3.3. Разработка учебных задач
Учебная задача выступает как узловой момент, аккумулирующий все содержание акта обучения. Однако анализ учебников по отдельным техническим дисциплинам показывает, что среди задач к темам преобладают одноплановые, не требующие творческих процедур, и отсутствуют задачи, предполагающие качественное и глубокое осмысление теории, без которых решение многих количественных задач становится малоэффективным. Поэтому необходимо пересмотреть подход к разработке задач, выделению их типов и критерия сложности.
В учебных задачах искомыми могут быть целостные свойства объекта, свойства его элементов, характеристики связей между уровнями иерархической организации объектов.
Разобраться во всех связях и упорядочить их студентам очень трудно без предварительного обучения «умению решать задачи». Проблема решения задач, применения знаний на практике – узкое место в традиционном обучении. Среди методистов укрепилось мнение о том, что обучить универсальному способу анализа и решению многообразных задач невозможно. Поэтому эмпирически найденные способы их решения сообщаются студентам готовыми.
Учебная задача должна выступать как предмет теоретического анализа конкретного объекта, а разработка задач должна быть нацелена на сознательное освоение студентами метода системного анализа.
Используемые в настоящее время задачи делятся на следующие основные типы: репродуктивные, алгоритмические, трансформированные и творческо-поисковые. Наибольшей проблемностью обладают трансформированные и творческо-поисковые задачи. В трансформированных задачах нужно применять известные формулы и правила в новых ситуациях, а эвристические шаги играют ведущую роль. Замена эвристических приемов научно-обоснованным алгоритмом решения позволит повысить эффективность применения таких задач.
В творческо-поисковых задачах основу решения дает сочетание логического анализа и интуиции. Интуиция является формой психической деятельности, которая использует неосознаваемую информацию. Структура деятельности по решению этих задач включает следующие этапы:
1) анализ состава задачи;
2) осознание проблемности задачи;
3) поиск плана решения: выдвижение гипотезы (идеи о возможном пути решения проблемы); доказательство гипотезы; составление развернутого плана решения;
4) осуществление решения: реализация последовательности шагов плана; доказательство того, что результат удовлетворяет требованиям задачи;
5) установление и закрепление в памяти тех приемов, которые привели к решению.
Студенты должны овладевать умениями для решения задач, осознавать последовательность своих действий и причины затруднений. К умениям, в частности, относится расширение диапазона эвристик, т.е. специальных приемов организации мышления, направленных на создание оптимальных условий проявления интуиции. Знание эвристик развивает способность находить подходы к задачам, методы решения которых еще неизвестны.
Содержание третьего и пятого этапов решения творческо-поисковых задач, организация мышления на основе эвристик приводят к выводу о низком научно-методическом уровне проблемного обучения вообще и методов решения соответствующих задач в частности.
В учебном плане (ГОС – 2000 г.) по специальности 030500.06 – Профессиональное обучение (информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии), специализации 030502.06 – Вычислительная техника насчитывается 57 дисциплин. Из них – 27 гуманитарных (общих гуманитарных, социально-экономических и общепрофессиональных), не использующих математический аппарат; 18 дисциплин отраслевой подготовки с незначительным использованием математического аппарата за исключением 3 теоретических дисциплин. И только в 6 из 9 общих математических и естественнонаучных дисциплин математический аппарат используется в полной мере.
Ввиду недостаточного объема аудиторных занятий специальные дисциплины содержат в основном описание функций, функциональных структур и принципов действия устройств и систем без применения математического аппарата, основанного на таких фундаментальных науках, как теория информации, теория программирования, теория систем управления и др.
Существующее положение вполне обосновано особенностями подготовки педагогов профессионального обучения в отличие от подготовки инженеров и определяет большую актуальность разработки для специальных дисциплин типовых учебных задач, не требующих применения математического аппарата, но обеспечивающих хорошее понимание сущности работы изучаемых объектов и процессов. При этом отбор материала, представленного в содержании задач, должен производиться с учетом научности, практической значимости и доступности усвоения.
Перечисленные требования были реализованы в функциональных задачах, построенных на основе применения структурно-функционального метода. Примеры содержания типовых учебных задач и порядок их решения рассмотрены в предыдущем разделе. Алгоритмы решения типовых учебных задач и поиска ошибок при решении задач детализируют перечисленные там этапы и приемы.
Разработка расчетных задач для специальных технических дисциплин производится обычно на основе математических моделей технических объектов и процессов. При этом часто используют сложные модели, применяемые в научно-технических исследованиях. В то же время не существует единого, пригодного для всех случаев, способа алгоритмизации моделирования. Это обусловлено рядом причин:
1) опыт работы с одной моделью не может без изменений переноситься на другую;
2) требования, предъявляемые к модели, противоречивы: полнота модели противоречит ее простоте, точность модели – ее размерности, эффективность – затратам на реализацию;
3) моделирование призвано устранить неопределенность, но существует неопределенность и в том, что именно надо устранять;
4) разработка моделей невозможна без эвристического, неформального начала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.