3.3.2. Ориентировочная часть
Ориентировочная часть предполагает осознание и понимание студентами:
а) целей и задач системы;
б) физического характера явлений и процессов, принципов работы установок, которые являются объектами деятельности системы;
в) знаний, которые являются необходимыми для достижения цели, поставленной системой.
Согласно теории деятельности, именно оперирование с этими знаниями приводит к формированию вначале необходимых для решения конкретной задачи умений, а затем, в результате работы с другими системами, и образа действий в целом.
В качестве методов реализации ориентировочной части используются имитация процесса или работы установки, «конструирование» установки из отдельных ее частей, обсуждение их назначения и особенностей работы установок, тестовые задания закрытого и открытого типа, на соответствие, на правильную последовательность.
Опишем, как реализуется собственно ориентировка с помощью тестового задания на соответствие на примере уже упомянутой системы «Двигатель внутреннего сгорания», а также системы «Попади в цель», которая предполагает работу с электронной пушкой. Здесь необходимо определить значения напряжений на отклоняющих пластинах, обеспечивающих попадание заряженной частицы в определенную точку экрана (рис. 3.3).
На экране дисплея приводится «немая» схема установки (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Начальная стадия работы с «немой» схемой.
Рядом с ней располагается список ее основных частей. Деятельность обучаемого заключаются в следующем. Последовательно в случайном порядке указываются отдельные элементы схемы, и обучаемый должен каждому такому элементу поставить в соответствие название из списка. Если название указано верно, то индицируется следующий элемент, и т. д. При ошибочном названии элемент индицируется повторно, и обучаемому предоставляется возможность исправить ошибку. Даже если он вообще не знаком со схемой и не знает ее элементы, он все равно в конце концов справится с этим заданием, сам определит (по сути дела, экспериментально) верные названия всех элементов и, таким образом, усвоит схему. Успешность такой деятельности обусловливается очень важным методологическим умением выделять часть из целого, и это умение обучаемого получит дальнейшее развитие.
Даже если обучаемый знаком с соответствующей установкой и ее теорией, то сразу правильно указать названия элементов ему не так просто, как это может показаться. Выделение элемента схемы обучаемым, так же как и выделение названия из списка, относится к перцептивным, т.е. обусловленным восприятием, действиям. В нашем случае - видеть и производить зрительное слежение. Объектом действия является модель материального предмета – схема установки (материализованный объект). В традиционном обучении освоение теоретических положений происходит без опоры на материальную форму действия, никакие преобразования объекта действий не производятся, во всяком случае, на это специально обучаемых не нацеливают. Поэтому для прочного усвоения требуется многократное повторение.
С точки зрения дидактики можно говорить также о трех видах знаний, соответствующих различным уровням овладения ими. Первый уровень – это мысленное знание. Нам часто кажется, что мы знаем то, о чем идет речь или о чем нас спрашивают, мы точно чувствуем, что предмет обсуждения нам известен. Но как только возникает необходимость произнести то, что, как нам кажется, мы знаем, язык не поворачивается. Этот феномен наверняка переживал каждый, и не один раз. Реминисценции знаний, их отголоски мы часто принимаем за сами знания. А сколько раз каждый преподаватель слышал на экзаменах от студентов: «Я это знаю, только не могу сказать»! Часто такое знание возникает, если в книжке посмотреть на схему установки, прочитать список ее составных частей, молча сопоставить их.
Но вот знание произносится, и оно становится произнесенным знанием. Его можно вслух интерпретировать, анализировать, с помощью его делать заключения. И ты хочешь записать его. Берешь ручку, поднимаешь ее и … не можешь написать. Потому что устная и письменная речь строятся по различным правилам. Лишние слова, которые практически не передают смысла и которыми насыщена устная речь, в письменной речи практически не допускаются. И надо опять думать, напрягаться, чтобы записать уже, в общем-то, понятное. Мысль оттачивается, принимает законченную лаконичную форму и записывается. Так возникает знание записанное.
Описанная выше деятельность, предусмотренная в компьютерных обучающих системах, существенным образом опирается на материальную форму (действия с клавиатурой), результатом которой является преобразование объекта в схему «живую» (рис. 3.5). И это является своеобразным аналогом записанного знания.
В итоге отдельные элементы в воображении обучаемых превращаются в единое целое, обучаемые начинают задумываться об их взаимодействии, внутренних связях, глобальное задание системы начинает наполняться конкретным смыслом.
Дальнейшее развитие вводно-мотивационного этапа (ориентировочной части) в указанных выше программах проходит по-разному. Система «Двигатель внутреннего сгорания» демонстрирует его работу в течение полного цикла с перемещением поршня, открыванием и закрыванием впускного и выпускного клапанов, зажиганием бензино-воздушной смеси. При желании обучаемый может несколько раз запускать такую демонстрацию самостоятельно. Теперь он видит взаимодействие уже известных ему элементов двигателя, и теперь они в его сознании объединяются не просто механически, а функционально, отражая физику процессов, протекающих в двигателе.
Рис. 3.5. Заключительный этап работы с «немой» схемой.
Дальнейшее углубление ориентировки происходит в обсуждении увиденного. С этой целью очень удобно использовать так называемые активные подсказки, построенные как тестовые задания открытого типа. Активная подсказка представляет собой фразу, в которой пропущено ключевое слово, и это слово должно быть введено обучаемым. Если обучаемый не знает этого слова, он может обратиться к системе за помощью, и та выведет его на экран. При ошибке обучаемого система выводит это слово сама. С целью сохранения активной позиции обучаемого система повторно предлагает ему ту же самую активную подсказку и опять требует, чтобы обучаемый ввел ответ. Обучаемый вводит теперь уже известное ему слово, и таким образом через действие в материальной форме происходит закрепление знания, заключенного в активной подсказке. Примерами активных подсказок являются фразы: «Впускной клапан открывается, когда поршень идет вниз», «Выпускной клапан открывается, когда поршень идет вверх», «Искра проскакивает, когда поршень находится в верхнем крайнем положении» (курсивом показаны пропускаемые слова). Главное здесь заключается не в сложности этих заданий (как видно, они очень просты), а в важности констатации этих (и других) фактов для формирования ориентировочной основы будущей деятельности.
Выше уже говорилось, что одной из особенностей построения диалога компьютер-обучаемый в наших системах является то, что в них полностью отсутствуют вопросы в их обычной прямой форме. Средством, позволяющим добиться этого, является как раз активная подсказка. По сути дела, активная подсказка – это незавершенный ответ, и проделать конструктивную работу по его завершению должен обучаемый.
Активные подсказки могут быть составлены и не в такой сугубо констатирующей форме, как это было показано выше, они могут передавать определенные интонации. Примером здесь может служить одна из подсказок в системе «Забей гвоздь»: «Вы, конечно, понимаете, что высота h определяет механическую энергию, за счет которой забивается гвоздь». Этот прием также придает определенную направленность диалогу компьютер-обучаемый, как бы «очеловечивает» его.
Работая с системой «Попади в цель», обучаемый имеет возможность управлять процессом, устанавливая различные значения напряжений на отклоняющих пластинах, и система дает ему такое задание. Обучаемому предлагается пять попыток для достижения цели (попадания заряженной частицы в заданную точку), и он должен попробовать это сделать, не проводя вычислений. Запустив частицу и проанализировав ее траекторию, он вносит коррективы в значения напряжений и повторяет запуск. Он видит, как его действия влияют на результат, и глубже постигает физику моделируемых процессов, он становится с электронной пушкой «на ты». Но как бы обучаемый ни старался, он не попадает в заданную точку. И итог подводит система, выводя на экран сообщение, в котором акцентируется внимание на то, что метод подбора здесь непригоден, и задачу необходимо решать, вооружившись знаниями о процессе. Для того чтобы действия обучаемого на описанной стадии работы были осмыслены, он должен владеть определенными представлениями о процессе, знаниями о нем. Необходимо, как говорят, актуализировать требуемые знания. Великолепным средством и здесь может быть описанная выше активная подсказка. Достаточной является следующая последовательность подсказок: «Одноименные электрические заряды отталкиваются», «Разноименные электрические заряды притягиваются», «Положительно заряженная частица ускоряется, если на ускоряющий электрод подан отрицательный заряд», «Отрицательно заряженная частица ускоряется, если на ускоряющий электрод подан положительный заряд», «Ускорение заряженной частицы происходит под действием электрического поля», «Работа по ускорению заряженной частицы совершается за счет энергии электрического поля».
Как уже упоминалось, элементы вводно-мотивационного этапа, ориентировочной части распределены по всей системе, их задача заключается в подготовке обучаемого к выполнению очередных отдельных действий, а не только всего глобального задания. Если, например, возникает необходимость применения какой-либо формулы, то это означает, что необходимо организовать ориентировку на исполнение. Для этого удобно использовать тестовое задание закрытого типа с альтернативной формой ответа, когда обучаемому предлагаются несколько формул, и он должен выбрать нужную. Если обучаемый ошибается, то задание повторяется, пока не будет дан верный ответ. Желательно организовать небольшой диалог для понимания обучаемым природы ошибки. При этом условии поиск ответа становится осмысленнее.
Если развитие действия требует использования точных формулировок (законов, принципов, теорем, определений понятий), то здесь целесообразно использовать тестовое задание на правильную последовательность. В необходимой формулировке случайным образом перемешиваются слова (это может делать сама система), и задача обучаемого состоит в том, чтобы вернуть их на законные места, что довольно просто организовать с помощью мышки. Это в высшей степени созидательная работа, она захватывает, в первую очередь потому, что постепенно в предложенной абракадабре проявляется смысл. И добиться полного смысла может любой, даже не знакомый с этой формулировкой (правда, при этом предполагается, что он владеет умением построения правильных предложений).
Рассмотрим систему «Спаси товарищей» по теме «Электролиз». Ее задание приведено на рис. 3.6. Далее следует информационный кадр, который выполняет функцию собственно ориентировки для всей деятельности: