способ целенаправленного управления усвоением учебного материала

Формула изобретения

1. Способ целенаправленного управления усвоением учебного материала, включающий передачу обучаемому учебного материала в фиксированной на носителях информации форме, последовательность перцептивных действий обучаемого по извлечению информации из учебного материала на носителе информации посредством подчеркивания, и/или выписывания, и/или выписывания с классификацией, и/или выписывания с формально грамматической трансформацией, и/или выписывания с эквивалентной заменой, последовательность рецептивных действий обучаемого по осознанию сущности учебного материала посредством фиксации на носителе информации в вербальной форме основной мысли текста, и/или основных мыслей абзацев, и/или ключевых слов, и/или их эквивалентов и переработку обучаемым извлеченной информации посредством фиксации ее на носителе информации в формате денотатной карты, отличающийся тем, что передачу обучаемому учебного материала осуществляют в мультимедийной форме, а информацию, фиксируемую на носителе информации в результате перцептивных и рецептивных действий, оценивают посредством сортировки данных по признаку наличия фактов, и/или суждений, и/или умозаключений с одновременным определением и тестированием оценочных количественных показателей, при этом перцептивные и рецептивные действия обучаемого по результатам оценки сопровождают воздействием на различные анализаторы информации обучаемого аудио-, видео- и/или вербальными средствами отображения информации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перцептивные действия обучаемого сопровождают определением кортикально-активационной структуры мозга обучаемого посредством энцефалографии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области образования, а именно к средствам для обучения.

Известны способы управления усвоением учебного материала, включающие передачу обучаемому учебного материала в фиксированной на носителях информации форме, отображение действия с учебным материалом в фиксированной форме и обмен информацией в фиксированной форме (SU 699537, G 09 В 19/06, 1979 г.).

Недостатком известных способов является пассивное положение обучаемого в формировании вида, структуры и темпа подачи учебного материала, навязывание ему чужой логики и отсутствие учета его индивидуальных характеристик.

Наиболее близким аналогом к заявляемому и более эффектным является способ целенаправленного управления усвоением учебного материала, включающий передачу обучаемому учебного материала в фиксированной на носителях информации форме, последовательность перцептивных действий обучаемого по извлечению информации из учебного материала на носителе информации посредством подчеркивания и/или выписывания, и/или выписывания с классификацией, и/или выписывания с формально-грамматической трансформацией, и/или выписывания с эквивалентной заменой, последовательность рецептивных действий обучаемого по осознанию сущности учебного материала посредством фиксации на носителе информации в вербальной форме основной мысли текста и/или основных мыслей абзацев, и/или ключевых слов, и/или их эквивалентов и переработку обучаемым извлеченной информации посредством фиксации ее на носителе информации в формате денотатной карты (RU 2118849, G 09 В 19/00, 1998 г.).

Технический результат, получаемый в результате реализации известного способа, состоит в вовлечении обучаемого в творческий процесс освоения учебного материала и повышение качества знаний.

Однако эффективность указанного способа ограничена формой подачи материала и отсутствием анализа динамики психофизиологического и психического усвоения учебного материала.

Техническим результатом, на который нацелен заявляемый способ целенаправленного управления усвоением учебного материала, является обеспечение системного подхода к рассмотрению управления усвоением, как наиболее плодотворного для поиска оптимальных его форм в условиях интегративной схемы обучения, представленной интегративным учебным материалом и интегративной его представленностью через мультимедийные формы предъявления в учебном процессе, и для моделирования системы управления человеком, его деятельностью, поведением не только на психологическом, но и психофизиологическом уровне. Системный подход, как методологическая основа моделирования способа целенаправленного управления усвоением предметного содержания в условиях мультимедийного предъявления учебного материала в рамках модели профессионально ориентированной образовательной системы на психофизиологическом уровне, соотносится с личностно-деятельностным подходом, являющимся основой внешней организации деятельности, как условия формирования знаний (сознания) и развития личности в рамках этой деятельности.

По этой причине техническим результатом, на который нацелен заявленный способ, является также и обеспечение личностно-деятельностного подхода в учебной деятельности и, в том числе, создание актуальной ситуации интерриоризации новых форм, правил, способов и средств социально-профессиональной коммуникативной деятельности, т.е. не только профессиональной компетентности учащихся, но и личности в целом. Личностно-деятельностный подход в обучении означает, что в этом процессе ставится и решается задача образования - создание условий для развития гармоничной, нравственно совершенной, социально активной (через активизацию внутренних резервов), профессионально компетентной и саморазвивающейся личности. "Личностный" компонент этого подхода означает, что все обучение строится с учетом прошлого опыта обучаемого, его личностных особенностей в субъектно-субъектном взаимодействии. Обучение "преломляется" через личность обучаемого, через его мотивы, ценностные ориентации, цели, интересы, перспективы и т.д. Личность находится в центре обучения, образования. Соответственно, все образование, помещая в центр обучаемого, его личность, становится антропоцентричным по цели, по содержанию и формам организации.

Указанный технический результат достигается способом целенаправленного управления усвоением учебного материала, включающим передачу обучаемому учебного материала в фиксированной на носителях информации форме, последовательность перцептивных действий обучаемого по извлечению информации из учебного материала на носителе информации посредством подчеркивания и/или выписывания, и/или выписывания с классификацией, и/или выписывания с формально-грамматической трансформацией, и/или выписывания с эквивалентной заменой, последовательность рецептивных действий обучаемого по осознанию сущности учебного материала посредством фиксации на носителе информации в вербальной форме основной мысли текста и/или основных мыслей абзацев, и/или ключевых слов, и/или их эквивалентов, и/или переработку обучаемым извлеченной информации посредством фиксации ее на носителе информации в формате денотатной карты, за счет того, что передачу обучаемому учебного материала осуществляют в мультимедийной форме, а информацию, фиксируемую на носителе информации в результате перцептивных и рецептивных действий, оценивают посредством сортировки данных по признаку наличия фактов и/или суждений, и/или умозаключений с одновременным определением и тестированием оценочных количественных показателей, при этом перцептивные и рецептивные действия обучаемого по результатам оценки сопровождают воздействием на различные анализаторы информации обучаемого аудио-, видео- и/или вербальными средствами отображения информации.

А также за счет того, что перцептивные действия обучаемого сопровождают определением кортикально-активационной структуры мозга обучаемого посредством энцефалографии.

На схеме представлен формат денотатной карты.

Сущность заявляемого изобретения поясняется системой алгоритмов действий с учебным материалом, представляющих собой как бы пособие по формированию учебной деятельности с аудио-, вербальным, визуальным и видеоматериалом.

Используемые термины и определения

"Ключевые слова" - главные, "опорные" слова, которые помогают понять содержание блока информации.

"Ядерное предложение" - то, которое наиболее точно отражает смысл части. Чаще всего оно располагается в начале или в конце части блока информации.

"Компрессированный текст" - это сжатый текст, составленный из обобщенного содержания частей, выраженный своими словами или словами автора.

Слово в "текстовой форме" - это слово, которое извлечено непосредственно из блока информации в таком виде, в каком оно стоит в блоке информации.

"Денотатная карта" - это графическое изображение содержания блока информации (см. схему), представляющее уровни и логику (последовательность) развертывания содержания на каждом из уровней. Верхний уровень означает "о чем информация? ", главная мысль информации, которая, как правило, содержится в заголовке. Второй уровень денотатной карты раскрывает главную мысль блока информации через содержание мыслей каждой части. Третий уровень денотатной карты подтверждает фактическим материалом (имена, даты, цифры) мысли, представленные по частям.

Могут быть выделены и другие уровни развертывания содержания блока информации. При этом каждый последующий уровень предполагает все большую конкретизацию смыслового содержания блока информации.

Алгоритм 1 учебной деятельности с аудиотекстами.

1. Прослушайте текст и определите, соответствует ли заголовок текста содержанию.

2. Коротко сформулируйте и запишите, о чем текст.

3. Прослушайте текст по смысловым кускам. Коротко сформулируйте и запишите основную идею каждого из отрывков:

а) в виде плана - формулировка в одном предложении;

б) в виде конспекта - формулировка своими словами несколькими предложениями.

4. Прослушайте текст по смысловым кускам и опишите факты, иллюстрирующие идеи по отрывкам текста.

5. Прослушайте текст по смысловым кускам и выпишите термины к основным понятиям.

6. На основании записей (1-5) составьте денотатную карту.

7. Опишите денотатную карту. Употребите основные факты и термины при описании денотатной карты.

8. Устно опишите денотатную карту. Сделайте магнитофонную запись пересказа аудиотекста с опорой на денотатную карту.

Алгоритм 2 учебной деятельности с печатными (вербальными) текстами).

1. Прочтите текст и коротко сформулируйте, о чем текст. Запишите главную идею текста.

2. Читайте текст по абзацам.

а) в процессе чтения подчеркните ключевые слова, термины;

б) в процессе чтения подчеркните ядерные предложения.

3. Сформулируйте и запишите основную идею каждого абзаца:

а) одним предложением - для составления плана;

б) несколькими предложениями - для составления реферата (компрессированного текста).

4. Читайте текст еще раз, в процессе чтения выделите факты, подтверждающие идеи абзацев. Опишите коротко факты.

5. На основании записей (1-4) составьте денотатную карту.

6. Сформулируйте суждения по каждому абзацу.

7. Сформулируйте умозаключения по содержанию текста.

8. Опишите содержание текста по денотатной карте; употребите при описании соответствующие термины; включите в описание сформулированные суждения и умозаключения.

9. Соотнесите содержание данного текста с содержанием других текстов данной темы.

10. Составьте денотатную карту темы. Напишите сочинение по теме, включая информацию всех текстов по данной теме.

Алгоритм 3 учебной деятельности с визуально представленными учебными материалами (в виде картин, схем, таблиц и т.д).

1. Рассмотрите учебный материал. К какой теме он относится?

2. Сформулируйте и коротко запишите основную идею изображения - о чем?

3. Проанализируйте:

а) какие мысли вызывают изобразительные средства, раскрывающие основную идею изображения;

б) подберите термины, с помощью которых можно описать содержание изображения;

в) какие средства выбраны для точного представления фактов с данными формами визуализации.

4. Составьте денотатную карту, структурирующую смысловое содержание предъявленного визуального материала.

5. Опишите с опорой на денотатную карту содержание воспринятого материала (с фактами и соответствующими терминами).

6. Воспроизведите вербально в устной форме принятую и переработанную информацию, предъявленную визуально.

7. Сформулируйте суждения и умозаключения по данному материалу.

8. Включите полученную информацию в обсуждение темы, изучаемой на базе различных источников.

Алгоритм 4 учебной деятельности с предъявлением материала в виде фильмов (видео).

1. Просмотрите фильм с целью общего представления - о чем ?

2. В процессе просмотра фиксируйте основные этапы развертывания содержания.

3. Просмотрите фильм по отрывкам. В процессе просмотра;

а) фиксируйте идеи, раскрывающие основное содержание фильма;

б) фиксируйте фактический материал, подтверждающий эти идеи;

в) фиксируйте основные термины. (см. таблицу в конце текста).

4. Составьте денотатную карту, структурирующую смысловое содержание просмотренного фильма.

5. Дайте письменное описание денотатной карты (включите фактический материал и соответствующие термины).

6. Сформулируйте суждения и умозаключения по просмотренному фильму.

7. Объедините полученную информацию с другими источниками внутри данной темы.

Согласно указанной системы алгоритмов учебный материал одного и того же содержания или относящийся к одному разделу знаний подается обучаемому в любых последовательности и сочетании на носителях информации, фиксированной с возможностью отображения в форме аудио (алгоритм 1), вербальной (алгоритм 2), визуальной (алгоритм 3) и видео (алгоритм 4).

Обработка обучаемым полученного таким образом информационного сигнала представляет собой двойственный характер по всем параметрам. Основные планы анализа входного информационного сигнала представляют: а) временную последовательность обработки речевых уровней языковой иерархии речевого сигнала (то есть последовательный или параллельный характер включения этих уровней в процессе обработки); б) прогнозирующий характер процесса смыслового восприятия, с точки зрения характера обработки речевого информационного сигнала, рассматривается как априорно-апостериорный, параллельно-последовательный, континуально-дискретный и текуще-отсроченный.

Двойственность характеристик обработки указанного сигнала при этом объясняется самой природой сигнала, характеризующейся единством двух планов - содержания и выражения. Так, если происходит априорное выдвижение смысловой гипотезы, то в то же время "с минимальной временной задержкой" происходит апостериорная обработка входного сигнала в процессе сличения его с выдвигаемой гипотезой. При этом сама апостериорная обработка совершается параллельно на всех уровнях языковой иерархии сигнала вслед за подтверждением смысловой гипотезы на основе обработки и принятия решения о подтверждении первого элемента. Таким образом, осуществляется последовательно-параллельная обработка входного сигнала, то есть последовательной является смена гипотез и их подтверждение или отклонение, тогда как обработка самого сигнала проводится одновременно, параллельно по всем параметрам. Однако это не означает еще того, что одновременно на всех уровнях обработки принимается решение. Здесь вступает в силу принцип текуще-отсроченной (с точки принятия решения) и континуально-дискретной (с точки зрения обработки и накопления информации) обработки. Этот принцип основывается на том. что параллельно обрабатываемая и накапливаемая акустическая информация через иные анализаторы (слух, зрение, речь, рукописание) позволяет прийти к окончательному отсроченному подтверждению смысловой гипотезы только после того, как все информационные сигналы получены. При этом важен вопрос о "порции" накопления информации и дискретного принятия смыслового решения в процессе текущей (континуальной) обработки акустического сигнала. Дискретная обработка сигнала предполагает функционирование специального механизма "накопления" и укрупнения, который в общем плане в процессе смыслового восприятия целого информационного сообщения выявляется в выделении смысловых вех или смысловых опорных пунктов, являющихся результатом смысловой группировки (расчленения, анализа, объединения) учебного материала. Процесс перекодировки является при этом высшей формой смысловой группировки, выражает опосредованность такой высшей психической функции, как смысловое восприятие.

Смысловое восприятие наряду с функцией перцептивного уровня усвоения выполняет функцию механизма (внутреннего психологического содержания) в таких видах учебной деятельности, как чтение и аудирование. Следовательно, перцептивный уровень усвоения может складываться в условиях формирования этих рецептивных видов учебной деятельности.

Подвергаясь таким образом воздействию мультимедийных средств отображения информации и руководствуясь указанными алгоритмами, обучаемый при извлечении информации по сути выполняет пять перцептивных действий для усвоения учебного материала, операционный состав которых может быть ранжирован по операционному усложнению так, что каждое последующее действие включает операции предыдущего и свои собственные, а именно:

a) "подчеркивание" - операции: "обнаружение", "идентификация". "опознание". С помощью этого действия происходит фиксация материала усвоения;

b) "выписывание" - дополнительно к операциям предыдущего действия операции: "выбор" и "воспроизведение" позволяют извлечь материал усвоения как отдельный объект;

c) "выписывание и классификация" - собственные операции, дополняющие два предыдущих действия: "выделение существенных признаков", "сопоставление", "подведение под класс";

d) "выписывание и трансформация по формальным признакам" - собственные операции: "реализация другой формы данного класса явлений";

e) "выписывание и эквивалентные замены - операции данного уровня: "определение общего смысла", "актуализация другой аналогичной формы", "вербализация этой формы".

В мультимедийных условиях работы с учебным материалом, наряду с усвоением на перцептивном уровне, согласно указанным алгоритмам осуществляют и познавательные (осознание сущности учебного материала) рецептивные действия в виде фиксации на носителе информации в вербальной форме (чтение, аудирование, написание и т. п.): а) основной мысли блока информации (компрессия всего содержания блока информации); б) основной мысли по частям (компрессия информации по частям); в) "ядерных предложений" (подбор эквивалентных замен "ядерных предложений"); г) "ключевых слов" (подбор эквивалентных замен "ключевых слов").

В качестве основного приема формирования результата усвоения учебного материала обучаемый составляет денотатную карту, которая является графическим представлением структурно-содержательных характеристик понимания как рецептируемого (воспринимаемого) авторского, так и порождаемого собственного текста, где обучаемый изображает логическую структуру учебного материала, представляет основную мысль всего блока информации, ее раскрывающую, а также факты, подтверждающие эту мысль.

Рецептивные действия характеризуются определенной структурой, предметным содержанием (способами и средствами ее осуществления) и т.д., например, усложнение чтения и аудирования, как рецептивных действий, может быть осуществлено через усложнение ее предметного содержания: способов и средств, которые обусловлены смысловым содержанием текста и средствами выражения этого содержания. Таким образом, учебный материал в значительной степени может определить отношение как фактор усвоения на перцептивном уровне, что обеспечит ту или иную динамику этого усвоения. Следовательно, мультимедийная форма предъявления учебного материала может рассматриваться как условие, позволяющее формировать отношение (осмысление) - личностный фактор эффективности усвоения на перцептивном уровне. Учебный материал через его смысловое содержание, средства отображения этого содержания и оформление являются условием не только рецептивных действий и информационной деятельности, как видов учебной деятельности, но и условием усвоения на перцептивном уровне через изменение характера осмысления - общего механизма познавательной, информационной речевой деятельности. Это означает, что рецептивные действия являются условием организации усвоения на перцептивном уровне.

Рассмотренные перцептивные действия с учебным материалом являются интегральным способом управления качеством усвоения на перцептивном уровне в характеристиках: интенсивность, уровневость, прочность, адекватность, полнота. Управляя процессом усвоения на перцептивном уровне через выполнение или невыполнение усложняющихся по операциональному составу действий с информацией, поданной обучаемому в разной форме отображения целенаправленно формируют усвоение на том или ином уровне восприятия (воздействия на различные анализаторы информации обучаемого). Так, качество выполнения действий свидетельствует о достижении того или иного результата усвоения: "подчеркивание" и "выписывание" - на уровне узнавания; "классификация" и "трансформация" - на уровне запоминания (репродуктивное усвоение); "эквивалентные замены" - на уровне применения усвоенного в различных ситуациях (творческое усвоение).

В то же время, усложняя по операциональному составу перцептивные действия, интенсифицируют процесс осмысления, влияя тем самым на глубину понимания смыслового содержания учебного материала, из которого извлекается та или иная информация в целях ее усвоения. Интенсификация осмысления влияет, в свою очередь, на характер речемыслительной деятельности через формирование ее механизмов: осмысление, оперативная память, вероятное прогнозирование, основными характеристиками которой являются: логичность, глубина, динамичность. Если динамичность речемыслительной деятельности (вербального мышления, осмысления) может формироваться в мультимедийных условиях выполнения различных по операциональному составу перцептивных действий - действий извлечения информации, то характеристика "глубина" формируется при выполнении рецептивных действий.

Результаты таких действий, представленные в формате денотатной карты и выявленные при осуществлении действия отдельно по регламенту каждого алгоритма, сортируют по признакам наличия фактов, суждений и умозаключений, а именно:

- умозаключение - раскрытие главной мысли и цели сообщения;

- суждения - основные суждения, раскрывающие главную мысль;

- факты - фактический материал, подтверждающий основные суждения;

- суждения второго порядка - лингвистические и стилистические особенности (структура).

По результатам такой сортировки определяют количественные показатели эффективности усвоения учебного материала и динамики психофизиологического и психологического уровня усвоения.

Такими показателями являются:

- количество фактов (N₁);

- количество суждений (N₂);

- количество умозаключений (N₃);

- количество выявленных связей между суждением и фактом;

- удвоенное количество выявленных связей между суждением и суждением;

- утроенное количество выявленных связей между суждением и умозаключением;

- интегральный показатель усвоения вычисленный по формуле:

N ==(N₁)+2(N₂)+3(N₃)+количество терминов.

Для выявления необходимости дополнительного воздействия на обучаемого иными средствами отображения информации из числа мультимедийной формы показатели эффективности усвоения тестируют посредством сравнивания с эталонным уровнем, устанавливаемым при фиксации на носителе информации блока данных учебного материала.

Влияние тех или иных воздействий мультимедийной формы передачи обучаемому учебного материала может быть выявлено не только по количественным показателям, но и на уровне психофизических и психических механизмов работы мозга обучаемого тем, что перцептивные действия обучаемого по регламенту алгоритмов сопровождают определением кортикально активационной структуры мозга обучаемого посредством энцефалографии.

Данная возможность обусловлена тем, что у человека имеются две основные формы отражения действительности: понятийная (вербализованные, рефлексивные рациональные процессы) и образная (чувственные процессы и представления). В реальном процессе познания эти формы взаимосвязаны: непрестанно происходят переходы от одной формы к другой. Чтобы у человека создался образ, который обеспечивает регуляцию и эффективность деятельности, недостаточно только чувственных данных (сенсорно-перцептивной информации). Становление регулирующего деятельность образа в действительности происходит только тогда, когда "чувственная ткань" соединяется со значением, т.е. чувственное и рациональное отражения образуют единый сплав. Очевидно, это и составляет психическую основу начальных стадий всякого упражнения, формирования их в деятельности. В привычной деятельности человеком осознается только небольшая часть предметного содержания, которое представлено в образе, т.е. функционирование образа не требует постоянного участия его сознания, а значит и постоянного участия соответствующих мозговых зон - переднелевых.

По этой причине типы кортикальной активационной структуры, как критерия состояния динамических процессов мозга с лобно-левым и лобно-правым фокусом максимальной активации отражают разное психическое содержание образа: либо осознаваемое на основе вербального кодирования в познавательных процессах, либо неосознаваемое на основе невербального кодирования, что в свою очередь позволяет изучать мозговые состояния на относительно кратких этапах анализа, соразмерных протеканию психических процессов, одновременно в разных зонах коры головного мозга, характеризующих доминантное состояние мозга при определенных видах деятельности.