа восьмилучевых символов, например: индий ский символ «колесо закона», старейший исландский магический знак и многие другие. «Солярная» графика имеет глубокие исто рические формы: идея центра содержится в архетипе - перекрест ке, схождении обычных земных путей, что отражено в большин стве мифов, содержащих некую главенствующую точку мирозда ния, откуда центробежно развертывается пространство и упоря дочивается материальный мир. «Солярная» графика коррелирует с морфологическими особенностями мозга и его «кирпичиком» мультиполярным нейроном, имеющими радиально концентрическую структуру. В существующем массиве культо вых знаков и символов особо выделяются восьмилучевые симво лы. Восемь лучей соответствует основным градациям компаса – навигатора в материальном пространстве: север-юг-запад-восток (основные направления) и диагональные (вспомогательные) направления. Очевидно, что такое число направлений целесооб разно использовать при навигации в абстрактных (семантиче ских, смысловых и т.п.) пространствах.

Выполненные исследования свидетельствуют, что «соляр ные» структуры, обладающие обширным социокультурным гене зисом сходны с так называемым искусственными организациями, разрабатываемыми в теории искусственного интеллекта [11]. Они имеют сетевую структуру, где в центральном узле сосредоточены важнейшие ресурсы, знания и процессы, формирующие органи зационное ядро, а остальные, менее важные компоненты или наиболее рутинные работы и процессы выводятся наружу и дове ряются внешним партнерам. Такую организацию можно сравнить с «мозгом», возбуждения от которого поступают на внешние «эффекторы».

Радиально-круговая графика является адекватной реализаци онной основой основного принципа инструментальной дидактики – принципа многомерности. Рубеж XX - XXI веков ознаменовал ся становлением многомерного подхода не только в педагогике, но и в других различных областях науки: философии, психоло гии, информатике и др. Объективные источники многомерности многомерный характер явлений окружающей действительности и многомерный характер элементов отражающей системы человека (нейроны имеют мультиполярное устройство, а мозг – радиально концентрическую структуру).

В последние десятилетия понятие «многомерность» и его си нонимы все чаще стали встречаться в работах по педагогике, фи лософии, психологии и информатике, одни авторы применяют признак многомерности по прямому назначению, а другие ис пользуют его как метафору или замещают его родственными си нонимами. Данное понятие используется в тех случаях, когда ав торы стремятся подчеркнуть особую многогранность, многосто ронность рассматриваемого вопроса: многоаспектного и много проблемного процесса (А.Н. Джуринский), многомерные научно идеализированные образы целей учебного познания (В.В. Белич), многомерное пространство профессиональной компетентности учителя (Р.М. Асадуллин), информативное поле готовых знаний (Г.Д. Бухарова) и т.д.

«Врастание» признака многомерности в научные исследова ния и различные теоретические представления о педагогических объектах свидетельствует о том, что авторы постоянно сталкива ются с важной объективной характеристикой отражаемой дей ствительности, первичной по отношению к другой характеристи ке механизма отражения – системности и более емкой по отно шению к рядоположным (разнообразность, многогранность, все сторонность и т.п.). Такие термины, как «проблемное простран ство», «координаты существования человека», «система коорди нат» и «многомерность», которые все чаще встречаются в науч ных исследованиях и публикациях, свидетельствуют о формиро вании потребности в более адекватной, объемной характеристике отражаемой действительности, нежели общепринятые разносто ронность, многогранность, разнообразность и т.п.

Особую роль при многомерном восприятии действительности играет понятие «координаты», например: системное описание пространства деятельности как глубокой семантической сети из четырех главных подпространств (Г.В. Суходольский), модель психологических координат анализа личности (В.А. Богданов), образ эволюции – верность, «мутовка» (П. Шарден), субмного мерные опорные схемы типа «паучок» и «генеалогическое древо»

(Дж. Хамблин), особые координаты науки об образовании (В.М. Полонский, А.В. Шевырев), многомерность семантическо го пространства (А.М. Сохор) и т.п. Расширение типов координат является объективной тенденцией: к географическим, декарто вым и полярным координатам добавились абстрактные коорди наты для ориентации в условных образовательных, экономиче ских и других аналогичных пространствах: логико психологические координаты мышления (С.И. Шапиро), логико психолого-педагогические координаты (А.А. Добряков), коорди наты существования (С.Н. Семенов), координаты измерения че ловека (В.П. Казначеев) и многое другое.

