CC BY
86
РАЗДЕЛ III ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 32
Штейнберг Валерий Эммануилович
Доктор педагогических наук, кандидат технических наук, профессор, заведующий Научной лабораторией дидактического дизайна в профессионально-педагогическом образовании УрО РАО-ГОУ ВПО БГПУ им. М. Акмуллы, dmt@ufamail.ru, Уфа
Баку сое Леонид Михайлович
Кандидат педагогических наук, доцент ГОУ ВПО УГАТУ, dmt@ufamail.ru, Уфа
Манько Наталия Николаевна
Кандидат педагогических наук, докторант ГОУВПО БГПУ им. М. Акмуллы, dmt@ ufamail.ru, Уфа
ДИДАКТИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН: КОГНИТИВНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ ИНВАРИАНТ ОРИЕНТАЦИИ В ЗНАНИЕВОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Steinberg Valery Emmanuilovich
Doctor of Pedagogy, Cand.Tech.Sci., professor, chief of the laboratory for didactic design ofprofessional pedagogical education (the Russian Open Society) in the Akmulla Bashkir State Pedagogical University, dmt@ufamail.ru, Ufa
Bakusov Leonid Mikhaylovich
Candidate of Pedagogy, senior lecturer, dmt@ufamail.ru, Ufa
Manko Natalia Nikolayevna
Candidate of Pedagogy, post graduate of the M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University, dmt@ufamail.ru, Ufa
DIDACTIC DESIGN: COGNITIVE DYNAMIC INVARIANT IN THE KNOWLEDGE SPACE
В последние годы усилия исследователей и разработчиков новых технологий обучения направлены на сокращение разрыва между технологиями интеллектуальной деятельности в науке и технологиями образования. Одно из важных направлений данных исследований - создание совершенных дидактических средств моделирования педагогических объектов на основе новых проектных методов и, в первую очередь, дидактического дизайна [1; 2; 3]. Поиск решений связан с преодолением традиционных границ педагогики, с междисциплинарными поисковыми разработками, отвечающими интегрирующей функции педагогики как науки о человеке и позволяющими черпать из различных наук и адаптировать в свой арсенал предельные (фундаментальные, инвариантные) основания построения образовательных систем и процессов, оставаясь в рамках собственной предметной области.
Предметом особого внимания становятся социокультурные и антропологические основания инструментальной дидактики, а также когнитивные принципы представления знаний для дидактических средств инструментального типа, которые могли бы эффективно выполнять две основные функции наглядности: иллюстративную (традиционную) и регулятивную, или функцию ориентировочных основ действий. Первый компонент дидактических инструментов может быть условно определен, например, как «содержательный конструкт», а второй - как «логический конструкт».
Исследования, выполняемые по проблеме инструментальной дидактики (реестр НИР УрО РАО - Раздел 3 «Содержание и современные технологии образования на Урале», тема П20 «Теория и практика инструментальной дидактики»), свидетельствуют о затруднениях при выполнении логического конструкта для дидактических наглядных средств. В то же время накоплены достаточно убедительные данные, показывающие, что мышление уверенно фиксирует в осознаваемой (контролируемой) сфере либо учебный материал, представленный в вербальной форме, либо ориентировочные указания на действия с ним, также представленные в вербальной форме. То есть сложные аналитические действия с учебным материалом целесообразно относить к имплицитным целям образовательных технологий и программировать их выполнение в невербальной форме, непроизвольно, в опоре на правое полушарие [4].
Но для этого необходимо восстановить роль и место первой сигнальной системы, чувственно-образного компонента мышления в дидактике и выполнить поисковые исследования такой графической формы логического конструкта средств инструментальной дидактики, чтобы он обладал свойствами образности и природосообразности, поддерживал иллюстративные и регулятивные функции, опирался на когнитивные принципы представления знаний (структурирование знаний, связывание элементов полученной структуры, свертывание обозначений элементов).
В ходе исследований была выдвинута гипотеза о том, что генетические истоки искомого графического конструкта располагаются на далеком прошлом этапе эволюции, когда в подсознании человека формировались ассоциации и переживания, связанные с тем или иным локальным местом очеловеченного, описанного психологическими символами и координатами, пространства. Данные генетические истоки, или «послания предков», легли в основу двух типов артефактов: социокультурного - культовых знаков и символов, и антропологического - феномена когнитивно-динамического инварианта ориентации человека в знаниевых пространствах материального и абстрактного характера как особенности деятельности высшей нервной системы человека. Узловые этапы эволюции графического изображения символов до и после появления письменности показана на рис. 1.
МОДЕЛЬ ОБЩЕСТВА
(Истории - ПрИП ’ТІФШММІ с»ктяЄр***\ Э7)
СТАРЕИШИИ ИСЛАНДСКИИ СИМВОЛ
АЛХИМИЧЕСКИМ СИМВОЛ
Рисунок 1 - Эволюция символов
Основные этапы формирования особенностей пространственной ориентации человека при исследовании и отображении знаний располагаются на эволюционной траектории от био- к социоуровню человека и проиллюстрированы на рис. 2:
- на первом этапе примитивная нервная система живых существ фиксировала поступающие сигналы раздражителей от условно круговой оболочки организма к нервному центру - месту обработки сигналов, предопределяя пассивное восприятие окружающего пространства в форме круговых элементов;
- на следующем этапе, по мере формирования конечностей и органов зрения, к первому - «оболочечному» - кругу пассивного взаимодействия с внешней средой присоединилось пространство активного взаимодействия с внешней средой: ограниченный круг досягаемости предметов конечностями и значительно больший круг досягаемости предметов с помощью органов зрения и слуха, то есть активное восприятие пространства складывалось из круговых и радиальных элементов, имеющих размерность (некоторые особенности когнитивной деятельности описаны в работах психологов Ж. Пиаже и др.);
- на завершающем этапе становления описываемого феномена человек образованный, по мере формирования дискурсивного и абстрактного мышления, обретал пространство мысленного взаимодействия как с физической, так и с виртуальной средой (т. н. условная досягаемость предметов и явлений силой мысли).
ксоиио-
203
*_!» кв_*
от био-
ЭВОЛЮЦИЯ СУБЪЕКТНОГО ФЕНОМЕНА -КОГНИТИВНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ ИНВАРИАНТ ОРИЕНТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА В МАТЕРИАЛЬНЫХ И АБСТРАКТНЫХ ПРОСТРАНСТВАХ"
(I КВ - первый круг ВОСПРИЯТИЯ - "оболочечнын".
II КВ - второй круг восприятия - “сенсорный".
I)! КВ - третий круг восприятия - 'интеллектуальный")
Рисунок 2 - Когнитивно-динамический инвариант ориентации человека в знаниевом пространстве
В процессе формирования феномена по мере накопления эволюционного опыта ориентации в пространствах различного типа доминировали преимущественно радиальные и круговые элементы и координатные меры пространства. Данные графические элементы применены при разработке нового класса дидактических многомерных инструментов и обеспечили их моделирующие свойства: набор понятий по изучаемой теме располагается на графических лучах - координатах и образует семантически связную систему, более эффективно воспринимаемую и фиксируемую мозгом.
Необходимо отметить, что при данных общих графических особенностях, дидактические средства должны различаться при решении задач формирования знаний и задач формирования умений. Инструменты первого типа -ЛСМ - логико-смысловые модели представления знаний на естественном языке [5] имеют вид восьмикоординатных опорно-узловых систем. Для их построения необходимо выполнить основные операции анализа и синтеза знаний над учебным материалом (разделение, сравнение, заключение, выделение узловых элементов содержания, систематизация, выявление связей, свертывание информации). Именно данные свойства отличают новые дидактические инструменты от традиционных опорные схемы и сигналы с иллюстративно-мнемическими функциями. Отмеченное различие обнаруживается при первых попытках применения дидактических инструментов на практике: без специальной подготовки большинство учителей затрудняются перейти от последовательного изложения содержания учебной темы к его системному, многомерному отображению, основанному на разбиении темы на смысловые группы и узлы, расположении их в логически удобном порядке и т. д. Естественно, что такие же затруднения в системном восприятии и отображении знаний испытывают и учащиеся, вынужденные опираться в процессе учебной деятельности преимущественно на механизмы памяти. Таким образом обнаруживается значительное расхождение между декларациями о необходимости системного изложения учебного материала и реальными результатами в данной области.
Областью применения логико-смысловых моделей являются традиционные и новые технологии обучения, педагогическое проектирование и инновационная деятельность, а также научные исследования и разработки, в составе которых всегда присутствует речевая форма познавательной деятельности и представление знаний на естественном языке [6].
Для разработки инструментальной дидактики и дидактического дизайна на инструментальной основе необходимо определение места и роли дидактических многомерных инструментов в процессе восприятия и переработки учебного материала. Ответственными за успешное выполнение данных учебных действий являются три основных механизма мышления: первая, вторая и третья сигнальная системы человека (рис. 3). С помощью внешнего плана во внутреннем плане познавательной деятельности формируются мысли-образы, мысли-слова и мысли-модели. Во внешнем и внутреннем планах деятельности протекают процессы перекодирования информации благодаря межполушарному диалогу. Эффективность обучения прямо связана с эффективностью процесса переработки информации имеющимися в распоряжении человека механизмами отражения и отображения (чувственно-образного, вербально-логического и моделирующего отражения/отображения) (рис. 4).
УЧЕБНО-
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
ВОСХОЖДЕНИЕ
механизм модельного
отображения:
- оперирует формулами,схемами и моделями;
- представлен “третьей” сигнальной системой;
- совмещает детальность и целостность, компактность и быстродействие;
- работает при выполнении моделирующей познавательной деятельности.
механизм вербально-логического отражения:
- оперирует “слепками -описаниями”;
- представлен второй сигнальной системой; • обеспечивает детальность, развернутость
и ограниченное быстродействие; дндД1чевая * работает при выполнении аналитико-
деятельность У речевой познавательной деятельности.
механизм чувственно-образного отражения:
- оперирует “слепками -образами”;
- представлен первой сигнальной системой;
- обеспечивает целостность, быстродействие и компактность отражения;
- работает при выполнении предметной познавательной деятельности.
ПРЕДМЕТНО-’ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Рисунок 3 - Механизмы преобразования информации
На начальном этапе учебного процесса предметно-ознакомительная деятельность осуществляется в опоре на первую сигнальную систему- механизм чувственно-образного отражения оперирует «слепками-образами», обеспечивает целостность, быстродействие и компактность отражения, работает при выполнении предметной познавательной деятельности.
На следующем этапе учебного процесса аналитико-речевая деятельность осуществляется в опоре на вторую сигнальную систему - механизм вербально-логического отражения оперирует «слепками-описаниями», обеспечивает детальность, развернутость и ограниченное быстродействие, работает при выполнении аналитико-речевой познавательной деятельности.
На завершающем третьем этапе учебного процесса моделирующая деятельность, получающая распространение в новых дистанционных компьютерных технологиях обучения, осуществляется в опоре на условную «третью» сигнальную систему как результат взаимодействия первой и второй сигнальных систем. Она оперирует формулами, схемами и моделями, совмещает детальность и целостность, компактность и быстродействие, работает при свертывании и фиксации учебного материала. Преобразование вербальных форм представления знаний в схемно-модельные зиждется на трех когнитивных принципах представления знаний: структурирование информации, смысловое связывание ее структурных элементов и свертывание информации [7].
ВНЕШНЯЯ СРЕДА (ПЕРВИЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ)
ВИЗУАЛЬНАЯ
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА (ВТОРИЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ)
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБ- АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОБРА- МОДЕЛИРОВАНИЕ (СВЕРТЫВАНИЕ) РАБОТКА ИНФОРМАЦИИ БОТКА ИНФОРМАЦИИ ИНФОРМАЦИИ
АУДИЛЬНАЯ
і
ТАКТИЛЬНАЯ—I И ПРОЧАЯ
^ОБРАЗ)-!
“+ООД
ВОСПРИЯТИЕ
+ ГРАФИКА, ЗВУК
ОСМЫСЛЕНИЕ
+ КОНВЕНЦИОН. СИМВОЛЫ + СЛОВЕСНЫЕ “ФОРМУЛЫ”
ФИКСАЦИЯ
і
МОДЕЛИРУЮЩАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ (третья сигнальная система)
АНАЛИТИКО-РЕЧЕВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ (вторая сигнальная система)
МЕХАНИЗМЫ ОТРАЖЕНИЯ И ОТОБРАЖЕНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ Рисунок 4 - Преобразование информации в процессе учения
Таким образом, феномен «обучение» можно интерпретировать как три последовательно этапа учебной деятельности (предметно-ознакомительный, аналитико-речевой и моделирующий), соответствующие исторически сформировавшимся формам отражения действительности и выполняемые в образовательном процессе, основные этапы которого включают учебные действия познания, эмоционально-образного переживания и оценивания изучаемой темы (рис. 5). Поясним данное положение: среди различных т. н. «констант бытия» (например: вера, надежда и любовь) выделяются истина, красота и добро. Они являются значимыми потому, что коррелируют с тремя исторически сложившимися сферами освоения мира человеком: наукой, задачей которой является отыскание истины; искусством, задачей которого является отыскание или формирование образов красоты; и моралью, задачей которой является различение и оценивание добра и зла.
В процессе общего образования, до профилизации и получения профессионального образования, необходимо гармонично развивать все три базовые способности. При получении профессионального образования одна из способностей выделяется и становится ведущей, а остальные поддерживают ее.
“КОНСТАНТЫ БЫТИЯ” л <г° Г
СФЕРЫ ОСВОЕНИЯ МИРА & =? — С ==• 4 ^ —с =%. А в*..
л БАЗОВЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Ґ 1 Г к Л * V*.
Ч БАЗОВЫЕ СПОСОБНОСТИ „ 2 . £ * с Г у «ь.
% * с
Рисунок 5- Матрица инвариантного набора способностей человека
В общеобразовательной и профессиональной школах имеет место устойчивый дисбаланс в пользу способности к познанию и недоразвитие двух других важных способностей, так как по признанию ученых-гуманитариев, духовность человека, по сути, есть способность к познанию, переживанию и оценке окружающего мира. Так, в частности, способность к переживанию тесно связана с воображением, с образным мышлением, которое опережает логическое в профессиональном творчестве, но именно благодаря воображению в мышлении формируется образ будущего решения задачи. В педагогической практике предпринимаются попытки уменьшить нежелательный дисбаланс в развитии базовых способностей, но это, как правило, выполняется эпизодически, по отдельным предметам, на основе личной инициативы учителя и нетехнологичными средствами. При технологическом решении задачи необходимо проектировать инструментализованные учебный материал и учебный процесс с универсальной структурой, включающей этапы познания, переживания и оценивания изучаемого знания. Соотношение длительности и объема этапов будет определяться типом учебного предмета и стандартом образования. Благодаря формированию навыков генерации эстетического отклика на изучаемый материал в форме простейших образов и оценивания изучаемого знания, второй и третий этапы учебного процесса при изучении предметов естественнонаучного цикла можно проводить в интенсивном режиме с незначительными затратами времени, не нарушающими график изучения программной темы.
Результаты исследований и разработок в области инструментальной дидактики создают основу для выполнения поисковых исследований ключевого аспекта дидактического дизайна на инструментальной основе: методологии, теории и технологии проективной визуализации дидактических объектов, исходя из инвариантной матрицы многомерного преобразования учебного материала обучающимся с участием механизмов мышления (рис. 6).
Рисунок 6 - Схема когнитивной визуализации дидактических объектов
(СК - содержательный конструкт, Л К - логический конструкт;
1 СС - первая сигнальная система, 2 СС - вторая сигнальная система,
№ СС - третья сигнальная система; Позн. - познание,
Переж. - переживание, Оцен. - оценивание)
Полнота и качество результатов проективной визуализации, интегрирующих чувственное и рациональное начало образов дидактических объектов, содержательный и логический конструкты данных образов предопределяют эффективность поддерживаемой новыми дидактическими средствами учебной деятельности. Преодоление неопределенности теории и технологии построения дидактических методов и средств, необходимых для формирования и объединения образов восприятия, образа результата деятельности и соответствующих промежуточных обрпазов [8], позволит сформировать технологическое обеспечение инвариантной части дидактического дизайна, дополняемой вариативной частью, в которой учитывается профиль и специфика конкретного учреждения профессионального образования. Тем самым развивается идея ориентировочных основ действий П. Я. Гальперина и Н. Ф. Талызиной как системы представлений человека о цели, плане и средствах осуществления предстоящего или выполняемого действия которые, к сожалению, не получили до сих пор адекватного распространения в практике общего и профессионального образования.
Выполнявшиеся в течение ряда лет научно-исследовательские поисковые исследования в области инструментальной дидактики, как проект ло-
кального типа с расширенной зоной апробации, в 2009 году преобразованы в региональный совместный проект Министерства образования Республики Башкортостан и ГОУВПО БГПУ им. М. Акмуллы «Сетевые кейс-техно-логии обучения и воспитания в образовательных учреждениях Республики Башкортостан», первая разработка - «Кейс-технология ДМТ» (ДМТ - Дидактическая многомерная технология) внедряется в профессиональном лицее № 56 - победителя ПНП «Образование» (г. Октябрьский).
Проект «Кейс-технология ДМТ» имеет четко выраженную социальнопедагогическую направленность - совершенствование профессионального саморазвития педагога путем модернизации обучающей, подготовительной и творческой деятельности на основе дидактической многомерной технологии, дидактического дизайна и когнитивно-визуальных средств моделирования педагогических объектов. Проект отвечает реалиям современного образования, которые заключаются в том, что добротные знания все меньше даются готовыми, педагогу приходится добывать их самостоятельно, для чего необходимы современная технология самообразования и эффективное мышление, обладающее логичностью, системностью, критичностью. Комплекс дидактического обеспечения «Кейс-технологии ДМТ» включает образовательные модули, самоучитель, программу курса, цифровую электронную базу данных. Многие положения «Кейс-технологии ДМТ» верифицируются параллельными исследованиями в таких областях науки, как нечеткая логика, когнитивная психология, информационные технологии и т.п.
Библиографический список
1. Ткаченко, Е. В. Концепция непрерывного дизайн-образования [Текст]: Приложение «Образовательные технологии в профшколе» № 8 к журналу «Профессиональное образование»./ Е. В. Ткаченко, С. М. Кожуховская. - М.: издательский центр НОУ «ИСОМ», 2006. - 44 с.
2. Ткаченко, Е. В. Дидактический дизайн - инструментальный подход [Текст] / Е. В. Ткаченко, Н. Н. Манько, В. Э. Штейнберг // Образование и наука. - 2006 -№ 1.-С. 58-65.
3. Криулина, А. А. Эргодизайн образовательного пространства [Текст] / А. А. Криулина, (Размышления психолога). - М.: ПЕР СЭ, 2003. - 192 с.
4. Штейнберг, В. Э. Дидактические многомерные инструменты: теория, методика, практика: [Текст] монография / В. Э. Штейнберг. - М.: Народное образование, 2002. - 304 с.
5. Штейнберг, В. Э. Многомерность как дидактическая категория [Текст] /В. Э. Штейнберг, // Образование и наука. - 2001. - № 4 - С. 20-30.
6. Штейнберг, В. Э. Системные аспекты инструментальной дидактики как новой образовательной технологии [Текст] / В. Э. Штейнберг, Н. Н. Манько // Сибирский педагогический журнал - 2007. - №1 - С. 60-67.
7. Бакусов, Л. М. Рекурсивные микромеханизмы предвидения как инвариантная основа познавательной и учебной деятельности [Текст] / Л. М. Бакусов, // Педагогический журнал Башкортостана - 2008. - № 5 (18) - с. 76-89.
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ...
8. Манько, Н. Н. Когнитивная визуализация дидактических объектов [Текст]: монография./ Н. Н. Манько - Уфа: Изд-во БГПУ им. М. Акмуллы, 2009. - 170 с.
УДК 378.005
Данилова Екатерина Владимировна
Специалист по учебно-методической работе Института космической техники; старший преподаватель кафедры технической механики Сибирского государственного аэрокосмического университета, Dankaty@mail.ru, Красноярск
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ В УСЛОВИЯХ ВВЕДЕНИЯ КРЕДИТНО-МОДУЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Danilova Ekaterina Vladimirovna
Specialist on methodology of training, Institute of Space Technology; senior lecturer, Department of Technical Mechanics, Siberian Aerospace University, Dankaty@mail.ru, Krasnoyarsk
INTERDISCIPLINARY LINKS IN TECHNICAL UNIVERSITY IN CONDITIONS OF INTRODUCTION OF CREDIT-MODULE
SYSTEM
Системный кризис, охвативший все сферы общества - социальную, экономическую, демографическую и др., не мог не сказаться отрицательно и на состоянии высшего образования. Явное расхождение декларируемых целей с реальным положением дел, противоречивость его количественных и качественных характеристик, чрезвычайно низкие объемы финансирования и т. д. - все это свидетельствует о кризисе системы высшего профессионального образования и даже доминировании в нем разрушительных тенденций. Сформировался ряд противоречий, требующих разрешения в ходе его реформирования [1], что невозможно без анализа его состояния, разработки новых принципов и подходов. Успех реформирования системы высшего ^профессионального образования может повлечь за собой далеко идущие последствия, поскольку роль высшего образования, как важного рычага на путях выхода из системного кризиса, чрезвычайно велика. Так, по мнению М. Л. Михайловой высшая школа должна стать инструментом формирования нового общественного менталитета, изменений сознания людей, всех сфер общественной жизни [2].
Положительные сдвиги в этом направлении определяются рядом тенденций. Происходит диверсификация образования, радикальное обновление учебных программ в целях лучшей адаптации к потребностям общества, усиление междисциплинарной направленности. Развиваются связи с рынком труда и работодателями, в том числе на основе социального диалога и
