Технология создания электронных средств обученияавторы Беляев М. И., Гриншкун В. В., Краснова Г. А
 Скачать 1.37 Mb.
|
|
Тема 7. ПРИМЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ 7.1. Отбор и формирование содержания для средства обучения Выделение образовательной области. Смыслообразующая иерархическая система по- нятий. Выявление межпонятийных связей Существует множество различных технологических приемов и технологий, использо- вание которых возможно для создания электронных средств обучения. Среди них есть и от- носительно универсальные технологии, пригодные для информатизации самых разных учеб- ных дисциплин, и технологии узкоспециальные, применяемые для создания средств обуче- ния конкретным учебным предметам. В рамках одного издания для педагогов невозможно осветить все такие технологии. Очевидно, что педагогам, в первую очередь необходимо ов- ладеть одной примерной технологией, являющейся своего рода примером-образцом, пригод- ным для создания различных средств обучения. Очевидно, что такая технология, с одной стороны, должна быть относительно универ- сальной, с другой стороны, опираться на материал, изложенный выше - создаваемые с ее ис- пользованием электронные средства обучения должны базироваться на использовании ги- пермедиа-технологий. В основе такой примерной технологии могут быть использованы универсальные иерар- хические структуры, выделяемые в содержании большинства образовательных областей. Подобные структуры, являющиеся инвариантными относительно большинства технологиче- ских, содержательных и методических нюансов современной системы образования, могут послужить основой универсальной технологии создания электронных средств обучения и определения формальных методов описания и структуризации содержания образовательных областей. Действительно, вопросы отбора содержания образования на сегодняшний день являют- ся сложной и актуальной проблемой, постоянно привлекающей внимание ученых, методи- стов, преподавателей. Существует большое количество различных подходов к преподава- нию, в процессе разработки и реализации которых вырабатывается специфический язык учебных дисциплин, выявляются основные понятия образовательных областей, определяют- ся содержание и структура обучения. Решение проблемы отбора содержания усложняется и в связи с тем, что в настоящее время в преподавании практически всех дисциплин помимо учебников и учебных пособий необходима разработка ЭСО, нацеленных на комплексное ис- пользование компьютерной техники в учебном процессе. Первоначальный вопрос, требующий разрешения, заключается в разграничении толко- ваний понятий предметной и образовательной областей. На протяжении всей истории педа- гогики изучается соотношение науки и учебного предмета, формирование критериев отбора учебного материала на основе методологического анализа состояния и перспектив развития предметных научных отраслей. В рамках настоящего Интернет-издания можно допустить нижеследующие определе- ния и отличительные признаки предметной и образовательной областей, не противоречащие подходам, устоявшимся в педагогической науке. Предметная область - совокупность понятий, знаний и представлений научной отрас- ли или отрасли деятельности человека. В то же время под образовательной областью пони- мается подмножество предметной области, взятое за основу содержания образовательной деятельности и адаптированное к психолого-возрастной специфике контингента обучаемых. 99 Структурирование содержания образовательных областей не может происходить само по себе, когда структурированию подвергаются некоторые абстрактные элементы содержа- ния. Одним из возможных методов разрешения данной проблемы может стать использование в качестве содержательной базы для структурирования множества понятий образовательной области, содержание которой должно лечь в основу создаваемого ЭСО. Выработка системы понятий образовательной области является ключевым моментом в процессе отбора и формирования содержания учебной дисциплины, а также в использовании отобранного содержания в разработке ЭСО. Согласно определению, приведенному в "Толко- вом словаре русского языка" С.И. Ожегова и Н.Ю. Шведовой понятием называется логиче- ски оформленная общая мысль или представление о классе предметов или явлений. В то же время под термином понимается слово или словосочетание, выражающее специальное поня- тие, которое соотнесено с другими понятиями в данной предметной области и имеющее уни- кальное научное определение. В связи с этим, в процессе отбора терминов необходимо учитывать следующие факто- ры: § необходимо правильное, возможно более однозначное соотнесение термина с его лек- сическим эквивалентом; § термин не может быть свободен от общего контекста, в котором он используется; § для правильного понимания термина необходимо знать его морфологическое строе- ние, семантические особенности, отличающие его от общеупотребительных слов, ос- новные типы терминов, их структурные особенности и специфику употребления. Предварительное определение систем понятий формируемой образовательной области или ее подмножества, отбираемого для создания учебного курса или ЭСО, должно стать пер- вым этапом в определении содержания обучения. Разработка подобной системы, в свою оче- редь, складывается из двух неотъемлемых друг от друга компонент: определения собственно понятий, являющихся "каркасом" всего учебного материала и разработка их структуры - вы- явления связей между отдельными понятиями. Формирование систем понятий и межпонятийных связей должно осуществляться с уче- том положений современной психологии о специфике мыслительной деятельности человека в процессе изучения нового материала. Сущность мышления заключается в объединении множественного и разнородного в единое. Природа такого процесса объединения в психологии рассматривается как образова- ние ассоциаций между элементами, которые рассматриваются как формы логического мыш- ления. Очевидно, что структура понятий, организуемая в процессе формирования содержа- ния образования, не может быть построена без учета подобных ассоциаций и факторов логи- ческого мышления. Структурирование содержания образования может опираться и на учет основных форм логического мышления, к которым в психологии и логике относятся понятие, суждение и умозаключение. Систему понятий образовательной области можно определить как структуру, вклю- чающую в себя: § категории, являющиеся родовыми по отношению к основным понятиям образователь- ной области; § сами эти понятия, определенные через упомянутые категории; § логические взаимосвязи этих понятий; 100 § логические связи этих понятий с понятиями смежных научных областей. Основными лингводидактическими принципами отбора терминов для формирования содержательного наполнения ЭСО являются: § системность, § нормативность, § функциональная значимость, § частотность, § минимизированное представление учебного материала, § учебно-методическая целесообразность. Кроме вышеотмеченных принципов и подходов к отбору понятий образовательных об- ластей, значимых как с точки зрения формирования содержания обучения, так и с точки зре- ния формирования содержательного наполнения разрабатываемых средств информатизации, следует отметить, что отбор конкретного понятия должен осуществляться с учетом таких важных показателей как: § познавательная значимость и дидактическая ценность; § соответствие содержанию науки и месту в ее теоретической системе; § доступность обучаемым; § адекватность материализованных форм выражения понятия его содержанию и толко- ванию; § взаимосвязь с другими важнейшими понятиями образовательной области; § возможность оптимального функционирования в обучении. Понятия, отбираемые для последующей компоновки содержательных структур для ЭСО, необходимо подвергнуть глубокому и всестороннему анализу. Для анализа понятий возможно использовать следующие оценочные критерии: § ценностно-целевой, определяющий значения понятия в науке и ее определенной тео- ретической системе, а также выявляющий роль понятия в обучении и достижении це- лей обучения; § содержательно-логический, отражающий объективность содержания и сущность понятия, особенности качественного и количественного отражения в нем объектов и явлений окружающего мира, а также логику понятий, их обобщенность, степень абст- ракции; соотношение объема и содержания понятий, структурную организацию и свя- зи с другими понятиями; § семантический, рассматривающий знаковую форму выражения понятия, ее соответ- ствие содержанию понятия и уровню научных знаний, семантику, синтаксис, удобст- во оперирования в обучении, рациональность формы; § гносеологический, отражающий познавательные, методологические, мировоззренче- ские функции понятий и возможности их реализации в обучении; 101 § функционально-деятельностный, включающий оценку понятий со стороны опери- рования ими, организации учебно-познавательной деятельности обучаемых и их обобщении в обучении; § коммуникативно-методический, предусматривающий оценку понятий с позиции использования словесных и символических форм передачи знаний преподавателя и восприятия их обучаемыми, их общение на языке науки; § личностно-психологический, предусматривающий оценку понятий со стороны воз- можностей их усвоения обучаемыми с учетом типологических особенностей. Рассмотрим некоторые шаги к построению системы понятий, использование которой было бы возможным при создании электронных средств обучения. Для построения такой системы необходимо выявить естественно-логическую модель изучаемой предметной облас- ти. Эта задача не может быть решена средствами конкретной учебной дисциплины. Она ре- шается педагогом на основе знания теории данного предметного направления как науки: система понятий для фиксированной образовательной области может быть выбрана только на основе научной системы понятий, являться ее частью. Естественно-логическая модель несет в себе наиболее полную информацию об образе данного развивающегося понятия. Однако часть этой информации может быть задана в не- явном виде. В отличие от нее концептуальная модель позволяет полностью раскрыть как со- держание определяемого понятия, так и способ включения в него определяющих понятий. Отметим, что уже на этом этапе встает вопрос о структуризации понятий и выявлении связей между ними, хотя бы и по принципу "родитель" - "потомок". Построение корректной системы понятий способствует упрощению как самого содер- жания образовательной области, так и технологии его определения. Однако "перегруженная" система понятий, имеющая большую степень вложенности терминов, может сыграть и отри- цательную роль, сильно усложняя и "запутывая" содержание. В связи с этим, актуален во- прос о степени дробления структуры или количестве уровней системы понятий. Принципи- ально можно построить структуру образовательной области, доведя деление до неопреде- ляемых аксиом. Вместе с тем, такое деление делает структуру слишком громоздкой. Очевид- но, что количество уровней или сложность понятийной структуры должны определяться в каждом конкретном случае, исходя из целей обучения и, возможно, из специфики и целей применения разрабатываемых ЭСО. Существует метод формализации содержания обучения и разработки электронных средств обучения на основе формирования систем понятий образовательной области, соче- тающих в себе как сами понятия, так и различного вида связи между ними. В дальнейшем изложении для описания систем понятий будет использоваться так на- зываемый тезаурусный метод как способ описания отношений между понятиями. Понятие тезауруса как системы знаний, отраженных языком, связано с общей концепцией семантиче- ской информации. В соответствии с этим существует достаточно общее определение тезау- руса: тезаурусом называется множество смысловыражающих элементов (слов, словосочета- ний и т.п.) некоторого языка с заданными смысловыми отношениями. Упрощенно под тезаурусом можно понимать конкретный способ задания множества понятий и отношений на нем. Например, традиционный общеязыковой тезаурус был описан еще в словаре Роджета. Ключ к традиционному тезаурусу представляет собой алфавитный словник, где для каждого слова указаны содержащие его рубрики (тем самым и слова, нахо- дящиеся с данными в отношении синонимии). Структура разделения рубрик на подрубрики задает родо-видовые отношения на множестве слов. В тех ситуациях, где соответствующее различение полезно, было бы уместно называть тезаурус в смысле общего определения - аб- страктным тезаурусом, а способ задания тезауруса - конкретным тезаурусом. 102 При создании ЭСО может быть использована обобщенная технология формирования тезаурусов образовательных областей, основными этапами которой являются: 1. Выявление на основе анализа литературных источников основных понятий образова- тельной области, их определение и составление перечня понятий, возможно в виде простого алфавитного списка; 2. Выявление связей между понятиями, определение критериев их классификации, рас- смотрение связей в соответствии с различными критериями составления отношений; 3. Составление тезауруса - взаимосвязанного описания отношений между понятиями; 4. Построение модели системы понятий в виде иерархической структуры; 5. Выявление необходимости дополнения определений в связи с проектированием от- ношений между понятиями; 6. Проверка построенной понятийной структуры на смысловую замкнутость, непроти- воречивость и достижимость; 7. Корректировка и уточнение системы понятий образовательной области, разработка концептуальных положений, необходимых при определении содержания и разработке средств обучения. Следует особо отметить, что создание тезаурусов и работа с ними основаны на логиче- ской систематизации отрасли знаний, области предметной деятельности или образователь- ной области. Кроме того, объективный отбор и корректная структуризация понятий образо- вательной области могут быть достигнуты исключительно на основе сочетания анализа ли- тературных источников и экспертной оценки. Сформированные подобным путем тезаурусы должны стать своеобразным сырьем для последующего построения иерархических структур и их обработки с целью создания электронных средств обучения. Попытки построения формальных методов обработки содержания образовательных об- ластей привели к разработке технологии создания электронных средств обучения и их ин- формационного наполнения, получившей название информационного интегрирования и за- ключающейся в интеграции (сборке) информационных составляющих согласно специально построенным структурам данных (иерархиям), отражающим смысловую подчиненность по- нятий фиксированной образовательной области. Технология информационного интегрирова- ния никак не привязана к специфике методических систем обучения конкретным дисципли- нам. Вместе с тем подобная технология нацелена на создание средств информатизации, спо- собных соответствовать конкретным методическим системам обучения. Рассмотрим технологию построения и обработки подобных иерархий. В ходе преды- дущего изложения было показано, что содержание любого учебного курса в той или иной мере отражает содержание одной из предметных областей человеческого знания (или под- множества такой области). Более того, ту часть предметной области, которая взята за основу учебного процесса, можно считать образовательной областью. Кроме этого, были рассмот- рены вопросы выделения множества понятий и логических связей между понятиями в кон- кретных предметных или образовательных областях. Подобные системы понятий были на- званы тезаурусами. Очевидно, что, не вступая в противоречие с данными ранее определениями, можно ут- верждать, что тезаурус образовательной области представляет собой конкретный способ за- дания множества и отношений на нем. В этом случае, если за Т обозначить множество поня- тий, являющихся смыслообразующей основой данной образовательной области (глоссарий), а за V - множество всех связей между элементами, то тезаурус Z v можно рассматривать как отфильтрованное в соответствии с V декартово произведение множества Т на само себя: Z v = < T х T > |v, 103 где отношения между элементами множества Т (логические связи между понятиями) и задают подобное произведение. Более наглядно тезаурус Z v можно представить в виде таблицы, в которой t i - понятия образовательной области, а v i - логические связи. Следует учитывать, что принципы определения связей v i могут быть различными. В ча- стности, известна градация межпонятийных связей на структурные и семантические. К структурным относятся связи, определяемые согласно отношений "быть частью", "иметь", "быть подвидом", "состоять из" и т.п. К семантическим связям, имеющим педагоги- ческую значимость, относятся связи постулируемые по принципам "обобщение", "конкрети- зация", "аналогия", "уточнение", "упрощение", "отклонение" и "коррекция". Смысл данных принципов сводится к следующему. Т' является обобщением Т, если определение Т' получается из определения Т заменой некоторой константы на переменную под квантором всеобщности. Конкретизация представ- ляет собой обратное отношение для обобщения. Т' является аналогией Т, если существует отображение констант из определения Т' в константы определения Т. Т' является уточнением Т, если Т' содержит дополнительное свойство, применимое к подмножеству данных, используемых в Т. Упрощение представляет собой обратное отноше- ние для уточнения. Т' является отклонением от Т, если действие Т' имеет ту же цель, что и Т, но не приво- дит к успеху. Коррекция представляет собой обратное отношение для отклонения. Возможны межпонятийные связи, построенные согласно еще двум типам обобщенных отношений: "быть наследником" (или "быть предком") и "быть базовым" (или "быть акту- альным"). В качестве отношения "быть наследником" может быть выбрано некоторое семан- тическое отношение типа "конкретизация" или "уточнение". Смысл отношения "быть на- |