Công nghệ học lập trình: các tính năng của phương pháp luận. Các thuật toán học tập được lập trình

Mục lục:

Công nghệ học lập trình: các tính năng của phương pháp luận. Các thuật toán học tập được lập trình
Công nghệ học lập trình: các tính năng của phương pháp luận. Các thuật toán học tập được lập trình
Anonim

Rất nhiều sự nhầm lẫn nảy sinh khi sử dụng các khái niệm như học lập trình và học lập trình. Đầu tiên là công nghệ, thứ hai là nghiên cứu về ngôn ngữ lập trình. Bạn có thể thấy rằng cả hai biểu thức nghe rất giống nhau, nhưng có cơ sở phân loại khác nhau. Và nếu quá trình học và sử dụng ngôn ngữ lập trình không đặt ra câu hỏi cho đa số dân chúng, thì sự xuất hiện và các chức năng của học lập trình không phải ai cũng rõ.

Khái niệm học tập được lập trình

Thông lệ chính thức coi việc học theo chương trình là một giai đoạn hiện đại mới trong quá trình phát triển tư tưởng và thực hành sư phạm. Ai cũng biết rằng bất kỳ kinh nghiệm sư phạm nào (theo quan điểm khoa học) “phải có đủ giá trị dựa trên nghiên cứu của các nhà khoa học”, được phản ánh và, vì chúng ta đang nói về công nghệ, dẫn đến một kết quả tích cực nhất quán khi áp dụng. Công nghệ học lập trình dựa trên cái gì?

công nghệ học lập trình
công nghệ học lập trình

Mọi chuyện bắt đầu với nhà tâm lý học và nhà phát minh người Mỹ Burres Frederick Skinner, người sở hữu bằng sáng chế cho cái gọi là "hộpSkinner. " Giáo sư, được biết đến với tư cách là tác giả của lý thuyết điều hòa hoạt động (nó được tạo ra như một loại phản ứng đối với các thí nghiệm của Pavlov, với sự khác biệt là phản xạ có điều kiện được hình thành không phải trên cơ sở kích thích, mà trên cơ sở củng cố của một phản ứng xảy ra “tự phát”), tham gia vào “cuộc chạy đua” để nghiên cứu tính cách của một người và cách quản lý của người đó (được tiến hành giữa Liên Xô, Hoa Kỳ, Anh, Đức). Là một trong những sản phẩm phụ của quá trình nghiên cứu và học tập, khái niệm và sau đó (vào những năm 1960) công nghệ học lập trình của Burres Frederick Skinner xuất hiện vào năm 1954.

Cần lưu ý rằng việc so sánh công nghệ của Skinner với các cuộc đối thoại của Socrates về tính diện tích của một hình tứ giác ít nhất là không hợp lý và không mang lại ý nghĩa và trọng lượng cho công trình của giáo sư. Với thành công tương tự, người ta có thể so sánh giai điệu harmonica Nga Tula (thể loại khiêu vũ chính trong các cuộc tụ họp ở Nga Sa hoàng) với nhạc rock hiện đại. Nhưng quả thực có nhiều đặc điểm chung - đó là nhịp điệu, và tính quyết đoán trong cách trình bày chất liệu âm nhạc, và thậm chí cả nội dung của văn bản trong một số trường hợp. Nhưng rock là một thể loại âm nhạc phát sinh cùng với sự ra đời của các nhạc cụ điện tử, bộ khuếch đại, vì vậy để nói rằng các cụ cố đã vui vẻ với “harmonica rock” ít nhất là không có đạo đức.

Đối với lý thuyết của B. F. Skinner, tên của công nghệ học lập trình được mượn từ từ điển kỹ trị (từ "chương trình") và cũng biểu thị một hệ thống các phương pháp, công cụ hỗ trợ giảng dạy, điều khiển, thuật toán hóa, đảm bảo đạt được những kết quả theo kế hoạch nhất định. heuristicCuộc trò chuyện của Socrates, theo định nghĩa, không thể là công nghệ và không tương tự với nó, nếu chỉ bởi vì các nhà tư tưởng cổ đại đã dạy và giáo dục học sinh "theo hình ảnh và sự giống nhau của chính họ." Như nhà tư tưởng sư phạm cổ điển của Liên Xô đã phát biểu: “Chỉ một người mới có thể giáo dục một con người.”

Tài liệu giáo dục
Tài liệu giáo dục

Vai trò của sự phát triển của công nghệ máy tính trong việc hình thành một khái niệm sư phạm mới

Tháng 12 năm 1969 được đánh dấu bằng sự ra mắt của Mạng liên kết bốn trường đại học hàng đầu của Mỹ và là nguyên mẫu của Internet hiện đại. Và vào năm 1973, với sự trợ giúp của một sợi cáp xuyên Đại Tây Dương, Anh và Na Uy đã được kết nối với Mạng, tự động chuyển nó sang trạng thái quốc tế. Công nghệ máy tính đang phát triển nhảy vọt. Điều đáng chú ý là máy tính chỉ có được giao diện và chức năng hiện tại vào năm 1986 (sau đó họ bắt đầu sản xuất các máy có khả năng đa phương tiện). Cho đến thời điểm này, máy thông tin đã được sử dụng như một trợ thủ đắc lực không thể thiếu của kế toán và thư ký. Với việc sử dụng công nghệ mới, có thể nhanh chóng xử lý và truyền tải một lượng lớn thông tin, tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho công việc nghiên cứu. Lẽ tự nhiên là vào năm 1996, việc sử dụng công nghệ thông tin đã được công bố là một nguồn lực chiến lược của giáo dục. Trong nhiều năm (1960-1996), công việc đã được thực hiện để cải tiến công nghệ học lập trình, giúp chúng ta có thể làm chủ các thuật toán công việc mới và xác định các điểm "yếu". Cuối cùng, cộng đồng sư phạm nhận ra rằng sự phát triển này khôngcó thể tuyên bố là phổ biến và có thể áp dụng trong một số lĩnh vực nhất định cho phép thuật toán hóa.

chương trình giáo dục cho trẻ em
chương trình giáo dục cho trẻ em

Phương pháp hoặc công nghệ

Điều đáng chú ý là một số nhầm lẫn nảy sinh trong phương pháp sư phạm hiện đại. Thường thì thuật ngữ "công nghệ" được thay thế bằng thuật ngữ "phương pháp", không thể được coi là hợp pháp.

Ban đầu, thuật ngữ "công nghệ" đã chuyển sang không gian sư phạm từ các nhà máy. Trong thế kỷ 19 và 20, giáo dục chỉ được thực hiện trong một số giai tầng nhất định của xã hội và có tính cách cá nhân. Nhưng với sự ra đời của ý tưởng “giáo dục phổ cập”, câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đào tạo đồng thời một số lượng lớn học sinh, đồng thời đạt được mục tiêu cuối cùng (một người có học). Có lẽ, lần đầu tiên câu hỏi đặt ra về việc kiểm soát kiến thức và kỹ năng thu được. Và vì bộ não con người đã quen với việc “vo vo bởi các phép loại suy”, nên giải pháp là công nghệ được sử dụng để sản xuất sản phẩm trong nhà máy. Tất nhiên, công nghệ sư phạm dưới “sản phẩm” nghĩa là một người được đào tạo, biết vận dụng kiến thức theo tình huống. Tuy nhiên, thực tế là tác phẩm thủ công của một bậc thầy được đánh giá cao hơn sản phẩm cùng loại từ một nhà máy sản xuất vẫn là điều không thể phủ nhận (chúng tôi sẽ không đi sâu vào các vấn đề hoang dã của nền kinh tế, mà chỉ xem xét phần thực tế của vấn đề này). Một câu hỏi khác là nhà nước có coi việc giáo dục trong các lớp 30 người là khả thi về mặt kinh tế. Do đó, công nghệ là sự lựa chọn của "kẻ ít ác hơn", một hệ thống các chương trình giáo dục dành cho trẻ em với trọng tâm là quá trình học tập (ví dụ như một tính năng chínhcủa chương trình học là quá trình tự động hóa quá trình nghiên cứu, củng cố và kiểm soát kiến thức).