Особой группой выделяются многомерные схемы представ ления знаний в области информатики и информационных техно логий: в поисковой системе для сетевых технологий «Java – Visual Thesaurus» слово-запрос изображается как центр «солнеч ной системы», которая представляет собой графическую карту определяемого слова и связанных с ним по смыслу слов и поня тий;

аналогично строится программа для визуальной интерпрета ции сложных взаимосвязей в многомерных данных (В. Аджиев).

Анализ научной литературы показывает, что потребность в многомерности рождала конкретные представления о ней в вер бальной, метафорической, а затем и в визуальной форме (различ ные знаки и символы). Везде, где присутствует понятие «про странство» в нематериальном плане, там незримо присутствует многомерность и, следовательно, возможность семантического (смыслового) измерения такого пространства. Антропоцентрист ское отображение действительности является собирательным, многомерным и опирается на неформализованные признаки, со ставляющие смысл существования человека: в его воображении возникали особые визуальные многомерные образы, которые по началу выполнялись с помощью только радиальных графических элементов, к которым позднее добавились круговые, а позднее, с появлением алфавита и письменности, они стали дополняться словами и аббревиатурами.

Полученные данные детерминируют дидактический принцип многомерности представления знаний в образовательных систе мах и процессах, с которым связан принцип фрактальности. Он обусловливает переход от «линейного мышления» к «фрак тальному», введение новых интерпретаций размерности – числа измерений предметов («человеческие» измерения: эмоционально образные и оценочные, целевые и мотивационные и т.п.).

Многомерность как категория дидактики придает новое каче ство педагогическим объектам – учебному материалу и учебному процессу, внешнему и внутреннему плану познавательной дея тельности, мышлению и его моделям. Накоплено достаточно фактов, свидетельствующих о том, что придание многомерности инструментальному базису технологий обучения позволяет по высить полноту и логизированность учебного материала, управ ляемость и инструментальность учебного процесса, произволь ность и креативность мышления. Данные результаты позволяют решать задачу разработки дидактических многомерных инстру ментов как основы дидактической многомерной технологии.

3. ДИДАКТИЧЕСКИЕ МНОГОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ Обоснование дидактических инструментов выполняется ис ходя из их назначения, включающего адекватную экспликацию и репрезентацию знаний в визуальной и логически удобной форме, придание им внешнего, материализованного характера, опериро вания знаниями, программирования и контроля учебных дей ствий по переработке и усвоению знаний [12].

Уточнение известных понятий и введение новых неизбежно при создании новых технологий обучения (например, огромный массив новых понятий сформировался с приходом персональных компьютеров и информационных технологий). Опираясь на тру ды ученых, в которых исследуется роль средств учебно познавательной деятельности [13, 14, 15 и др.], дидактические многомерные инструменты (ДМИ) целесообразно определить как универсальные образно-понятийные модели для многомерного представления и анализа знаний на естественном языке во внеш нем и, соответственно - во внутреннем планах учебной познава тельной деятельности.

Действительно, перед преподавателем всегда встает важней ший вопрос: что должно быть во внутреннем плане обучающего ся после занятия: все занятие в виде его запомненного «слепка», или сами знания, «приведенные в систему»? Если предпочти тельнее второе, то, как должны выглядеть эти «системы знаний»?

Каким образом можно достигнуть единства формы и содержания знаний? Каким способом выстраивать цепочку «внутренний план учителя - внешний план совместной деятельности – внутренний план учащегося»? Известно, что память и мышление опираются на то, что происходило на занятии, а это зачастую и есть его сле пок. Однако интуитивно многие преподаватели чувствуют, что в «сухом остатке» от занятия должен быть некий «сгусток», экс тракт знаний в виде компактного образа, способного к экстерио ризации (вынесению во внешний план деятельности), разверты ванию и применению.

Обычно после завершения занятия доминирует первое впе чатление, оно же и становится впоследствии опорой мышления.

Видимо, по этой причине многие преподаватели стремятся уси лить эмоционально-психологическое впечатление от урока, рас считывая более на его запоминание, чем на переработку инфор мации в «сгусток» знаний. Но впоследствии запомненное занятие трудно заместить каким-либо другим более емким, более систем ным, более содержательным образом (в процессе т.н. «переучи вания»).

Из изложенного следует вывод, что в содержание занятия необходимо включить нечто такое материализованное, чтобы оно к завершению интериоризации перехватило инициативу у пер вичного - чувственного - слепка и «на его плечах въезжало» в со знание и память учащегося. То есть само занятие и его образ должны продолжать выполнять свою дидактическую функцию, а упомянутое «нечто» должно стать сущностью, образом изучае мых знаний.

Следовательно, создаваемые дидактические инструменты должны играть роль каркасов, встраиваемых в знания и усваива емых вместе с ними в процессе восприятия. Деятельность при этом выполняет задачу вычленения, экспликации, анализа и ре презентации объекта познания. Основная роль в познании при надлежит интеллекту, выполняющему выделение и связывание элементов знаний, свертывание их в образы-модели, развертыва ние данных образов-моделей и оперирование ими.

В связи с этим также возникает задача уточнения и расшире ния на область образно-понятийного представления и анализа знаний ряда таких понятий, как «универсальность», «нагляд ность», «программируемость», «произвольность», «опорность», «многомерность» и «аутодиалогичность».


Под «универсальностью» понимается возможность примене ния дидактических многомерных инструментов как в общеобра зовательных предметах всех циклов, так и в специальных дисци плинах, в профессионально-творческой деятельности.

Уточнение понятия «наглядность» означает придание ему ко гнитивных свойств, то есть его распространение на универсаль ные способы представления и анализа знаний на естественном языке во внешнем плане учебной деятельности.

Понятие «программируемость» отвечает требованию произ вольности (управляемости) переработки знаний, оно обеспечива ется путем «встраивания» операций микропереработки знаний (анализа и синтеза) в логическую структуру и каркас дидактиче ских инструментов. Под «многомерностью» понимается соответ ствие инструментов представлению знаний с визуальной про странственной, системной иерархической организацией разно родных элементов в многомерном пространстве. «Эмбриональ ная» форма многомерности обнаруживается во многих известных дидактических средствах, например, в опорных сигналах учите лей - экспериментаторов (Меженко Ю.К., Шаталова В.Ф. и др.) можно обнаружить текстовые, символьные и графические эле менты знаний, выстроенные по определенной логике и представ ляющие собой отдельные различные измерения освещаемой те мы.

Понятие «аутодиалогичность» предполагает вынесенность мысленной модели знания во внешний план, представление ее в материализованной, визуальной и логически удобной форме для размышления при пользовании ею, что необходимо для придания модели когнитивных свойств - поддержки учебной познаватель ной деятельности.

Уточнение перечисленных понятий необходимо для форми рования облика перспективных дидактических инструментов и целенаправленного синтеза их базовых конструкций, при этом они дополняются следующими сопутствующими понятиями.

Модель - в самом широком смысле - любой мысленный или знаковый образ представляемого объекта (оригинала). К моде лям, выполняющим инструментальные функции в обучении, предъявляются следующие требования: адекватная структура и логически удобная форма представляемого знания;

«каркасный»

характер - фиксация наиболее важных, узловых моментов;

уни версально-инвариантные свойства - пригодность для широкого спектра задач;

психологическая поддержка пользователя - вывод на режим самоорганизации и аутодиалога.

Образ - субъективное психическое явление как результат процессов познания, эмоционально-образного переживания и оценивания. Образы, выполняющие дидактико инструментальные функции в обучении, должны поддерживать процессы мышления, обеспечивая целостность и структуриро ванность представления знаний. Образный (иконический) потен циал модели – это ее свойство восприниматься мышлением как целостный визуальный образ.

«Смысловая гранула» (аналог – узловой элемент содержания УЭС) – существенно значимая порция информации, которую по мещают в опорный узел модели. «Смысловая грануляция» – важ ная процедура мышления.

Инновационно-технологическое направление развития обра зования – направление совершенствования подготовительной и обучающей деятельности педагога, основанное на дидактических технологиях и профессиональном творчестве.

Технологизация образования - закономерный этап развития системы образования, на котором повышается роль технологии подготовки учебного материала и учебного процесса, технологии обучения. Основой технологизации является «технологическая память» образования, в которой накапливаются «технологиче ские регулятивы» для выполнения подготовительной и обучаю щей деятельности педагога.

Технологические регулятивы - новые дидактические средства когнитивного характера, определяющие структуру и функции проектируемых и реализуемых элементов образовательных си стем и процессов.

