ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

                                               или

О возможности создания автономной кибернетической системы  для обучения

Можно вычленить две главные задачи в сфере образования

А) Чему учить

Б)  Как учить

Ответы на сформулированные вопросы следующие

А) Надо выбрать наиболее обширный объём знаний, который сообщался  ученикам школ различных направлений, по каждому предмету (специализированных школ –физико-математического, биолого- химического, технического и гуманитарного профиля) и принять его за тот объём знаний которым должен овладеть учащийся.

В различные времена он мог быть различным, так что следует выбирать максимум и по времени.

Таким образом, цель - чему учить, сформулирована, это максимальный объём знаний который сообщался ученикам по каждому школьному предмету за всё время существования школьного обучения.

Б)  Утверждение: Современный уровень развития науки и техники позволяет создать «обучающий автомат» (кибернетическую систему) возможности которой будут примерно так же соотносится с возможностью человека-учителя, как возможности шахматной программы соотносятся с возможностями человека-шахматиста.

Обоснование последнего утверждения  следующее.

Обучение происходит путём сообщения ученику некоторой информации.

Выражаясь языком кибернетики можно сказать так: на вход обучающейся системы (в данном случае ученика) подаётся поток информации в аудиовизуальной форме, после чего надо провести диагностику степени усвоения материала. Обе стадии обучения  не только могут быть, но и должны быть  автоматизированы по следующим причинам.

Создать «поток» обучающей информации, в аудиовизуальной форме, «обрушивающийся» на ученика можно гораздо легче и дешевле используя современные технические средства, а не возможности учителя, кроме того в этом случае можно достичь таких характеристик качества «потока обучающей информации», которые являются недосягаемыми для отдельного человека. Собственно в этом может убедиться каждый, если, например, сравнит фильм британской компании ВВС «Клетка», посвящённый возникновению и развитию клеточной теории, и телеурок кинокомпании «Школьник ТВ» посвящённый той же теме, но проведённый учителем (для этого, естественно,  отбирались лучшие учителя). Возможности телевидения и компьютерных технологий несопоставимы с возможностями отдельного человека в деле создания качественного потока учебной информации.

Ещё одна  характеристика, о которой необходимо упомянуть, это стабильное воспроизведение качества обучающего потока информации независимое от воздействия внешней среды. В случае с учителем-человеком ничего подобного добиться невозможно, личные  обстоятельства учителя-человека, воздействие внешней среды на процесс обучения, невозможно устранить и это неизбежно сказывается на качестве преподавания.

Принципиальная возможность автоматизации второй стадии обучения  - диагностики усвоенного, так же не подлежит сомнению, но углубляться в обосновании этого пока не будем, ограничившись констатацией этого более или менее очевидного факта.

Какие же выгоды сулит автоматизация процесса обучения?

Первое что следует отметить это возможность индивидуального подхода к учащемуся и полной адаптации процесса обучения под конкретного ученика.

Сюда следует отнести и реальную возможность использования всех достижений педагогической и других наук относящихся к процессу обучения. В частности можно учесть совокупность реальных психологических, физиологических и иных характеристик ученика и строить процесс обучения с их учётом. Обучение может идти в темпе и объёме доступных данному конкретному лицу. Объём и качество усвоения материала определяется исключительно личными, характеристиками и  свойствами ученика, отметки при этом становятся внутренними (и скрытыми от остальных) параметрами процесса обучения, причём они могут  изменится и выражаться, например, в проценте усвоенного материала от всего объёма, в перечислении тех разделов которые усвоены и т.п. Нейтрализуются многочисленные типы негативного воздействия социальной группы (школьного класса) на процесс обучения (простейший пример - шум и разговоры в классе), в то же  время позитивное воздействие (элементы соревнования) при желании могут быть сохранены.

Если располагать статистикой о скорости, и качестве усвоения учебного материала учащимися, то в процессе обучения можно осуществить профессиональную ориентацию ученика, выбрать наиболее подходящую ему сферу деятельности в зависимости от того, какие разделы и в каком объёме он усвоил и как быстро продвигался в учёбе.

Таким образом, автоматизация процесса обучения позволяет в принципе создать максимально благоприятные условия для обучения учащегося и ожидать повышения качества образования.

Вторым фактором, о котором необходимо упомянуть является ожидаемое снижение стоимости затрат на обучение. Сколько бы ни стоила разработка подобной системы, она будет оправдана последующим снижением затрат на обучение, тут вероятно уместно провести аналогию между мануфактурным способом производства и роботизированным предприятием[1].

Третий  фактор - возможность учёта психофизиологических характеристик человека при организации процесса обучения. Такие характеристики как лево- или правополушарность ученика, могут стать основанием для использования различных методов обучения[2].  Необходимо также упомянуть о важнейшей возможности непрерывного мониторинга  за психофизиологическим[3] состоянием ученика в процессе обучения. Этот  мониторинг должен являться неотъемлемой составляющей автономной кибернетической системы обучения, и он практически не может быть реализован вне рамок такой системы. Психофизиологические параметры человека являются важными характеристиками позволяющими оптимизировать и обезопасить от перегрузок и стрессов процесс обучения, например,  уловить тот момент, когда обучаемый устал и нуждается в отдыхе или в переключении на другую деятельность[4]. Такой физиологический параметр как электропроводность кожи человека может говорить о степени усталости и о способности концентрироваться[5]. Это конечно  не единственный объективный параметр, доступный измерению в реальном времени учебного процесса и характеризующий функциональное состояние человека. Важную информацию о функциональном состоянии могут доставить и анализ электроэнцефалограмм, в реальном времени, и другие характеристики организма человека доступные непосредственному измерению[6].

Хотелось бы ещё раз подчеркнуть, что возможность систематического и регулярного (а не эпизодического) учёта психофизиологических характеристик ученика для оптимизации процесса обучения, может быть реализована только в рамках кибернетической автономной системы.

            А теперь попробуем представить, как будет выглядеть автономная кибернетическая система обучения? Как известно человек получает информацию от внешнего мира от 6 органов чувств – зрение, слух, вкус, обоняние, осязание, вестибулярный аппарат[7], для процесса обучения наиболее используемыми являются зрение и слух, ими и ограничимся,  для простоты.

Современные технические средства (например, игровой шлем для компьютерных игр) позволяют представлять исчерпывающую информацию о пространственных объектах в визуальной форме даже и в виде стереоскопического изображения, которое можно рассмотреть с любого, представляющего интерес, направления.

Таким образом, игровой шлем позволяющий создавать стереоизображения и стереозвук, можно рассматривать как техническое средство для введения учебной информации в аудиовизуальной форме и первый элемент автономной кибернетической системы обучения. Для реализации обратной связи обучаемого с кибернетической системой можно использовать такие технические устройства как микрофон, клавиатуру, электронное перо, компьютерную «мышь».

Необходимость контроля за психофизиологическим состоянием ученика обуславливает наличие датчиков информации о физиологических параметрах (электропроводность кожи, температура, пульс, давление, оксигенация[8], ЭКГ,ЭЭГ). Часть этих датчиков может находиться в браслете на руке, датчики для снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ) могут быть вмонтированы в шлем, возможно что некоторые датчики будут размещены на теле ученика (ЭКГ), таким образом получаем нечто вроде скафандра предназначенного для обучения.

Чтобы анализировать всю эту информацию в реальном времени необходим компьютер обладающей достаточной вычислительной мощностью и снабжённый программами обработки этой информации.

Весь же процесс обучения будет состоять из

1)      Предоставления ученику заранее подготовленной учебной информации с помощью обозначенных выше средств введения информации, и выбранной с учетом его индивидуальных характеристик (например его левой- или правой «полушарности»).

2)      Диагностики усвоения материала

3)      Все стадии обучения проходят при непрерывном мониторинге психофизиологического состояния.

Означает ли это, что человек –учитель полностью отсраняется от процесса обучения? Нет не означает. Функции учителя-человека состоят в

А) глобальном контроле за правильностью протекания процесса обучения и периодическом выборном контроле.

Б) проектной деятельности (реализация исследовательской и конструкторской деятельности или участие в таковой, художественная самодеятельность и т.п.)

Научно технические-заделы по всем обозначенным направлениям причастным к достижению сформулированной цели имеются, и возможно целесообразно вспомнить высказывание Карла Маркса о том, что «человечество ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия её решения уже имеются налицо, или, по крайней мере, находятся в процессе становления.»[9]