Искусственные средства структурирования учебной информации

До сих пор мы рассматривали формы представления отобран­ной учебной информации средствами, разработанными в техни­ческом знании. В практике обучения используются специальные искусственные системы отбора и структурирования учебной ин­формации. В педагогике знаковая наглядность — это графическое построение, основой которого являются знаки-символы, органи­зованные в пространстве так, чтобы выделялись основные эле­менты содержания и вскрывались существенные связи между ними. Она не только «обозначает» содержание, но и раскрывает его смысл. Текст знаковой наглядности, являясь опорной конструкцией по своей форме, может дать новую информацию по существу ото­бражаемого явления, процесса.

К искусственным системам структурирования информации относятся приемы мнемотехники, или мнемонические приемы. Это системы различных приемов, облегчающих запоминание и увели­чивающих объем изучаемого материала путем образования искус­ственных ассоциаций. Мнемотехника распространялась в практи­ке обучения с большим трудом. Говорили даже, что она вредна, так как считалось, что она уводит от разработки научных путей развития памяти [12].

В методике профессионального обучения применяются следу­ющие мнемонические приемы:

- аббревиатуры;

- «магический треугольник»;

- правила буравчика (прямое и обратное) и правила правой и
левой руки;

- обобщенные символические записи;

- выражение скрытой логики взаимосвязанных процессов че­
рез цепь причинно-следственных связей.

Представляя аббревиатуру как средство выражения определен­ного объема учебной информации, мы, во-первых, связываем начальные заглавные буквы с существующими обозначениями в

технике, например марок проводов, кабелей, специальных мате­риалов, типов двигателей и т.д.

Во-вторых, в аббревиатурах представляются в систематизиро­ванном и обобщенном виде все существующие марки проводов или кабелей, типы двигателей. Таким образом, под аббревиатура­ми, обозначающими реальные объекты, понимаются обобщен­ные предметы.

В-третьих, усвоив общую структуру маркировки, учащиеся на конкретных примерах отрабатывают ее расшифровки. Таким обра­зом, в наших методиках обучения речь идет не о запоминании конкретных аббревиатур и ассоциаций явлений и процессов, с ними связанных. У учащихся формируются обобщенные алгорит­мы дешифровки, декодирования условных обозначений (рис. 8).

Другой пример можно привести с мнемоническим приемом, раскрывающим логическую цепь причинно-следственных связей. Как правило, с помощью этого приема выводится структурная формула, раскрывающая принцип действия технического уст­ройства.

Опорный конспект по техническим дисциплинам трудно пред­ставить без применения различной символики:

> — больше;

< — меньше;

↑ -— увеличение параметра;

↓ — уменьшение параметра;

→ → → -— сложная опосредованная зависимость;

↔ — взаимное противодействие;

↑ ↓ — направлены навстречу друг другу;

↑ ↑ — направлены согласно.

С помощью стрелок не только показывается связь между соот­ветствующими параметрами устройства в процессе его работы, но и опредмечиваются взаимосвязь и взаимозависимость наибо­лее значимых, сущностных свойств рассматриваемого явления. Очень часто в методике изучения технических дисциплин исполь­зуется термин «обозначение», под которым понимается условный знак, используемый для передачи информации о фактах, призна­ках понятий в обучении. Это единичное изображение без расши­ренной образно-смысловой нагрузки.

Педагог в своей деятельности продумывает, разрабатывает, отбирает и придумывает различные средства наглядной и емкой передачи смысла формируемых знаний или практических действий. Это различные схемы, схематические условные и искусственные знаки, передающие смысл и значение понятий. Знаки свое сим­волическое звучание обычно получают в контексте наглядной кон­струкции. К числу последних относятся опорные сигналы. Для них характерен особый лаконизм, это несколько (иногда даже одно)

Рис. 8. Дешифровка аббревиатур маркировки кабелей

обозначений, соединенных между собой, заставляющих вспом­нить информацию.

Многие находки педагогов в методике обучения не обобщены и не объективизированы, они так и остались приемами работы кон­кретного педагога. Не все педагоги образовательных учреждений имеют возможность описать в публикациях найденные ими при­емы обучения, как это сделал В. П. Дьячков. Собственные приемы преподавания учебного материала он назвал экономной записью

учебного материала (сокращенно ЭЗУМ). Суть придуманного им краткого вида записи содержания учебной информации состоит в следующем: «...вместо слов и целых предложений используются различные сочетания букв, цифр, специальных символов и рисун­ков для фиксации содержания получаемых знаний. Это достигается путем перекодирования словесных записей, т.е. сжатия информа­ции, выявления в ней самого главного, основного, что должно остаться в памяти учащегося на длительное время» [7].

Формула содержания — это компактная, отличающаяся ком­позиционным единством конструкция, раскрывающая смысл. Опорный сигнал — ассоциативный символ (знак, слово, схема, рисунок), заменяющий некое смысловое значение. Объектами представления экономной записи являются основные структуры учебной информации: понятия, законы, принципы действия уст­ройств, классификационные схемы, операции.

Спецификация учебных элементов. Спецификация как форма наглядного изображения отобранного учебного материала представ­ляет собой таблицу, в один столбец которой заносится перечень понятий изучаемой темы, в следующих столбцах показываются уров­ни усвоения понятий и тип ориентировочной основы деятельности. Такого вида спецификация является наглядным средством пред­ставления дидактического анализа учебного материала.

Спецификацию учебных элементов мы дополнили классифи­кационными признаками понятий, включив в нее столбцы с при­знаками понятий по времени их изучения. В данном признаке мы выделили опорные и новые понятия. К опорным относятся поня­тия, изученные на предыдущих уроках рассматриваемого курса или смежных предметов и служащие основой или смысловой опо­рой для формирования понятий на данном уроке, к новым — понятия, формируемые на уроке.

Граф учебной информации. Другим средством представления структур учебной информации являются графы. Графы широко применялись в начале 80-х гг. XX в. в дидактических и методиче­ских исследованиях.

Граф учебной информации представляет собой наглядное от­ражение структуры учебной информации. В вершине графа поме­щается понятие в виде окружности, ребра графа показывают связь данного понятия с определенным содержательным признаком. Классификация содержательных признаков размещается на ран­гах графа.

Структурно-логическая схема. Структурно-логическая схема представляет собой граф, ребра которого изображены в виде стре­лок, их направление указывает логику объяснения преподавате­лем содержания учебной информации. Описанные выше формы представления отобранного материала отражают дидактические характеристики изучаемого учебного материала. Они дают возмож-

ность спроектировать процесс обучения в целом (поставить цели изучения предмета, спланировать систему уроков, выбрать общие методы обучения, тесты и т.д.).

В граф учебной информации мы также внесли изменения, уточ­няющие содержательные признаки понятий, улучшающие нагляд­ные свойства графа и дающие возможность применять его для решения методических задач. Например, мы рекомендуем выде­лять вершины графа, обозначающие опорные понятия, штрихо­выми линиями (//), а вершины, обозначающие новые понятия, оставлять пустыми. В вершины графа учебной информации, разра­ботанного по нашей методике, помещаются символы, опредме­чивающие содержательные признаки понятия, а уровни представ­ления объектов изучения соотносятся с порядками графа и т.д. Разработанный по данной методике граф учебной информации дает возможность преподавателю наглядно определить, какие по­нятия необходимо актуализировать для формирования новых. Граф помогает определить, какие понятия будут сформированы в ходе демонстрационного эксперимента, объясняющего физические процессы, протекающие в устройстве, которое изучается на дан­ном уроке. Он также наглядно показывает, какие виды тестов не­обходимо применять для определения уровня сформированности понятий и т.д.

Метаплан-техника

Метаплан-техника возник в Китае и в настоящее время широ­ко применяется в профессиональном, университетском и про­долженном образовании в Европе. Он представляет собой инва­риантное множество знаковых форм (элементов), имеющих оп­ределенное назначение. К элементам метаплана относятся поло­са, «облако», овал, прямоугольник, круг. За каждым элементом закрепляются определенные сущностные характеристики того или иного понятия, вывода или обобщения. Например, полосы ис­пользуются для обозначения коротких и лаконичных формулиро­вок законов или выводов либо операций по выполнению той или иной деятельности. Полосой выделяются названия, заголовки или категориальные понятия. «Облаком» в метаплан-технике обозна­чают фундаментальные понятия, которые обобщают самостоя­тельную теорию или закономерность, а также вопросительные предложения и заголовки. Овалы используются для представле­ния понятий фактического характера, идей, существовавших в науке гипотез, для обозначения причинно-следственных связей и дополняющей информации к прямоугольникам. Прямоугольники также являются элементами метаплан-техники. Как правило, с этими элементами ассоциируются основы какой-либо конструк­ции. Ими опредмечивают опорные понятия, с их помощью кон-

струируются столбцы таблиц. Основной объем учебной информа­ции заполняют видовые или единичные понятия. Эти понятия в технике метаплана обозначаются кругами. Кроме того, маленьки­ми кругами обозначают нумерацию, а также отдельные моменты важных вопросов (приложение).

Для того чтобы метаплан-техника выполнял задачи по опред­мечиванию мыслительных операций, структурированию учебных элементов (понятий), материализации их содержательных при­знаков и причинно-следственных связей, необходимо строго со­блюдать следующие правила:

-формулировка высказываний должна быть краткой;

- информация должна фиксироваться на самих элементах;

- на каждой карте фиксируется только один аргумент или по­
нятие;

- текст должен быть разборчиво написан (не более трех строк
на элементах-картах);

- следует использовать не более четырех цветов;

- игнорирование цвета не разрешается;

- изменение формы элемента без изменения значения не до­
пускается;

- изменение цвета элемента без изменения значения не допус­
кается.

Метаплан как знаковое визуальное средство отвечает опреде­ленным психологическим и эргономическим критериям. Психо­логический аспект использования метаплан-техники полностью соответствует особенностям зрительного восприятия. Элемент ме­таплана — знак, опредмеченный объект. Он обладает чувственно воспринимаемыми свойствами — формой и цветом.

Форма знака способствует его распознаванию. Кроме того, форма не напоминает о содержании понятия (учебном элементе) или идее, а только представляет их. Формы элементов метаплана четкие, различимые и простые, что соответствует специальным требованиям, которые диктуются необходимым в обучении чув­ственным восприятием материальных форм знака. Как подчерки­вают некоторые психологи, чем проще физическая форма объек­та, тем легче ее восприятие, тем меньшее количество информа­ции требуется для восприятия фигуры. Выделение фигуры позво­ляет сравнительно быстро локализировать взгляд на предъявляе­мую учебную информацию. Поэтому если элементы выполняют функцию обозначения (представления) учебных элементов, то они должны относительно постоянно, устойчиво, стабильно употреб­ляться в установленных значениях.

Элементы метаплана выполняют многообразные когнитивные функции, также они способны закрепить, фиксировать в опреде­ленной форме результаты отражения (опредмечивания) мысли­тельных процессов.

Цвет как атрибут предметного образа непосредственно воздей­ствует на ощущения и чувства, повышает внимание. При работе в метаплан-технике рекомендуется применять белый, светло-зеле­ный, светло-желтый, светло-розовый цвета. Использование цвета в метаплан-технике ограничивается важными перцептивными осо­бенностями, поэтому следует соблюдать следующие правила:

- использовать не более трех-четырех цветов в одном метаплане;

- иллюстрировать одним цветом одинаковые положения, при­
знаки понятий;

- избегать яркого белого цвета, так как он ослепляет и утомля­
ет глаза учащихся;

- обеспечивать хороший контраст фигур и фона;

- избегать комбинации красного и желтого цветов, так как не­
которые учащиеся не могут их различать;

- не забывать о том, что цвет может вызывать ассоциации, на­
пример красным, желтым и оранжевым, как правило, выделяют­
ся указания, требующие обязательного выполнения.