Модуль 2. Теоретические основы педагогического дизайна
Содержание модуля
Соотношение теоретической основы и практической деятельности в педагогическом дизайне
Современный педагогический дизайн находится на пересечении двух научных и практических сфер деятельности: гуманитарной (психология и педагогика) и технической (информационно-коммуникационные технологии). Такое сочетание приводит к тому, что не существует какой-то единой масштабной теории педагогического дизайна. В настоящее время есть ряд общих стандартов, которые, тем не менее, периодически пересматриваются. Из-за этого различные теоретические модели находят разнее преломление в практиках педагогического дизайна.
Педагогический дизайн опирается на три научные области, в которых существуют одновременно теоретические модели и прикладные исследования:
Каждая из этих научных областей находит свое преломление в педагогическом дизайне. Педагогические теории обучения определяют общее направление развития педагогического дизайна и принципы разработки информационно-образовательной среды, структуры обучения и учебных материалов. Когнитивная наука предлагает теоретическое понимание того, как происходят конкретные процессы обучения, а также результаты эмпирических исследований когнитивных процессов. ИКТ-эргономика в педагогическом дизайне представлена, прежде всего, исследованиями человеко-компьютерного взаимодействия, которые нужны для удобного использования ИКТ-средств представления информации. Общие теоретические основы педагогического дизайна представлены в конструктивизме, которые имеет также и собственное образовательное преломление.
Конструктивизм в педагогическом дизайне
Конструктивизм можно считать философско-методологическим базисом современного педагогического дизайна. Конструктивистские идеи восходят к различным философским концепциям, среди которых, наверное, наиболее известен трансцендентализм И.Канта. Конструктивистские теории обучения были созданы на основе психологических исследований Л.С. Выготского, Ж. Пиаже, С. Пайперта. Существенный вклад в применение идей конструктивизма к сфере образования внесли Дж. Брунер, Д.Дьюи, Х.Гарднер, Ю.Э. фон Глазерсфельдт и др.
Суть конструктивизма состоит в утверждении, что знание не является отражением внешней реальности, оно конструируется в процессе познания. Знание возникает как некоторая функция познавательного процесса. Конструктивизм предполагает, что в процессе познания происходит активная интерпретация реальности, различных процессов и явлений, структурируются их взаимосвязи. Знание создается познающим субъектом через его взаимодействие с окружающим миром.
Применительно к сфере образования, это означает, что обучение представляет собой активное производство знаний в процессе обучающей деятельности. Знания не передаются от учителя к ученику как некоторый набор информации, правил и т.п. В процессе обучения ученик решает определенные проблемы, что позволяют ему выйти за пределы уже существующих знаний и приобрести новые. Учитель должен стимулировать обучающихся к самостоятельным размышлениям, открытиям, новым взглядам на изучаемое явление, предмет.
Новый учебный материал предлагается ученикам в обобщенном виде как некоторая целостная система. Учащиеся в процессе обучения должны прояснить для себя подробности изучаемой области, выявить различные детали, устранить неясности. Каждый учащийся должен проявлять активность, высказывать свою точку зрения.
- Соотношение теоретической основы и практической деятельности в педагогическом дизайне.
- Конструктивизм в педагогическом дизайне.
- Педагогические теории обучения в педагогическом дизайне.
- Когнитивные основы педагогического дизайна.
- Таксономия учебных целей Блума.
- ИКТ-эргономика в педагогическом дизайне.
Соотношение теоретической основы и практической деятельности в педагогическом дизайне
Современный педагогический дизайн находится на пересечении двух научных и практических сфер деятельности: гуманитарной (психология и педагогика) и технической (информационно-коммуникационные технологии). Такое сочетание приводит к тому, что не существует какой-то единой масштабной теории педагогического дизайна. В настоящее время есть ряд общих стандартов, которые, тем не менее, периодически пересматриваются. Из-за этого различные теоретические модели находят разнее преломление в практиках педагогического дизайна.
Педагогический дизайн опирается на три научные области, в которых существуют одновременно теоретические модели и прикладные исследования:
- педагогические теории обучения;
- когнитивную науку (прежде всего, когнитивную психологию и нейронауки);
- ИКТ-эргономику.
Каждая из этих научных областей находит свое преломление в педагогическом дизайне. Педагогические теории обучения определяют общее направление развития педагогического дизайна и принципы разработки информационно-образовательной среды, структуры обучения и учебных материалов. Когнитивная наука предлагает теоретическое понимание того, как происходят конкретные процессы обучения, а также результаты эмпирических исследований когнитивных процессов. ИКТ-эргономика в педагогическом дизайне представлена, прежде всего, исследованиями человеко-компьютерного взаимодействия, которые нужны для удобного использования ИКТ-средств представления информации. Общие теоретические основы педагогического дизайна представлены в конструктивизме, которые имеет также и собственное образовательное преломление.
