автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Теория и практика моделирования обучения

Автореферат диссертации по теме "Теория и практика моделирования обучения"

///

/уг,--

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕППНА '

II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИ« ИНСТИТУТ тгмеин В. И. ЛЕНИНА

Специализированный со пет Д 113.08.03

Нп пранах рукописи УДК 371.31

ОВАШШЯН Юрий Огапесович

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБУЧЕНИЯ

(13.00.01 — теория п история педагогики)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических паук

Мост.» 1!>8()

- Работа выполнена и Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном педагогическом институте имени В. И. Ленина.

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор В. И. ЛЕДНЕВ

доктор педагогических паук, профессор Т. И. ШАМОВА

доктор педагогических паук, профессор В. П. АНДРЕЕВ

Ведущее учреждение: НИИ Общей педагогики АНН СССР.

сов на заседании специализированного совета Д 113.08.03 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора наук при Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном педагогическом институте имени В. П. Ленина по адресу: Москва, 119435, М. Пироговская, 1. МГПТ1 им. В. И. Ленина.

С диссертацией можно ознакомиться и библиотеке .МГШ1 имели В. II. Ленина по адресу: Москва, ул. М. Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан «............» .............................. 19 г.

Ученым секрепфь специализированно! о coueia

Защита состоится «

»

19 года в

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'В; Программе Коммунистической партии Советского Союза указано,^ что.' "КПСС будет продолжать совершенствовать систему па-родного образования с учетом потребностей ускорения социально экономического развития, перспектив коммунистического строительства, требований, выдвигаемых прогрессом науки и техники"*.

Намеченная решениями ХХУП съезда КПСС перестройка вислого и среднего специального образования главной задачей видит повышение качества подготовки специалистов. В Основных направлениях перестройки высшего и среднего образования в качестве первоочередной задачи указывается на необходимость "осуществить решительный поворот от массового, валового обучения и усиления индивидуального подхода, развития творческих способностей будущих специалистов, опираясь на их самостоятельную работу, активные формы и методы обучения"^.

В Основных направлениях перестройки общеобразовательной и профессиональной школы актуализируется задача совершенствования форм, методов и средств обучения и указывается на необходимость внесения в школьную практику более весомого вклада со стороны педагогической науки.

Совершенствование учебного процесса и повышение его з<;х"-!{~ тизности, приведение методов и средств в соответствие з :срзбо-занияии времони немыслимо без использования более эффектачшх методов исследования учебного процесса, без методов рационализирующих и оптимизирующих содержание и процесс обучения, без широкого применения технических средств.

Актуальность связана с тем, что з настоящее время з дидактических исследованиях паступаот качественно новый зтзп, характеризующийся более глубоким развитой методов и средс-та, используемых для изучения дидактических явлений, требующих применения з качестве инструмента методов, обладающих прогнозирующими воз-

Материалы ХХУП схезда Коммунистической партии Совете;;ого Согаа. И. Политиздат, 1936. - С.166, ^ Основные направления перестройки зисшзй и сродней споцлздт-.иэй ияолы. - В сб.: О рафорае общеобразовательной и про^оссионаяь-иой иколи. - М.Политиздат, 1984, - С.37-63,

иожностями и позволяющие широко использовать перспективные технические средства, такие как электронно-вычислительные машины, телевидение и магнитную запись изображения и звука.

Актуальность связана и с практической потребностью воору-кения учителей, студентов и учащихся педагогических учебных заведений методами объективного планирования, организации и оценки как процесса обучения в целом, так и собственной обучающей деятельности и учебной деятельности учащихся.

История развития человечества показывает, что прогресс основывается на способности замечать "устойчивость и постоянство" как в окружающих предметах, так и в изменениях в этих предметах, то есть явлениях. Устойчивость - это то, что является, или хотя-бы кажется неизменным, регулярным повторяющимся. Наблюдаемые постоянства фиксируются количественными или качественными описаниями.

"Развитие науки - указывает A.A. Дородницин - происходит по ряду параллельных русел. Различные русла начинаются в разное время, но, раз начавшись, всегда продолжаются. Начинается каждая наука с целеустремленного накопления информации об объектах, которые она изучает (.слово "объект" здесь применяется в общем смысле, это может быть явление, понятие или материальный объект в прямом смысле слова). Конечно, человек да и любое кивотное всегда стихийно, подсознательно накапливает информацию (верную или неверную) об окрунающих объектах. Научное накопление информации отличается от стихийного не только своей правильностью (наука тоже может ошибаться), а именно целеустремленностью: накопление производится сознательно, для того чтобы понять сущность объектов и связи ыекду ними".

Любое научное изучение помимо накопления информации осуществляет упорядочение и установление связей и соотношений (качественных или количественных). Эти связи обнаруживаются в результате постоянного анализа накапливаемой и упорядочиваемой информации. Общность связей при этом устанавливается эмпирически и не доказывается.

* См. Дородницин A.C. Математика и описательные науки. В сб. Число и мысль. Вып. 5. - М.: Знание, 1982. С.7-8.

Рассмотренные направления характеризуют описательный период развития науки. Затеи наступает "переход количества в качество". Главной характеристикой этого периода является выделение определяющих связей и соотношений, из которых другие могут выводиться дедуктивно. Переход от "количества в качество" начинается с попыток построения математических моделей, которые могут строиться на каких-то количественно строго определенных величинах. Таким образом, необходимо произвести выделение существенных свойств исследуемого явления и сопоставление им количественно строго определенных величин". Гак появляются два новых русла в развитии науки - установление величин и математическое моделирование ... и начало точного периода моино отнести к тому времени, когда выбранные величины и математические модели достаточно полно и точно согласуются с накопленными фактами".1

Таким образом, историческая необходимость построения модели изучаемого объекта, явления и процесса возникает не сразу,а в период, когда накоплено достаточно сведений и осуществляется переход от "количества в качество". Это является существенным моментом, определяющим потребность в построении моделей. Без накопления достаточной информации построение моделей мояет превратиться в игру фантазии, не имеющей ничего общего с реальностью. Более того, накопленная информация должна быть объективной, значимой и представленной в форме приемлемой для построения модели.

Моделирование обучения рассматривалось с общеметодологи- • ческих^, психолого-физиологических^, дидактических^ позиций в работах отечественных и зарубеяных исследователей.

* См. Дородницин А.А. Математика и описательные науки. В сб. Число и мысль. Вып. 5. - М.: Знание, 1982. С.9.

о

См. Гнеденко Б.В. О математических моделях в- педагогике // Вестник выспей школы, 1972, № II, с» 23-54»* Новик И.Б. Философские вопросы моделирования психики* -Й.: Наука, 1268.-176 с. ^ См. Ительсон Л.Б. Математические я кибернетические методы в педагогике. - М.: Просвещение, 1964* ~ 248 с. Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучоття* - М.: Прогресс,

(продолжение сноски со страницы 3)

1260. - 52G с. Буш Р., Мостоллер Ф. Стохастические модели обучаемости. - .'.!.: Физматгиз, 1962. - 483 с. Паск Г. Обучение как процесс создания системы управления. В кн.: Кибернетика и проблемы обучония. - П.: Прогресс, 1970. - С.25-85. ^ Си. Архангельский С.15. и др. О моделировании и методике обработки данных педагогического эксперимента. - М.: Знание, 197^.-48 с. Борсенадзе Б.В. Оценка эффективности и оптимизации учебного процесса на основе вероятностных модолей. Дисс...канд.пед.наук. - М., 1980. - 177 с. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. - Воронеж.: 11зд-во ВГУ, 1977. - 304 с. Еитинас Б.П. Многомерный анализ в педагогике и педагогической психологии. - Вильнюс, 197I. - 374 с. Воловик П.Н. Проблемы применения методов теории вероятное-то ¡i и «атеистической статистики в педагогической теории и практике. Авгорсф. дне...док.под.наук. - Киев, 1977. - 4В с. Мпхоов B.'.í, Моделирование и методы теории измерений в педагогике. - 'i.: Высшая школа, 1987. - 200 с. Свиридов А.П. Основы статистической тоории обучения и контроля знаний: !и'стод. пособие. - М.: Высшая школа, 1981. - 262 с. Турбо-вич Л.Г. 'Лнфориацишшо-сваантическая модель обучения. -Л.: '.'.зд-BD ЛГУ, 1970. - 177 с.

В этих работах предпринимались попытки, опираясь на психо-лого-'.;изкслогичсские, киборнетическио, статистические и другие пологешш сгроить модели обучения, прогнозировать его развитие и результат. Ь'стественно рассмотрение в качество моделей схем или словесных описаний значительно обедняет возможность серьезного изучения явления. Еце болео на меньший успех можно рассчитывать, когда в качестве модели попользуются перочни каких-либо свойств или качеств, или указаний, которые но приближается дане к алгоритмическим описаниям.

Исдеяъ - это результат схематизации, однако, стопонь этой схематизации вевиоит от общего замысла и целой анализа, от ожидаемой полноты в точности решения. Но во всяком случяо в объекте исследования доякпо быть выделоно основное. Цолвсооб-

разно построенная модель долина отчетливо отражать наиболее существенные черты явления: второстопеннш подробности модель» не воспроизводятся. Таким образом, количественный анализ всегда змоет доло на с реальным явлением во всеН конкретно;' сложности, 3 с результатом более или менее далеко идущоН схематизации. Без научно определенных упрощений нот моделей. В то :.се время "слишком далеко идущие упрощения могут пометать овладения оС-ь-октом, а отказ от упрощений - затруднить познание",1

Если взаимосвязь мекду теорией и моделью носит взаимообусловленный характер (без иодолп нет теории и баз теории пот подели), то взаимосвязь пекду моделью и экспериментом представляет определенный как теоретический, так и практический интерес, ввиду того, что в настоящее время наметились тенденции использования современных математических методов и олоктрошю-вччис-лительпой'техники в планировании и организации натурных и имитационных дидактических экспериментов.

Эксперимент в области научного знания служит теорзитоко-иу пониманию, выявлении сути вещей, толкозашш явлении. С отзИ целью непрерывно совершенствуются сродства и методика экспериментирования, зидопзмоняетсл характер наблюдения и приобретает особое значение фиксация первичной информации.. Эксперимент ~л модель имеют сложную взаимосвязь, которую мопно охарактеризовать как ззаимообратную, взаимообусловленную.

Метод моделирования значительно расширяет возможности пол- ' кого исследования, так как кроме непосредственного наблюдения и экспериментирования дает возможность изучать аналогичные процессы па моделях о последу¡оцим переносом результата исследования па прототип. В дидактических исследованиях моделирование уозот быть использовано для количественной (сравнительной а абсолютной) оценки эффективности планирования и организации учзб-пого процесса в целом и учобно-познавателыш.Ч деятельности п частности; для оценки методов и форм обучения, для оценки при-мапяоиых дидактических материалов от обучающих программ и структуры учебного пособия до конкретных ипструкций, системы заданий и содержания аудиовизуальных пособий; для оценки зспользуо'игс средств обучения; для оптимизация обучения я семения многих других дидактических задач.

1 См. Эксперимент. Нодоль. Тоирия. - Паука, 1582.-С. I'!.

Для развития современного учебного процесса значительный интерес представляет моделирование его структуры как целостной . многоуровневой формации, с известной автономией функционирования отдельных составляющих.

Моделирование структуры обучения необходимо для анализа учебно-познавательной деятельности и ее организации на различных этапах обучения, при изучении различных предметов, включая взаимосвязь обучения с развитием тзорчества и самостоятельности. Существенным является изучение структуры таких важнейших компонентов учебного процесса, как контроль и собщение знаний.

Практическое значение моделирования определяется возможностью корректирования организации учебного процесса до получения окончательных результатов при изучении темы, раздела или учебного предмета в целой.

Моделирование содержания и процесса обучения исходит из рассмотрения в модолыюй форме единства и развития, общего и частного, выявления связи между качественной и количественной • сторонами сущности обучения.

Главным и определяющим в необходимости модельного изучения явлений, связанных с процессом обучения, служит диалектическое понимание необратимых изменений в процессе обучения, в отсутствии возможности получения данных на одних и тех же испытуемых. Другими словами, при каждом сборе данных происходят необратимые изменения в познавательной деятельности учащихся и повторное выявление одних и тех же состояний на одном и том же контингенте обучаемых практически невозможно.

Моделирование, являясь по свооыу характеру точным количественным методом, обладает прогностическими возможностями, позволяет изучать разнообразные ситуации на основе модельного экспериментирования (имитация, игровые ситуации) представляет существенный интерес для будущих учителей.

В теории обучения моделирование позволит выявить тенденцию и установить характерные взаимозависимости, которые могут стать составной частью теории. Для более глубокого понимания изучаемого явления существенное значение имеют выводы, полученные на основе моделирования. Другими словами, моделирование предпола- . raer включение моделей в процесс создания теории, а модели яв-

ляются предварительной ступенью при построении теории.

Модели сложным образец связаны с научными гипотезами. С одной стороны, гипотезы могут рассматриваться как намалыше ступони построения моделей, а с другой, модели следует рассматривать в качестве формы проявления гипотезы.

Познавательная ценность моделей заключается в том, что, синтезируя уже познанные закономерности, они позволяют прогнозировать развитие явления или процесса и получить ранее неизвестные сведения на основе логических и математических выводов.

Практическое значение моделирования обучения и учебного процесса заключается в том, что появляется возможность устанавливать существенные взаимосвязи и взаимоотношения ыенду компонентами (структуру и функциональные зависимости между элементарными составляющими), выявить взаимодействие между уровнями (процесс на нижнем уровне создает фон и определяет условия протекания процесса на более высоком уровне)1. Следует также особо выделить то положение, что при модельном изучении обучения и учебного процесса, можно переходить от описаний вербальных к количественным взаимосвязям, определить эффективность, выявить оптимальные условия организации обучения,, обеспечивающих достижение заданного уровня усвоения изучаемого учебного содержания с заданными качествами..

В свете изложенного, анализ научно-педагогической литературы и потребность педагогической практики позволили сформулировать проблему исследования в виде следующих положений:

- каковы возможности применения моделирования в качестве •инструмента объективного теоретического>и экспериментального исследования процесса обучения, как многокомпанентного явления и многоуровневой формации;

- каковы формы количественного описания взаимосвязей существенных компонентов, характеризующих организацию обучения во времени и пространстве результатов;

- как оценить эффективность и оптимальность обучения и учебного процесса;

- каковы формы презентации содержания учебного материала, соответствующие теоретическому и практическому овладению этим содержанием;

- каковы возможности и перспективы использования моделирования в совершенствовании методов и средств накопления первичной информации об обучении и учебном процессе;

- каковы требования к техническим средствам фиксации информации об учебном процессе, обеспечивающие минимальные потери, исходя из их технических возможностей, а также психо-физио-логических качеств наблюдателя.

Объектом исследования является обучение, его содержание, планирование и организация.

3 качестве предмета исследования рассматривается моделирование процесса обучения, его структуры и функционирования, эффективность и оптимальность, содержание обучения и формы прозонтегтл этого содержания, планирования и организации, а также как мот од дидактических исследований.

Цель п с с л е д о е п I; и я состоит г установлении способов исполь-истодов моделирования в рошонпи актуальных задач теории и практики обучения; в использовании моделирования как ио-тода исследования дидактических явлений; в разработке теоретических основ моделирования обучения и учебного процесса; в определении конкретных аналитических зависимостей пригодных для практического применения в решении задач планирования к организации обучения к учебного процесса.

В соответствии с цолью исследования били сформулированы следующие задачи:

- установить познавательную ценность моделирования в системе истодов и средств дидактических исследований;

- использовать моделирование для выявление уровней, элементарных составляющих, существенных взаимосвязей и взаимоотношений, характеризующих обучение как иногокомпанвитную и многоуровневую формацию и построить вероятностную модель обучения;

- интерпретировать параметры модели обучения в терминах планирования в организации обучения, определить эффективность процесса и установить критерии ого оптимальности;

- выявить возможности и ограничения истодов анализа и спнтоп! учебного материала, построить теоретическую систему учебного содержания., формы его презентации в соответствии с характером усвоения, разработать методику количественном оценки презентации учебного материала и проворит?, оо з*<Т-вк-

гивность экспериментально;

- разработать систему организации обучения на основе контроля с заданной частотой, соотнести построенную теоретическим

путем систему с практикой организации обучения;

- выявить значение моделирования в планировании и осуществлении дидактического эксперимента, в сборе и обработке данных;

- разработать теорию и создать систему информационно-технических средств для сбора первичной информации об обучении и учебном процессе, а такке методику ео использования в изучении обучения и учебного процесса.

Гипотеза исследования заключается в том, что используя метод моделирования в качестве метода дидактического исследования и описывая процесс обучения как многокомпанентнуп и многоуровневую формацию на осново моделирования морфологических, функциональных и информационных составляющих, могхно определить количественные показатели, необходимые для планирования, организации и предсказания результатов этого процесса-

Руководящими положениями для рассмотрения обучения как многокомпанентной и многоуровневой формации служило марксистск ленинское учение о диалоктике природы и общества л, в частности, теория познания и ленинская формула "От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике...". При моделировании обучения мы исходили из рассмотрения в модельной лорме единства л развития, общего и частного выявления связи менду качественной и количественной сторонами сущности обучения и включение этих-моделей в процесс создания теории обучения.

В соответствии с логикой исследования использовались следующие методы: изучение и анализ исследований и публикаций по философским, физиологическим, психологическим, дидактическим аспектам обучения и метода моделирования; системный подход, прескриптивные и дескриптивные модели с использованием вероятностных, статистических и логико-функциональных зависимостей, а также метод графов; реальпда (.натурные) и машинные эксперименты для проверки разработанных (прескриптивных) моделей; наблюдение и регистрация (фиксация) порвичной информации об обучении и учебном процоссе с использованием технических средств (телевидения и видеомагнитной записи); анализ и построение дос-

криптивных моделей организации обучения.

Органпзацчя по с лед ования. Исследование проводилось в несколько этапов и в разных направлениях, начиная с 1966 года.

Ка первом этапе (1966-1969 гг.) изучалась возможность применения моделирования для решения конкретных задач, связанных с обучением, строились вероятностные модели, описывающие ди-наиику формирования умений. Исследовались прогнозирующие возможности этих моделей и сопоставлялись с экспериментальными данными.

Нп втором этапе (1970-1976 гг.) Исследовалось применение моделирования для выявления уровней, элементарных составляющих, существенных взаимосвязей и взаимоотношений, характеризующих обучение гак многоуровневую и кногокомпанектную формацию, разрабатывалась вероятностная модель организации обучения. Выявлялись возможности и ограничения методов анализа и синтеза учебного содерааглш и формы презентации в соответствии с характером усвоения. Разрабатывалась система организации обучения на основе контроля с заданной частотой.

На третьем этапе (1977-1984) создавалась материально-техническая база экспериментального исследования разработанных теоретических положений. Был создан талевидеомагнитофонный комплекс в школе К? 47 Ленинского района г. Москвы, а также система шлолидоипя в лабораториях кафедры технических средств обучения НГПИ км. В.й.Ленина. Разрабатывался и создавался экспериментальный дидактический материал. Выявлялась возможность использования метода моделирования для планирования и осуществления как натурного дидактического эксперимента, так и машинного эксперимента.

На четвертом этапа (1984-1988 гг.) обобщались результаты исследования по моделированию структуры, содержания и процесса обучения.

База исследования. Экспериментальная работа осуществлялась в средних школах Москвы (а 47,158,414,669), в школах Комсо-иольско-ад-Аыуро (№. 15,50), средних специальных учебных заведениях Минчерыота УССР (1974-1985 гг.), Люберецком техникуме сельскохозяйственной техники (1972-1976 гг.), НГПИ им. В.II.Ленина (1969-1988 гг.), где в процессе занятий со студентами и

з ходе педагогической практики проверялись как теоретические положения исследования, так и практическая значимость моделирования обучения. В период с 1978 по 1982 гг. читался спецкурс сгудентам четвертых курсов физического и педагогического факультетов МГПИ им. В.И.Ленина, а такке аспирантам кафедры технических средств обучения с 1578 по 1286 гг. Проводились сони-нары для преподавателей высших, средних и средних специальных учебных заведений и профессионально-технических училищ в точение ряда лет.

Положения,выносимые на защиту. В соответствии с поставленными задачами защита подлежит, в первую очередь, сама идея использования моделирования для изучения обучения, а такке для планирования, организации и прогнозирования учебного процесса и оценки его эффективности.

1. Моделирование как метод дидактических исследований, который объединяет теоретическое и экспериментальное изучение дидактических явлений и позволяет исследовать обучение на моделях с дальнейшим- использованием полученных результатов для организации и совершенствования учебного процесса.

2. Модель обучения, которая представлена как целостная система и описывается с морфологической, функциональной и информационной точек зрения на психо-физиологическом, психологическом и дидактическом уровнях дискретно зо времени, определяемый цикличным характером процесса усвоения знаний и формиро-

. вания умений, а такяе пространстве результатов в виде вероятностной моры, характеризующий состояние обученносхи.

3. Логико-формальная иодель организации обучения на основе контроля с заданной периодичностью, в которой контроль выступает в качестве фактора активизирующего обучение, а так, за распределение контрольных мероприятий, обеспечивающих получение необходимой и достаточной информации о ходе обучения для ого прогнозирования.

'к Теоретические основы разработки ц применения ппфоруз-циоипо-техяическях средств (звукотохкпчоекпо сродства, тслззм-депкэ, зцдооааглятяая запись) для сбора информации об обучении я учебном процессе.

Настоящее исследование проводилось а 'тесной связи с об-дегосударсюошгааи задачами л планами иэдчной работа ка£одрн

технических средств обучения МГШ1 им. В.¡1.Ленина. Тема исследования имеет номер государственной регистрации ¡¡> 01.082.90229617 и инвентарный номер ;й 02С7.00331284.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования.

1. Теоретически обоснован и практически использован метод моделирования для дидактических исследований. Показано, что, используя моделирование, можно болоо глубоко изучать дидактическое явление как теоретически, и экспериментально выявлять не только тенденции, но и устанавливать существенные взаимосвязи. Установлено, что модели являются необходимой предварительной ступенью создания количественной теории обучения.

2. ыетод моделирования использован для теоретического обобщения существующих научных подходов к описанию обучения. Обучение продставлоно как многокомпонентная и многоуровневая Формация. Установленные существенные взаимосвязи и взаимоотношения между компонентами (построена структура и выявлены функциональный взаимосвязи между элементарными составляющими). Выявлено взаимодействие мс;;;ду уровнями, которое выражется в том, что существенные факторы на каждом уровне функционируют

в виде комплексов, создают фон и определяют условия для процессов, протекающих на болос высоких уровнях. Установлено, что процесс обучения с точки зрения планирования, организации и управлония следуот рассматривать дискретно во времени, а результат вероятной мерой, характеризующей состояние обученности,

3. Построена вероятностная модель обучения, которая определяет взаимосвязь между вероятностью правильных ответов от начальных знаний и скорости обучения. Получена зависимость меры влияния на результат обучоиип формы сообщения учебного материала и контроля с определенной частотой (периодичностью). Установлена зависимость частоты контроля от ожидаемого числа правильных ответов (чем выше успешность обучения, тем роже контролируется деятельность обучаемого). Получена также зависимость максимального числа упрапноний или повторений для обеспечения увоеыя учебного материала с вороятностыо понзло-ния заданного количества правильных ответов.

Установлена математическая зависимость, характеризующая эффективность обучения, которая может использоваться для ицон-

•ш так реально протекающего процесса, так и для сравнительной оцеяаи методов, средств а фора организации обучения.

Построена вероятностная модели знборз оптимальной формы организации обучения. Разработаны методика и алгоритм, использование которых позволят применить ЗЗМ для зыбора оптимальной ■5ориы организации обучения.

Теоретически обоснован и практически иопользочаи метод '/.аитациояного моделирования для выявления соответствии форм презентация учебного материала формам организации обучения м уровню усвоения. Имитационная модель выступает з качество двойника рассматриваемого явления, а ого исследования позволяет получить такие кэ зыводы, что и при исследовании реального процесса, протекающего при соответствующих услозлях. Показано, что используя имшацношшй эксперимент, миипо предварительно изучить взаимосвязи в дидактическом явлении, выяшиз существенные (главные, определяющие), и в дальнейшей при промдоиии реального эксперимента ориентировать только на эти взаимосвязи.

Показано значение модели дидактического лзлзшлл о экспериментальной исследовании. Построен алгоритм планирования дидактического эксперимента, основанный на сочетании штомагп-чэского л опытне-иигуптивлого подходов.

5. Пострсола модель организации обучения :;а эа:юрао контроля с заданной периодичность». 3 подола контроль згзгупзог

э качества фактора, эхгдвизирук'чвгоейучотю. Получены чмелон-:п:е значения основных параметров, харэнтризущио -лтата границу условий организации обучения. 'Лопользул эти нарзаогрн, здЗ-•доио временное распределение зозгролъпнх иоропраяззЛ, кзхорко оризнтироваиы яя получоизо необходимой л деемгопюл зя^-орк-щна о хода обучения Дальнайыого ого прогнозирования.

6. Разработана Погодина посгрсан'яя структуры упобзога каторгала, получали аналитически зазясимостя, '.гаракззр^зупцпэ сбгса п слолность, распределение зго изучения эо др&изи. Ол-роделош Фории прззотации, сосгзоюгву:-:^» характеру ;алсопил. Уточнена сущность принципа наглядности,

7. Разработана хаория, создана окстана и и-ио^та кппс-'г,-зопапия 'лифоркапаоиио-тзхицчоейах еродегп ((ол-элядокля, зядоа-'.'агпнтной записи я эмчиелнтолыюй техники) •'М,тп т^ттчпп'! информации об гбучшшл л уюбпеп лроцзосо-.

Практическая значимость исследования состоит в том, что

- разработан и предложен для использования в исследовательских целях инструмент как для теоретического, так и для экспериментального изучения обучения и учебного процесса;

- предложенная система позволит как исследователям в области дидактики, так и практическим работникам в области образования планировать, прогнозировать, накапливать данные и извлекать из них значимую информацию для совершенствования учебного процесса;

- теоретические положения и практичоскио рекомендации, разработанные в исследовании, дают возможность планировать и организовывать обучение с ориентацией на объективные структур-но-функциог.альныо и временные характеристики процесса обучения, содержания учебного материала и формы презентации в соответствии с характером усвоения, обеспочить формирование знаний и умений на заданном уровне с определенными качествами.

Получонныо автором теоретические положения в хода исследования нашли отражение в разработке и создании методических рекомендаций, объем которых составляет болое 45 печатных листов.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на марксистско-лоиинскую методологию; теоротичоской разработкой и экспериментальной проверкой основных подоконий; корректностью примонпоммх методов: систомпо-струкгурний анализ, математичоское моделирование, натурный и машинный эксперимент.

В процоссо исследования использовался опыт моделирования в экономике, социологии, биологии, технике, психологии. Разра-. батываомыо модели обучения в психологии послукили основой построения собственник модолоП, связанных с организацией обучения и получении соответствующих математических зависимостей.

Получонныо в исследовании результаты уточняют данные, имеющиеся в области психолого-подагогических наук. Тип, уточняя активизирующую и прогнозирующую функции контроля, получена зависимость результата усвоения от частоты контроля, формы презентации учобного материала и исправления ииибок. Получено такжо распроделенио контрольных мероприятий, обоспичивпгач.их максимальную прогностическую возможность и зависимости от иг>ъ-ема изучаемого материала и лромони обучения.

Полученные математические зависимости эффективности и оптимальности организации обучения нашли подтверждение в многочисленных исследованиях.

Распределение времени выполнения практического действия, полученное экспериментальным путем, зависит от формы презентации учебного материала и характера усваиваемых дойствий. При соответствии формы и действия наблюдается существенны-'! сдвиг в сторону меньших временных затрат, а при несоответствии - в сторону больших временных затрат, то есть распределения не подчиняются нормальному закону. Такие установлено, что после нескольких повторений, распределения выполнения времени практических действий приближается к нормальному независимо от формы презентации учебного содержания. Этим подтварядается положение, характеризующее высокую стабильность обучения-фундзмен-тального свойства человека.

Вычисленные с помощью модели данные распределения времени' по основным этапам организации обучения при изучении учебного материала, структурированного на основе предлагаемой в исследовании методике, совпали с результатами, полученными на основе анализа работы опытных учителей.

В соответствии с тематикой исследования под руководством автора подготовлены и защищены Э кандидатских диссертаций.

Внедрение результатов исследования.

Разработанные в диссертации теоретические положения и конкретные негодики изучения обучения и учебного процесса использовались многими исследователями и практическими работниками для решения конкретных научных и практических задач. Для разработки программ учебных предметов, планирования и организации учебного процесса, аудиовизуальных материалов, обучающих и контролирующих программ.

На основании исследования Научно-методическим кабинетом по среднему специальному образованию Министерства высшого и среднего специального образования СССР были разработаны рекомендации по эффективной организации учебного процесса на основе применения технических средств обучения (1382 г.).

Совет по оценке качества подготовки специалистов при Ленинском РК КПСС Москвы в 1984 году рекомендовал высшим учебным заведениям района использовать разработанные в исследова-

кик положения для планирования, организации к оценке эффективности учебного процесса.

Результаты исследовании систематически внедрялись в учебник заведениях Миичермета УССР с 1976 года.

Отчет автора по научно-исследовательской работе на теку "Теория к практика моделирования структуры, содержания к процесса обучения" был затребован Минпросом СССР (письмо й 16716-5/11 от 26 . 05.1987 г.) для передачи странам Совета экономической взвшопшоци.

Материалы исследования систематически обсуждались на Ленинских чтениях ПГПИ ии. Р..И.Ленина на секции психолого-педагогических кафедр и получили одобрение.

СОДШШШЕ Д'ЛССЗРТАЦМ И ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Дпс-сиртациг состоит из хвсдспия, трех разделов (шести глпв}: сскквчснкп п библиограф™, излононе. но 43 2 страницах, содержит ]" 7 таблиц, '2 1 рисунков и 3 8 форыул.

Ее введет! обосновывается актуальность проблопы и ее сек"! с соЕроионшш задачами советского общества к педагогической пауки, рассматриваются вопросы организации к котедккк пссесеовшшп.

П пог.во:,: рагдоле "Моделирование и система 1:0годов иссло-доваппп обучения и. учебного процесса" х главе "Состояние к ■ гелдспр-лг о::г.с£.1!НЕ обучения и учебного процесса" анализируются опг.егши: учеипк па психофизиологическом, психическом, системно!.: урогг.ях, а также сущность дидактического описания обучение Е результате анализа выявляются тондонцки описания, лпщюглглпатс на выявление элементарного составе., их взаимоот-иоиекки (структуры) и взяимоевпзой (Функции)« характеризующих устоГтапос'л. г. постоянство,

Совро?:ш:пое состояние общества, науки и техники, потроб-пост!- г высокообразованных специалистах но всех сфорах доя-голъкослз человека поставили аадачу существенного еовирпоист-

ВОиСИ:'.!: ССл'ЧО!ШЯ.

Б ппс1'сл:;об громя описание процесса обучения осущосгвлг.-стся главны:; образом не основе эмпирически шконлошшх знании; "1'.С1!Сртш1Х оценок, фориируеиих на основе епшюцониа н ептппа-

лиза, изучения практики учебных заведений и учителей; экспериментального исследования форм организации обучения методов и средств; теоретического осмысления накопленных сведений. Формируемые при зтем общие тенденции и закономерности, носят вербальпо-олисатольный характер, позволяют устанавливать лииь общие контуры процессов,'без долиной конкретизации и детализации. Существенным недостатком таких описаний является отсутствие возможности прогнозировать результат обучения. В связи с изло- • непнш, Еспсльзсганио методов, объединяющих эмпирические знания и прогнозирующие возможности теории стало насущной необходимостью описания обучения.

В педагогической психологии, в теории обучения и других областях педагогики кирокс используются различные подходы и методы, оправдавшие себя при систематизации знаний, в том числе и истод исдедировшш. Эти котодн дня педагогической неуки ценны ici/., что на их оспою б исследования проникают подходы точных областей задний. Это, в первую очередь, необходимо для моделирования обучения в целях теоретического отображения определенных сторон обучения, решения тех или иных дидактических задач.

Моделирование обучения представляет собой важное направление в дидактике. Это направленна пока еще только утверждается и ЕавосЕываег позиции. Хотя успехи еще не так значительны, однако перспективы достаточно пени. Значение коделой заключается г ÏOIi, 41 с окк позволят; подюргатг проЕорко те основания, на которых строятся исходные понятия и птотегы, связанные с обучение»: п льтонить^озкокноегь их практического примонония. Использование дашшх, полученных пе моделях для построения теории учебного процесса Судет возрастать в зависимости от углублен»: аналогии кекду моделью и прототипом.

Испогьзогяиис истода моделирования б исследовании обучения и учебного процесса не дань моде, а необходимость, связанная, с характере'.! ссврспоннкх проблей организации к управления учо-

II1ICM.

Модслпрсгсппе по возможности является необходимым

:ir.r)поп т. систсме методов и средств исследовании ооучония к учебного процесса. Успешной припенонпр моделирования предполагав! '.тгильзовянио всей совокупности методов исследований.

Пе своой сущности обучоние является многоуровневой и многокомпонентной целостной формацией и должно рассматриваться с морфологической, функциональной и информационной точек зрения, то есть системно. Определяющие факторы на каждом уровне функционируют в виде комплексов и создают фон или условия для процессов, протекающих на более высоком уровне. Процесс обучения с точки зрения планирования, организации и управления следует рассматривать дискретно во времени и пространстве ре- • зулматов.

Состояния и тенденции развития описаний процесса обучения з диосертации рассмотрены на трех уровнях, а именно: психофи- ■ апологическом, психологическом и дидактическом. Необходимость такого рассмотрения определяется тем, что каэвдый уровень опирается на основные закономерности предыдущего и вносит взаимосвязи, которые не могут быть сформулированы на предыдущем уровне. Если, например, психофизиология указывает, что происходит при запоминании и каковы механизмы обучения и памяти,- то поихология (в понимании обучения) занимается "...проблемами введения изучаемого содержания в долговременную память, хранение его в этой памяти, извлечения оттуда и надлежащей интерпретации".^

Дидактика занимает особое положение только в организованном процессе учения - .обучения. Дидактические принципы приобретают свою значимость в организации процесса формирования таких качеств обучаемого как знания и умения. Дидактические принципы являютоя руководящими положениями в обучающей деятельности.

В диссертации на основе систематизации накопленных знаний в теории обучения формулируются основные закономерности обучения, характеризующие его протекание во времени и пространстве результатов. Показаны структуры контроля и организация обучения.

Сложность и многогранность обучения требует использования такого математического аппарата его описания, который бы привел к ощутимому успоху при изучении многочисленных и разнообразных

* Лисдей П., Норман Д. Переработка информации у человека. -М.: Мир, 1974. - 287 с. '

явлений, возникающих на основе действия большого числа мало зависимых между собой факторов, сравнительно малое влияние каждого из которых на поддается индивидуальному учету.

В диссертации исследовано проблема применимости моделирования к исследованию обучения, характеризующегося как стохасти- • ческий процесс. Установлено, что формы описания и характеристики процесса обучения при его моделировании будут полноценными, если они заключают в себе единство и взаимосвязь объективных . качественных и количественных показателей, главным же выступает отраженно качественной стороны, поело чего учитывается и количественный аспект. Рассматривая различные уровни описания обучения, способствующие установлению рзгулярностой, выявлению их повторяющихся особенностей, в диссертации выделоны вербальные и количественные описании. Показаны познавательные возможности моделирования как формы отражения действительности, как познавательный метод, необходимый для упорядочения накопленных сведений и развития знания.

Подчеркивая познавательные возможности количественных' описаний таких как: возможность выразить выделенные свойства обучения и их взаимосвязи в видо аналитических зависимостей; способность предсказывать, исходя из установленных количественных характеристик и зависимостей, возможные измоношш и т.д. В диссертации обосновывается допущение, что адекватным математическим аппаратом, позволяющим описывать и вскрывать закономерности обучения, аналитически представлять их является аппарат теории вероятностей. Как показывает практика при изучопии пилений, евпзанннх с обучением, приходится обращаться к вероятностным и статистическим продставлониям, то ссть иаучио-тсоретичсскоо обоснованно этих явлений требует опоры на диалектику возможного и деСстзитольпого. Действительность жо находит отраконие в част.ости событий, которые для обучения зависят от мнокостпа причин. Эмпирическое изученио частоты событии, связанных с обучением, позволит выводить все большее число реальных явлений, обладающих устойчивостью и характеризующих сущность обучения. Чпслоннап оцонка вероятностей событий л тоории вероятностей как раз и осуществляется этой часто-то!':.

Таким пгЧгтзом, пнлимип, хпрактирпзугощко обучение, допус-

какя вироятностниэ единицы измерения. Вероятностна характер процесса обучения обосновывается и тан, что в настоящее зрамя механизмы пореработки информации человеком изучены недостаточно.

Опираясь на объективно фиксируемые результаты обучения, которые могут быть интерпретированы в терминах теории вероятностей, и формализуя динамику их становления на основе цепей Маркова, построена вероятностная модель обучения, которая вскрывает-взаимосвязь между вероятностью правильного ответа (Рк) яри к-ои контроле от начальных знаний ( ^ ) я параметром, характеризующим сам процесс обучения который показывает

скорость обучения. Матэнатически эта зависимость выглядит та1: рЛ=. ^ 1 • На основе згой общей модели получа-

ны зависимости меры влияния на обучение формы сообщении учебного материала и контроля с определенной частотой (периодичностью). Вероятность правильного ответа в этом случае будет определяться следующей математической зависимостью

где Р0 - начальная вероятность неправильных ответов; ^■гИ./гл периодичность (частота) контроля; - количество эдинозро-

менно контролируемых элементов знаний; VI/ « общзэ количество изучаемых элементов знаний; С - количзстло возможны;! огглбок, Получана зависимость частоты (периодичности) контроля 01 разности Уп — С , которая характеризует количество правильных ответов' при контроле, которая приведена в таблица

Утл- с

Дидактический смысл этого распределения заключается а том, что чем вшэ успэынссгь обучения", теч реже контролируется деятельность обучаемого. Анализ данных; позволяв* ионлтъ своеобразие зависимости ¿спаапооти обучения от частоты контроля.

■ Получана также зависимость максимального числа упражнений или повторений ( К ) для обеспечения усазааал учебного латорд-ала на заданном уровне . , тдо

О | » язличипа характеризующая отноыониз /

Из этого математического выражения видно, что повторяемость зависит от сЬСу . Так при > находящемся в пределах

от.О,45 до 0,65 требуется одно повторение; при 0,35 - два; при 0,25 - три; при 0,15 уже требуется пять позтореняй.

На основе вероятностной модели наИдена математическая зависимость эффективности обучения КэГ) =1(1 - оЦ, с использованием соответствующих статистик правильных и неправильных ответов ^ - Т/( 2 +Т); р - 2/(2 4Т) оС - Н/т<\> ,

-л/Сг^тут2-]^

где 2 - ебцее число правильных ответов до последней ошибки;

^ - обцео число неправильных ответов; Д/ - количество обучаемых; " л " - знак над буквой обозначает, что это оценочное значение; К - натуральное число, характеризующее допускаемую точность измерений, равно 1,2,3...

С системной точки зронил, если обучение рассматривается-как организгавэшшй процесс с устойчивой структурой и направленный на достижение заданного результата, то сам результат, характеризующийся эффекгшшоегьв описыааотся вероятностной зависимостью. Поэтому вероятностный крит,ер;Ц; эффектишости является объективно;'! оценкой процесса обучения. Этот крпториН применим для оцонкп как реально протекающего процесса, так и для сравнительной оценки различных методов, средств и форм организации.

Оценка эффективности обучения осуществляется на основе вычисления коэффициента эффективности и сравнивая ее значения с Рдос = 0,6 , предложенный »1. Лингартоп в качество достаточной вероятности. Если Кдф = 0,6 - обучение эффективно. При КЭ,Т( ^ 0,6 - процесс обучения нельзя считать эффективным. Для сравнительной оценки эффективности различных методик, сродств и форм организации обучения вычисляется коэффициент эффективности для каждого случая и вычисленные значения сравниваются.

3 организации обучения существенное значение пмоег оптимальность выбора методов, средств и форм организации обучения, обеспечивающих достижение запланированных результатов. В настоя-

том исследовании на основа анализа проблемы соотношения методов и организационных форм установлено, что отсутствует единство терминологии в атом направлении. Одни говорят о формах, другие о видах, некоторые о методах обучения, инея в виду з большинстве случаев одно и то же. В даннсм исследовании при-дерлизались того мнения, что все виды занятий - это формы организации обучения и через них реализуются методы.

В результате длительного экспериментального, теоретического и опытно-практического изучения обучения пришли к выводу, что в основа форм организации лецат два важных организационных принципа - это организация обучения на осново "контроля о заданной частотой" и организация на основе "решения проблем'1. Что же касается "пилоялтельиых" или "отрицательных" сторон организационных форм, то их следует охарактеризовать возможными дидактическими потерями. Такой подход позволил определить критерий выбора оптимальной формы организации обучения. Форма организация считается оптимальной, если ei: соответствует минимум средних потерь. На основа формализации построена вероятностная модель выбора оптимальной формы. Разработана методика выбора формы и алгоритм, на основе которого составлена программа для SSM.

Многократное применение разработанных моделей при различных формах организации обучения в начальной, средней и выссей школе, а такие в средних специальных учебных заведениях, дают основания утверждать о целесообразности и необходимости их применения в качестве инструмента количественной оценки эффективности обучения и выбора оптимальных вариантов его организации.

В недалеком будущем существенное место в исследовании обучения должно занять имитационное моделирование, которое связывает теорию, эксперимент и опыт, как иетод псевдоэкспершменталь-ного изучения дидактических явлений на модели с использованием электронно-вычислительной техники.

В диссертации обосновывается необходимость в имитационном иоделировашг/. обучения. Приводится описание применения имитационного моделирования для выявления соответствия форм презентации учебного материала и форм организации обучений по усваи-ваоноыу содержании и уровни усвоения, В качестве додали для

имитирования использовалась модель организации обучения на основе контроля с заданной периодичностью (частотой). При построении имитационной модели делаются предположения о численных значениях параметров (характер и закон распределения), которым предписываются различные значения в процессе имитационного эксперимента. Вто позволяет'осуществлять малинный просчет всех частных случаев. Для имитирования использовались экспериментальные данкыо (результаты реальных экспериментов). Имитационная модель является в какой-то мере "двойником'1 рассматриваемого явления, а его исследование позволяет получить такие яо или почти такие же выводы, что и реальный процесс, протекающий при соответствующих условиях.

В разделе "Моделирование форм презентации учебного материала и контроля усвоонпп" рассматривается моделирование содержания изучаемого материала, распределение ого во времени и определение форм презентации, соответствующих характеру усвоения.

В первой главе "Содержание учебного материала, его элементный состав и структура" рассматривается модель содержания' учебного материала как представление изучаемого содержания в наиболее простой и приемлемой для восприятия данным контингентом учащихся форме.

Предметы и явления, окружающие обучаемого, выступают в своей естественной форме для изучения. Предметная форма представления является естественной, слопной, часто трудно познаваемой. Однако при соответствующих упрощениях, создании искусственных условиях и применения определенных средств наблюдения и фиксации, естественно-предметная форма станет приемлемой для восприятия и изучения. Особое место в учебно-познавателышй деятельности занимают понятия, которые зафиксированы словами. Понятия информационно емки и неоднозначны для восприятия. Поэтому для их усвоения необходимо специальное обучение..Другой формой представления содержания изучаемого предмета является симголическая. Как правило, она отобранает сущность при достаточно развитой теории. Для перечисленных форм представления изучаемого материала слодуеФ указать на их наглядность. Мера наглядности указанных форм различна. Наглядность необходимо рассматривать в относительном и абсолютном аспектах. Оносг.таль-ность наглядности определяется субъективностью переработка ип~

формации человеком, она следует из самого процесса восприятия. Абсолютность связана с информацией о предмете изучения и характеризуется мерой выражения сущности формой. Информация о предмете в идоале - это обцечоловеческие знания, а для практики обучения - это адаптированные к учебно-познавательной деятельности знания о предмете. Естественно, что не может быть и речи отождествления знаний о предмете с информацией о нем. Здесь существует сложная зависимость и рассмотрение этого вопроса не входит в наиу задачу.

Теоретический анализ проблемы и экспериментальное изучение соответствия форм презентации характеру усвоения, позволили сделать вывод о том, что структура содержания изучаемого материала, в первую очередь, должна отражать ту теоретическую основу, вокруг которой концентрируются параметры и свойства, наблюдаемые непосредственно или с помощью специальных средств и, которые находят практическое применение. Такой подход дает возможность решить ряд задач, связанных с самими формами представления учебного содержания, так и организацией учебно-познавательной деятельности, [.¡окно определить объем и сложность содержания, распределить по времени изучения, выявить внутри предметные и ыежпредметныо связи, рационализировать последовательность изучения, установить необходимый наглядный материал и всевозможные демонстрации; создавать обучающие и контролирующие программы; обеспечить наиболее эффективные способы хранения в памяти электронно-вычислительной техники; создать различные аудиовизуальные пособия.

Экспериментальной проверке подвергались формы презентации учебного содержания. Было установлено, что, во-первых, форма презентации содержания и форма усвоения должны соответствовать друг другу, это соответствие должно соблюдаться и по отношению к уровню обучения; во - вторых, форма презентации учебного материала не может рассматриваться вне связи с вызываемыми представлениями, образами, установками, настроением, позициями и т.п.; в-третьих, для управления процессов обучения на основе учета объективной роли избранной формы презентации учебного содержания и, следовательно, для определения самой формы, необходимо ставить в соответствие форму презентации ¿одеряания и форму усвоения этого содержания с .процессом переработки ин—

формации обучаемым (индивидуальный опыт, личностные качества), а также о теми установками (готовность, настроение), которые возникают е процессе изучения данного содержания в заданной форме; в-четвертых, при определении формы должна быть точная ориентация на конечный характер деятельности обучаемого, в ко- • торой реализуется изученный материал; в-пятых, презентация учебного материала должна быть эмоционально окрашенной, что активизирует обучение и обеспечивает усвоение учебного материала в его опредмеченном и деятельном выражении с ориентацией на сопереживание, наслаждение и боль.

Моделирование организации и управления обучением является ■ одним из существенных практических выходов исследования. Зти вопросы изложены в главе "Моделирование контроля знаний".

Теоретический анализ и практика обучения позволили установить, что обучепие будет успешным, если в формах организации реализуется решение проблем или осуществляется на основе контроля с определенной периодичностью (контроля с заданной частотой). Последней форме организации в исследовании уделяется основное внимание.и строится ее математическая модель. Результат обучения и распределение времени по этапам учебной деятельности представлены следующими зависимостями

р'-ьРо^ЧГ""""

Г-< I-«

где Р - вероятность правильных ответов; Р0 - начальная вероятность неправильных ответов; сЬ( - показатель, характеризующий меру влияния сообщения на вероятность появления правильных ответов; показатель, характеризующий меру влияния орга-

низации процесса исправления ошибок на вероятность правильного ответа; \) - частота (периодичность) контроля; УТ\ -'количестве единовременно проверяемых элементов знаний при одной проверке; ■ С - количество возможных ошибок; Т ~ общее время, огводоннио на обучение; - время, необходимое для

(Лк'бгу.чшя одного рлемзата знаний; I - время, необходимое

для выполнения задания и контроля одного элемента знаний на заданном уровне усвоения; Хи1 ~ вРеыя) необходимое для исправления допущенной ошибки; п, - количество изучаемых элементов.

В данном случае контроль рассматривается как активизирующий фактор, обеспечивающий усвоение учебного материала. Наихудшими условиями, характеризующими организацию обучения на основе контроля с. заданной частотой следует считать, когда основные параметры будут иметь следующие значения ГЛ =5; С » 3;

-Ьс = 2Т/3 Уъ ; "Ьк = т/б уV ; -¿4= т/6 ^ • Частота контроля будет равна уг/т , а максимальное число ошибок

Используя наихудшие условия организации обучения, можно рассчитать распределение контрольных мероприятий, обеспечивающих шс максимальную прогносгичность. В этом случае распределение контрольных мероприятий должно соответствовать следующей зависимости

контр. 12345678 время ОД77Т 0,306Т 0,422? 0,518Т 0,597Т 0.667Т 0.772Т 0,810Т

где Т - время, отведенное на изучение темы, раздела и.т.п. Из' данных распределения контрольных мероприятий видно, что первые два контрольных мероприятия можно не проводить, так как в этом случае еще не накопился достаточный объем знаний, чтобы делать какие-либо прогнозирующие выводы. Прогнозирующие функции последних контрольных мероприятий также резко снижаются в связи с тем, что за оставшееся время исправить создавшееся положение практически невозможно.

Разработанная в диссертации методика построения структуры учебного материала совместно с организацией, обучения на основе контроля с заданной частотой была использована для изучения конкретного учебного материала по физике (в средних школах, профессионально-технических училищах и средних специальных учебных заведениях) и по техническим средствами обучения. Прошла длительную экспериментальную проверку и получила подтверждение в эффективности.

В разделе "Моделирование и современные технические средства обработки информации об учебном процессе1.1 в главе "Функ--ции модели при сборе и обработке данных об учебном процессе"

рассматриваются вопросы экспериментального исследования обучения и учебного процосса (методология планирования и организации дидактического эксперимента и роль модели в экспериментальном исследовании). .

Среди методов дидактических исследований особое место занимает эксперимент, сочетающий в себе эмпирическое и теоретическое познание, способствующий глубокому проникновении в сущность изучаемого явления, установлению общедидактических зависимостей, позволяющий определить оптимальные пути внедрения новых форм и методов в практику обучоиил.

Решение задач, стоящих перед советской системой образования, требует дальнейшего развития теории дидактического эксперимента, основанного на применении современных научных достижений, среди которых особое место принадлежит математическим методам. Математический подход в развитии теории дидактического эксперимента требует логического уточнения тох понятий, которые входят в его описание, четкого определения моста эксперимента в системе методов дидактических исследований, выявления его сущности и специфических чорт, определения логической последовательности этапов дидактического эксперимента, а также установления его структуры и функции, выполняемых каждым из ее компонентов. В диссертации определено место эксперимента в системо методов дидактических исследований. Показано значение модели дидактического явления в экспериментальной его исследовании. Лодель в эксперименте выполняет двойную функцию. С одной стороны, являясь средством познания дидактического явления, занимает среднее положение между экспериментом и объектом исследования. С другой, модель в эксперименте является предметом исследования, так как экспериментатор подвергает исследованию не объокт, а его математическую модель, извлекая при этом ту информацию, которая могла быть обнаружена при эмпирическом его исследовании.

В диссертации приводится алгоритм планирования дидактического эксперимента, основанный на сочетании матоматического и опытно-интуитивного подходов. Его использование в разработке плана эксперимента по изучаемой проблеме позволит построить модель экспериментальной деятельности, которая определяет стратегию исследования, задает последовательность всех'дейсг-

бий на различных этапах экспериментального исследования.

Использование модели в экспериментальном исследовании позволяет добиться наибольшей информативности, так как способствует установлению взаимосвязи между выбираомыми методами обработки результатов и планированием внешних условий проведения эксперимента.

Экспериментальная проверка алгоритма планирования дидактического эксперимента показала высокую эффективность по орав- • нению с опытно-интуитивным подходом. Благодаря такому планированию, экспериментальные данные позволили выбрать наиболее полезные рекомендации для практики обучения.

В диссертации такие показано использование машинного эксперимента, основанного на использовании математического моделирования на электронно-вычислительных машинах. Этот вид эксперимента является промежуточным между классическим дедуктивным и классическим экспериментальным методами. В связи с использованием машинного эксперимента в практике дидактических исследований можно выделить три основных направления в развитии концепции планирования и осуществления дидактического эксперимента. Первое направление связано с дальнейший совершенствованием реального дидактического эксперимента на основе идей теории-планирования эксперимента к тех идей, которые возникают в ходе дидактических исследований. Второе направление характеризуется использованием машинного эксперимента на этапе, предшествующем реальному (натурному) дидактическому эксперименту. В ходе этого экспериментирования строится модель, адокватная изучаемому процессу. Информация, полученная в ходе работы с моделью, способствует более эффективному проведению дидактического эксперимента и обосновывает достоверность фактов, полученных в ходе машинного эксперимента. Третье направление связано с использованием машинного эксперимента как.самостоятельного и вполне завершенного метода исследования, не требующего вмешательства экспериментатора в ход учебного процесса.

Машинный эксперимент проводился для численной оценки форм презентации учебного содержания. Данные машинного эксперимента использовались для организации реального (натурного) дидактического эксперимента.