В основу разработки дидактических многомерных инстру ментов использовались следующие теоретико-методологические принципы представления и анализа знаний:

- принцип объективности - учет закономерностей развития дидактических объектов, в т.ч. отдельных этапов жизненного цикла: рождение, развитие, старение;

- принцип системности - учет внутренних и внешних систем ных связей в дидактических объектах на уровнях «подсистемы, системы, надсистемы»;

- принцип развития - учет возможности перехода дидактиче ских объектов в различные состояния под действием как объек тивных закономерностей развития (свертывание и развертывание объектов, специализация и унификация объектов и т.п.), так и под влиянием субъективных факторов: региональный стиль, ав торский стиль преподавателя и т.п.;

- принцип противоречия - учет развития как разрешения про тиворечий образовательных систем и объектов путем структур ной реконструкции объектов, при которых отыскивается новое основание для единства ранее конфликтующих свойств, функций, параметров;

- принцип вариативности - учет существующих возможных способов развития дидактических объектов: совершенствование в рамках прежнего принципа действия, освоение нового принципа действия и т.п.;

- принцип целостности и многомерности сознания - учет всех основных и вспомогательных компонентов мышления: чувствен но-образных, вербально-логических, модельных, ценностных, контекстных, интуитивных и т.д.

Кроме того, в основу исследования и разработки дидактиче ских многомерных инструментов положен ряд специальных тех нологических принципов.

Принцип расщепления - объединения элементов в систему, в т.ч.: расщепление образовательного пространства на внешний и внутренний планы учебной деятельности и их объединение в си стему;

расщепление многомерного пространства знаний на смыс ловые группы и их объединение в систему;

расщепление инфор мации на понятийные и образные компоненты и их объединение в образах-моделях;

расщепление и перекрестная образно вербальная рефлексия представлений об объекте (межполушар ный диалог). Принцип расщепления имеет глубокие генетические корни в формировании мировоззрения человека. Его линия ведет отсчет от мифологии сотворения мира (первое расщепление небо и земля). Расщепление - способ структуризации материаль ных и идеальных (информационных) объектов.

Принцип координации и диалога внешнего и внутреннего планов: координация содержания и формы взаимодействия внешнего и внутреннего планов деятельности;

координация меж полушарного вербально-образного диалога во внутреннем плане и координация межпланового диалога.

Принцип многомерности представления и анализа знаний, то есть объединение разнородных элементов знаний в систему, удобную для познавательной, аналитической и проектной дея тельности, например, с помощью координатно-матричных систем и мультикодового представления элементов знаний, в т.ч.: фор мирование смысловых групп и их расстановка в пространстве внешнего плана с помощью смысловых координат;

смысловая «грануляция» знаний и расстановка опорных узлов на координа тах;

дальнейшее, при необходимости, квазифрактальное развер тывание опорных узлов в самостоятельные координатно матричные системы.

Принцип биканальности учебной познавательной деятельно сти, на основе которого преодолевается одноканальность мышле ния [16, 17] путем разделения: а) канала подачи - восприятия учебной информации на две части: вербальный канал для описа тельной информации и визуальный канал для управляющей ин формации;

б) канала взаимодействия «учитель – ученик» на ин формационный и коммуникативный каналы;

в) канала проекти рования на прямой канал (контур) конструирования учебных мо делей и обратный канал (контур) сравнительно-оценочной дея тельности.

Принцип бинарности элементов деятельности, в т.ч.: вер бальный и дополняющий его визуальный каналы подачи - вос приятия информации;

прямой и дополняющий его обратный кон туры проектирования моделей представления знаний на есте ственном языке;

логический (организующий) и дополняющий его смысловой (содержательный) компоненты образов-моделей представления знаний;

креативное и дополняющее его техноло гическое качества мышления;

логический и дополняющий его эв ристический компоненты технологии многомерного представле ния и анализа знаний.

Принцип триадности представления (функциональной полно ты) смысловых групп: триада «объекты мира»: природа, человек, общество;

триада «сферы освоения мира»: наука, искусство, мо раль;

триада «базовые виды деятельности»: познание, пережива ние, оценка;

триада «базовые способности»: познавательная, пе реживательная (эмоционально-эстетическая), оценочная;

триада «описание 1»: строение, функционирование, развитие;

триада «описание 2»: структура, функции, параметры;

триада «предмет ные циклы»: естественный, гуманитарный, инструментальный.

При разработке дидактических многомерных инструментов использованы известные и малораспространенные в педагогике сведения об особенностях мышления и свойствах человеческого мозга. Известно, что правое полушарие обеспечивает целостное и симультанное восприятие внешнего мира, а левое полушарие преимущественно управляет речью и связанными с ней процес сами, то есть правое полушарие развертывает и формирует свое образные пространства возможных объектов и их признаков, а левое находит в них место конкретным воспринимаемым объ ектам и признакам [18]. Логично предположить, что данные функции должны выполняться не только для эмпирического мышления, но и для теоретического на моделях - заместителях, поэтому представление и анализ знаний на естественном языке должны поддерживаться адекватными дидактическими инстру ментами, так как преобладание вербальной формы представления информации затрудняет участие правого полушария в познава тельной деятельности. Но так как традиционные наглядные посо бия и иллюстрации не поддерживают процессы переработки ин формации, то, следовательно, многомерные дидактические ин струменты должны задействовать оба полушария головного моз га.


Необходимо заметить, что основные успехи в области искус ственного интеллекта также основаны на моделировании свойств левого полушария, а особенности правого полушария еще мало изучены [19]. Однако именно с исследованием его возможностей связывается решение таких недоступных еще ЭВМ задач, как, на пример, распознавание и толкование метафор, смысловые ассо циации и т.п. И в дидактике также недостаточно учитывалось то, что человек в силу исторических причин сначала представляет объект познания, а затем его анализирует и описывает, то есть дидактические инструменты, прежде всего, должны быть пред ставлены в образно-понятийной форме, что необходимо для ини циирования, поддержки и развертывания мышления.

Предназначение дидактических многомерных инструментов объединить образный и вербальный языки мозга для целостного отражения действительности в образах-моделях представления знаний. Так как образная форма отражения является генетически более ранней и, следовательно, более приоритетной, то дидакти ческие конструкции во внешнем плане должны иметь в первую очередь образные свойства. Тогда, опираясь на них, мышление сможет «осмысливать» учебный материал с помощью операций анализа и синтеза, через внешнюю и внутреннюю речь, через свертывание и развертывание информации.

Благодаря применению перечисленных принципов обеспечи ваются основные ориентировочные, когнитивные функции ди дактических многомерных инструментов.

Проектирование дидактических многомерных инструментов осуществляется путем структуризации информации об изучае мых объектах: поначалу изучаемая тема представляет собой не структурированное пространство знаний и первое преобразова ние заключается в расщеплении его на смысловые группы;

затем происходит расщепление смысловых групп на части - опорные узлы («гранулы») по заданному основанию;

выполняется расста новка опорных узлов в радиальных направлениях на координатах как измерителях многомерного смыслового пространства;

выяв ляются межузловые связи и наносятся на изображение инстру мента.

Рис. 10. Схема построения дидактических многомерных инструментов В соответствии с данной методикой каркас, выполняющий роль логического компонента (рис. 10), включает опорно-узловые координаты и межкоординатные матрицы, с помощью которых информационные (вербальные или иные) элементы отображаемо го объекта размещаются в многомерном смысловом простран стве;

«смысловая гранулы» – узловые элементы содержания (УЭС) учебного материала, которые помещаются в опорный узел;

смысловые связи, которые содержательно соединяют узловые элементы;

свернутые обозначения узловых элементов в виде ключевых слов, аббревиатур, знаков, пиктограмм, символов и т.п.

Число координат в получаемой логико-смысловой модели равно восьми, что соответствует эмпирическому опыту человека (четыре основных направления: «вперед – назад – вправо - влево»

и четыре промежуточных направления), а также научному опыту (четыре основных направления: «север – юг – запад – восток» и четыре промежуточных направления). Заметим, что число восемь всегда привлекало внимание людей, например: магическое коле со индейцев, символизирующее вселенную, имеет восемь сторон направлений (четыре главных и четыре второстепенных);

вось мизначность – космологическое понятие древних религиозных центров: египетского города Хемену и греческого города Гермо полис (города восьми);

великая игра шахматы – события игры разворачиваются по законам восьмерки: шахматное поле четы рехугольное, на каждой стороне восемь клеток, общее их количе стве равно шестидесяти четырем и т.д.

Разработанные в «солярной» графике дидактические много мерные инструменты содержат структурированный набор поня тий по изучаемой теме в виде семантически связной системы, эффективно воспринимаемой и фиксируемой мозгом. То есть вся конструкция обретает образно-понятийные свойства, что облег чает целостное восприятие ее правым полушарием и оперирова ние левым. Одна из конкретных форм дидактических многомер ных инструментов названа логико-смысловыми моделями пред ставления знаний на естественном языке (далее - ЛСМ). ЛСМ имеют вид восьмикоординатных опорно-узловых систем (пример - рис. 11) и обладают требуемыми свойствами наглядности для зоны дидактического риска: в координатной системе располага ются основные понятия по изучаемой теме (24-40 ключевых слов), а для построения ЛСМ необходимо выполнить основные операции анализа учебного материала (разделение, сравнение, заключение, выделение узловых элементов содержания, ранжи рование, систематизация, выявление связей, свертывание инфор мации). В настоящее время разрабатываются новые дидактиче ские инстурменты: дидактические навигаторы деятельности [20], дидактические трансформеры [21] и др.

Построение структуры ЛСМ целесообразно рассматривать как подготовительный этап моделирования изучаемого объекта, что характерно для описательного уровня обучения. Выявление связей и отношений между элементами ЛСМ рассматривается как основной этап моделирования изучаемого объекта, а это ха рактерно уже для объяснительного уровня обучения, так как чис ло связей между элементами значительно выше числа самих эле ментов, а содержание связей необходимо прояснять и обосновы вать в процессе анализа объекта.

Областью применения ЛСМ являются практически все тра диционные и новые технологии обучения, в составе которых все гда присутствует текстовая информация и речевая форма позна вательной деятельности, что обусловливает необходимость пред ставления знаний на естественном языке. ЛСМ применяются в педагогическом проектировании и инновационной деятельности для моделирования дидактических объектов на естественном языке, в различных научных исследованиях и разработках.

Опытно-экспериментальная работа в учреждениях общего и профессионального образования подтвердила универсальный ха рактер ЛСМ, их способность понижать познавательные затруд нения учащихся, формировать продуктивные структуры мышле ния. Исследования подтвердили и возможность инструменталь ной модернизации ряда традиционных педагогических подходов.

Например, в контексте развивающего обучения (В.В. Давыдов) познавательные учебные умения и деятельность ученика допол нены эмоционально-образными и оценочными умениями и дей ствиям и, которые совместно обеспечивают развивающий эффект [22]. В процессе изучения перспективной идеи укрупнения ди дактических единиц (П.М. Эрдниев), были созданы содержатель но полные дидактические инварианты физических знаний, пред ставляющих целостную картину из теоретических положений изучаемого раздела предмета, их материальной реализации и практических приложений [23]. Создан первый клинико диагностико-дидактический комплекс ортопедической стомато логии [24] и обширный комплекс по физиотерапии в клинике внутренних болезней [25].

Рис. 11. ЛСМ «Технологический портрет педагогической профессии»

О междисциплинарном характере выполненного исследова ния свидетельствует и интенсивный поиск решения задачи логи ко-смыслового анализа информации, представленной текстом или речью, в области информационных технологий и искус ственного интеллекта [19].

Но логико-смысловое моделирование предъявляет и более высокие требования к субъектам образовательного процесса:

большинство педагогов затрудняются без предварительной под готовки перейти от последовательного (монологичного) изложе ния содержания учебной темы к его системному, многомерному отображению, основанному на процедурах анализа знаний, на разделении темы на смысловые группы и узлы, расположении их в логически удобном порядке и т.д. Такие же затруднения в си стемном восприятии и отображении знаний испытывают и уча щиеся, вынужденные опираться в процессе учебной деятельности преимущественно на механизмы памяти. Инновационная техно логическая работа преподавателя по освоению новых дидактиче ских инструментов, более сложных и более эффективных, чем традиционные дидактические средства, порождает проблему си стемного совершенствования подготовительной и обучающей де ятельности педагога на основе повышения его технологической компетентности [20].

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИДАКТИЧЕСКИХ МНОГОМЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ Большое количество педагогической литературы и большой экспериментальный материал по известным дидактическим наглядным средствам недостаточно осмыслен теоретически и ма ло востребован по той причине, что свойства дидактических средств не являлись, к сожалению, предметом специального рас смотрения. Характеристики дидактических многомерных ин струментов с позиций системного подхода подразделяются на внутренние, обусловленные строением инструментов, и внешние, определяемые их функционированием в составе различных педа гогических объектов.

Группа внутренних характеристик включает:

- понятийно-образные свойства, необходимые для координа ции первой и второй сигнальных систем, они достигаются объ единением частей и целого, целостного образа и отдельных фрагментов знания;

- планарность, которая как топологическое свойство реализу ется при сведении многомерной системы координат в плоскость изображения;

- координатно-матричные топологические свойства, необхо димые для структуризации многомерного пространства, они до стигаются благодаря «солярно-сеточной» геометрии каркаса;

- логико-смысловая двухкомпонентность - свойство, необхо димое для разделения-объединения управляющей и описательной информации, оно обеспечивается объединением логического (графического) и смыслового компонента (понятия);

- свойство опоры мышления, необходимое для оперирования, воссоздания или исключения избыточной информации, оно до стигается расположением ключевых слов по признаку наиболь шей смысловой близости, при которой возникает ассоциативное сцепление и образуется семантически связная система;

- свойство недоопределенности представления знания, необ ходимое для инициирования познавательной деятельности, оно обеспечивается особым – «разобранным» и, одновременно, се мантически связным состоянием информации (аналог - конструк торский набор), способствующим последующему многомерному анализу и синтезу;

- свойство аутодиалога сверхсуммарное и неочевидное, необ ходимое для поддержки режимов проектирования и самообуче ния, оно проявляется как эффект взаимодействия субъекта с вир туальным собеседником - мыслеобразом, вынесенным во внеш ний план познавательной деятельности;

- перспективные «интерфейсные» свойства, необходимые при создании компьютерных учебных программ с дидактическими инструментами.

Особенности дидактических многомерных инструментов позволяют спрогнозировать полезные «интерфейсные» свойства их при взаимодействии человека и компьютера: традиционная организация знаний в компьютерах – это каталоги древообразно го типа, удобные при автоматизированной обработке знаний, но неудобные для человека. Многочисленные публикации о разра ботках интерфейсов для экспертных систем, поисковых порталов и т.п. свидетельствуют о том, что «бумажные» технологии обу чения должны не отставать от развития различных информаци онных технологий.

Внешние характеристики дидактических многомерных ин струментов в свою очередь подразделяются на дидактические, связываемые с учебным материалом и учебным процессом;

пси хологические, связываемые с мышлением учителя и учащегося;

и метрологические, позволяющие выполнить предварительную ка чественную оценку многомерных инструментов.

Дидактические характеристики обеспечивают:

- многомерное моделирование знаний при выполнении под готовительной, обучающей и поисковой деятельности;

- усиление научно-познавательного потенциала учебного предмета путем повышения уровня изложения учебного материа ла от описательного – к объяснительному), добавления межпред метных связей, укрупнения дидактических единиц, интеграции знаний при включении в содержание темы гуманитарного фона научного знания (сведений о том, кто, где, когда, по какой при чине, каким способом открыл изучаемое в теме знание, кто раз вивал его, как оно применяется в настоящее время в науке, про изводстве и быту);

- актуализацию воспитательного потенциала учебного пред мета путем дополнения учебного процесса этапом эмоционально образного переживания научного знания художественно эстетического способом, а также дополнения этапом оценивания прикладной, нравственной и иной значимости изучаемого знания;

- развитие таких важных качеств мышления учителя и уча щихся, как многомерность, произвольность и аутодиалогичность за счет включения логико-смысловых моделей представления знаний в содержание и технологию обучения, активизирующих мышление и высвобождающих его ресурсы для оперирования дополнительными объемами информации, ведения творческого поиска и т.п.;

- повышение инструментовооруженности учебной деятельно сти за счет программирования операций анализа и синтеза, со здания опор внешнего и внутреннего планов (учебные и техноло гические модели) при проектировании и моделировании знаний, экспликации и визуализации проблемных ситуаций, поиске их решений;

- формирование «технологического фильтра» преподавателя для критической оценки дидактических наглядных средств и техноло гий обучения.

Психологические характеристики связаны со следующими аспектами продуктивного мышления:

- улучшение системности мышления благодаря запрограмми рованной системной переработке информации в процессе вос приятия и осмысления;

- поддержка механизмов памяти и улучшение контроля зна чительных объемов информации благодаря логически удобному представлению знаний на естественном языке в свернутой форме (т.н. «порог Миллера» составляет 5-7 единиц информации, удер живаемой в оперативной памяти);

- улучшение работы интуитивного мышления благодаря структурированной информации, представленной в семантически связной форме, при отборе и выводе информации из подсозна ния, совмещении логических и эвристических действий при про ектировании и т.п.;

- улучшение способности к «смысловой грануляции» и свер тыванию информации благодаря выработке навыков построения логико-смысловых моделей;

- усиление опорности мышления благодаря возможности «всматриваться» в модель, в то время как в обычный текст «всматриваться» как в нечто целое невозможно;

- улучшение межполушарного диалога и инициирование аутодиалога, которое основано на том, что абстрактные свойства изучаемого объекта задаются левым полушарием, а правое полу шарие накапливает внешний опыт и помогает левому сопостав лять признаки и оперировать ими.

Система качественных оценок представлена характеристика ми двух типов: вероятностной характеристикой – частотой полу чения правильных результатов, и содержательной характеристи кой. Вероятностная характеристика определяется частотой полу чения правильных результатов и имеет тенденцию к росту, если конструирование многомерных моделей выполняется по опреде ленной технологии: проблемное пространство предварительно структурируется и в него вводится унифицированный каркас, ор ганизация учебного материала осуществляется по образцам (тех нологические модели) и с помощью операторов - ориентировок.

Вероятность получения правильного результата при использова нии многомерных моделей в сравнении с традиционным состав лением («рисованием») моделей повышается благодаря квази диалогу с моделью, при котором сознание расщепляется на два условных субъекта, один из которых предлагает, а другой оцени вает. На практике это проявляется в том, что многие учителя экспериментаторы после создания первой версии логико смысловой модели периодически самостоятельно ее коррек тируют.

Метрологическая характеристика дидактических многомер ных инструментов определяет качество многомерного представ ления знания и включает следующие элементы:

- качество структурирования объекта: наличие главных, ос новных и вспомогательных элементов, наличие связей между главными, основными и вспомогательными элементами;

допол нительные указания на надсистему, в которую включается объ ект;

- качество структурирования функций: наличие главной, ос новных и вспомогательных функций объекта;

дополнительные указания на функцию надсистемы, которая поддерживается функцией объекта;

- качество структурирования параметров: численные параметры элементов, связей и функций представляемого объекта;

дополни тельные указания на численные характеристики надсистемы, в ко торую включается объект.

Важной значение для проектно-подготовительной деятельно сти преподавателя имеют следующие две характеристики:

- степень унификации: использование унифицированных смысловых групп - координат, наборов узлов (в т.ч. троичных) в долях от всего количества соответствующих элементов в логико смысловой модели;

- степень совершенства, которую можно интерпретировать как отношение приращения дидактической «полезности» модели к приращению условной «платы за полезность» (длительность и сложность проектирования). То есть к приращению полезности относится дидактический, психологический и иной выигрыш, обусловленный применением логико-смысловых моделей в срав нение с традиционными дидактическими средствами, а к «плате за полезность» относятся временные затраты на освоение, экспе риментальную апробацию и корректирование моделей, на обуче ние учащихся пользованию моделями, на пополнение про фессионального багажа (содержание, гуманитарный фон и т.п.).

Приведенная информация поможет педагогу сформировать своеобразный «технологический фильтр», необходимый для кри тического отбора разнообразных дидактических средств и крити ческой оценки дидактических средств - заместителей изучаемых объектов, представляемых как модели. Это происходит следую щим образом: усиливаемые логические компоненты качества мышления, умения оперировать формализованными дидактиче скими средствами уравновешиваются оппозиционным качеством – креативностью благодаря активизации мышления, высвобож дению его дополнительных ресурсов, оперированию большими объемами информации, умению вести поиск в условиях неопре деленности.

5. ВКЛЮЧЕНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ В ПЕДАГОГИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Включение дидактических многомерных инструментов в по знавательную деятельность показывает, что во внешнем плане она выполняется в предметной и речевой формах, в ней задей ствованы первая и вторая сигнальные системы, между которыми осуществляется перекодирование информации. Параллельно, во внутреннем плане предметной деятельностью порождаются мыс ли – образы, а деятельностью в речевой форме – мысли – слова, и также осуществляется взаимное перекодирование информации.

Познавательная деятельность разворачивается последовательно на трех уровнях: описание изучаемого объекта, оперирование знаниями об объекте и порождение новых знаний об объекте, а критериями ее эффективности являются орудийность, произ вольность и управляемость. Благодаря внешней представленно сти и образности дидактических многомерных инструментов второго типа, в оперировании ими участвует также и первая сиг нальная система (рис. 12).



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.