تكنولوجيا التعلم المبرمج: ملامح المنهجية. خوارزميات التعلم المبرمجة

جدول المحتويات:

تكنولوجيا التعلم المبرمج: ملامح المنهجية. خوارزميات التعلم المبرمجة
تكنولوجيا التعلم المبرمج: ملامح المنهجية. خوارزميات التعلم المبرمجة
Anonim

ينشأ الكثير من الالتباس عند استخدام مفاهيم مثل التعلم المبرمج وتعلم البرمجة. الأول هو التكنولوجيا ، والثاني هو دراسة لغات البرمجة. يمكنك أن ترى أن كلا التعبيرين متشابهان للغاية ، لكن لهما أساس فئوي مختلف. وإذا كانت عملية تعلم واستخدام لغات البرمجة لا تثير تساؤلات بين غالبية السكان ، فإن ظهور ووظائف التعلم المبرمج ليست واضحة للجميع.

مفهوم التعلم المبرمج

من المعتاد رسمياً اعتبار التعلم المبرمج مرحلة حديثة جديدة في تطوير الفكر التربوي والممارسة. من المعروف أن أي تجربة تربوية (من وجهة نظر العلم) "يجب أن تتمتع بصلاحية كافية بناءً على أبحاث العلماء" ، وأن تنعكس ، وبما أننا نتحدث عن التكنولوجيا ، فإنها تؤدي إلى نتيجة إيجابية باستمرار عند تطبيقها. ما هي تقنية التعلم المبرمج القائمة على؟

تكنولوجيا التعلم المبرمج
تكنولوجيا التعلم المبرمج

بدأ الأمر كله مع عالم النفس الأمريكي والمخترع بوريس فريدريك سكينر ، الذي يمتلك براءة اختراع ما يسمى بـ "الصندوق"سكينر ". البروفيسور ، المعروف باسم مؤلف نظرية التكييف الفعال (تم إنشاؤه كنوع من الاستجابة لتجارب بافلوف ، مع اختلاف أن المنعكس المشروط لا يتشكل على أساس منبه ، ولكن على أساس تعزيز رد فعل يحدث "تلقائيًا") ، شارك في "السباق" لدراسة شخصية الشخص وإدارته (أجريت بين الاتحاد السوفياتي والولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا العظمى وألمانيا). كواحد من المنتجات الثانوية للبحث والدراسة ، ظهر المفهوم ثم (في الستينيات) تقنية التعلم المبرمج بواسطة Burres Frederick Skinner في عام 1954.

من الجدير بالذكر أن مقارنة تقنية سكينر بمحاورات سقراط حول حساب مساحة الشكل الرباعي هي على الأقل غير منطقية ولا تعطي عمل الأستاذ وزناً وأهمية أكبر. وبنفس النجاح ، يمكن مقارنة نغمات الهارمونيكا الروسية التولا (نوع الرقص الرئيسي في التجمعات في روسيا القيصرية) بموسيقى الروك الحديثة. لكن في الواقع هناك العديد من الخصائص المشتركة - هذا هو الإيقاع والتأكيد على تقديم المواد الموسيقية ، وحتى محتوى النص في بعض الحالات. لكن موسيقى الروك هي نوع موسيقي نشأ مع ظهور الآلات الإلكترونية ، ومكبرات الصوت ، لذا فإن القول إن أجداد الأجداد استمتعوا بـ "الهارمونيكا روك" هو على الأقل غير أخلاقي.

بالنسبة لنظرية B. F. Skinner ، فإن اسم تقنية التعلم المبرمج مستعار من القاموس التكنوقراطي (من كلمة "برنامج") ويشير أيضًا إلى نظام الأساليب والوسائل التعليمية والتحكم والخوارزمية ، مما يضمن تحقيق بعض النتائج المخطط لها. ارشاديمحادثة سقراط ، بحكم التعريف ، لا يمكن أن تكون تقنية ولا تشبهها ، وذلك فقط لأن المفكرين القدامى علموا وعلموا الطلاب "على صورتهم ومثالهم". كما نصت الفكرة الكلاسيكية للفكر التربوي للاتحاد السوفيتي: "فقط الشخص يمكنه أن يعلّم الإنسان".

المواد التعليمية
المواد التعليمية

دور تطوير تكنولوجيا الحاسوب في تشكيل مفهوم تربوي جديد

ديسمبر 1969 تميز بإطلاق الشبكة التي ربطت أربع جامعات أمريكية رائدة وكانت النموذج الأولي للإنترنت الحديث. وفي عام 1973 ، بمساعدة كابل عبر المحيط الأطلسي ، تم ربط بريطانيا العظمى والنرويج بالشبكة ، والتي نقلتها تلقائيًا إلى مكانة دولية. تتطور تقنيات الكمبيوتر على قدم وساق. من الجدير بالذكر أن الكمبيوتر قد اكتسب مظهره ووظائفه الحالية فقط في عام 1986 (ثم بدأوا في إنتاج آلات ذات قدرات وسائط متعددة). حتى هذه اللحظة ، تم استخدام آلات المعلومات كمساعد لا غنى عنه للمحاسب والسكرتير. باستخدام التكنولوجيا الجديدة ، يصبح من الممكن معالجة ونقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة ، مما يسهل إلى حد كبير عمل البحث. من الطبيعي أنه في عام 1996 تم إعلان استخدام تكنولوجيا المعلومات كمورد استراتيجي للتعليم. لسنوات عديدة (1960-1996) ، تم العمل على تحسين تكنولوجيا التعلم المبرمج ، مما جعل من الممكن إتقان خوارزميات العمل الجديدة وتحديد نقاط "الضعف". في النهاية ، أدرك المجتمع التربوي أن هذا التطور لم يكن كذلكيمكن أن تدعي أنها عالمية وقابلة للتطبيق في بعض المجالات التي تصلح للخوارزمية.

برامج تعليمية للأطفال
برامج تعليمية للأطفال

الطريقة أو التكنولوجيا

يجدر الانتباه إلى بعض الالتباسات التي تنشأ في علم أصول التدريس الحديث. غالبًا ما يتم استبدال مصطلح "تقنية" بمصطلح "طريقة" ، والذي لا يمكن اعتباره قانونيًا.

في البداية ، انتقل مصطلح "التكنولوجيا" إلى الفضاء التربوي من المصانع. في القرنين التاسع عشر والعشرين ، كان التعليم يتم فقط في طبقات معينة من المجتمع وكان له طابع فردي. ولكن مع ظهور فكرة "التعليم الشامل" ، نشأ السؤال حول كيفية تدريب عدد كبير من الطلاب في نفس الوقت ، مع تحقيق الهدف النهائي (شخص متعلم). ربما ، لأول مرة نشأ السؤال حول السيطرة على المعرفة والمهارات المكتسبة. وبما أن الدماغ البشري معتاد على "الطنين بالمناظرات" ، كان الحل هو التكنولوجيا المستخدمة في تصنيع المنتج في المصنع. بالطبع ، كانت التكنولوجيا التربوية تحت "المنتج" تعني الشخص المدرب الذي يعرف كيفية تطبيق المعرفة وفقًا للموقف. ومع ذلك ، فإن قيمة العمل اليدوي للسيد أكثر من نفس المنتج من المصنع لا يزال أمرًا لا يمكن إنكاره (لن نتعمق في براري الاقتصاد ، ولكننا نعتبر فقط المكون العملي لهذه المشكلة). سؤال آخر هو أن الدولة تعتبر التعليم في فصول من 30 شخصًا مجديًا اقتصاديًا. لذلك ، فإن التكنولوجيا هي اختيار "أهون الشر" ، وهو نظام من البرامج التعليمية للأطفال مع التركيز على عملية التعلم (على سبيل المثال ، كميزة رئيسيةالتعلم المبرمج هو أتمتة عملية دراسة المعرفة وتوحيدها والتحكم فيها).

