Programmētā mācīšana: definīcija, vēsture un mācību mašīnas
Uzzini programmētās mācīšanas definīciju, vēsturi un mācību mašīnu darbības principus — no Torndaika idejām līdz Presija pirmajai sistēmai, ar praktiskiem piemēriem un ieteikumiem.
Programmēta mācīšanās (jeb "programmēta apmācība") ir uz pētījumiem balstīta sistēma, kas palīdz skolēniem sekmīgi strādāt. Šī metode ir balstīta uz dažādu lietišķās psiholoģijas speciālistu un pedagogu veiktajiem pētījumiem, un tās mērķis ir nodrošināt skaidru, soļveida ceļu no jaunas informācijas iepazīšanas līdz tās apguvei un nostiprināšanai.
Mācību materiāls atrodas sava veida mācību grāmatā, mācību mašīnā vai datorā. Mācību materiāls tiek pasniegts loģiskā un pārbaudītā secībā. Teksts ir nelielos soļos vai lielākos gabalos. Pēc katra soļa izglītojamajiem tiek uzdots jautājums, lai pārbaudītu izpratni. Pēc tam uzreiz tiek parādīta pareizā atbilde. Tas nozīmē, ka izglītojamais visos posmos sniedz atbildes un uzreiz uzzina rezultātus.
Galvenie principi
- Sadalīšana mazos posmos: mācību viela tiek sadalīta skaidros, īsos soļos, lai katrs solis būtu viegli saprotams un pārbaudāms.
- Aktīva atbilde: skolēns tiek mudināts dot atbildi vai veikt uzdevumu katrā posmā, nevis tikai pasīvi lasīt vai klausīties.
- Immediate feedback (nekavēta atgriezeniskā saite): uzreiz pēc atbildes sniegšanas tiek saņemta informācija par pareizību, kas palīdz labot kļūdas un nostiprināt zināšanas.
- Paštempēšana: izglītojamais var mācīties savā tempā — atkārtot grūtākos posmus vai ātrāk virzīties uz priekšu, ja uzdevumi ir saprotami.
- Kontrolēta progresija: jaunus materiālus ļauj apgūt tikai pēc iepriekšējo posmu apgūšanas, tādējādi samazinot informācijas traucējumus.
Vēsture un attīstība
Interesanti, ka Edvards L. Torndaiks 1912. gadā rakstīja: "Ja ar mehāniskās izdomas brīnumu grāmatu varētu sakārtot tā, ka tikai tas, kurš ir izdarījis pirmajā lappusē norādīto, redzētu otro lappusi un tā tālāk, tad daudz ko no tā, kas tagad prasa personisku instruktāžu, varētu pārvaldīt ar drukas palīdzību".
Tomēr Torndaiks ar savu ideju neko nedarīja. Pirmo šādu sistēmu 1926. gadā izstrādāja Sidnijs L. Presijs. Presija ierīce, ko dažkārt sauc par pirmo "mācību mašīnu", ļāva izglītojamajiem atbildēt uz jautājumiem un saņemt atgriezenisko saiti bez tiešas skolotāja iejaukšanās. "Pirmais.. [mācību mašīnu] izstrādāja Sidnijs L. Presijs... Sākotnēji tā bija izstrādāta kā pašvērtēšanas mašīna... [tā] pierādīja, ka tā spēj patiešām mācīt".
1920.–1950. gados uzvedības psiholoģijas pieeja, ko popularizēja B. F. Skinner, deva jaunu impulsu programmētajai mācībai. Skinnera mācību mašīnas un lineārā programmēšana uzsvēra sistemātisku pastiprinājumu, mazu soli un nemainīgu atgriezenisko saiti. Vēlāk tika izstrādātas arī sašķeltās (branching) programmēšanas metodes (piemēram, Normana Crowdera darbi), kas ļāva pielāgot nākamos uzdevumus atkarībā no studentu atbildēm.
Mācību mašīnas un to piemēri
Mācību mašīnas sākotnēji bija mehāniskas ierīces ar atbilžu logiem, taču ar tehnoloģiju attīstību tās pārtapa par elektroniskām sistēmām un beigās — par datorprogrammām. Mūsdienu ekvivalenti ir e-mācību platformas, interaktīvas lietotnes, adaptīvās mācību sistēmas un intelektuālie tutori, kas izmanto algoritmus, lai individuāli pielāgotu uzdevumus un atgriezenisko saiti.
Mūsdienu pielietojums
Programmētas mācīšanās idejas ir integrētas daudzos izglītības rīkos un risinājumos:
- Valodu mācīšanās aplikācijas ar atkārtošanas un tūlītēju korekciju;
- Tests un sertifikācijas sistēmas profesionālajā apmācībā;
- MOOC un LMS platformas, kas nodrošina modulāru mācību saturu un automātisku vērtēšanu;
- Adaptīvās mācību sistēmas un intelektuālie tutori, kas izmanto datu analīzi un mašīnmācīšanos, lai pielāgotu mācību ceļu katram lietotājam.
Priekšrocības un ierobežojumi
- Priekšrocības: efektīva zināšanu nostiprināšana, spējas ātri noteikt un labot kļūdas, labs risinājums prasmju apguvei un faktiem balstītai informācijai, mērogojamība un izmaksu efektivitāte, jo daļu pasniedzēja darba var automatizēt.
- Ierobežojumi: kritika par pārmērīgu uzsvaru uz uzvedības aspektiem un mazāku uzmanību kognitīvajām, sociālajām un radošajām prasmēm; riskants vienveidīgs saturs, kas var ierobežot kritisko domāšanu; nepieciešamība pēc kvalitatīva dizaina — slikti veidota programmēta mācība var demotivēt vai radīt neefektīvu mācīšanos.
Kā to izmantot mūsdienu izglītībā
Lai programmētā mācīšana būtu efektīva mūsdienu kontekstā, ieteicams:
- apvienot to ar diskusijām, projektveida darbu un kolaboratīvām aktivitātēm, lai nodrošinātu gan faktu zināšanas, gan augstākas domāšanas prasmes;
- izmantot adaptīvus risinājumus, kas reaģē uz skolēna sniegumu un vajadzībām;
- nodrošināt kvalitatīvu uzdevumu un atgriezeniskās saites dizainu — jautājumiem jābūt skaidriem un nozīmīgiem mācību mērķiem;
- iegūt datus par skolēnu progresu un analizēt tos, lai uzlabotu mācību materiālu un atbalstu.
Programmētā mācīšanās nav universāla zāle visām izglītības problēmām, taču tā ir vērtīgs instruments — īpaši to prasmju apguvē, kur nepieciešama atkārtošana, precizitāte un sistemātiska nostiprināšana. Apvienojot tās stiprās puses ar mūsdienīgām tehnoloģijām un pedagogu vadītu atbalstu, var radīt efektīvu un pieejamu mācību pieredzi.
Vēlāka attīstība
Otrajā pasaules karā, kad armijas lielākoties bija iesaukumu armijas, liels uzsvars tika likts uz apmācību. Iegūtās zināšanas ietekmēja izglītību un apmācību pēc kara. Viena no galvenajām metodēm bija filmu kā grupu apmācības metodes izmantošana. Tika veikti plaši pētījumi par mācību filmu efektivitāti. Vienā aprakstā Lumsdaine komentē, ka filmu pētījumi turpinājās "apmēram no 1918. gada līdz pat mūsdienām" (1962. gadā).
Pētījumā tika izdarīti daži secinājumi. Viens no tiem bija tāds, ka filmas lieliski sniedz situācijas vai operācijas pārskatu. Tomēr mazāk veiksmīgi tās spēja izprast detaļas. Izceltas dažas vispārīgas filmu (un vēlāk arī televīzijas) iezīmes. Viena no tām ir tā, ka filma iet savā tempā. Otra ir tā, ka no skatītāja netiek prasītas īpašas atbildes vai darbības. Trešā ir tā, ka auditorija ir daudzveidīga, dažkārt ļoti daudzveidīga. Tas sniedz norādes, kā uzlabot mācību filmas.
1946. gada eksperimentā Jeila Universitātē jautājumi studentiem tika ievietoti starp filmas par sirdi un asinsriti fragmentiem, un pareizās atbildes tika sniegtas pēc tam, kad studenti bija atbildējuši (zināja rezultātus). Tas ievērojami palielināja no filmas apgūto mācību apjomu. Lumsdeins komentēja, ka pat divreiz demonstrējot pamata filmu, tā nebija tik efektīva kā versija ar jautājumiem un atbildēm. 612
Saikne starp šo eksperimentu un Preseja eksperimentiem bija acīmredzama. Aktīva izglītojamo reakcija un noderīga atgriezeniskā saite par aktivitātēm tagad tika uzskatītas par jebkuras veiksmīgas mācību sistēmas izšķirošiem elementiem. Pressey darbs bija puslīdz aizmirsts, bet tagad tas tika atzīts par nozīmīgu.
Programmētā mācīšanās ierodas
Kas ir programmēta mācīšanās?
Ja jau tik daudz pētījumu ir veikti par mācīšanos no filmām, ko tad tieši programmēta mācīšanās ir pievienojusi? Īsā atbilde ir "stimulu kontrole", ar ko visplašāk tiek saprasts pats mācību materiāls. Arī programmētajā mācīšanā tika piedāvāta pilnīga sistēma, kas ietvēra šos posmus:
- Kursa mērķi ir formulēti objektīvi un izmērāmi.
- Tiek veikts pirmspārbaudes tests, vai arī tiek norādīta sākotnējā uzvedība.
- Tiek nodrošināts pēcpārbaudes tests.
- Materiāli ir izmēģināti un pārskatīti atbilstoši rezultātiem (attīstības testēšana).
- Materiāli tiek veidoti saskaņā ar iepriekš noteiktu shēmu (stimulu kontrole).
- Materiāls ir sakārtots attiecīgos posmos.
- Izglītojamajam ir aktīvi jāreaģē (ne vienmēr atklāti).
- Tiek veikti pasākumi atbilžu apstiprināšanai (rezultātu apzināšana).
- Mācību līdzekļi ir piemēroti mācību priekšmetam un skolēniem.
- Materiālus var apgūt pašmācības ceļā vai mācīties sev piemērotā veidā.
Lietderīgu diskusiju par dažādām programmēšanas metodēm sniedza Klauss.
Divas galvenās sistēmas
Lai gan tika ierosinātas vēl trīs vai četras citas sistēmas, šeit aplūkosim divas pazīstamākās metodes.
Viens no tiem bija Normana Krodera (Norman Crowder), ASV Gaisa spēku psihologa, darbs. Viņam bija uzdots izpētīt lidmašīnu apkopes darbinieku apmācību. Crowdera sistēma paredzēja tekstā uzdot jautājumus ar vairākiem atbilžu variantiem un sniegt atgriezenisko saiti par katru no alternatīvām. Šīs metodes piemēri liecina, ka jautājumos piedāvātās alternatīvas tika izvēlētas tā, lai aptvertu kļūdas, kuras skolēni varētu pieļaut.
Daudz labāk zināms bija cits programmētās mācīšanās stils, ko ierosināja biheiviorists B. F. Skineris. Skiners izteica ļoti efektīvu kritiku tradicionālajām mācību metodēm. Viņa programmētās mācīšanas shēma paredzēja pasniegt mācību vielu kā daļu no "pastiprināšanas grafika" biheivioristiski tipiskā veidā. Skinnera biheiviorisma teorijas programmētais teksts ir vispilnīgākais viņa ideju piemērs darbībā. Skiners bija lielisks savu ideju popularizētājs, kā redzams no šī fragmenta:
"Ir jāizdara vienkāršs darbs. Šo uzdevumu var formulēt konkrēti. Nepieciešamie paņēmieni ir zināmi. Aprīkojumu var viegli nodrošināt. Nekas netraucē, izņemot kultūras inerci... Mēs atrodamies uz aizraujoša un revolucionāra perioda sliekšņa, kurā cilvēka zinātniskā izpēte tiks likta lietā cilvēka labākajās interesēs. Izglītībai ir jāspēlē sava loma. Tai ir jāpieņem fakts, ka ir iespējama un neizbēgama izglītības prakses radikāla pārskatīšana...".
Abas metodes sākotnēji tika prezentētas mašīnās, un vēlāk abas tika prezentētas grāmatu veidā. Abas sistēmas zināmā mērā bija orientētas uz studentiem. Tās bija veidi, kā mācīt individuālus audzēkņus, kuri strādāja savā tempā. Abās sistēmās (dažādos veidos) izmantoja zināšanas par rezultātiem, lai veicinātu mācīšanos. 619. lpp. Abās sistēmās saturs tika iepriekš pārbaudīts, lai noteiktu problēmas un tās novērstu. Abās sistēmās tika uzsvērti skaidri mācību mērķi. Mācīšanās progresu mērīja ar vienādas grūtības pakāpes iepriekšējiem un pēcpārbaudījumiem. Šo metožu efektivitāti apliecināja daudzi praktiski testi.
Daudzas no šīm idejām tika pārņemtas un izmantotas citās izglītības jomās, piemēram, atvērtajā izglītībā (sk. Atvērtā universitāte) un datorizētajā apmācībā.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir programmēta mācīšanās?
A: Programmētā mācīšanās ir mācīšanās sistēma, kuras pamatā ir psihologu un pedagogu pētījumi, kas palīdz izglītojamajiem veiksmīgi strādāt.
J: Kas tiek izmantots, lai pasniegtu materiālu programmētajā mācīšanā?
A: Apgūstamais materiāls tiek pasniegts sava veida mācību grāmatā, mācību mašīnā vai datorā.
J: Kā tiek pasniegts mācību materiāls programmētajā mācībās?
A: Materiāls tiek pasniegts loģiskā un pārbaudītā secībā mazos soļos vai lielākos gabalos.
J: Kas notiek pēc katra posma programmētajā mācībās?
A: Pēc katra soļa izglītojamajiem tiek uzdots jautājums, lai pārbaudītu izpratni, un uzreiz tiek parādīta pareizā atbilde.
J: Kurš pirmais ierosināja ideju par programmētu mācīšanos, izmantojot grāmatu?
A: Edvards L. Torndaiks 1912. gadā ierosināja ideju par programmētu mācīšanos, izmantojot grāmatu.
J: Kas izstrādāja pirmo mācību mašīnu?
A: Pirmo mācību mašīnu izstrādāja Sidnijs L. Presijs.
J: Kāds sākotnēji bija pirmās mācību mašīnas mērķis?
A: Pirmā mācību mašīna sākotnēji tika izstrādāta kā pašapmācības mašīna, taču tā pierādīja, ka tā spēj faktiski mācīt.
Meklēt