Диалог коммуникативная основа использования компьютерных технологий в обучении математике

ДИАЛОГ – КОММУНИКАТИВНАЯ ОСНОВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

И.Ю. Судоплатова

Краснооктябрьская средняя общеобразовательная школа

Ковровского района Владимирской области

Для эффективного использования обучающих приложений необходимо диалоговое взаимодействие учащегося и компьютера. Это обусловлено тем, что обучение по сути является диалоговым процессом и из всех технических средств обучения только компьютер может реализовать диалоговое взаимодействие с учащимся. Диалог между учащимся и компьютером возможен в тех случаях, когда, во-первых, компьютер адекватно воспринимает сообщения учащегося и, во-вторых, обмен сообщениями относится к различным аспектам учебной деятельности.

Компьютерные обучающие системы часто называют интерактивными (диалоговыми). Интерактивность программы – это её способность вести «диалог» с пользователем, т.е. реагировать на вводимые им запросы или команды. Особенностью человеко-машинного взаимодействия является принадлежность его к особому типу коммуникации, называемой интеракцией. Интеракция предполагает не только обмен информацией между участниками коммуникации, но также их совместную деятельность. Немедленная реакция системы на команды и запросы пользователя – так называемая «обратная связь» – позволяет последнему определять и при необходимости корректировать свои дальнейшие действия. Таким образом, работа в диалоговом режиме является неотъемлемым свойством современных компьютерных программ.

Существуют различные подходы к раскрытию сущности диалогового общения в системе «человек – машина». В данной статье нами представлены три видения взаимодействия школьников с компьютером: разработчиков программных средств учебного назначения, учёных, выявляющих теоретические основы компьютерного обучения, и учителей, реализующих обучение математике с использованием компьютерных технологий.

Что такое диалог с компьютером с точки зрения разработчиков программных средств учебного назначения? Любую программу составлять нужно так, чтобы её исполнение имитировало диалог между компьютером и пользователем. Поэтому, разработчики организуют интерфейс компьютера с будущим пользователем программы (в нашем случае с учащимся). Интерфейс – это система взаимодействия между человеком и компьютером посредством внешних устройств (клавиатура, монитор, мышь). Содержание диалога должно быть понятным и удобным, а для этого каждую информационную систему оценивают двумя критериями: точностью и удобством. Точность означает, что при поступлении на вход системы заданных значений на её выходе получаются ожидаемые результаты, а удобство – что при работе с информационной системой пользователь не должен существенно менять стиль своей работы.

В понимании разработчиков программных средств учебного назначения диалог между человеком и компьютером – это обмен информацией между вычислительной системой и пользователем, проводимый с помощью интерактивного терминала и по определённым правилам. Тогда процесс диалога – это механизм обмена информацией, который можно рассматривать как оболочку, включающую все входящие в систему процессы по выполнению определённых заданий. И тогда задачи диалогового процесса таковы: определение задания, которое пользователь возлагает на систему; приём логически связанных входных данных и размещение их в переменных соответствующего процесса и в нужном формате; вызов процесса выполнения требуемого задания; вывод результатов обработки по окончании процесса в подходящем для пользователя формате [6].

В режиме взаимодействия «человек – машина» управление диалогом может осуществляться как с одной, так и с другой стороны, поэтому выделяют диалог, управляемый системой, в котором процесс жёстко задаёт, какое задание необходимо выбрать и какие данные необходимо вводить, осуществляется с помощью системы подсказок, и диалог, управляемый пользователем, в котором он непосредственно задаёт команду на выполнение нужного задания.

По нашему мнению, именно разработчики педагогических программных средств «запускают» организацию диалогового общения в режиме «человек – машина». И в этом смысле они несут ответственность за его дальнейшую эффективность в условиях учебного процесса, поскольку конструируют пользовательский интерфейс, который должен быть дружественным.

Что такое диалог с компьютером по мнению учёных, выявляющих и разрабатывающих теоретико-методологические основы компьютерного обучения? Компьютерные технологии потребовали введения, обоснования и раскрытия ещё одного общего принципа, который стал основополагающим в компьютерном обучении. Это принцип когнитивности коммуникации, сущность которого состоит в организации познавательного диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае между компьютером и учащимся. Исходя из него,диалог в процессе использования компьютерных технологий в обучении – это форма общения, характерными особенностями которого являются смешанная человеко-машинная инициатива, предвидение намерений пользователя и возможность сотрудничества с системой (Н. П. Шипицын).

Н. В. Апатова выявила наиболее распространённые формы человеко-машинного диалога в компьютерных обучающих системах – это диалоги типа «вопрос – ответ» и «меню», они должны отвечать требованиям естественности, последовательности, неизбыточности, гибкости и поддержки пользователя [1].

Общеизвестно, что условием возникновения диалога является проблемная ситуация, а предмет диалога должен быть таким, чтобы существовала принципиальная возможность его рассмотрения с различных точек зрения.

В дидактике выделяют семь уровней, на которых осуществляется контакт между учителем и школьниками в процессе обучения: примитивный, манипулятивный, стандартизированный, конвенциональный, игровой, деловой, духовный. Естественность общения с компьютером тем выше, чем больше уровней диалога в нем реализовано, и чем динамичнее переход от одного уровня к другому.

Исследователи и создатели учебников нового поколения (Э. Г. Гельфман, М. А. Холодная и др.) видят один из путей совершенствования традиционного и электронного учебника в увеличении видов реализуемых в них диалогов. Это эротематический диалог, строящийся в форме вопросов и ответов;эристический диалог, проводимый в обсуждении противоречивых мнений (спор, дискуссия, диспут, полемика);риторический диалог – цепь взаимосвязанных речей, передача информации, выражение своего отношения к чему-либо, обучение и др.; карнавальный диалог – непринуждённое общение при устранении условных преград и дистанции между людьми [3].

Конкретизация вида диалога должна производиться в ходе разработки процедуры диалога как части эргономического обеспечения обучающих приложений на основе проекта деятельности учащегося и соблюдении специальных требований проектирования диалога [4].

По нашему убеждению, учёные исполняют функцию «научного куратора» по организации диалогового общения в режиме «человек – машина», в этом смысле они несут ответственность за разработку методологии диалога как коммуникативной основы использования компьютерных технологий в школьном обучении в целом, и в обучении математике в частности.

Что такое диалог с компьютером в представленииучителей, реализующих обучение математике с использованием компьютерных технологий? Бесспорно, присутствие компьютера меняет коммуникативную деятельность учителя и ученика на уроке, вносит коррективы в процесс формирования коммуникативных умений. Особенно ярко это проявляется в обучении математике.Диалог как элемент коммуникативной деятельности определяет общение как последовательную смену качеств субъекта и объекта у каждого из участников учебного процесса. Система активного вопросно-ответного взаимодействия в процессе коммуникативной деятельности и составляет сущность диалога. Важную роль в подготовке коммуникативного взаимодействия ученика с компьютером играет тип диалога, реализуемый учителем в процессе обучения.

Среди типов диалогов, предложенных Н. Е. Рубцовой [7], мы выбрали наиболее значимые с точки зрения формирования коммуникативных умений и адаптировали их для условий школьного математического образования. Первая классификация по составу участников отражает степень самостоятельности школьника в диалоге. Формально диалог «ученик – компьютер» включает в свой состав только двух участников – школьника и компьютер. Однако реализация такого диалога включает третьего участника – учителя математики, который находится или «между» школьником и компьютером, или «рядом» со школьником. При этом учитель управляет процессом диалога, варьируя степень самостоятельности школьника в диалоге с компьютером от нулевой (наблюдение за действиями учителя) до максимальной (полная самостоятельность) с учётом уровня подготовленности школьника, степени новизны и сложности для школьника решаемых в диалоге задач, индивидуального стиля работы учителя и т. д.

При использовании диалога «учитель – компьютер» взаимодействие с компьютером осуществляет учитель, а школьники наблюдают за его ходом (школьники могут находиться на рабочих местах за компьютерами и даже самостоятельно выполнять различные управляющие действия). Такой диалог крайне необходим, например, при изучении тем, требующих невербального способа научения, когда учителю быстрее и эффективнее показать действия и их результаты, чем объяснить словами. В модели диалога «ученик – учитель – компьютер» учитель постоянно участвует в деятельности школьников за компьютерами (помогает, поясняет им реакции и ответы компьютера, подсказывает, какое выполнить действие). Такой тип диалога полезен при наличии у школьника сильного психологического барьера перед диалогом с компьютером. В диалоге по схеме «учитель – ученик – компьютер – учитель» учитель предварительно инструктирует школьников и готовит необходимые для них параметры диалога на компьютере, после чего сам диалог происходит только между школьником и компьютером. Данный тип диалога позволяет учителю развивать у школьников самостоятельность, снимать психологические барьеры, эффективно управлять проведением диалога. Тип диалога «ученик – компьютер»характеризуется тем, что школьник самостоятельно задаёт режим проведения диалога и осуществляет его, т. е. самостоятельно справляется с решением поставленной учебной задачи. Его целесообразно применять на заключительных занятиях по освоенному материалу, а также для школьников, обучаемых по индивидуальной программе. При этом учитель обеспечивает полноценное функционирование программных средств, а также контролирует учебную деятельность школьников, анализирует и накапливает информацию о допущенных ошибках, о рациональности, точности и скорости выполнения тех или иных операций и т. д. Полученная информация является основой для перевода школьников на более высокий уровень обучения (учителя ведут дневники, журналы наблюдений и на основе зафиксированных в них данных корректируют дальнейшую деятельность учащихся при работе с компьютером).

Не мене интересна и востребована учителями математики классификация по уровню глубины проникновения в компьютерные технологии, что отражает разнородность состава учебных задач: в школьном курсе математики есть упражнения, требующие только простейших вычислительных умений, и есть задачи, для решения которых необходимы серьёзные фундаментальные знания в области математики и компьютерных технологий, знания по смежным дисциплинам (например, моделирование и исследование математических моделей). Выделяют три типа диалога: 1) использование готовых алгоритмов, программ и интерфейса; 2) настройка школьником интерфейса, алгоритмов решения задач и параметров работы программ в рамках готовых программных средств; 3) самостоятельная разработка алгоритмов, программ и интерфейса.

При изучении математики с использованием компьютерных средств особое место занимает классификация по творческому уровню диалога: «алгоритмический уровень» (диалог по готовому программному алгоритму, где возможности создания и творчества сведены к минимуму); «уровень созидания» (при проведении диалога происходит создание нового продукта для школьника – новой информации, нового сценария диалога и т. д.); «творчество» (при проведении диалога решаются творческие задачи, носящие эвристический характер, где школьнику приходится активно применять свои креативные способности, интуицию, воображение и т. д.).

Многие учителя испытывают затруднения в проектировании и дальнейшем развёртывании учебной математической деятельности школьников на уроках, где ведущее место занимает взаимодействия учащихся с компьютером как инструментом учебно-познавательной деятельности. Поэтому при организации компьютерно-опосредованного диалога учителю необходимо учитывать особенности различных типов диалога, их дидактические возможности и методику использования, а также эффективность для формирования коммуникативных умений школьников.

Проектирование диалогового общения берёт своё начало в деятельности разработчиков педагогических программных средств, его обогащение происходит через осмысление теоретико-методологических основ организации компьютерного обучения и логически завершается деятельностью учителя и школьников, взаимодействующих с компьютерными средствами. И успешность этого общения будет зависеть от принятия диалога в качестве основы коммуникативной деятельности в обучении математике с использованием компьютерных технологий и понимания сущности различных его типов.

Литература

Апатова, Н. В. Информационные технологии в школьном образовании / Н. В. Апатова. – М. : РАН, 1994. – 224 с.

Гельфман, Э. Г. Психодидактика школьного учебника. Интеллектуальное воспитание учащихся / Э. Г. Гельфман, М. А. Холодная. – СПб. : Питер, 2006. – 384 с.

Дидактические принципы проектирования диалогового режима в обучающих приложениях // SDB.SU. Самая домашняя библиотека. URL: http://sdb.su/obsheobr/ekonomika/page,14,788-informacionnye-sistemy-v-ekonomike-menedzhmente-i-obrazovanii-chast-2-iz-2.html (дата обращения 12.03.2014).

Окулова, Л. П. Эргономика образования как теория проектирования системы «человек – образовательная знаковая среда» / Л. П. Окулова // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3 (часть 3). – С. 616-619.

Роберт, И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования / И. В. Роберт. – М. : Школа-Пресс, 2004. – 205 с.

Роберт, И. В. Теоретические основы создания и использования программных средств учебного назначения : методические рекомендации. – М., 1991. – С. 34–38.

Рубцова, Н. Е. Психологические основы профессиональной деятельности учителя информатики при проведении диалога «школьник-компьютер»: Дис. … канд. психол. наук: 19.00.03 / Н. Е Рубцова. – Тверь, 1999. – 219 с.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/97510-dialog--kommunikativnaja-osnova-ispolzovanij