WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 22 |

Компьютерную системуобучения и обучаемого можно рассматривать,как динамическую систему (или обучаемуюсистему ОС). Это, безусловно, достаточносложная динамическая система, для которой,невозможно указать число степеней свободыили координат, в пространстве которыхопределяется состояние системы. Однаковозможность интегрировано описыватьсостояние ОС на основе целевой функции,несомненно, существует [4].

В кибернетическомподходе можно выделить три характерныхтипа поведения системы, три режима, вкоторых может находиться динамическаясистема: равновесный, переходный ипериодический.

Равновесный режим ОСсоответствует ситуации, когда ее состояниене изменяется во времени. В этом режиме усостояния не изменяется ни одна из ее«координат». В пространстве состоянийсистемы ее равновесные состояния будутизображаться неподвижными точками.

При обучении какой-либоцеленаправленной деятельности можновыделить равновесное состояние, котороеотвечает состоянию полной обученностиэтому виду деятельности. Для обучаемых видеале должно быть одно равновесноесостояние полной обученности. В этомсостоянии ученик решает проблемы илизадачи в автономном режиме.

Однако бывают случаи,когда ОС имеют не одно равновесноесостояние, а два и более. Это накладываетограничения на достижение состоянияполной обученности. Обучаемый в процесседвижения по состояниям может попасть впромежуточное равновесное состояние, неотвечающее полной обученности. В этомслучае он будет осуществлять деятельностьс внешними ограничениями. Например, емубудет необходима дополнительная внешняяинформация для осуществлениядеятельности.

Определение всехравновесных состояний обучаемой системы иих характеристик является важной задачейдля диагностики обучаемости, так какпозволяет выявить причины, препятствующиедостижению состояния полнойобученности.

Переходный режим – режим движениясистемы из некоторого начального ккакому-либо установившемуся состоянию– равновесномуили периодическому. С точки зренияобучаемой системы, периодический режимможно характеризовать как движениеобучаемой системы по циклу в пространственекоторых переменных.

Периодический режимхарактеризуется тем, что в системевозникают колебания внешней информации иэнтропии деятельности. Причем этиколебания происходят со сдвигом фаз,аналогично колебаниям скорости икоординаты в пружинном маятнике. Еслипроводить аналогию дальше, то скорость иликинетическая энергия соответствуетвнешней информации, а координата илипотенциальная энергия – энтропиидеятельности. При этом деятельностьосуществляет не только ученик, но и тачасть системы, которая управляет егодеятельностью, именно она подает внешнююинформацию (роль этой системывыполняет учитель или компьютер).

Таким образом,обучаемая система – это обучаемый плюс управляющийвнешний центр. Роль внешнего центра – подавать ученику внужные моменты внешнюю информацию,управляющие воздействия. Если системапереходит в состояние полной обученностиданному виду деятельности, то есть вравновесное состояние, то это будетозначать, что управляющий внешний центр небудет вмешиваться в деятельностьобучаемого и энтропия деятельностиобучаемого как параметра равна нулю.

Вернемся снова крассмотрению переходного режима.Переходный режим возникает под влияниемизменения внешнего воздействия илиизменения внутренних свойств систем.Например, обучаемый выполняет подуправлением учителя или компьютеракакую-либо учебную деятельность. Еслиуправляющая система (учитель иликомпьютер) изменит управляющиевоздействия, то возникнет переходныйрежим. Аналогично переходный режим можетвозникнуть при изменении внутреннихсвойств обучаемого. Например, повысилосьвнимание к выполняемым операциям или резкопоменялась мотивация учебнойдеятельности.

Периодический режимможет быть вынужденным и свободным. Тотпериодический режим, о котором говорилосьвыше, скорее, можно отнести к вынужденному,так как подача внешней информацииуправлялась извне. Свободные колебания вдеятельности возникают, когда нет никакихвнешних воздействий и нет «диссипации»информации.

Эффективное изучениеповедения динамической системы возможноне в любом пространстве ее состояний. Принеудачном выборе координат включаемых впространство состояний (фазовомпространстве) движение системы можетоказаться непредсказуемым. При этом надоиметь в виду, что траектории системы вфазовом пространстве не пересекаются, тоесть движение системы изображаетсянепересекающимися траекториями.

Семейство фазовыхтраекторий, изображающих движение системы,называется ее фазовым портретом. Фазовоепространство любой динамической системыплотно заполнено фазовыми траекториями, тоесть через каждую точку этого пространствапроходит траектория.

Изменяя внешнеевоздействие на систему, можно существенноизменять ее фазовый портрет. Числоизмерений фазового пространства системыназывается порядком системы. Для обучаемойсистемы (типа ученика) в настоящий моментневозможно указать число степеней свободыили координат, в пространстве которыхопределяется состояние системы. Однаковозможность описывать состояние системы вспроецированном пространстве, несомненно,существует.

Исходя изэкспериментальных данных, координаты доляправильных действий и d/dtскорость изменения долиправильных действий интегрированоописывают состояния обучающейсясистемы.

Фазовые портретыдинамических обучаемых систем строятсядиагностическим программным модулем наоснове экспериментальных данных(файлов-протоколов) полученных придинамическом компьютерномтестировании.

Рассмотрим плоскостьфазового пространства состоянийобучаемого [5], которая образуется долейправильных действий и скоростью изменения этойдоли d/dt. Фазовое пространство состоянийобучаемого в предложенной системекоординат иd/dt отвечаетследующим условиям: 1 > >0; d/dt.

На рисунке 1 приведеныэкспериментальные фазовые портреты,полученные при обработке данныхкомпьютерного динамического тестированияпроцесса обучения решению задач поконструированию графиков функций [5].Рисунки показывают, что обучаемый, (рисунок1 а) в процессе обучения переходит вустойчивое равновесное состояние полнойобученности (траектория стремится кфокусу, точке =1 и d/dt=0). Вэтом состоянии деятельность по выполнениюзаданий строго упорядочена (обучаемыйосознал алгоритм решения задачи).

Фазовый портрет ОС нарисунке 1 б находится в квазипериодическомрежиме. Обучаемый «зациклен» на внешнююпомощь. Стоит обучающей системе перевестиего на более высокий уровень достижения исоответственно уменьшить частоту помощи,как он начинает совершать неправильныедействия. Доля правильных действийуменьшается, и обучающая система переводитобучаемого в состояние, отвечающее уровнюниже. Далее все повторяется до тех пор, покаон не уяснит алгоритм решения задачи. Вданном примере мы наблюдаем явлениенедостаточной специфической обучаемости[6].

В педагогической ипсихологической диагностике на явлениенедостаточной специфической обучаемостиобратили внимание в 70-х годах. В это жевремя начались интенсивные работы поразработке программ диагностики икоррекции НСО. Педагоги все больше сталиосознавать широкую распространенностьэтого препятствия для обучения средишкольников, студентов и взрослых. Хотя,надо иметь в виду, что при отнесении тех илииных лиц к указанной категории лиц с НСОвозможны ошибки.

Диагноз НСО следуетприменять только к детям, которые:

1) обнаруживают «резкоенесоответствие» интеллектуальнойспособности достигнутому уровню навыковкоммуникации и математических действий и 2)не могут овладеть ими на уровне,соответствующем их возрасту иинтеллектуальной способности даже приобеспечении должного обучения.

Обычно дети снедостаточной специфической обучаемостьюдемонстрируют нормальный интеллект,нередко даже превышающий средний уровень,в сочетании с выраженными трудностями вовладении одним или несколькими основнымишкольными навыками (наиболее часто – чтением). Следуетзаметить, что недостаточная специфическаяобучаемость может встречаться на любоминтеллектуальном уровне, даже если дети сзадержкой психического развития неподходят под юридическое определениенедостаточной специфическойобучаемости.

Дети с НСО проявляютразличные поведенческиесимптомокомплексы. Главными из нихявляются трудности в восприятии икодировании информации, недостаточнаяинтеграция входных сигналов разноймодальности и нарушение сенсомоторнойкоординации. Для таких детей типичнынарушение языкового развития,ограниченность памяти, произвольноговнимания и навыков отвлеченного мышления.В частности, агрессия, а также другиеэмоциональные и мотивационные проблемы,могут вполне развиваться как ответ нанеудачи ребенка в учении и фрустрации,вызванные его недостаточной специфическойобучаемостью. Многие специфическиетрудности, нормальные для раннеговозраста, становятся признакамидисфункции, если сохраняются в старшемвозрасте. Поэтому существует потребность всистеме координат возрастного развития,хотя бы с качественными, если уж не сколичественными нормативами.

Несмотря на наличиеогромного количества тестов, которыеиспользуются для реализации современныхпринципов оценки НСО, многие исследователинеоднократно заявляли о потребности вновом, более информативном подходе кдиагностике и оцениванию таких детей. Чащевсего для диагностики недостаточнойспецифической обучаемости используютметодику динамической оценки.

Термин «динамическаяоценка» охватывает множестворазнообразных методик, которыепредполагают намеренное отступление отстандартизованного или единого для всехтестов для получения дополнительныхкачественных данных об индивидууме.Несмотря на то, что пользовались такимиметодиками и раньше, популярность этогоподхода начала расти с 1970-х гг. Он служилспособом получения дополнительныхкачественных данных об индивидууме, причемне только в случаях с НСО, но и при работе сдругими детьми, испытывавшими трудности вобучении, например, вследствие слабой илиумеренной психической задержки. Была такжев предварительном порядке проверенаполезность этого подхода для оценкиодаренности детей, особенно растущих вэкономически неблагоприятныхусловиях.

Одна из первых такихкачественных адаптаций процедурытестирования получила название«тестирование пределов». При этойпроцедуре тестируемому могут даватьсядополнительные сведения или подсказки. Ичем больше подсказок требуется дляудовлетворительного выполнения задания,тем больше выражена недостаточнаяспецифическая обучаемость.

Несколько позднее былразработан подход, названный оценкойпотенциала обучения. Термин «потенциал» вэтом названии может быть отнесен кнеобоснованному предположению, будтоисследуемая способность существовалавсегда и ее нужно только «раскрыть». Однакона самом деле эти процедуры имеютструктуру типа «тест – обучение – тест» и заключаютсяв обучении учащегося различным средствамвыполнения задания, с которым онпервоначально не смог справиться. Внешнеэта процедура напоминает способ,используемый в некоторых прогностическихобразовательных тестах, где испытуемомудают выборочную задачу, требующуютакого рода научения, с которым импредстоит столкнуться в конкретномучебном курсе. Тем не менее, процедураоценки потенциала обучения отличается отметодики проведения прогностическихтестов, по крайней мере, в двух отношениях:1) обследуемому ученику дают указания илииндивидуальные советы; 2) используемыезадания обычно требуют более широкихучебных умений и навыков решениязадач.

Методики динамическойоценки, начало которой было положеноработами Фейерстейна и др., открывают рядперспектив. Связывая оценку и обучение, онистимулируют исследования пределовизменяемости академической способности исодействуют разработке программоптимальной коррекции. В добавление кэтому они дают в руки квалифицированногоклинициста средство оценки, позволяющееполучать более ясные описания когнитивнойдеятельности и ее чувствительности ккорригирующим вмешательствам, чемстандартизованные тесты интеллекта[1].

С точки зрения фазовогопортрета обучаемого, состояние НСОсоответствует «устойчивым» предельнымциклам. Понятие «устойчивость» применимоне только для оценки устойчивостиравновесного состояния системы, но и дляоценки характера движения системы.

Устойчивостьхарактеризует одну из важнейших чертповедения системы. Можно бытьуверенным, что это относится и кобучающимся системам. Понятиеустойчивости применяется для описанияпостоянства какой-либо черты поведениясистемы, понимаемого в широком смысле. Этоможет быть постоянство состояния системы(его неизменность во времени) илипостоянство некоторой последовательностисостояний, пробегаемых системой в процессеее движения, и т.п.

Точное и строгоеопределение понятияустойчивости применительно к состояниюравновесия динамической системыбыло дано выдающимся русским ученым А.Ляпуновым. Пусть неподвижная точка Аизображает в фазовом пространстве системыее равновесное состояние. Это равновесноесостояние будет устойчивым, по Ляпунову,если для любой заданной области допустимыхотклонений z от состояния равновесия можноуказать такую область b (включающуюсостояние равновесия), что траекториялюбого движения, начавшегося в области b,никогда не достигнет границы областиz.

Любая система находитсяпод влиянием внутренних и внешнихвозмущающих воздействий. Сколько малы нибыли бы воздействия, они всегда будутвызывать флуктуации состояния системы, врезультате чего изображающая точка будетблуждать около своего среднего положения внекоторой области. Она рано или позднопересечет границу любой наперед заданнойобласти. Это будет означать, что система необладает устойчивым равновеснымсостоянием.

Обучаемый какдинамическая система, обладающая разумом,имеет единственное устойчивое равновесноесостояние, которое характеризуется полнойобученностью выполнения деятельности порешению задач. Это состояние соответствуетавтономной стадии в решении проблем,которая отвечает сформировавшейсякомпетентности у обучаемого.

Обучаемый, деятельностькоторого, в фазовом пространстве задачхарактеризуется устойчивым предельнымциклом (рисунок 1 б), страдает недостаточнойспецифической обучаемостью [4].

По экспериментальнымданным динамического компьютерноготеста-тренажера была построенагистограмма динамических порогов (обычнодинамический порог определяетсяклиническим методом). Протестировано 319учащихся 9 классов школ № 15, 99 г.Красноярска и Мининской средней школыЕмельяновского района (рисунок 2).

На гистограммединамических порогов ось Y (Pj нагистограмме) –доля N/Nучащихся, имеющих уровень I (N = 319), а ось X(уровень на гистограмме) – уровеньсамостоятельности, достигнутый привыполнении заданий.

Первым порогом обладаютпримерно 28 % обучаемых, те, кто так и не смогрешать задачи без подсказок (каждоедействие, выполненное обучаемым, имелоинформационную помощь) и полностью непонимают алгоритм решения задач.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 22 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»