المنهجية ، مع تنوع عملية التعلم والنهج الفردي ، تركز بشكل أساسي على النتيجة (العمل الرئيسي). لكن تطبيق التقنية على جمهور من 30 شخصًا يمثل مشكلة

بناءً على البيانات المذكورة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن مصطلح "التكنولوجيا" ينطبق على التعلم المبرمج.

خوارزمية متفرعة
خوارزمية متفرعة

أدوات تعليمية جديدة

يجب إيلاء اهتمام خاص لعملية التعلم نفسها (الغاية تبرر الوسيلة) ومعداتها. في البداية ، تم تصميم طرق التعلم المبرمج لإضفاء الطابع الرسمي على التواصل بين المعلم والطالب (كلما قل تأثير المعلم على الطالب ، كلما تم تنفيذ خوارزمية التكنولوجيا بشكل صحيح). وفي "عصر تكنولوجيا الكمبيوتر" ، يتم تجديد وسائل التعلم المبرمج مع كل اختراع جديد (سواء كان برنامجًا أو جهاز محاكاة جديدًا). يمكنك المجادلة مع وضد استخدام الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات في عملية التعلم لفترة طويلة ، ولكن حقيقة أن شخصية المعلم فقط هي التي تؤثر على تكوين شخصية الطالب هي حقيقة لا تقبل الجدل (في المدرسة الابتدائية ، ماذا؟ يقول المعلم إنها أثقل من أقوال أولياء الأمور الأكثر موثوقية). وهكذا يأخذ المعلم وظيفة التحكم في الحالة النفسية الجسدية للطالب وإتقان مراحل البرنامج التدريبي.

من الناحية العملية ، غالبًا ما تنحصر هذه التقنية في أتمتة التحكم في معرفة الطلاب وتقييمها ، أثناء العملية نفسهاالتعلم مفقود.

وفي الوقت نفسه ، تشمل الوسائل التعليمية الكتب المدرسية التي يتم تجميعها وفقًا لمتطلبات التكنولوجيا والآلات. أهم عامل متطور في التعلم المبرمج هو النص (برامج تدريبية للأطفال). تنقسم الكتب المدرسية إلى ثلاثة أنواع حسب خوارزمية التعلم (خطية أو متفرعة أو مختلطة). لكن الآلات مختلفة: المعلومات والفاحصون والمعلمون والتدريب والوظائف المتعددة. بعض الأجهزة متعددة الاستخدامات قادرة على التكيف مع وتيرة تعلم المستخدم.

الاختيار بين الكتب المدرسية والآلات لن يتم حله أبدًا بشكل لا لبس فيه ، نظرًا لأنه من الأسهل "النسخ" من كتاب مدرسي ، فهو أقل تكلفة ، لكن الآلات تشير دائمًا إلى "ميول الغش" لدى التلاميذ.

طرق التعلم المبرمجة
طرق التعلم المبرمجة

إدارة التعلم أو التعاون

بناءً على كل ما سبق ، يمكن القول أنه خلال الدرس باستخدام تقنية التعلم المبرمج ، لا يوجد تعاون ، ولكن إدارة مرور المراحل المخطط لها من المواد التعليمية. علاوة على ذلك ، يتم تعيين وظيفة التحكم جزئيًا للجهاز ، في حالة استخدام الكمبيوتر ، وجزئيًا للمعلم. عند العمل مع الكتب المدرسية ، فإن وظيفة التحكم تقع بالكامل على عاتق المعلم.

ما هو جوهر الإدارة؟ في البداية ، هذا تأثير على المكونات المكونة للنظام لغرض معين. في نظرية التحكم ، هناك نوعان مميزان: الحلقة المفتوحة والدائرية. إذا قمت باختيار نظام تحكم يوفر التغذية الراجعة والتنظيمعملية خاضعة للرقابة ، فهذا نوع دوري (وهو أيضًا الأكثر كفاءة). تتناسب مكوناته جيدًا مع "البرنامج" (أو المادة التعليمية) لتكنولوجيا التدريس ، حيث يوفر:

• تحديد الهدف (النتيجة النهائية) من التدريب ؛

• تحليل الحالة الفعلية للكائن المُدار (في البداية ، لم تولي التكنولوجيا أي اهتمام للحالة الأولية على الإطلاق ، ولكن بمرور الوقت ، أصبح التحول إلى هذه المنطقة مناسبًا) ؛

• برنامج تفاعل (أو مادة تعليمية مقسمة إلى أجزاء حسب متطلبات خوارزمية التكنولوجيا) ؛

• مراقبة حالة النظام المُدار (هذه المرحلة في العمل مع أجهزة الكمبيوتر تخضع تمامًا لسيطرة الجهاز) ؛

• التغذية الراجعة وتعديل التأثيرات بناءً على الوضع الحالي.

إدارة العملية التعليمية وفقًا لهذا المخطط ، مع مراعاة خصوصيات المساحة التعليمية ، ستحقق النتيجة النهائية بشكل فعال.

الكتب المدرسية
الكتب المدرسية

خوارزمية التعلم الخطي

الخوارزمية هي تعليمات لأداء عمليات معينة في تسلسل معين. تم اقتراح نموذج الخوارزمية الخطية المعروف من قبل B. F. Skinner مع تعريف المبادئ الأساسية:

• تقسيم المادة التعليمية إلى أجزاء صغيرة ، لأن هذا النهج يستبعد الإرهاق والشبع بالمادة ؛

• مستوى منخفض نسبيًا من التعقيد لأجزاء من المادة (سمح ذلك بتقليل نسبة الإجابات غير الصحيحة ، والتي ، وفقًا لسكينر ، تسمح لك ببدء "التعزيز الإيجابي") ؛

• استخدامأسئلة مفتوحة في نظام التحكم وتوحيد المعرفة (إدخال نص وليس اختيار من القائمة) ؛

• مراقبة أساسيات التعزيز الإيجابي ، تأكد من صحة (أو زيف) الإجابة فور تقديمها ؛

• القدرة على العمل بوتيرة مناسبة للطالب (نوع من التفرد) ؛

• تثبيت المادة على مجموعة متنوعة من الأمثلة ، باستثناء التكرار الميكانيكي ؛

• مرور أحادي الاتجاه لـ "البرنامج" (لا يأخذ في الاعتبار قدرات الطلاب ، من المفترض أن يتقن الجميع نفس البرنامج ، ولكن لفترة زمنية مختلفة).

وتجدر الإشارة إلى أن الخوارزمية الخطية تعرضت لانتقادات متكررة (وليس بدون سبب) من قبل المعلمين. وكما ذكرنا أعلاه ، لا يمكن أن تدعي أنها عالمية.

مراقبة وتقييم معرفة الطلاب
مراقبة وتقييم معرفة الطلاب

خوارزمية التعلم المتفرعة

بعد ذلك بقليل ، تم تطوير خوارزمية مختلفة لعرض المواد التعليمية ، ولكن بواسطة نورمان أليسون كراودر. كان الاختلاف بين الخوارزمية المتفرعة والخوارزمية الخطية هو إدخال نوع من النهج الفردي للعملية. يعتمد المسار من خلال البرنامج على إجابات الطالب. تعتمد خوارزمية N. A Crowder المتفرعة على المبادئ التالية:

• عرض المادة وفقًا لمبدأ من المعقد إلى البسيط (يتم تقديم البرنامج على شكل أجزاء كبيرة ، إذا لم يتعامل الطالب مع مستوى معين من التعقيد ، فسيتم نقله تلقائيًا إلى مستوى أبسط) ؛

• استخدام الأسئلة المغلقة (اختيار الإجابة الصحيحة من المقدمةخيارات) ؛

• كل إجابة (صحيحة وخاطئة) مزودة بتفسيرات ؛

• تنوع البرنامج (كل هذا يتوقف على استعداد الطالب).

يجادل معارضو هذا الإصدار من الخوارزمية بأنه من الصعب تكوين رؤية كاملة ومنهجية للمادة التي تتم دراستها بهذه الطريقة. نعم ، وعملية التعلم نفسها مصطنعة ومبسطة بشكل قبيح ، ولا تجسد مثل هذا النوع المعقد والمتعدد الأوجه من النشاط مثل التعلم.

خوارزمية التعلم المختلطة

أدى الجمع بين الخوارزميتين السابقتين إلى ظهور الخوارزميات الثالثة. يتم تمثيل خوارزمية التعلم المختلط بواسطة شيفيلد (طورها علماء النفس في إنجلترا) وتقنيات الكتلة.

المبادئ الأساسية لخوارزمية تعلم اللغة الإنجليزية:

  • عند تقسيم المادة إلى أجزاء أو خطوات ، يتم أخذ الحد الأقصى لعدد العوامل في الاعتبار (ميزات الموضوع ، عمر الطفل ، الغرض من دراسة هذا الجزء ، وما إلى ذلك) ؛
  • شكل مختلط من الإجابات (اختيار وملء الفجوات) ، يحددها الغرض من "البرنامج" ؛
  • لا يمكن اجتياز المرحلة التالية إلا بالتطوير الناجح للمرحلة السابقة ؛
  • النهج الفردي لمحتوى ووتيرة دراسة البرنامج (كل هذا يتوقف على قدرات الطلاب ودرجة المعرفة بهذا الموضوع).

تتكون تقنية كتلة التعلم المبرمج من برنامج يأخذ في الاعتبار جميع الإجراءات المتنوعة عند دراسة المواد من أجل حل المهام. بطبيعة الحال ، ستختلف الكتب المدرسية لنظام الكتل نوعياً عن نظائرها في التقنيات السابقة. فييتم وضع كتلة المشكلة في المقدمة ، حيث يتطلب حلها من الطالب حشد المعرفة والإبداع والإرادة.

ترسيخ المعرفة
ترسيخ المعرفة

التعلم المبرمج في التعليم الحديث

تسمح لنا إيجابيات وسلبيات التكنولوجيا قيد الدراسة باستخلاص الاستنتاجات التالية:

• تعويد الطالب على الاجتهاد ، ودقة الإجراءات ، يؤدي إلى إبطاء تكوين مهارات مثل إيجاد طرق جديدة لحل المشكلة ، والتفكير الإبداعي ، وطرح الفرضيات الخاصة به ؛

• التعلم المبرمج ليس طريقة عالمية لحل المشكلات ويتطلب تطبيقًا واعيًا ؛

• كطريقة مساعدة ، هذه التكنولوجيا جيدة لحل العديد من المشكلات (التعارف مع المعلومات ، وتعزيز المعرفة ، ومراقبة التعلم وتقييمه ، وما إلى ذلك) ؛

• كما أوضحت الممارسة ، فإن أتمتة عملية التعلم لا تعمل إلا إذا تم استخدامها من قبل مدرس مستعد جيدًا لاستخدامها في الفصل.

امتحان الحالة الموحدة

أيا كان ما قد يقوله المرء ، فإن الاستخدام هو نموذج اختبار للتعلم المبرمج. تم كسر العديد من النسخ في النزاع حول فائدة وضرر هذا المنتج ، لكنها اليوم إحدى الطرق السريعة وبدرجة كافية من اليقين لإجراء سيطرة جماعية على المعرفة.

ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن غالبية الأطفال الموهوبين لا يظهرون نتائج جيدة في الامتحان لأسباب موضوعية مختلفة. لذلك ، فإن المبالغة في تقدير والتقليل من أهمية تكنولوجيا التعلم المبرمج محفوف بالعواقب.

موصى به: