טכנולוגיה של למידה מתוכנתת: תכונות של המתודולוגיה. אלגוריתמי למידה מתוכנתים

תוכן עניינים:

טכנולוגיה של למידה מתוכנתת: תכונות של המתודולוגיה. אלגוריתמי למידה מתוכנתים
טכנולוגיה של למידה מתוכנתת: תכונות של המתודולוגיה. אלגוריתמי למידה מתוכנתים
Anonim

בלבול רב מתעורר בעת שימוש במושגים כמו למידה מתוכנתת ולמידת תכנות. הראשון הוא טכנולוגיה, השני הוא לימוד שפות תכנות. אתה יכול לראות ששני הביטויים נשמעים מאוד דומים, אבל יש להם בסיס קטגורי שונה. ואם תהליך הלמידה והשימוש בשפות תכנות לא מעלה שאלות בקרב רוב האוכלוסייה, אז הופעתה ותפקודי הלמידה המתוכנתת אינם ברורים לכולם.

קונספט למידה מתוכנת

באופן רשמי מקובל להתייחס ללמידה מתוכנתת כשלב מודרני חדש בפיתוח המחשבה והפרקטיקה הפדגוגית. ידוע לכל כי כל ניסיון פדגוגית (מנקודת מבט של מדע) "חייב להיות בעל תוקף מספיק המבוסס על מחקר של מדענים", לבוא לידי ביטוי, ומכיוון שאנו מדברים על טכנולוגיה, להוביל לתוצאה חיובית באופן עקבי ביישום. על מה מבוססת הטכנולוגיה של למידה מתוכנתת?

טכנולוגיית למידה מתוכנתת
טכנולוגיית למידה מתוכנתת

הכל התחיל עם הפסיכולוג והממציא האמריקאי בורס פרדריק סקינר, בעל הפטנט על מה שנקרא "קופסה"פּוֹשֵׁט עוֹר." הפרופסור, הידוע כמחבר של תורת ההתניה האופרנטית (היא נוצרה כמעין תגובה לניסויים של פבלוב, בהבדל שהרפלקס המותנה נוצר לא על בסיס גירוי, אלא על בסיס חיזוק של תגובה המתרחשת "ספונטנית", השתתפה ב"מרוץ" לחקר אישיותו של אדם והנהלתו (שנערכה בין ברית המועצות, ארה"ב, בריטניה, גרמניה). כאחד מתוצרי הלוואי של מחקר ומחקר, הרעיון ולאחר מכן (בשנות ה-60) הטכנולוגיה של למידה מתוכנתת מאת Burres Frederick Skinner הופיעו ב-1954.

ראוי לציין שההשוואה בין הטכנולוגיה של סקינר לדיאלוגים של סוקרטס על חישוב שטחו של מרובע היא לפחות בלתי סבירה ואינה מעניקה לעבודה של הפרופסור יותר משקל ומשמעות. באותה הצלחה אפשר להשוות את מנגינות המפוחית הרוסית של טולה (ז'אנר הריקוד העיקרי בהתכנסויות ברוסיה הצארית) לרוק מודרני. אבל אכן יש הרבה מאפיינים משותפים - זהו הקצב, והאסרטיביות של הצגת החומר המוזיקלי, ואפילו תוכן הטקסט במקרים מסוימים. אבל רוק הוא ז'אנר מוזיקלי שהתעורר עם הופעת הכלים האלקטרוניים, המגברים, אז לומר שסבא רבא נהנה עם "רוק מפוחית" זה לפחות לא אתי.

באשר לתיאוריה של B. F. Skinner, שם הטכנולוגיה של למידה מתוכנתת שאול מהמילון הטכנוקרטי (מהמילה "תוכנית") ומציין גם מערכת של שיטות, עזרי הוראה, בקרה, אלגוריתמיזציה, מה שמבטיח השגת תוצאות מתוכננות מסוימות. הֵאוֹרִיסטִישיחתו של סוקרטס, מעצם הגדרתה, אינה יכולה להיות טכנולוגיה ואינה דומה לה, ולו משום שההוגים הקדמונים לימדו וחינכו תלמידים "בדמותם ובדמותם". כפי שקבעה הקלאסיקה של המחשבה הפדגוגית של ברית המועצות: "רק אדם יכול לחנך אדם."

חומר חינוכי
חומר חינוכי

תפקיד פיתוח טכנולוגיית המחשב בגיבוש תפיסה פדגוגית חדשה

דצמבר 1969 סומן על ידי השקת הרשת, שקישרת בין ארבע אוניברסיטאות אמריקאיות מובילות והייתה אב הטיפוס של האינטרנט המודרני. ובשנת 1973, בעזרת כבל טרנס-אטלנטי, חוברו בריטניה ונורבגיה לרשת, שהעבירה אותה אוטומטית למעמד בינלאומי. טכנולוגיות המחשב מתפתחות בצעדי ענק. ראוי לציין שהמחשב רכש את המראה והפונקציות הנוכחיות שלו רק ב-1986 (אז החלו לייצר מכונות בעלות יכולות מולטימדיה). עד לנקודה זו, מכונות מידע שימשו כעוזר הכרחי לרואה החשבון ולמזכירה. בעזרת שימוש בטכנולוגיה חדשה, ניתן לעבד ולהעביר כמויות גדולות של מידע במהירות, מה שמקל מאוד על עבודת המחקר. טבעי שבשנת 1996 הוכרז השימוש בטכנולוגיית מידע כמשאב אסטרטגי לחינוך. במשך שנים רבות (1960-1996) נעשתה עבודה לשיפור טכנולוגיית הלמידה המתוכנתת, שאפשרה לשלוט באלגוריתמי עבודה חדשים ולזהות נקודות "חולשות". בסופו של דבר, הקהילה הפדגוגית הכירה בכך שלאיכולים לטעון שהם אוניברסליים וישימים בתחומים מסוימים המתאימים לאלגוריתם.

תוכניות חינוכיות לילדים
תוכניות חינוכיות לילדים

שיטה או טכנולוגיה

כדאי לשים לב לכמה מהבלבולים המתעוררים בפדגוגיה המודרנית. לעתים קרובות המונח "טכנולוגיה" מוחלף במונח "שיטה", שאינו יכול להיחשב חוקי.

בתחילה, המונח "טכנולוגיה" היגר למרחב הפדגוגי מהמפעלים. במאות ה-19 וה-20, החינוך התבצע רק בשכבות מסוימות בחברה ובעל אופי אינדיבידואלי. אבל עם הופעת הרעיון של "חינוך אוניברסלי", התעוררה השאלה כיצד להכשיר בו זמנית מספר רב של תלמידים, תוך השגת המטרה הסופית (אדם משכיל). כנראה שלראשונה עלתה השאלה לגבי השליטה בידע ובמיומנויות שנרכשו. ומכיוון שהמוח האנושי רגיל ל"זמזום לפי אנלוגיות", הפתרון היה הטכנולוגיה ששימשה בייצור המוצר במפעל. כמובן שטכנולוגיה פדגוגית מתחת ל"מוצר" התכוונה לאדם מיומן שיודע ליישם ידע בהתאם למצב. עם זאת, העובדה שעבודתו בעבודת יד של מאסטר מוערכת יותר מאותו מוצר ממפעל עדיין בלתי ניתנת להכחשה (לא נעמיק בטבע הפראי של הכלכלה, אלא נשקול רק את המרכיב המעשי של סוגיה זו). שאלה נוספת היא שהמדינה רואה בחינוך בכיתות של 30 איש כדאיות כלכלית. לכן, הטכנולוגיה היא הבחירה של "הרע הפחות", מערכת של תכניות חינוכיות לילדים עם התמקדות בתהליך הלמידה (למשל, כמאפיין עיקרישל למידה מתוכנתת הייתה האוטומציה של תהליך הלימוד, איחוד הידע והשליטה בידע).

המתודולוגיה, עם השונות של תהליך הלמידה וגישה פרטנית, מתמקדת בעיקר בתוצאה (עבודת אמן). אבל יישום הטכניקה בקהל של 30 אנשים הוא בעייתי.

בהתבסס על הנתונים לעיל, אנו יכולים להסיק שהמונח "טכנולוגיה" ישים ללמידה מתוכנתת.

אלגוריתם מסועף
אלגוריתם מסועף

כלי למידה חדשים

יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לתהליך הלמידה עצמו (המטרה מקדשת את האמצעים) ולציוד שלו. בתחילה, שיטות הלמידה המתוכנתות נועדו לפורמל בצורה מקסימלית את התקשורת בין המורה לתלמיד (ככל שלמורה יש פחות השפעה על התלמיד, כך האלגוריתם הטכנולוגי מבוצע בצורה נכונה יותר). וב"עידן טכנולוגיית המחשב", אמצעי הלמידה המתוכנתים מתחדשים בכל המצאה חדשה (בין אם זו תוכנית או סימולטור חדש). ניתן לטעון בעד ונגד שימוש במחשב וטכנולוגיית מידע בתהליך הלמידה במשך זמן רב, אך העובדה שרק אישיותו של מורה משפיעה על היווצרות אישיותו של התלמיד היא עובדה שאין עליה עוררין (בבית הספר היסודי, מה מורה אומר שהוא כבד יותר מהצהרותיהם של ההורים הסמכותיים ביותר). לפיכך, המורה מקבל על עצמו את הפונקציה של שליטה במצב הפסיכוסומטי של התלמיד ושליטה בשלבי תכנית ההכשרה.

בפועל, טכנולוגיה זו מסתכמת לרוב באוטומציה של השליטה וההערכה של הידע של התלמידים, תוך כדי התהליך עצמוהלמידה פספסה.

בינתיים, עזרי ההוראה כוללים ספרי לימוד בית ספריים שנאספו בהתאם לדרישות הטכנולוגיה והמכונות. הגורם החשוב והמפותח ביותר בלמידה מתוכנתת הוא הטקסט (תכניות הדרכה לילדים). ספרי הלימוד מחולקים לשלושה סוגים על פי אלגוריתם הלמידה (ליניארי, מסועף או מעורב). אבל המכונות שונות: מידע, בוחנים ומדריכים, הדרכה ורב-תכליתיות. כמה מכונות מגוונות מסוגלות להסתגל לקצב הלמידה של המשתמש.

הבחירה בין ספרי לימוד למכונות כנראה לעולם לא תיפתר באופן חד משמעי, מכיוון שקל יותר "להעתיק" מספר לימוד, זה עולה פחות, אבל מכונות תמיד מאותתות על "נטיות הרמאות" של התלמידים.

שיטות למידה מתוכנתות
שיטות למידה מתוכנתות

ניהול למידה או שיתוף פעולה

על סמך כל האמור לעיל, ניתן לטעון כי במהלך שיעור בטכנולוגיית למידה מתוכנתת, אין שיתוף פעולה, אלא ניהול של המעבר של השלבים המתוכננים של החומר החינוכי. יתרה מכך, חלקית פונקציית הבקרה מוקצית למכונה, במקרה של שימוש במחשב, וחלקה למורה. בעבודה עם ספרי לימוד, פונקציית הבקרה היא כולה של המורה.

מהי מהות הניהול? בתחילה, מדובר בהשפעה על המרכיבים המרכיבים של המערכת למטרה מסוימת. בתורת הבקרה, מבחינים בין שני סוגים: לולאה פתוחה ומחזורית. אם תבחרו לטובת מערכת בקרה שנותנת משוב וויסותתהליך מבוקר, אז זהו סוג מחזורי (הוא גם היעיל ביותר). מרכיביו משתלבים היטב ב"תוכנית" (או החומר החינוכי) של טכנולוגיית הוראה, ומספקים:

• הגדרת המטרה (התוצאה הסופית) של האימון;

• ניתוח של המצב בפועל של האובייקט המנוהל (בתחילה, הטכנולוגיה לא הקדישה תשומת לב למצב ההתחלתי כלל, אך עם הזמן, הפנייה לאזור זה הפכה לרלוונטית);

• תוכנית אינטראקציה (או חומר חינוכי, המחולק לחלקים בהתאם לדרישות האלגוריתם הטכנולוגי);

• ניטור מצב המערכת המנוהלת (שלב זה בעבודה עם מחשבים נמצא בשליטה מלאה של המכונה);

• משוב והתאמת ההשפעות על סמך המצב הנוכחי.

ניהול התהליך החינוכי לפי תכנית זו, תוך התחשבות בפרטים הספציפיים של המרחב החינוכי, ישיג למעשה את התוצאה הסופית.

ספרי לימוד בבית הספר
ספרי לימוד בבית הספר

אלגוריתם למידה לינארי

האלגוריתם הוא הוראות לביצוע פעולות מסוימות ברצף נתון. מודל האלגוריתם הליניארי הידוע הוצע על ידי B. F. Skinner עם הגדרת העקרונות הבסיסיים:

• חלוקת החומר החינוכי לחלקים קטנים, מכיוון שגישה זו לא כללה עבודה יתרה ושובע מהחומר;

• רמת מורכבות נמוכה יחסית של חלקי החומר (הדבר אפשר להפחית את שיעור התשובות השגויות, מה שלפי סקינר מאפשר להפעיל "חיזוק חיובי");

• שימוששאלות פתוחות במערכת הבקרה וגיבוש הידע (הזנת טקסט, לא בחירה מהרשימה);

• תוך התבוננות ביסודות של חיזוק חיובי, אשר את נכונות (או שקר) התשובה מיד לאחר הצגתה;

• היכולת לעבוד בקצב נוח לתלמיד (סוג של אינדיבידואליזציה);

• תיקון החומר על מגוון רחב של דוגמאות, למעט חזרה מכנית;

• מעבר חד כיווני של ה"תכנית" (לא לוקח בחשבון את יכולות התלמידים, ההנחה היא שכולם ישלטו באותה תכנית, אך לפרק זמן אחר).

יש לציין שהאלגוריתם הליניארי זכה לביקורת חוזרת ונשנית (ולא בכדי) על ידי מורים. וכפי שהוזכר לעיל, זה לא יכול לטעון שהוא אוניברסלי.

בקרה והערכה של הידע של התלמידים
בקרה והערכה של הידע של התלמידים

אלגוריתם למידה מסועף

קצת מאוחר יותר פותח אלגוריתם אחר להצגת חומר חינוכי, אבל על ידי נורמן אליסון קראודר. ההבדל בין אלגוריתם מסועף לליניארי היה הכנסת סוג של גישה אינדיבידואלית לתהליך. הדרך בתכנית תלויה בתשובות התלמיד. N. A. האלגוריתם המסועף של קראודר מבוסס על העקרונות הבאים:

• הצגת החומר על פי העיקרון ממורכב לפשוט (התוכנית מוגשת בחלקים גדולים, אם התלמיד לא מתמודד עם רמת המורכבות הנתונה אזי היא מועברת אוטומטית לרמה פשוטה יותר);

• שימוש בשאלות סגורות (בחירת התשובה הנכונה מתוך המוצגיםאפשרויות);

• כל תשובה (נכונה ושגויה) מסופקת עם הסברים;

• הרבגוניות של התוכנית (הכל תלוי במוכנות של התלמיד).

מתנגדים לגרסה זו של האלגוריתם טוענים כי בעייתי לגבש ראייה מלאה ושיטתית של החומר הנלמד בצורה זו. כן, ותהליך הלמידה עצמו הוא מלאכותי ומפושט מכוער, אינו מגלם סוג כזה מורכב ורב פנים כמו למידה.

אלגוריתם למידה מעורב

שילוב של שני האלגוריתמים הקודמים הוביל להופעתו של השלישי. אלגוריתם הלמידה המעורבת מיוצג על ידי שפילד (שפותח על ידי פסיכולוגים באנגליה) וטכנולוגיות בלוק.

עקרונות בסיסיים של אלגוריתם לימוד אנגלית:

  • בעת חלוקת החומר לחלקים או שלבים, המספר המרבי של גורמים נלקח בחשבון (מאפייני הנושא, גיל הילד, מטרת לימוד קטע זה וכו');
  • צורת תשובות מעורבת (בחירה והשלמת החסר), נקבעת לפי מטרת ה"תוכנית";
  • מעבר השלב הבא אפשרי רק עם פיתוח מוצלח של השלב הקודם;
  • גישה פרטנית לתוכן ולקצב הלימוד של התכנית (הכל תלוי ביכולות התלמידים ובמידת הידע בנושא זה).

טכנולוגיית הבלוק של למידה מתוכנתת מורכבת מתוכנית שלוקחת בחשבון את כל מגוון הפעולות בעת לימוד החומר על מנת לפתור את המשימות. מטבע הדברים, ספרי הלימוד של מערכת הבלוקים יהיו שונים מבחינה איכותית מהאנלוגים של טכנולוגיות קודמות. בהחסימה הבעייתית מונחת בחזית, שפתרונה מחייב את התלמיד לגייס ידע, כושר המצאה ורצון.

איחוד ידע
איחוד ידע

למידה מתוכנתת בחינוך המודרני

היתרונות והחסרונות של הטכנולוגיה הנבדקת מאפשרים לנו להסיק את המסקנות הבאות:

• להרגיל את התלמיד לחריצות, דיוק בפעולות, זה מאט את היווצרותם של מיומנויות כגון מציאת דרכים חדשות לפתרון בעיה, חשיבה יצירתית, העלאת השערות משלו;

• למידה מתוכנתת אינה שיטת פתרון בעיות אוניברסלית ודורשת יישום מודע;

• כשיטת עזר, טכנולוגיה זו טובה לפתרון בעיות רבות (הכרות עם מידע, איחוד ידע, ניטור והערכת למידה וכו');

• כפי שהראה בפועל, האוטומציה של תהליך הלמידה פועלת רק אם הוא משמש מורה שמוכן היטב להשתמש בו בכיתה.

בחינת המדינה המאוחדת

מה שיגידו, ה-USE הוא צורת מבחן של למידה מתוכנתת. עותקים רבים נשברו במחלוקת על התועלת והנזק של מוצר זה, אך כיום זוהי אחת הדרכים לבצע במהירות ובמידה מספקת של ודאות שליטה המונית בידע.

עם זאת, יש לזכור שרוב הילדים המחוננים אינם מציגים תוצאות טובות בבחינה מסיבות אובייקטיביות שונות. לכן, הערכת יתר וזלזל בטכנולוגיה של למידה מתוכנתת טומנת בחובה השלכות.

מוּמלָץ: