eLSI. Часть 2. Как люди учатся. Когнитивная теория

В последнее время среди разработчиков электронных курсов разгораются нешуточные споры на тему технологий в обучении. Кто-то утверждает, что все проблемы обучения решит геймификация, так как современное молодое поколение не представляет себя без компьютерных игр,  кто-то больше склоняется к инфографике, так как она понятнее, нагляднее и вообще классная. Одни считают, что обучение можно свести к чтению слайдов, другие слайды не признают вообще. Кто же прав?

Подходы к созданию курсов

Можно выделить 2 основных подхода к созданию электронных курсов:

• подход, ориентированный на технологии - когда во главу угла ставится какая-либо технология: геймификация, виртуальные миры, слайдовые курсы, вебинары и т.д., а процесс обучения приспосабливается под нее;
• подход, ориентированный на процесс обучения. В этом случае именно потребности учебного процесса определяют то, какие технологии будут использоваться.

История не раз доказывала, что подход, ориентированный на технологии не работает. Вот только краткий перечень технологий, которым приписывали статус революционных, и которые в свое время должны были навсегда перевернуть процесс обучения:

• двигающиеся картинки (1920г);
• обучение при помощи радио (1930-1940е);
• образовательное телевидение (1950е);
• программированное обучение (1960е).

Но, к сожалению, революции в обучении так и не произошло. А все дело в том, что человек на данном этапе не в состоянии подстроить процесс обучения и процесс функционирования мозга под какие-либо технологии. Человек приобретает новые знания, умения и навыки точно также, как делал это сотни лет назад. Как известно, если гора не идет к Магомету, Магомет должен отправиться к горе. В нашем случае это означает, что подстраиваться должны технологии, так как на процесс приобретения знаний мы повлиять никак не можем.
Так давайте разберемся, к чему же технологии должны подстроиться, иными словами, что из себя представляет процесс обучения в современном представлении.

Учение и обучение

Для начала разберемся с двумя понятиями - учением и обучением.

Учение - процесс изменения знаний ученика на основании его опыта (Mayer, 2011).

В этом определении есть 3 основных момента, на которые стоит обратить внимание:

• обучение подразумевает изменение;
• при обучении изменяется объем знаний ученика;
• причина изменения объема знаний - получение нового опыта.

Иными словами, проектируя электронный курс, вы должны всегда помнить:

• Во-первых, ваша основная цель - помочь человеку измениться.
• Во-вторых, изменения в знаниях происходят в результате учебных событий, то есть через личный опыт. А значит, вашей задачей является создание такой обстановки и таких ситуаций, в которых ученики получали бы новый для себя опыт, способствующий их обучению и развитию.
• В-третьих, изменения могут касаться фактов, понятий, навыков, стратегий и верований учеников, иными словами они происходят внутри их области знаний. Узнать о произошедших переменах напрямую невозможно, поэтому о них судят по косвенным признакам, а именно по изменениям в поведении и действиях.

Обучение - педагогическое воздействие на опыт ученика с целью содействия учению (поощрения, развития, помощи). R. Mayer 2011.

Определение обучения также содержит несколько очень важных моментов, на которые стоит обратить внимание:

1. Обучение - это воздействие со стороны преподавателя на опыт, получаемый учеником;
2. Цель такого воздействия - помощь и содействие изменениям в знаниях ученика.

Задачей разработчика электронного курса является именно обучение - воздействие на ученика. Каким же образом осуществляется это воздействие?

3 метафоры об обучении

За последние 100 лет были сформированы 3 основные метафоры, описывающие процесс обучения:

1. Обучение заключается в поощрении правильных и наказании неправильных действий ученика;
2. Обучение заключается в запоминании новой информации;
3. Обучение заключается в:

• изучении предлагаемого материала, его анализе и выявлении ключевой информации
• формировании на основе этой информации смысловой модели материала и
• связывания полученной модели с уже имеющимися знаниями.

Первая метафора описывает так называемый подход отклик-поощрение (бихейвиоризм). В этом случае ученик рассматривается как пассивный получатель поощрений или наказаний, а преподаватель - как их источник. Обучение в данной ситуации выглядит следующим образом: ученику предлагается совершить определенное преподавателем действие. В зависимости от правильности выполнения действия ученика либо поощряются, либо осуждаются.
Этот подход получил широкое распространение в 60х годах благодаря развитию и распространению программированного обучения. Однако такой подход не отображает картины обучения целиком, в частности, он не предусматривает обучения через осмысливание материала.

Вторая метафора описывает так называемый подход приобретения знаний. В этом случае задачей ученика является получение новых знаний, а преподаватель выступает в роли их источника. Иными словами в данном случае ученик - тот самый пустой сосуд, который преподаватель должен наполнить. Считается, что этот подход также не полностью отражает процесс обучения, так как практически не учитывает важность вовлечения ученика в процесс.

Третья метафора описывает подход, называемый конструированием знания, в соответствии с которым ученик вовсе не пассивный участник процесса, а активный создатель смысла. Он должен быть вовлечен в активный мыслительный процесс на протяжении всего процесса учения. Он тратит собственное внимание на поиск важной информации, мысленно структурирует ее и связывает с уже имеющимися знаниями. Преподаватель в данном случае не просто является источником информации, но способствует усвоению и закреплению материала учеником.
Основное внимание в дальнейших публикациях будет уделено именно этому подходу, поэтому рассмотрим его более детально.

Когнитивная теория

В основе подхода конструирования знания лежат три основных научно обоснованных принципа:

1. Два канала восприятия. Люди получают информацию по двум независимым каналам:
• каналу для восприятия визуальной информации
• каналу для восприятия звуковой информации
2. Ограниченные ресурсы внимания. Ресурсы внимания и памяти не безграничны. Человек способен активно усваивать и обрабатывать лишь несколько порций информации за 1 раз
3. Активное обучение. Человек учится только в том случае, если он непосредственно вовлечен в процесс обучения - изучает материал, выделяет ценную информацию, обдумывает и осмысливает ее.

На рисунке ниже представлен процесс обучения с использованием мультимедиа:

Рассмотрим его подробнее:

1. Итак, мультимедиа презентация (электронный курс) может содержать как графическую часть, так и текстовую ( в печатной или устной форме).
   
   
2. Вся информация поступает в мозг по двум основным каналам: графика и печатный текст воспринимаются зрением, а устная речь и различные аудио-материалы - слухом.
   
3. Далее идет процесс фильтрации, отбора ценного и важного материала. И результат этого процесса напрямую зависит от внимания ученика - чем больше внимания он уделил восприятию информации - тем больше материала попадет в его рабочую память. И наоборот, если ученик отвлекся, переключился на другие дела и т.д., то материал пройдет, что называется, "мимо ушей", а в нашем случае еще и "мимо глаз".
   
   
4. Информация, прошедшая этап фильтрации может хранится и обрабатываться рабочей памятью. Задача рабочей памяти на данном этапе - преобразовать отдельные крупинки информации, прошедшие фильтрацию в единую смысловую модель. Делается это в два этапа - сначала из звуков формируется модель словесной информации, а из графических изображений - модель графической информации, а затем эти модели объединяются между собой в единую смысловую модель.
   
   
5. После чего единая смысловая модель должна быть связана с уже имеющимися у ученика знаниями. Чем шире будет сеть связей, чем больше знаний и опыта будет связано с новой моделью, тем крепче она засядет в долговременной памяти и тем проще, в дальнейшем, она будет оттуда извлекаться.
   
   

Таким образом, процесс обучения включает в себя три основных этапа:

1. Отбор слов и изображений (фильтрация). На этом этапе ученик должен выделить часть своего внимания, чтобы выбрать из гущи текста и графики по-настоящему ценную информацию;
2. Структурирование слов и изображений. Мысленное построение взаимосвязей между отобранными частями информации, формирование понятных ученику представлений - смысловой модели информации;
3. Интеграция. Связь полученной модели с уже имеющимися в долговременной памяти знаниями.

Важной особенностью является то, что осознанное обучение будет иметь место только в том случае, если ученик принимает активное участие на протяжении всех трех этапов.
Одна из самых больших сложностей при проектировании курса в таком ключе - построить процесс обучения таким образом, чтобы не допустить перегрузки основных ресурсов ученика - внимания и памяти.
Для этого необходимо учитывать 3 типа когнитивных процессов:

1. Обработка лишней информации - процесс, напрямую не связанный с обучением. Имеет место, если учебный процесс плохо спроектирован и содержит много лишней информации - как текста, так и графики
2. Поиск смысла - процесс отбора наиболее важной и ценной информации. Имеет место, если учебный материал запутанный или сложный для усвоения
3. Формирование знания - процесс, направленный на глубокое понимание сущности материала (включает в себя организацию информации и ее интеграцию). Этот процесс порождается желанием ученика освоить материал.

Ошибки, которые можно допустить при разработке учебных материалов:

1. Слишком много "лишней" активности, напрямую не поощряющей обучение. В этом случае ресурсы ученика будут расходоваться попусту.  Во избежание переполнения курса такого рода материалами и действиями следует уделить пристальное внимание содержанию курса - писать краткий и емкий текст, без "воды", для объяснения сложной графической информации использовать текст в аудио-формате;
2. Слишком сложный материал - очень много ресурсов уходит на ее "расшифровку" и поиск смысла. Во избежание этого разбивайте материал на маленькие, легко усваиваемые части. Можно также провести предварительное занятие, на котором объяснить смысл основных понятий и процессов;
3. Слишком мало активности, направленной на понимание и закрепление материала. В этом случае ученик не будет по-настоящему втянут в процесс обучения. Решением в данном случае может служить добавление в курс полезных учебных активностей, например, качественных практических заданий.

Другими словами, основными задачами пед.дизайнера являются:

1. Удаление лишней информации;
2. Управление сложным материалом;
3. Поощрение формирования новых знаний.

О том, с помощью каких приемов эти задачи реализуются, мы поговорим в следующих публикациях.