Конструктивизм в педагогическом дизайне
Конструктивизм можно считать философско-методологическим базисом современного педагогического дизайна. Конструктивистские идеи восходят к различным философским концепциям, среди которых, наверное, наиболее известен трансцендентализм И.Канта. Конструктивистские теории обучения были созданы на основе психологических исследований Л.С. Выготского, Ж. Пиаже, С. Пайперта. Существенный вклад в применение идей конструктивизма к сфере образования внесли Дж. Брунер, Д.Дьюи, Х.Гарднер, Ю.Э. фон Глазерсфельдт и др.
Суть конструктивизма состоит в утверждении, что знание не является отражением внешней реальности, оно конструируется в процессе познания. Знание возникает как некоторая функция познавательного процесса. Конструктивизм предполагает, что в процессе познания происходит активная интерпретация реальности, различных процессов и явлений, структурируются их взаимосвязи. Знание создается познающим субъектом через его взаимодействие с окружающим миром.
Применительно к сфере образования, это означает, что обучение представляет собой активное производство знаний в процессе обучающей деятельности. Знания не передаются от учителя к ученику как некоторый набор информации, правил и т.п. В процессе обучения ученик решает определенные проблемы, что позволяют ему выйти за пределы уже существующих знаний и приобрести новые. Учитель должен стимулировать обучающихся к самостоятельным размышлениям, открытиям, новым взглядам на изучаемое явление, предмет.
Новый учебный материал предлагается ученикам в обобщенном виде как некоторая целостная система. Учащиеся в процессе обучения должны прояснить для себя подробности изучаемой области, выявить различные детали, устранить неясности. Каждый учащийся должен проявлять активность, высказывать свою точку зрения.
Возникает проблема
Как организовать такое обучение с использованием ИКТ. Каким образом электронное обучение может реализовать подобные принципы активности и даже эмоциональной вовлеченности обучающихся?
Как ни парадоксально, но именно развитие информационных технологий, которые позволяют алгоритмизировать и стандартизировать широкий спектр повторяющихся процедур, способствует реализации конструктивистских принципов в обучении. Доступность знаний в электронной среде делает несостоятельной концепцию обучения как простой передачи знаний от учителя к учащемуся.
Следовательно, обучение должно концентрироваться на формировании тех свойств, которые позволяют учащемуся ориентироваться в мире и самостоятельно структурировать систему знаний. Все это согласуется с компетентностным подходом к обучению, на основе которого разработаны современные ФГОС. Остается проблема того, каким образом интегрировать данный подход в электронное обучение, чтобы оно действительно было обучением, а не передачей информации с помощью электронных носителей.
Эту проблему различными способами решает современный педагогический дизайн. В частности, конструктивистская составляющая педагогического дизайна проявляется в ориентации на процесс обучения, когда потребности обучающихся и логика учебного процесса определяют, какие технологии будут использоваться, а не использование технологий направляет образовательный процесс. В соответствии с конструктивистскими принципами разрабатываются не только учебные материалы или структура обучения, но и информационно-образовательная среда в целом. Например, одна из самых известных систем управления обучением “Moodle” позиционируется в качестве платформы, полностью построенной на конструктивистских принципах.
Педагогические теории обучения в педагогическом дизайне
Здесь мы кратко рассмотрим несколько педагогических теорий обучения, которые можно считать также теоретическими моделями обучения в педагогическом дизайне. Эти модели сформировались в непосредственном взаимосвязи с практиками педагогического дизайна. В силу специфики развития педагогического дизайна, все эти теории принадлежат к американской педагогической традиции, но при желании можно найти множество параллелей, например, с системно-деятельностным подходом, на основе которого построены современные российские ФГОС.
Теория запросного обучения появилась еще в 1960-х годах, и с тех пор периодически трансформировалась. Она основана на идее, что люди могут учиться, исследуя проблемы, а также через социальный опыт. Вместо того, чтобы запоминать информацию из печатных материалов, преподаватели, придерживавшиеся данной модели, поощряли своих учеников проводить исследования, которые удовлетворяли бы их любопытство, помогли бы им расширить свою базу знаний, развить свои навыки и расширить умственные рамки.
Существуют определенные принципы, которые регулируют запросное обучение. Во-первых, учащиеся находятся в центре всего процесса, а инструкторы, ресурсы и технологии адекватно организованы для их поддержки. Во-вторых, вся учебная деятельность связана с навыками обработки информации. В-третьих, преподаватели облегчают процесс обучения, но также стремятся узнать больше о своих учениках и предоставить им обратную связь. Наконец, акцент должен быть сделан на оценке развития навыков обработки информации и концептуального понимания, а не на фактологическом содержании изучаемой области.
Теория обучения путем открытий была предложена психологом и педагогом Дж. Брунером. Эта модель обучения побуждает учащихся использовать прошлый опыт и знания и творчески искать новую информацию для обнаружения новых фактов и взаимосвязей между ними. В рамках данной модели обучения преподаватели должны направлять и мотивировать учащихся искать решения проблем путем объединения существующей и вновь приобретенной информации, что позволяет адаптировать знания к потребностям учащегося. Предполагается, что учащиеся работают как самостоятельно, так и в группах, при этом каждый должен работать в своем собственном темпе. Такое обучение адаптивно и процессуально, нацелено, скорее, на развитие навыков работы со знаниями и информацией, с их интерпретацией и оценкой, а не на запоминание фактов.
Теория проблемного обучения основана на том, что знания и навыки приобретаются через решение прогрессирующей последовательности контекстуальных проблем. Решение проблем поддерживается использованием учебного материала и работой с преподавателем. Основная суть проблемного обучения заключается в сотрудничестве, а также в личном размышлении, поскольку одной из его основных целей является содействие интеллектуальной независимости, которая, однако, дополняется навыками сотрудничества.
Теория обучения действием была предложена психологом и педагогом Р.Ревансом. Такое обучение описывается формулой: L=P+Q. То есть обучение (Learning) происходит за счет объединения программных знаний (Programmed knowledge) и вопросов, приводящих к инсайтам (insightful Questioning). Программные знания – это те знания, усвоение которых предполагается исходной программой обучения. Вопросы, приводящие к инсайтам, возникают в ходе учебных действий, приближенных к реальной практике.
Процесс обучения действием состоит из обучения через «проигрывание» близких к реальности ситуаций, решения проблемных и креативных задач, направленной групповой обучающей работы. Такое обучение предполагает, что учащиеся сразу решают свои актуальные задачи с помощью необходимых знаний.
Когнитивные основы педагогического дизайна
Обучение является одним из основных познавательных (когнитивных) процессов, так или иначе включающим в себя другие когнитивные процессы, такие, как память, внимание, восприятие и т.п. Следовательно, педагогический дизайн, занимающийся вопросами эффективного обучения, не может не опираться на результаты исследований обучения и сопутствующих процессов в когнитивной науке.
Когнитивная наука представляет собой междисциплинарную научно-исследовательскую область, которая изучает процессы приобретения, переработки и использования знаний и информации. В сферу когнитивных наук входят когнитивная психология, нейронаука, искусственный интеллект, когнитивная лингвистика, когнитивная антропология, философия сознания, теория познания.
Когнитивная наука занимается эмпирическими и прикладными исследованиями когнитивных процессов, но также создает теоретические модели. Некоторые из этих теоретических моделей достаточно важны для педагогического дизайна. Здесь мы рассмотрим три таких теории, на которые во многом опирается разработка структуры обучения и учебных материалов в педагогическом дизайне. Это теория когнитивной нагрузки, теория двойного кодирования и теория когнитивных стилей.
Теория когнитивной нагрузки была разработана Д. Свеллером в 1988 году. Она основана на теории обработки информации человеком, предложенной специалистами в области когнитивной психологии Р. Аткинсоном и Р.Шиффрином.
Суть теории когнитивной нагрузки состоит в следующем: эффективно усваивать информацию можно только в том случае, если она не перегружает рабочие ресурсы мозга, прежде всего, память. Такая идея кажется очевидной, однако огромное количество учебных материалов разработано так, что представленная в них информация быстро перегружает мозг, делая обучение неэффективным.
Память, ресурсы которой активно задействованы при обучении, бывает трех основных видов:
Пример
Если человек ловит рыбу, он автоматически сосредотачивается на наблюдении за поплавком. В это время он поневоле не замечает красоты природы, пролетающий самолет, а иногда даже и комаров.
Рабочая память также имеет определенное ограничение. Оно описывается правилом «7 плюс/минус 2». Это значит, что одновременно рабочая память способна обрабатывать от пяти до девяти фрагментов однотипной информации, но, в среднем, обрабатывает семь.
Пример
Мы способны хранить в рабочей памяти одновременно девять двоичных чисел или восемь десятичных чисел или семь букв алфавита или пять односложных слов.
Для хранения информации в долговременной памяти используются так называемые схемы. Схемы позволяют объединять разнородную информацию в целостные единства.
Пример
Разнообразная сенсорная информация о некотором существе с определенными внешними признаками согласуется с более абстрактными представлениями, и мы получаем схему «собака».
У обучающегося уже имеется определенная схема, в процессе обучения она должна измениться. Тогда обучающийся сможет обработать новую информацию в рабочей памяти, а затем структурировать в долговременной. Современный педагогический дизайн направлен на то, чтобы избегать когнитивной перегрузки, когда неправильно преподнесенная информация не позволяет сформировать новые схемы.
Следовательно, обучение должно концентрироваться на формировании тех свойств, которые позволяют учащемуся ориентироваться в мире и самостоятельно структурировать систему знаний. Все это согласуется с компетентностным подходом к обучению, на основе которого разработаны современные ФГОС. Остается проблема того, каким образом интегрировать данный подход в электронное обучение, чтобы оно действительно было обучением, а не передачей информации с помощью электронных носителей.
Эту проблему различными способами решает современный педагогический дизайн. В частности, конструктивистская составляющая педагогического дизайна проявляется в ориентации на процесс обучения, когда потребности обучающихся и логика учебного процесса определяют, какие технологии будут использоваться, а не использование технологий направляет образовательный процесс. В соответствии с конструктивистскими принципами разрабатываются не только учебные материалы или структура обучения, но и информационно-образовательная среда в целом. Например, одна из самых известных систем управления обучением “Moodle” позиционируется в качестве платформы, полностью построенной на конструктивистских принципах.
Педагогические теории обучения в педагогическом дизайне
Здесь мы кратко рассмотрим несколько педагогических теорий обучения, которые можно считать также теоретическими моделями обучения в педагогическом дизайне. Эти модели сформировались в непосредственном взаимосвязи с практиками педагогического дизайна. В силу специфики развития педагогического дизайна, все эти теории принадлежат к американской педагогической традиции, но при желании можно найти множество параллелей, например, с системно-деятельностным подходом, на основе которого построены современные российские ФГОС.
Теория запросного обучения появилась еще в 1960-х годах, и с тех пор периодически трансформировалась. Она основана на идее, что люди могут учиться, исследуя проблемы, а также через социальный опыт. Вместо того, чтобы запоминать информацию из печатных материалов, преподаватели, придерживавшиеся данной модели, поощряли своих учеников проводить исследования, которые удовлетворяли бы их любопытство, помогли бы им расширить свою базу знаний, развить свои навыки и расширить умственные рамки.
Существуют определенные принципы, которые регулируют запросное обучение. Во-первых, учащиеся находятся в центре всего процесса, а инструкторы, ресурсы и технологии адекватно организованы для их поддержки. Во-вторых, вся учебная деятельность связана с навыками обработки информации. В-третьих, преподаватели облегчают процесс обучения, но также стремятся узнать больше о своих учениках и предоставить им обратную связь. Наконец, акцент должен быть сделан на оценке развития навыков обработки информации и концептуального понимания, а не на фактологическом содержании изучаемой области.
Теория обучения путем открытий была предложена психологом и педагогом Дж. Брунером. Эта модель обучения побуждает учащихся использовать прошлый опыт и знания и творчески искать новую информацию для обнаружения новых фактов и взаимосвязей между ними. В рамках данной модели обучения преподаватели должны направлять и мотивировать учащихся искать решения проблем путем объединения существующей и вновь приобретенной информации, что позволяет адаптировать знания к потребностям учащегося. Предполагается, что учащиеся работают как самостоятельно, так и в группах, при этом каждый должен работать в своем собственном темпе. Такое обучение адаптивно и процессуально, нацелено, скорее, на развитие навыков работы со знаниями и информацией, с их интерпретацией и оценкой, а не на запоминание фактов.
Теория проблемного обучения основана на том, что знания и навыки приобретаются через решение прогрессирующей последовательности контекстуальных проблем. Решение проблем поддерживается использованием учебного материала и работой с преподавателем. Основная суть проблемного обучения заключается в сотрудничестве, а также в личном размышлении, поскольку одной из его основных целей является содействие интеллектуальной независимости, которая, однако, дополняется навыками сотрудничества.
Теория обучения действием была предложена психологом и педагогом Р.Ревансом. Такое обучение описывается формулой: L=P+Q. То есть обучение (Learning) происходит за счет объединения программных знаний (Programmed knowledge) и вопросов, приводящих к инсайтам (insightful Questioning). Программные знания – это те знания, усвоение которых предполагается исходной программой обучения. Вопросы, приводящие к инсайтам, возникают в ходе учебных действий, приближенных к реальной практике.
Процесс обучения действием состоит из обучения через «проигрывание» близких к реальности ситуаций, решения проблемных и креативных задач, направленной групповой обучающей работы. Такое обучение предполагает, что учащиеся сразу решают свои актуальные задачи с помощью необходимых знаний.
Когнитивные основы педагогического дизайна
Обучение является одним из основных познавательных (когнитивных) процессов, так или иначе включающим в себя другие когнитивные процессы, такие, как память, внимание, восприятие и т.п. Следовательно, педагогический дизайн, занимающийся вопросами эффективного обучения, не может не опираться на результаты исследований обучения и сопутствующих процессов в когнитивной науке.
Когнитивная наука представляет собой междисциплинарную научно-исследовательскую область, которая изучает процессы приобретения, переработки и использования знаний и информации. В сферу когнитивных наук входят когнитивная психология, нейронаука, искусственный интеллект, когнитивная лингвистика, когнитивная антропология, философия сознания, теория познания.
Когнитивная наука занимается эмпирическими и прикладными исследованиями когнитивных процессов, но также создает теоретические модели. Некоторые из этих теоретических моделей достаточно важны для педагогического дизайна. Здесь мы рассмотрим три таких теории, на которые во многом опирается разработка структуры обучения и учебных материалов в педагогическом дизайне. Это теория когнитивной нагрузки, теория двойного кодирования и теория когнитивных стилей.
Теория когнитивной нагрузки была разработана Д. Свеллером в 1988 году. Она основана на теории обработки информации человеком, предложенной специалистами в области когнитивной психологии Р. Аткинсоном и Р.Шиффрином.
Суть теории когнитивной нагрузки состоит в следующем: эффективно усваивать информацию можно только в том случае, если она не перегружает рабочие ресурсы мозга, прежде всего, память. Такая идея кажется очевидной, однако огромное количество учебных материалов разработано так, что представленная в них информация быстро перегружает мозг, делая обучение неэффективным.
Память, ресурсы которой активно задействованы при обучении, бывает трех основных видов:
- сенсорная (это память, в которой кратковременно сохраняется информация, поступающая непосредственно от органов чувств);
- рабочая (сохраняет информацию, пока с ней происходит непосредственная работа);
- долговременная (позволяет хранить большие объемы структурированной информации).
Пример
Если человек ловит рыбу, он автоматически сосредотачивается на наблюдении за поплавком. В это время он поневоле не замечает красоты природы, пролетающий самолет, а иногда даже и комаров.
Рабочая память также имеет определенное ограничение. Оно описывается правилом «7 плюс/минус 2». Это значит, что одновременно рабочая память способна обрабатывать от пяти до девяти фрагментов однотипной информации, но, в среднем, обрабатывает семь.
Пример
Мы способны хранить в рабочей памяти одновременно девять двоичных чисел или восемь десятичных чисел или семь букв алфавита или пять односложных слов.
Для хранения информации в долговременной памяти используются так называемые схемы. Схемы позволяют объединять разнородную информацию в целостные единства.
Пример
Разнообразная сенсорная информация о некотором существе с определенными внешними признаками согласуется с более абстрактными представлениями, и мы получаем схему «собака».
У обучающегося уже имеется определенная схема, в процессе обучения она должна измениться. Тогда обучающийся сможет обработать новую информацию в рабочей памяти, а затем структурировать в долговременной. Современный педагогический дизайн направлен на то, чтобы избегать когнитивной перегрузки, когда неправильно преподнесенная информация не позволяет сформировать новые схемы.
Специфика человеческой памяти состоит в том, что уже в течение первого часа забывается до 60% полученной информации, через 10 часов после заучивания в памяти остаётся 35%. Далее процесс забывания идёт медленно, через 6 дней в памяти остаётся около 20%.
Для долгосрочного запоминания рекомендуется производить несколько повторений изученного материала.
Первое повторение изученного производится сразу после изучения, второе – через 20-30 минут, третье – через один день, четвертое – через 2-3 недели.
Из-за ограничения ресурсов памяти, как рабочей, так и долговременной, мозг в своей работе использует два режима: сфокусированный и рассеянный. В обоих режимах происходит запоминание информации, обучение навыкам, решение проблем и принятие решений.
В сфокусированном режиме решаются задачи и обрабатывается информация, с которыми человек уже сталкивался, то есть существует алгоритм действий. В этом режиме человек действует сосредоточенно. Однако при столкновении с новой проблемой, алгоритма решения которой не существует, запускается рассеянный режим.
В рассеянном режиме мозг продолжает поиск решения, задействуя широкий спектр связей между различными знаниями, накопленным опытом, выстраивая новые связи между знаниями из разных областей. Тем не менее, такой режим не может работать на пустом месте, поэтому сначала человек овладевает рутинными процедурами и структурированной системой знаний, а затем уже учится решать новые проблемы.
Неправильное распределение учебной нагрузки, избыточная или плохо структурированная информация приводят к когнитивной перегрузке, которая мешает эффективному обучению. Современный педагогический дизайн нацелен на то, чтобы избегать когнитивной перегрузки при реализации обучения.
Теория двойного кодирования предполагает, что существуют две «когнитивные подсистемы», которые помогают учащимся обрабатывать информацию, представленную преподавателем или через учебные материалы. Одна подсистема относится к тому, как мозг обрабатывает невербальные события или сценарии (аналоговые коды), в то время как другая относится к языку в рамках учебной среды (символические коды). Как устная, так и невербальная обработка информации важны для обучения.
Аналоговые коды, в основном, используются для хранения ментальных изображений объектов, которые мы наблюдали. Другими словами, они являются точными мысленными представлениями изображений или предметов, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Например, если вы видите лист на земле или блок-схему в учебнике, ваш ум сохранит эти изображения через аналоговые коды.
Символические коды – это ментальные образы слов. Когда мы слышим слово, наш ум хранит его как ментальное представление через символические коды. Например, когда мы думаем о слове «красный», мы автоматически думаем не о буквах, составляющих слово, а о самом цвете. Это также позволяет связать определенные слова с нетрадиционными значениями.
Пример
Если мы пытаемся выяснить математическую проблему, «y» представляет собой переменную, а когда мы читаем роман, «y» представляет собой букву алфавита.
По сути, вся информация, которую мы собираем в течение всей нашей жизни, представлена как визуальным, так и устным содержанием. Благодаря этим процессам мы можем не только изучить новую информацию, но и расширить уже существующую базу знаний.
Первое повторение изученного производится сразу после изучения, второе – через 20-30 минут, третье – через один день, четвертое – через 2-3 недели.
Из-за ограничения ресурсов памяти, как рабочей, так и долговременной, мозг в своей работе использует два режима: сфокусированный и рассеянный. В обоих режимах происходит запоминание информации, обучение навыкам, решение проблем и принятие решений.
В сфокусированном режиме решаются задачи и обрабатывается информация, с которыми человек уже сталкивался, то есть существует алгоритм действий. В этом режиме человек действует сосредоточенно. Однако при столкновении с новой проблемой, алгоритма решения которой не существует, запускается рассеянный режим.
В рассеянном режиме мозг продолжает поиск решения, задействуя широкий спектр связей между различными знаниями, накопленным опытом, выстраивая новые связи между знаниями из разных областей. Тем не менее, такой режим не может работать на пустом месте, поэтому сначала человек овладевает рутинными процедурами и структурированной системой знаний, а затем уже учится решать новые проблемы.
Неправильное распределение учебной нагрузки, избыточная или плохо структурированная информация приводят к когнитивной перегрузке, которая мешает эффективному обучению. Современный педагогический дизайн нацелен на то, чтобы избегать когнитивной перегрузки при реализации обучения.
Теория двойного кодирования предполагает, что существуют две «когнитивные подсистемы», которые помогают учащимся обрабатывать информацию, представленную преподавателем или через учебные материалы. Одна подсистема относится к тому, как мозг обрабатывает невербальные события или сценарии (аналоговые коды), в то время как другая относится к языку в рамках учебной среды (символические коды). Как устная, так и невербальная обработка информации важны для обучения.
Аналоговые коды, в основном, используются для хранения ментальных изображений объектов, которые мы наблюдали. Другими словами, они являются точными мысленными представлениями изображений или предметов, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Например, если вы видите лист на земле или блок-схему в учебнике, ваш ум сохранит эти изображения через аналоговые коды.
Символические коды – это ментальные образы слов. Когда мы слышим слово, наш ум хранит его как ментальное представление через символические коды. Например, когда мы думаем о слове «красный», мы автоматически думаем не о буквах, составляющих слово, а о самом цвете. Это также позволяет связать определенные слова с нетрадиционными значениями.
Пример
Если мы пытаемся выяснить математическую проблему, «y» представляет собой переменную, а когда мы читаем роман, «y» представляет собой букву алфавита.
По сути, вся информация, которую мы собираем в течение всей нашей жизни, представлена как визуальным, так и устным содержанием. Благодаря этим процессам мы можем не только изучить новую информацию, но и расширить уже существующую базу знаний.
Согласно теории двойного кодирования, существует три различных типа умственной обработки информации, которая происходит во время обучения: репрезентативная, референтная и ассоциативная обработка.
- Репрезентативная обработка происходит, когда вербальные или невербальные представления активируются в наших умах во время процесса обучения.
- Референтная обработка происходит, когда наши вербальные системы обработки активируются нашими невербальными системами (или наоборот).
- Ассоциативная обработка происходит, когда мы активируем изображения или символы, которые содержатся в вербальных или невербальных системах обработки в нашем мозгу.
Применение теории двойного кодирования в педагогическом дизайне предполагает, что учебные материалы, которые включают в себя два разных типа кодирования, в основном повышают вероятность того, что учащиеся сохранят информацию. Это происходит благодаря тому, что сохраняются представления как вербального, так и невербального ментального образа, к которому можно получить доступ позже.
Теория когнитивных стилей основана на представлении о том, что существуют индивидуальные особенности, влияющие на процесс познания и обучения у каждого отдельного человека. Впервые индивидуальные когнитивные особенности стали исследоваться в рамках психологии личности, ключевые работы в этой области принадлежат таким классикам психологии, как А.Адлер и Г.Роршах.
Термин «когнитивный стиль» был предложен американским психологом Г. Уиткином. В дальнейшем теория когнитивных стилей разрабатывалась множеством зарубежных и отечественных ученых (например, М.Холодной), принадлежащим к различным психологическим школам. В силу этого не существует единого понимания того, что такое когнитивный стиль, но мы дадим его общее определение.
Когнитивный стиль представляет собой относительно устойчивые индивидуальные особенности когнитивной деятельности, которые заключаются в различных специфических приемах, получения, хранения и переработки информации, а также в способах ее применения в различных ситуациях. Каждый индивид обладает своим набором когнитивных стилей, который зависит как от врожденных, так и от приобретенных особенностей.
Пример
Для художника доминирующим стилем обработки информации будет визуально-образный, для писателя – вербальный.
Выделяют от десяти до двадцати различных когнитивных областей, в которых формируются когнитивные стили. Вот пример такой классификации когнитивных областей:
- по типу восприятия: полезависимость/поленезависимость;
- по типу реагирования: импульсивность/рефлексивность;
- по особенностям когнитивного контроля: ригидность/гибкость;
- по диапазону эквивалентности: узость/широта;
- по сложности: когнитивная простота/когнитивная сложность;
- по типу мышления: аналитический/синтетический;
- по доминирующему способу обработки информации: образный/вербальный
- по локусу контроля: экстернальный/интернальный.
Очевидно, что в реальной психике отдельного человека каждая из этих характеристик вряд ли будет принимать дискретные значения. Модели когнитивных стилей будут описывать, скорее, что-то вроде градации определенных особенностей.
Пример
У человека Х когнитивная гибкость, скорее, преобладает над когнитивной ригидностью, а аналитический и синтетический способ мышления присутствуют в равной степени.
К теории когнитивных стилей примыкает концепция стилей обучения.
Согласно этой концепции, существует четыре основных личностных стиля обучения, на основе которых строится мотивация к учебной деятельности.
- Стиль «Деятель» (быстро учится новому, но знания неглубокие, не любит длительного и сосредоточенного обучения);
- Стиль «Мыслитель» (учится последовательно, склонен получать как можно больше информации перед тем, как действовать);
- Стиль «Теоретик» (склонен глубоко анализировать изучаемую область, любит систематичность, шаблоны и правила);
- Стиль «Прагматик» (стремятся использовать знания на практике).
Таксономия учебных целей Блума
На пересечении педагогических теорий обучения и когнитивной науки лежит таксономия учебных целей, которая играет значительную роль в педагогическом дизайне.
В 1956 году американский психолог, специалист в области обучения Б.Блум совместно с несколькими коллегами предложил структуру категоризации целей образования: таксономию образовательных целей. Известная как таксономия Блума, эта структура применялась в образовательной практике в США и стала одной из основ педагогического дизайна. В 2001 году таксономия Блума была пересмотрена и дополнена.
Структура, разработанная Блумом и его коллегами, состояла из шести основных категорий: «Знание, понимание, применение, анализ, синтез и оценка». Категории после «Знания» были представлены как «навыки и способности».Предполагалось, что знание является необходимой предпосылкой для применения этих навыков и способностей на практике. Каждая категория содержит подкатегории, лежащие вдоль континуума от простого до сложного и конкретного к абстрактному.
На пересечении педагогических теорий обучения и когнитивной науки лежит таксономия учебных целей, которая играет значительную роль в педагогическом дизайне.
В 1956 году американский психолог, специалист в области обучения Б.Блум совместно с несколькими коллегами предложил структуру категоризации целей образования: таксономию образовательных целей. Известная как таксономия Блума, эта структура применялась в образовательной практике в США и стала одной из основ педагогического дизайна. В 2001 году таксономия Блума была пересмотрена и дополнена.
Структура, разработанная Блумом и его коллегами, состояла из шести основных категорий: «Знание, понимание, применение, анализ, синтез и оценка». Категории после «Знания» были представлены как «навыки и способности».Предполагалось, что знание является необходимой предпосылкой для применения этих навыков и способностей на практике. Каждая категория содержит подкатегории, лежащие вдоль континуума от простого до сложного и конкретного к абстрактному.
Бенджамин Блум
Знание представляет собой систему структурированной информации, сохраненной в памяти. Понимание предполагает интерпретацию информации в зависимости от контекста.
Применение – это использование абстрактных знаний в конкретной ситуации. Анализ представляет собой разделение целостной информации на составные части для понимания ее структуры. Синтез – это объединение элементов и частей для того, чтобы сформировать целое. Оценка позволяет определять релевантность информации и методов для решения конкретных задач. Образовательные цели, согласно таксономии Блума, организованы иерархически.
Каждый уровень иерархии имеет собственную структуру.
В 2001 году группа когнитивных психологов и преподавателей, а также специалистов по тестированию опубликовала пересмотр таксономии Блума с названием «Таксономия для преподавания, обучения и оценки». Это название указывает на более динамичную концепцию классификации, чем это было в оригинальной таксономии.
ИКТ-эргономика в педагогическом дизайне
Эргономика – это наука, которая изучает проблемы, возникающие в системе взаимодействия «человек-техника-среда». Целью исследований в области эргономики является оптимизация деятельности человека при взаимодействии с техническими системами и создание для него комфортных и безопасных условий, за счет чего повышается работоспособность.
ИКТ-эргономика предполагает, что техническими системами являются компьютерные технологии. В этой области сформировалось направление, которое называется «Человеко-компьютерное взаимодействие». Оно занимается повышением юзабилити компьютерных систем, то есть улучшает их пользовательские характеристики. Например, изучается, каким образом лучше спроектировать пользовательский интерфейс программы, чтобы она была удобна для пользователя.
Данная область исследований важна для педагогического дизайна, поскольку разрабатываемые электронные учебные материалы, представленные в компьютерной среде, должны быть комфортны для использования и способствовать реализации учебных целей. Плохо спроектированные с точки зрения юзабилити пользовательского интерфейса учебные материалы затрудняют процесс обучения.
Пользовательский интерфейс программы представляет собой совокупность элементов, позволяющих пользователю программы управлять ее работой и получать требуемые результаты. Пользовательский интерфейс – это и внешний вид программы или электронного ресурса, и его функциональная структура.
Пример
В электронном курсе, разработанном с помощью какого-либо специализированного средства (например, CourseLab) должна быть удобная навигация, которая соответствует разделам курса.
В настоящее время существует ряд общих принципов разработки пользовательского интерфейса, учитывающих как его визуальную, так и функциональную составляющую. Они принимают во внимания когнитивно-психологические аспекты взаимодействия пользователя и компьютера, которые важны для педагогического дизайна электронных учебных материалов.
К числу таких принципов относится, например, принцип минимизация времени доступа к информации. Суть его состоит в том, что наиболее часто используемый источник информации должен находиться в наибольшей доступности.
Другой важный принцип – это принцип совместимости, согласно которому внимание пользователя можно разделить между двумя источниками, которые должны быть наиболее близко связаны между собой.
Еще один принцип – это принцип большого количества ресурсов, который означает, что пользователю может быть более удобно обрабатывать информацию из нескольких источников одновременно. Например, зрительная и слуховая информация могут быть представлены одновременно, вместо того, чтобы представлять сначала всю аудиальную, а затем всю визуальную информацию.
Эти и многие другие принципы находят свое преломление в педагогическом дизайне. Они включены в приемы разработки электронных учебных материалов и электронных образовательных ресурсов в целом.
Применение – это использование абстрактных знаний в конкретной ситуации. Анализ представляет собой разделение целостной информации на составные части для понимания ее структуры. Синтез – это объединение элементов и частей для того, чтобы сформировать целое. Оценка позволяет определять релевантность информации и методов для решения конкретных задач. Образовательные цели, согласно таксономии Блума, организованы иерархически.
Каждый уровень иерархии имеет собственную структуру.
- Структура уровня «Знание»: фактическое знание, концептуальное знание, процедурное знание, метакогнитивное знание.
- Уровень «Понимание»: интерпретация, приведение примеров, классификация, обобщение, умозаключение, сравнение, объяснение.
- Уровень «Использование» («Применение»): исполнение, реализация.
- Уровень «Анализ»: дифференциация, соотнесение.
- Уровень «Синтез»: генерирование, планирование.
- Уровень «Оценка»: проверка, критика.
В 2001 году группа когнитивных психологов и преподавателей, а также специалистов по тестированию опубликовала пересмотр таксономии Блума с названием «Таксономия для преподавания, обучения и оценки». Это название указывает на более динамичную концепцию классификации, чем это было в оригинальной таксономии.
ИКТ-эргономика в педагогическом дизайне
Эргономика – это наука, которая изучает проблемы, возникающие в системе взаимодействия «человек-техника-среда». Целью исследований в области эргономики является оптимизация деятельности человека при взаимодействии с техническими системами и создание для него комфортных и безопасных условий, за счет чего повышается работоспособность.
ИКТ-эргономика предполагает, что техническими системами являются компьютерные технологии. В этой области сформировалось направление, которое называется «Человеко-компьютерное взаимодействие». Оно занимается повышением юзабилити компьютерных систем, то есть улучшает их пользовательские характеристики. Например, изучается, каким образом лучше спроектировать пользовательский интерфейс программы, чтобы она была удобна для пользователя.
Данная область исследований важна для педагогического дизайна, поскольку разрабатываемые электронные учебные материалы, представленные в компьютерной среде, должны быть комфортны для использования и способствовать реализации учебных целей. Плохо спроектированные с точки зрения юзабилити пользовательского интерфейса учебные материалы затрудняют процесс обучения.
Пользовательский интерфейс программы представляет собой совокупность элементов, позволяющих пользователю программы управлять ее работой и получать требуемые результаты. Пользовательский интерфейс – это и внешний вид программы или электронного ресурса, и его функциональная структура.
Пример
В электронном курсе, разработанном с помощью какого-либо специализированного средства (например, CourseLab) должна быть удобная навигация, которая соответствует разделам курса.
В настоящее время существует ряд общих принципов разработки пользовательского интерфейса, учитывающих как его визуальную, так и функциональную составляющую. Они принимают во внимания когнитивно-психологические аспекты взаимодействия пользователя и компьютера, которые важны для педагогического дизайна электронных учебных материалов.
К числу таких принципов относится, например, принцип минимизация времени доступа к информации. Суть его состоит в том, что наиболее часто используемый источник информации должен находиться в наибольшей доступности.
Другой важный принцип – это принцип совместимости, согласно которому внимание пользователя можно разделить между двумя источниками, которые должны быть наиболее близко связаны между собой.
Еще один принцип – это принцип большого количества ресурсов, который означает, что пользователю может быть более удобно обрабатывать информацию из нескольких источников одновременно. Например, зрительная и слуховая информация могут быть представлены одновременно, вместо того, чтобы представлять сначала всю аудиальную, а затем всю визуальную информацию.
Эти и многие другие принципы находят свое преломление в педагогическом дизайне. Они включены в приемы разработки электронных учебных материалов и электронных образовательных ресурсов в целом.
КОНТАКТЫ
8 (812) 224-36-74
okhta@obr.gov.spb.ru
okhta@obr.gov.spb.ru
Улица Панфилова, дом 23, литера A
Санкт-Петербург
Санкт-Петербург