Phương pháp luận, với sự thay đổi của quá trình học tập và cách tiếp cận cá nhân, chủ yếu tập trung vào kết quả (bài tập thành thạo). Nhưng việc áp dụng kỹ thuật này với số lượng khán giả là 30 người thì có vấn đề.

Dựa trên dữ liệu trên, chúng ta có thể kết luận rằng thuật ngữ "công nghệ" có thể áp dụng cho việc học theo chương trình.

thuật toán phân nhánh
thuật toán phân nhánh

Dụng cụ học tập mới

Cần đặc biệt chú ý đến bản thân quá trình học tập (phần cuối chứng minh phương tiện) và thiết bị của nó. Ban đầu, các phương pháp học lập trình được thiết kế để tối đa hóa giao tiếp giữa giáo viên và học sinh một cách chính thức (giáo viên càng ít tác động đến học sinh thì thuật toán công nghệ càng được thực thi chính xác). Và trong “thời đại công nghệ máy tính”, các phương tiện học tập được lập trình được bổ sung với mỗi phát minh mới (cho dù đó là một chương trình hay một trình mô phỏng mới). Bạn có thể phản đối và phản đối việc sử dụng máy tính và công nghệ thông tin trong quá trình học tập từ lâu, nhưng việc chỉ có nhân cách của người thầy mới ảnh hưởng đến sự hình thành nhân cách của học sinh là một thực tế không thể chối cãi (ở tiểu học, một giáo viên nói có trọng lượng hơn lời phát biểu của những bậc cha mẹ có thẩm quyền nhất). Như vậy, giáo viên đảm nhận chức năng điều khiển trạng thái tâm lý của học sinh và nắm vững các giai đoạn của chương trình đào tạo.

Trong thực tế, công nghệ này thường đi xuống để tự động hóa việc kiểm soát và đánh giá kiến thức của học sinh, trong khi chính quá trình nàyviệc học bị bỏ lỡ.

Trong khi đó, đồ dùng dạy học bao gồm sách giáo khoa của nhà trường được biên soạn theo yêu cầu của công nghệ và máy móc. Yếu tố quan trọng nhất và được phát triển trong việc học theo chương trình là văn bản (các chương trình đào tạo dành cho trẻ em). Sách giáo khoa được chia thành ba loại theo thuật toán học (tuyến tính, phân nhánh hoặc hỗn hợp). Nhưng máy móc thì khác: thông tin, giám định và gia sư, đào tạo và đa chức năng. Một số máy đa năng có thể thích ứng với tốc độ học tập của người dùng.

Sự lựa chọn giữa sách giáo khoa và máy móc có lẽ sẽ không bao giờ được giải quyết dứt điểm, vì dễ dàng "sao chép" từ sách giáo khoa hơn, chi phí thấp hơn, nhưng máy móc luôn báo hiệu "xu hướng gian lận" của học sinh.

phương pháp học lập trình
phương pháp học lập trình

Quản lý học tập hoặc cộng tác

Dựa trên tất cả những điều trên, có thể lập luận rằng trong một bài học sử dụng công nghệ học tập được lập trình, không có sự hợp tác, mà là sự quản lý việc chuyển các giai đoạn theo kế hoạch của tài liệu giáo dục. Hơn nữa, một phần chức năng điều khiển được giao cho máy tính, trong trường hợp sử dụng máy tính, và một phần cho giáo viên. Khi làm việc với sách giáo khoa, chức năng điều khiển hoàn toàn thuộc về giáo viên.

Thực chất của quản lý là gì? Ban đầu, đây là tác động vào các bộ phận cấu thành của hệ thống nhằm một mục đích cụ thể. Trong lý thuyết điều khiển, người ta phân biệt hai loại: vòng hở và vòng tuần hoàn. Nếu bạn đưa ra lựa chọn ủng hộ hệ thống kiểm soát cung cấp phản hồi và quy địnhquy trình được kiểm soát, thì đây là loại tuần hoàn (nó cũng là loại hiệu quả nhất). Các thành phần của nó rất phù hợp với "chương trình" (hoặc tài liệu giáo dục) của công nghệ giảng dạy, cung cấp:

• xác định mục tiêu (kết quả cuối cùng) của đào tạo;

• phân tích trạng thái thực tế của đối tượng được quản lý (ban đầu, công nghệ hoàn toàn không chú ý đến trạng thái ban đầu, nhưng theo thời gian, việc chuyển sang khu vực này trở nên phù hợp);

• chương trình tương tác (hoặc tài liệu giáo dục, được chia thành các phần theo yêu cầu của thuật toán công nghệ);

• giám sát trạng thái của hệ thống được quản lý (giai đoạn này làm việc với máy tính hoàn toàn nằm dưới sự kiểm soát của máy);

• phản hồi và điều chỉnh các tác động dựa trên tình hình hiện tại.

Quản lý quá trình giáo dục theo sơ đồ này, có tính đến các chi tiết cụ thể của không gian giáo dục, sẽ đạt được kết quả cuối cùng một cách hiệu quả.

sách giáo khoa
sách giáo khoa

Thuật toán học tuyến tính

Thuật toán là các hướng dẫn để thực hiện các hoạt động nhất định trong một trình tự nhất định. Mô hình thuật toán tuyến tính nổi tiếng được đề xuất bởi B. F. Skinner với định nghĩa của các nguyên tắc cơ bản:

• chia tài liệu giáo dục thành các phần nhỏ, vì phương pháp này loại trừ việc làm quá sức và cảm giác no với tài liệu;

• mức độ phức tạp tương đối thấp của các bộ phận của tài liệu (điều này cho phép giảm tỷ lệ câu trả lời sai, theo Skinner, cho phép bạn đặt trong chuyển động "tăng cường tích cực");

• sử dụngcâu hỏi mở trong hệ thống kiểm soát và củng cố kiến thức (nhập văn bản, không phải lựa chọn trong danh sách);

• quan sát những điều cơ bản của củng cố tích cực, xác nhận tính đúng (hoặc sai) của câu trả lời ngay sau khi trình bày;

• khả năng làm việc với tốc độ thuận tiện cho học sinh (một kiểu cá nhân hóa);

• cố định vật liệu trên nhiều ví dụ khác nhau, không bao gồm sự lặp lại cơ học;

• thông qua một chiều của "chương trình" (không tính đến khả năng của học sinh, người ta cho rằng mọi người sẽ thành thạo cùng một chương trình, nhưng trong một khoảng thời gian khác nhau).

Cần lưu ý rằng thuật toán tuyến tính đã bị giáo viên chỉ trích nhiều lần (và không phải là không có lý do). Và, như đã đề cập ở trên, nó không thể được coi là phổ biến.

kiểm soát và đánh giá kiến thức của học sinh
kiểm soát và đánh giá kiến thức của học sinh

Thuật toán học phân nhánh

Một thời gian sau, một thuật toán khác để trình bày tài liệu giáo dục đã được phát triển, nhưng bởi Norman Allison Crowder. Sự khác biệt giữa thuật toán phân nhánh và thuật toán tuyến tính là sự ra đời của một loại phương pháp tiếp cận riêng lẻ đối với quy trình. Con đường thông qua chương trình phụ thuộc vào câu trả lời của học sinh. N. A. Thuật toán phân nhánh của Crowder dựa trên các nguyên tắc sau:

• trình bày tài liệu theo nguyên tắc từ phức tạp đến đơn giản (chương trình được phục vụ theo từng mảng lớn, nếu học viên không ứng phó được với mức độ phức tạp nhất định thì sẽ tự động chuyển sang mức độ đơn giản hơn);

• sử dụng các câu hỏi đóng (chọn câu trả lời đúng từ phần đã trình bàytùy chọn);

• mỗi câu trả lời (cả đúng và sai) đều có giải thích;

• tính linh hoạt của chương trình (tất cả phụ thuộc vào sự chuẩn bị của học sinh).

Những người phản đối phiên bản này của thuật toán cho rằng việc hình thành một cái nhìn đầy đủ và có hệ thống về tài liệu đang được nghiên cứu theo cách này là có vấn đề. Có, và bản thân quá trình học tập được đơn giản hóa một cách nhân tạo và xấu xí, không thể hiện một loại hoạt động phức tạp và đa diện như học tập.

Thuật toán học hỗn hợp

Kết hợp hai thuật toán trước đó dẫn đến sự xuất hiện của thuật toán thứ ba. Thuật toán học hỗn hợp được đại diện bởi Sheffield (được phát triển bởi các nhà tâm lý học ở Anh) và các công nghệ khối.

Nguyên tắc cơ bản của thuật toán học tiếng Anh:

  • khi chia tài liệu thành các phần hoặc các bước, số lượng yếu tố tối đa được tính đến (đặc điểm của chủ đề, độ tuổi của trẻ, mục đích nghiên cứu phần này, v.v.);
  • dạng câu trả lời hỗn hợp (lựa chọn và điền vào chỗ trống), được xác định bởi mục đích của "chương trình";
  • chỉ có thể vượt qua giai đoạn tiếp theo khi phát triển thành công giai đoạn trước;
  • phương pháp tiếp cận cá nhân đối với nội dung và tốc độ học của chương trình (tất cả phụ thuộc vào khả năng của học sinh và mức độ hiểu biết của môn học này).

Công nghệ khối của học lập trình bao gồm một chương trình có tính đến tất cả các hành động khác nhau khi nghiên cứu tài liệu để giải quyết các nhiệm vụ. Đương nhiên, sách giáo khoa trường học của hệ thống khối sẽ khác về chất so với các sách tương tự của các công nghệ trước đây. Trongkhối vấn đề được đặt lên hàng đầu, giải pháp đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức, sự khéo léo và ý chí.

củng cố kiến thức
củng cố kiến thức

Học được lập trình trong nền giáo dục hiện đại

Ưu và nhược điểm của công nghệ đang được xem xét cho phép chúng tôi rút ra các kết luận sau:

• khiến học sinh tập trung vào sự siêng năng, chính xác của các hành động, điều này làm chậm quá trình hình thành các kỹ năng như tìm cách mới để giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo, đưa ra giả thuyết của riêng mình;

• học theo chương trình không phải là một phương pháp giải quyết vấn đề phổ biến và đòi hỏi sự áp dụng có ý thức;

• là một phương pháp bổ trợ, công nghệ này rất tốt để giải quyết nhiều vấn đề (làm quen với thông tin, củng cố kiến thức, theo dõi và đánh giá việc học, v.v.);

• như thực tế đã chỉ ra, quá trình tự động hóa chỉ hoạt động nếu nó được sử dụng bởi một giáo viên đã chuẩn bị tốt để sử dụng nó trong lớp học.

Thi bang thống nhất

Dù người ta có thể nói gì, SỬ DỤNG là một hình thức học tập được lập trình thử nghiệm. Nhiều bản sao đã bị phá vỡ trong cuộc tranh cãi về tính hữu dụng và tác hại của sản phẩm này, nhưng ngày nay đây là một trong những cách để nhanh chóng và có đủ độ chắc chắn để tiến hành kiểm soát hàng loạt kiến thức.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phần lớn các em có năng khiếu không đạt kết quả tốt trong kỳ thi do nhiều nguyên nhân khách quan khác nhau. Vì vậy, đánh giá quá cao và đánh giá thấp công nghệ học lập trình sẽ dẫn đến hậu quả.

Đề xuất: