CC BY
25
Рис. 2. Дерево опровержения для модуса «Barbara»
На рис. 2 «а» - это константа, получившаяся после введения функции Сколема при отрицании заключения модуса «Barbara».
Для модуса «Darapti» (третья фигура силлогизма) дизъюнкты и дерево опровержения имеют вид (рис. 3):
М(х) V Р(х), щ v Si*), St*) v Р(х)
Ы(к) V Р(х)
Рис. 3. Дерево опровержения для модуса «Darapti»
Опровержение не достигается, хотя модус правильный. Аналогично не достигается опровержение и для модусов «Ре1ар1юп» и «Ре8аро». Оказывается, это недостаток формализации, а не метода резолюций. При формализации В. А. Смирнова [3]:
'А:Эх8(х) Ух[(х) Р(х) ]; Е:Ух [(х) — Р(х) ];
' 1:Эх8(х)Р(х); _
0:Эх8(х) —Эх [(х) Р(х) ]
для модуса «Ре1ар1юп» опровержение достигается (рис. 4).
М(х) V Р(х); М(а), М(х) V S(x), S(b), S(x) v Р(х]
Рис. 4. Дерево опровержения для модуса «Ре1ар1оп» и модели В.А. Смирнова
На рис. 4 обозначено: а, в - функции (константы) Сколема.
Литература
1. Ивлев Ю.В. Логика: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2001. - 272 с.
2. Гетманова А. Д. Учебник по логике. - М.: Че Ро, 2000. - С. 72-73, 120-123.
3. Алешина Н.А., Анисов А.М., Быстров П.И. и др. Логика и компьютер. Моделирование рассуждений и проверка правильности программ. - М.: Наука, 1990. - 240 с.
4. Тейз А., Луи Ж., Снийерс Д. и др. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию. - М.: Мир, 1990. - 432 с.
5. Никольская И.Л. Математическая логика: Учебник. - М.: Высш. школа, 1981. - 127 с.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА ПРИ ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ
Е.А. Макарова, к.п.н., доц. каф. Иностранных языков и русской словесности E-mail: [email protected] Таганрогский институт управления и экономики http://www.tmei.ttn.ru
The article deals with the new types of teaching and learning computer programs based on the principles of system approach in education. A distinctive feature of the given approach is that knowledge is not given to a student as a ready-made product, but is built in the process of learning by the student himself. This means a different way of the learning process and knowledge control organization. System approach is a powerful tool in education as it builds a whole picture of investigatedphenamena.
Открытое образование как нельзя лучше отвечает требованиям современности, так как все большее количество людей осознают необходимость получения знаний и хотят восполнить пробелы в образовании, наверстать упущенные возможности.
По статистике большинство студентов, желающих получить образование дистанционно, - это люди взрослые, целеустремленные и мотивированные, но не всегда имеющие достаточные для серьезного образования навыки учебной работы, не знающие, как лучше организовать свою учебную деятельность. Поэтому построение программы учебного предмета имеет огромное значение. Две основные задачи дистанционного обучения: - информировать и контролировать - как нельзя лучше вписываются в концепцию системного подхода в построении учебной программы (создание электронного учебного пособия) и средств контроля обучения (компьютерных тестов). Обе эти цели легко достигаются при использовании компьютеров в обучении: электронный учебник обеспечивает интерактивность учебного процесса и неограниченное число подходов к конкретному учебному материалу, кроме того, при работе с электронной версией учебного пособия студент может потратить на учебный материал столько времени, сколько ему потребуется для полного усвоения. Что же касается компьютерного тестирования, то его преимущества перед обычными тестами не нужно доказывать, так как оно имеется уже во всех учебных заведениях, непрерывно совершенствуется и становится более эффективным и валидным.
Системный подход - это главное методологическое направление современной науки, которое определяется установкой рассматривать предмет как систему и предполагает соответствующую логику исследовательской программы (познавательных процедур). Главным принципом здесь является изучение любого объекта в его целостности, во взаимодействии с другими объектами. Сюда же включается исследование структуры системы: ее элементов, их свойств и связей - и развития системы [7].
Понятие структуры соотносится с понятием системы. Систему отношений между элементами, представленную как единое целое, можно назвать структурой. Структура системы может характеризоваться как по горизонтали, так и по вертикали. Вертикальная структура приводит к понятию уровней системы и иерархии этих уровней [2].
Структура - это форма организации системы как единого целого. Целостность, одно из системных свойств объекта, выражает форму существования системы. Все эти понятия должны лечь в основу построения учебной программы, так как каждая наука имеет предметом своего изучения качественно определенные системы (физические, химические, биологические, социальные, языковые и т.д.). Иностранный язык легко формализуется благодаря своей системно-структурной природе, тем самым облегчая задачу составителя учебных программ и программистов, работающих над составлением учебных компьютерных программ по иностранным языкам.
Учебный предмет - не наука, у него другие цели и задачи. Но он должен моделировать познавательную деятельность в определенных нормах. В качестве таких норм можно взять принципы системного анализа предмета изучения и соответственно формирования системы знаний о нем, структура этой системы должна отражать теоретические представления о предмете. Таким образом, в содержание обучения должны включаться знания как предмет усвоения и сама познавательная деятельность по их формированию в процессе обучения. Организация усвоения любого предмета происходит через организацию соответствующей предметной деятельности. От того, как и на что ориентируется студент, воспроизводя предметную деятельность, какие знания входят в его ориентировочную основу деятельности, зависит успешность обучения, в чем и состоит смысл формирования теоретических системных знаний.
Самым важным моментом в организации деятельности усвоения является учебная программа. Ее функции не должны ограничиваться фиксацией учебного материала, подлежащего усвоению, и последовательности его изложения. Учебная программа любой учебной дисциплины должна показывать, что системный тип ориентировки в предмете носит теоретический характер, а обучение, основанное на овладении методом
системного анализа, способствует формированию системного типа ориентировки в любом предмете и использованию его в качестве ориентировочной основы для практической деятельности. Формирование системной ориентировки в предмете способствует созданию нового, теоретического типа мышления студентов, которое, в свою очередь, становится основой научного понимания предмета изучения. Критерием такого понимания выступает способность воспроизвести полученные знания в теоретической и практической форме, а также способность студентов оценить, насколько полученные теоретические знания соответствуют поставленной перед ними практической задаче [8]. Ключевыми словами здесь будут «самостоятельное освоение учебного материала и самоконтроль», что имеет огромное значение для дистанционного обучения.
Первая часть (первый этап) программы носит ориентировочно-исследовательский характер, «исследование» обеспечивает построение образа системы, который выступает как инвариант, несущий всеобщую форму. Самостоятельное исследование способствует формированию теоретической ориентировки в предмете у студентов, тем самым закладывает основы для дальнейшей практической деятельности. В ходе исследовательского этапа выявляется содержание предмета, структура знаний о нем. В результате рефлексии и последующей интериори-зации исследовательской деятельности она превращается в собственно ориентировочную. Этот этап предусматривает знакомство с исследовательской программой, реализацию ее выполнения. Моделирование системных свойств языка легче всего выполнять с помощью компьютера, сама система может представлять собой таблицу с частично заполненными или совсем незаполненными ячейками, которые студенту предстоит заполнить в ходе «исследования». В результате такой исследовательской деятельности студента таблица приобретает все более законченный вид, студент сам строит ориентировочную основу своей дальнейшей практической деятельности. Использование компьютера обеспечивает наглядность и поэтапность деятельности студента.
Ориентировочный этап предполагает систему познавательных действий, исследующих свойства, связи, отношения и взаимодействия предмета относительно возможного преобразования его в соответствии с практическими задачами. В результате ин-
териоризации на этом этапе формируется «внутренний план» действий по использованию (реальному преобразованию) образа предмета. Выявленные существенные характеристики формируют понимание предмета изучения и составляют ориентировочную основу дальнейшей преобразовательной деятельности с ним [4].
Второй этап - это исполнительная часть деятельности, в ней используется сформированный ориентировочный образ, происходит идентификация этого образа с конкретным предметом. Исполнительный компонент представляет собой систему операций, которыми непосредственно вносятся изменения, преобразующие предмет деятельности и достигается конечный результат. В учебной деятельности это будет решение конкретных практических задач. На этом этапе использование компьютерных программ оптимизирует деятельность студента, позволит каждому из них продвигаться в материале с той скоростью, которая будет для него наиболее приемлема. Внесение изменений в систему и достижение конечного результата может быть зафиксировано в памяти компьютера для того, чтобы студент имел возможность вернуться к любому шагу в системе операций и проверить его результативность. Весь процесс вплоть до финального этапа может быть проконтролирован и откорректирован. Таким образом, мы переходим к третьему этапу.
Третий, контрольно-корректировочный этап позволяет выявить границы использования ориентировочного образа при выполнении практической деятельности. Это система контрольных действий, которые предполагают оценку по ходу выполнения деятельности (промежуточных и конечного результатов), организацию контроля и оценки формируемых знаний в процессе обучения. Рефлексия выступает как обязательный атрибут теоретической деятельности, осуществляется осознанный контроль не только на последнем этапе, но и на всех этапах познавательной деятельности [4]. Для этой цели служит промежуточное тестирование, которое также может быть выполнено с помощью компьютера. Поскольку промежуточное тестирование не ставит своей целью оценку конечного результата обучения, то оно является скорее обучающим, чем контролирующим. Использование компьютера поможет студенту в интерактивном режиме обнаружить все ошибки и слабые звенья в цепочке знаний, получить полный ответ на
все возникшие вопросы, рекомендации по исправлению этих ошибок, а также поможет найти тот учебный материал, незнание которого привело к этим ошибкам.
Контрольно-коррекционный компонент завершается регуляторным этапом. Теоретические знания, сформированные в процессе обучения в определенном объеме, необходимы для решения прикладных задач, для дальнейшего формирования умений и навыков практической деятельности. Именно теоретические знания ориентируют студента в предмете как системе, позволяют выявить структуру системы, ее иерархию и своеобразие системообразующих связей, чего не делается ни в одной из существующих программ обучения. Использование компьютера позволяет студенту осуществить контроль и самоконтроль на любом этапе, внести исправления в создаваемую им таблицу-матрицу и сохранить все промежуточные результаты на жестком диске и на дискете.
В результате ориентировочной деятельности студент открывает для себя системное строение предмета:
1) в форме научного понимания предмета как ориентировочной основы практической деятельности системного типа,
2) в форме знаний о методе системного анализа, которые выступают в форме анализа учебного предмета как системного объекта; в умении раскрыть его системную организацию с выделением элементов, системообразующих связей, иерархии уровней и подуровней;
3) в форме нового представления об учебном предмете как системе взаимосвязанных явлений, различные варианты которых представляют собой многообразие форм существования выделенного инварианта;
4) в форме теоретического мышления, каждое конкретное явление рассматривается как вариант, как частное проявление общего для данного явления инварианта.
Система выделенных знаний, фиксированных понятиями «элемент», «структура», «уровни», «системообразующие связи» и другие, должна получить оценку как инвариант ориентировочной основы формируемых обобщенных умений решать практические задачи. Многообразие практических задач может быть предложено разработчиками учебного программного обеспечения, что позволит студентам переходить от более легких к сложным задачам, двигаться самостоятельно в программе по мере приобретения ориентировочной основы деятельности,
а также проверять и корректировать полученные в результате практической деятельности решения поставленных проблем.
Таким образом, анализ задачи с выделением ее ориентировочной основы должен сформировать определенную познавательную мотивацию, установку на приобретение системы знаний, имеющих системно-структурное оформление. Более конкретное выражение мотивация получает в постановке цели - получении знаний определенного содержания и качественных характеристик для возможности их дальнейшего использования при формировании практических умений и навыков [6].
Цель получения знаний об учебном предмете как системе предполагает соответствующее построение учебной компьютерной программы на принципах системного анализа. Логика системного анализа, заложенная в программе, должна реализоваться определенной системой познавательных действий и предполагает определенные познавательные результаты, также зафиксированные в программе. Таким образом, сама познавательная деятельность оценивается с точки зрения системы знаний, нормированных средств достижения планируемого закономерного результата, которые должны ориентировать формирование умений и навыков.
Далее полученная система знаний должна получить оценку как реальная ориентировочная основа практической деятельности, а для этого студент должен перейти от производства знаний о предмете к практической деятельности с этими знаниями (решение задач, выполнение упражнений, лабораторных работ) и в успешном решении задач получить подтверждение - оценить адекватность сформированной ориентировочной основы. Показателем такой сформиро-ванности является способность студента воспроизвести системные знания о предмете изучения в теоретической и практической формах, а также оценить адекватность полученных системных знаний для решения определенного класса задач [3]. При использовании компьютерных программ на этом этапе студент может оценить адекватность полученных результатов, сверить их с предложенными эталонами в тренировочных задачах и получить «обратную связь» - подтверждение правильности контрольных задач в случае удачного их выполнения или, в случае неудачи, рекомендации вернуться назад к какому-то этапу работы, повторно
провести теоретическое «исследование» проблемы, выполнить ряд практических задач с опорой на ориентировочную основу деятельности, сформированную в ходе этого «исследования», а затем вновь выполнить контрольно-корректиро-вочные задания.
Сформированное в ходе теоретической и практической деятельности понимание учебного предмета может существовать на уровне овладения социальными значениями и на уровне личностного смысла. Но при формировании понимания в обучении как в механизме «работы» индивидуального сознания оба эти уровня выступают как взаимосвязанные. Овладение социальным смыслом происходит через собственную деятельность индивида, которая осуществляется во имя его интересов, личностно значимых для него задач, и поэтому знания, несущие социальное значение, приобретают еще и личностный смысл. Для этого социальные значения знаний, становясь предметом усвоения индивида, должны преломиться через личностный смысл как имеющие значение для класса задач, решать которые он должен был научиться.
В потребности решать задачи и необходимости приобретать знания для их решения - источник активности субъекта обучения, предпосылка формирования познавательной мотивации как исходных условий для формирования понимания предмета изучения в процессе обучения.
Познавательная деятельность с включенным в нее оценочным компонентом по усвоению каждого последовательного звена программы должна организовываться с помощью специально разработанной учебной компьютерной программы, в состав которой входят учебные карты как микропрограммы по анализу конкретного учебного материала. К каждой программе должна прилагаться система учебных задач определенной типологии. Учебная программа, учебные карты и задачи составляют структуру электронного учебного пособия.
Построение учебной программы для формирования научного понимания учебного предмета происходит на принципах его системного исследования. Важнейшее значение компьютерной учебной программы, на основе которой раскрывается содержание учебной дисциплины, состоит в том, что она фиксирует стержневое содержание учебного предмета, логику его изложения, метод преподавания и организуемый им способ изучения реальной действительности. Она про-
ектирует способ ориентировки обучаемого в предмете изучения, как определенный способ мышления и как способ его воспроизведения в форме знаний о предмете [7]. Экспериментальные программы, выполненные на материале различных учебных дисциплин под руководством профессора МГУ З.А. Решетовой [3,5,6,8], дают яркий пример учебных пособий, построенных на принципах системного анализа предмета изучения. Общими для всех программ, построенных на учебном материале различных учебных дисциплин, является: разработка учебной программы на новых принципах изучения предмета (принципе его системного исследования и деятельности усвоения норм системного анализа); разработка учебных карт-заданий, своего рода исследовательских программ по анализу объектов каждой темы; разработка типологии учебных задач, которые должны заполнить учебные карты и решаться с помощью этих карт; и разработка контрольных (тестовых) задач для диагностики усвоения учебного материала и его понимания.
Программа выделяет основные понятия системного анализа объекта - это целостность, система, структура, элемент, связь, уровни, среда, системные отношения, иерархия уровней и т. д., таким образом, вводится особый язык как обобщенная форма выражения теоретических знаний и как средства познавательного движения при анализе системы.
Более того, при построении учебной программы в логике системного анализа студенту раскрываются общие принципы построения программы, ее внутренняя логика. Показывается, как она должна стать средством организации познавательной деятельности в процессе обучения и по-новому раскрыть предмет как целостную систему с разными уровнями строения и внутренней структурой. Программа может быть предъявлена в двух формах - в виде обычного текста (текстовой формат) и в форме таблицы-матрицы, частично заполненной (электронный формат). Предполагается, что студент должен заполнить матрицу в ходе своей «исследовательской деятельности» по изучению предмета, сохраняя при этом каждый промежуточный вариант.
Еще одним важным требованием к программе является форма ее подачи. Текст программы подается в зрительно «рельефной» форме, что облегчает студенту ориентировку в нем. И в этом неоценимую по-
мощь может оказать компьютер. Информация должна быть разделена на порции, каждая порция текста пронумерована или отмечена буквой, порции предъявляются поэтапно, по мере усвоения студентом учебного материала. Очень удобна «лексическая» (словесная) форма подачи материала, в таком тексте легко ориентироваться, выделять отдельные его части, прослеживать целое
[5].
Очень важно, чтобы студент имел возможность прослеживать всю структуру деятельности в целом, вычленить действие и способ его осуществления, также важно, чтобы он имел возможность перемещаться в учебном материале в любом направлении (от начала к концу или наоборот). Важно, чтобы он мог прогнозировать свою деятельность не только на одно занятие вперед, но и до конца курса, что дает возможность оценивать каждый этап деятельности с точки зрения поставленной задачи и достигнутых целей на каждом из этапов, видеть результат, к которому нужно прийти в процессе обучения. Очень важно, чтобы в конце работы студент имел конечный целостный результат своей учебной деятельности перед глазами. Все эти преимущества дает использование компьютера в учебных целях.
Внедрение компьютерных технологий в обучение позволяет использовать все вышеизложенное и создать электронное учебное пособие, которое идеально подойдет всем, кто хочет учиться дистанционно. Универсальность системного подхода позволяет использовать его при создании учебных пособий по любым учебным дисциплинам для студентов всех уровней и возрастов. Особенно полезным могут оказаться электронные учебники или обучающие программы по иностранным языкам.
Использование компьютеров на занятиях иностранными языками имеет все большее значение для студентов, равно как и для преподавателей. Развитие стратегий обучения, основанных на компьютерных технологиях, имело место еще до появления ПК в конце 1970-х. Компьютеры могут справляться с широким диапазоном заданий и делают это с изумительной скоростью. С помощью компьютера студенты имеют возможность проверять задания по мере того, как они сделаны, что способствует их постепенному продвижению от более простых уровней к более сложным, а преподаватели учитывать начальный уровень знаний сту-
дентов и их языковую и коммуникативную компетенцию.
Когда студент не может справиться с трудным вопросом или выполнить задание, компьютер может дать тренировочные упражнения или объяснить непонятное грамматическое явление с тем, чтобы сделать работу более легкой для понимания [9]. Однако нужно признать, что технологии, особенно компьютерные, еще не достигли той точки, когда они могли бы полностью заменить преподавателя в аудитории и стать решающим фактором при обучении иностранным языкам. Ошибочно думать, что компьютер способен полностью заменить человека в сфере образования. Задача использования компьютерных программ состоит в том, чтобы сделать процессы преподавания и усвоения учебного материала более эффективными.
Лишь в течение последних нескольких десятилетий разработчики программного обеспечения обратились к проблеме обучения иностранным языкам. Последние исследования в области применения компьютеров в сфере образования показали, насколько эффективным может быть обучение, которое поддерживается любыми мультимедийными средствами. Мультимедиа - мощное оружие в борьбе за знания. Исследователи показали эффективность динамических визуальных средств на макроуровне для формирования понимания вообще и для научения отдельным лексическим единицам на микроуровне в частности. Более того, результаты исследований показали, что зрительная опора, присутствующая во всех обучающих компьютерных программах, действительно помогает при общем понимании, и учебный материал, предъявленный как в зрительном, так и в вербальном виде, усваивается намного лучше.
Группа американских ученых во главе с Р. Пресингером [10] использовали теорию схем как основу для оценки компьютерных программ обучения иностранным языкам. Они разработали критерии и вопросы, чтобы оценить: 1) интерактивные возможности программного обеспечения (например, гибкость программы, реакция на ошибки студентов и способность дифференцировать основные и второстепенные ошибки); 2) стратегии при обработке информации (то есть использование догадки и стратегий для решения проблем, использование заданий, основанных на контексте прочитанного учебного материала, и поощрение анализа
изученных языковых явлений); 3) фоновые знания (то есть построение схем как ориентировочной основы дальнейшей практической деятельности посредством предварительных заданий); 4) общую структуру программы и возможности ее применения. Целью исследования была разработка инструмента оценки, основанного на теоретическом подходе к использованию программного обеспечения для правильного выбора преподавателем обучающих программ для студентов с разным уровнем языковой и коммуникативной компетенции.
В заключение можно сказать, что использование компьютерных технологий в обучении не обещает чудес, но может предложить альтернативу обычным аудиторным занятиям. Компьютеры могут быть очень полезны во многих аспектах языкового об-
разования и должны превратиться в эффективный инструмент в умелых руках преподавателя. Для этого необходимо, чтобы и студенты, и преподаватели умели пользоваться этим инструментом, для чего должны иметь хотя бы основы компьютерной грамотности. Положительные результаты, полученные отечественными и зарубежными исследователями при оценке эффективности обучения с помощью компьютерных технологий, должны поощрить преподавателей иностранных языков использовать компьютеры на своих занятиях не потому, что это новое модное увлечение, а для достижения положительных и скорых результатов в своем преподавании.
Литература
1. Аверьянов А.Н. Системное познание мира. - М., 1985.
2. Блауберг И.В., Садовский В.Н., Юдин Э.Г. Системный подход: предпосылки, проблем, трудности. -М., Знание, 1969.
3. Зазнобина Н.П. Особенности процесса теоретических обобщений при системном типе ориентировки в предмете: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. психол. наук. - М.: МГУ, 1986.
4. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных дей-стий.//Исследование мышления в советской психологии. - М.: Наука,1966.
5. Макарова Е.А. Значение системной ориентировки в предмете изучения для формирования его научного понимания: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. пед. наук. - М.: МГУ, 1992.
6. Решетова З.А., Сергеева Т. А., Кисель И.А., Лях О. Д., Ткач А.А. Методические указания по изучению курса общей химии в логике системного подхода (для студ. нехим. спец-й). - Одесса, 1982 .
7. Решетова З.А. Формирование системного мышления в обучении. - М. 2002.
8. Решетова З.А., Шамсутдинова И.Г. Значение метода системного анализа для эвристического решения задач студентами. - М.,1984.
9. Hoffman S. Computer and instructional design in foreign language /ESL instruction. TESOL Journal, 1996, 5(2), 24-29.
10. Preisinger, R., Sargeant, K., & Weibel, K. An evaluation of reading software according to schema theory. (Eric Document Reproduction Services No. ED 298761, 1988).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ НООСФЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
К. К. Колин, д.т.н., проф., Заслуженный деятель науки Российской Федерации Институт проблем информатики РАН http://www.ipiran.ru
About a problem of preparation of new generations to effective creative interaction in structure of network communities. About necessity of development and introduction for an education system of the new information social technologies based on last achievements of computer science of computer facilities and social psychology.
1. Актуальность ноосферной ориентации образования на современном этапе развития цивилизации
Современный этап развития цивилизации многими учеными России и мира вполне обоснованно квалифицируется как гло-
бальный кризис, который ставит под угрозу дальнейшее существование не только человеческого общества, но и самого человека как биологического вида. Для столь пессимистической оценки современных результатов развития цивилизации сегодня, к со-
