Приступая к анализу целей изучения УЭ, необходимо прежде всего определить уровень абстракции данного анализа, потому что в конечном итоге именно он определяет уровень абстракции разрабатываемой модели. При моделировании, как известно, необходимо отбросить большую часть реальных характеристик исследуемого объекта (процесса, понятия, события и т.п.) и абстрагировать из реальной ситуации только те особенности, которые воссоздают идеализированный вариант реальности. Все модели суть упрощенные представления реального мира или абстракции. Если они сформулированы корректно, то эти идеализации дают нам полезное приближенное отображение реальной ситуации или, по крайней мере, ее специфически определенных особенностей. Абстракция содержит или сосредоточивает в себе существенные качества или закономерности поведения исследуемого объекта, но не обязательно в той форме и столь детально, как это имеет место в оригинале. Уровень абстракции разрабатываемой модели в основном определяется широтой номенклатуры тех реальных объектов, к исследованию, измерению и оценке которых данная модель может быть применена. В нашем случае уровень абстракции разрабатываемой модели УЭ определяется уровнем абстракции самой дидактики как области педагогической науки, определяющей основные предпочтения педагогики в отношении эффективности обучения. Поскольку формулировка системы предпочтений в отношении эффективности обучения формулируется в педагогике на общедидактическом уровне, то и разработка моделей понятий, входящих в формулировку этих предпочтений, должна соответствовать абстрактно-обобщенным представлениям дидактики о содержании обучения.
Так как решение задач психолого-педагогического проектирования вообще, и задачи разработки модели УЭ в частности, предполагает прежде всего конкретизацию и формализацию основных положений педагогической науки, то анализ требований дидактики к модели УЭ как элементу содержания обучения необходимо начать с уточнения понятия "содержание обучения". Наполнение понятия "содержание обучения» в педагогической науке существенно зависит от уровня рассмотрения данного понятия (общепедагогический, общедидактический, частнодидактический уровни), а конкретно – от соотношения целей обучения и целей воспитания в едином учебно-воспитательном процессе. Педагогический принцип единства обучения и воспитания – это основной принцип обучения, представляющий собой наиболее общее нормативное знание о процессе обучения. На основе анализа данного принципа в современной педагогике формулируется вывод о том, что "принцип единства обучения и воспитания не констатирует, что такое единство существует, а лишь дает установку на то, что его необходимо осуществлять» [134, С.40]. На основе установленного различия между обучением и воспитанием в свою очередь формулируется вывод о необходимости и правомерности рассмотрения в теории воспитания и обучения в качестве "относительно самостоятельных целостных объектов, которые лишь на основе такого рассмотрения можно будет в проекте и действительности наилучшим и целенаправленным образом объединить в более широкую целостность – в учебно-воспитательный процесс» [134, С.40]. В соответствии с данной концепцией в педагогике различают два аспекта единства обучения и воспитания – общепедагогический и дидактический. Первый (общепедагогический) аспект основывается на наиболее общем представлении о воспитании как специально организуемой деятельности по приобщению человека к жизни общества, деятельности, состоящей из двух компонентов: подготовки обучаемого к жизни (обучения) и включения его в эту жизнь (воспитательной работы). Дидактический аспект единства обучения и воспитания обнаруживается в том, что само обучение как самостоятельный вид деятельности, может проектироваться таким образом, чтобы оно приобрело воспитательную функцию, реализуя которую обучающий формирует у обучаемых личностные отношения.
С учетом воспитательной функции обучения в дидактике в содержание обучения (образования) включаются следующие элементы [134, С.75]: знания о мире, опыт осуществления способов деятельности, опыт творческой деятельности, опыт эмоционально-ценностного отношения. Дидактика рассматривает содержание обучения и как сформулированную в терминах изучаемой предметной области (учебной дисциплины) цель обучения, и как объект усвоения. При этом под усвоением понимается "процесс и результат превращения содержания образования (учебного материала) в достояние и качество личности обучаемого» [134, С.59], а под учебным материалом – "отрезок предметного содержания образования, представляющий совокупность видов деятельности, подлежащих усвоению» [134, С.58]. Рассматривая четыре приведенных выше компонента содержания обучения как объект усвоения, необходимо отметить, что только два первых (знания о мире и опыт осуществления способов деятельности) формулируются в терминах изучаемой предметной области (учебной дисциплины)и составляют категориальный аппарат этой учебной дисциплины в виде определенной системы знаний и умений, изучаемых в данной предметной области. Эти два компонента составляют первую подсистему знаний учебной дисциплины – Сод-1 (см. раздел 1.1.4). Они же составляют минимально возможное содержание обучения (образования), на котором обучение может осуществляться с учетом только одной его образовательной функции и без учета развивающей и воспитательной функций. Третий из рассматриваемых в дидактике компонентов содержания обучения, опыт творческой деятельности, как объект усвоения включает в себя знания об общенаучных методах и способах осуществления познавательной деятельности и умения их реализации, он составляет вторую и третью подсистемы знаний учебной дисциплины – Сод-2 и Сод-3 (см. раздел 1.1.4), межпредметные методы, приемы и формы осуществления познавательной деятельности. Включение данного компонента в содержание учебной дисциплины обеспечивает реализацию как образовательной, так и развивающей функции обучения. Четвертый компонент содержания обучения, опыт эмоционально-ценностных отношений, наиболее специфичен как объект усвоения в том смысле, что являясь объектом изучения в этике, эстетике, социологии, социальной психологии и т.д., он в рамках изучения конкретной учебной дисциплины выступает только как эмпирический опыт межличностного взаимодействия обучаемых с обучающим и между собой. При осуществляемом в процессе педагогического общения взаимодействии обучающего и обучаемых приобретение обучаемыми опыта эмоционально-личностных отношений, как было показано выше (см. раздел 1.1.4), осуществляется на основе специфической мотивации обучаемых. Целью специфической мотивации обучаемых в рамках рассматриваемого в дидактике процесса обучения является устремление обучаемых на достижение целей обучения, т.е. на усвоение трех первых компонентов содержания обучения, а другими словами – на образование системы обучения, системоформирующим фактором, а также первичным признаком целостности которой и является общность целей изучения, объема и структуры содержания изучаемого объекта. Поскольку объектом настоящего исследования является система обучения как система взаимодействия обучающего и обучаемых с момента ее преобразования, т.е. с момента принятия обучающим и обучаемыми общих целей обучения, то и анализ содержания обучения достаточно ограничить анализом трех первых компонентов обучения, рассматриваемых в дидактике.
Необходимо отметить, что на современном уровне развития компьютерной технологии обучения ограничение содержания обучения только первыми тремя из рассматриваемых в дидактике четырех компонентов представляется вполне правомерным еще и по следующим причинам. Первая причина состоит в том, что конечной целью психолого-педагогического проектирования АОС (КОС) является создание КОС как технической системы, реализующей определенные функции по управлению учебной деятельностью обучаемых. В соответствии с обоснованными выше принципами и методологией психолого-педагогического проектирования АОС (КОС) функции обучающего по формированию у обучаемого опыта эмоционально-ценностных отношений на КОС не могут быть возложены принципиально:
– рассматриваемые в дидактике эмоционально-ценностные отношения есть отношения возникающие только между человеческими индивидуумами (эргатическими элементами), а КОС – неэргатический элемент САО;
– знания об эмоционально-ценностных отношениях являются полностью неформализованной областью человеческих знаний и не могут быть представлены в виде программного продукта, т.е. не могут быть частью программного обеспечения КОС.
Вторая причина состоит в том, что формирование у обучаемых опыта эмоционально-ценностных отношений относится не к области психолого-педагогического проектирования АОС (КОС), а к более широкой области психолого-педагогического проектирования учебно-воспитательного процесса как основной функции дидактики. В рамках САО проектирование учебно-воспитательного процесса есть разработка алгоритмов взаимодействия АОС (обучающий и КОС) с обучаемыми в процессе обучения, т.е. процесса рационального использования (а не проектирования !) КОС в соответствии с ее потенциальными дидактическими возможностями. В процессе обоснования методологии психолого-педагогического проектирования АОС (КОС) данное положение нашло свое отражение в выводе о бесперспективности подхода к проектированию КОС как автономного от обучающего средства управления обучением (см. раздел 1.2.3).
В перспективе, конечно, можно прогнозировать возможность формирования у обучаемого опыта эмоционально-ценностных отношений на основе его взаимодействия с высокоинтеллектуальной КОС, что закономерно приведет к появлению нового направления в педагогической психологии, подобного тому, которое появилось в результате возникновения проблем психологической совместимости обучаемого и КОС в процессе диалога между ними. Однако, говорить о конкретных проявлениях проблемы формирования у обучаемых эмоционально-ценностных отношений к действительности на основе их взаимодействия с КОС явно преждевременно ввиду отсутствия вообще каких-либо данных об этих проявлениях.
Первые три компонента дидактического содержания обучения (знания о мире, опыт осуществления способов деятельности. опыт творческой деятельности), как было показано выше, включают два основных вида УЭ: знания и умения (навыки). При этом знания включают в себя специфические для данной учебной дисциплины знания, определяемые предметом соответствующей научной дисциплины и обеспечивающие реализацию образовательной функции обучения, и межпредметные знания об общенаучных методах осуществления познавательной деятельности, обеспечивающие реализацию развивающей функции обучения. Соответственно и второй вид УЭ (умения, навыки), составляющий содержание учебной дисциплины, включает в себя как специфические, определяемые изучаемой предметной областью динамические стереотипы деятельности (умения, навыки), так и общие для всех видов человеческой деятельности умения (навыки) реализации познавательной деятельности. Таким образом, разделение знаний и умений на общенаучные и специфические определяется только широтой области, в которой их применение правомерно: общенаучные знания и умения распространяются на все области человеческой деятельности, а специфические – только на предметную область изучаемой учебной дисциплины. Данное положение полностью соответствует сформулированной в [152] концепции многоуровневого методологического знания. Поскольку настоящий анализ содержания обучения производится на абстрактно-обобщенном уровне дидактики, то выработанные требования к модельным формам представления обоих основных видов УЭ (знания и умения) не должны зависеть от предметной области их применения, т.е. должны быть инвариантны к предметной области, в которой реализуется конкретный вид модели УЭ.
В целях выявления основных требований к двум основным видам моделей УЭ (знания, умения) необходимо уточнить ряд положений теории систем, теории моделирования и теории информации в отношении знаний и умений как специфических идеальных объектах моделирования.
В соответствии с введенным понятием УЭ как логически завершенного объекта, имеющего определенные структурные, функциональные и субстратные свойства, соответствующая модель УЭ должна быть представлена в виде системы, состоящей из ряда имеющих системоопределенные функции элементов и обладающей определенными интегративными свойствами. Основными видами свойств системы, как известно, являются:
1. Структурные свойства. Они характеризуют:
а) отдельные элементы системы, рассматриваемые каждый как единое целое;
б) связи (отношения) между элементами системы;
в) отношения между отдельными элементами и системой в целом.
2. Функциональные свойства. Они характеризуют систему как единое целое (интегративные характеристики системы), в том числе с точки зрения ее способности находиться в определенной взаимосвязи с существующими вне ее предметами (системами). К интегративным характеристикам системы в основном относятся ее свойства, характеризующие функционирование системы. Последнее понятие охватывает происходящие с ней как с единым целым изменения, а также воздействия, оказываемые ею на находящиеся вне ее предметы.
3. Субстратные свойства. Это свойства, характеризующие отдельные элементы системы, помимо тех свойств, которые вошли в группу "а» структурных свойств рассматриваемой системы.
Структура системы может быть определена как совокупность ее относительно устойчивых структурных свойств, а более строго как "совокупность тех свойств системы, которые являются существенными с точки зрения проводимого исследования и обладают инвариантностью на всем интересующем исследователя интервале функционирования или на каждом непересекающемся подмножестве, на которые разбит интервал функционирования» [83, С.60]. Наиболее высокой степенью сходства структур обладают изоморфные системы, т.е. такие, между структурными свойствами которых существует взаимно-однозначное соответствие, а также гомоморфные системы, как системы, между структурными свойствами которых возможно взаимное и однонаправленное соответствие. Наиболее общей количественной характеристикой структуры системы является уровень сложности (сложность) системы. Он тем больше, чем больше элементов в системе, чем больше системоопределенных связей между этими элементами и чем больше в системе уровней иерархии элементов, входящих в состав системы. Модели принадлежат к числу систем, обладающих специфическими функциональными свойствами. Система В является моделью системы А для активной системы Q (человека, интеллектуальной ЭВМ), если основанием для ее использования этой активной системой служит ее структурное сходство с моделируемой системой А. Совокупность структурных свойств модели В, которые соответствуют (используются системой Q как соответствующие) структурным свойствам системы А, составляют информацию, которую модель В несет о моделируемой системе А для активной системы Q. Всякая информация, если она связана с какой-то системой А или ее моделью В, для использующей ее активной системы Q является смысловой. Ее можно рассматривать с двух позиций:
– что определяет эта информация с точки зрения породивших ее причин (здесь информация выступает как следствие, а причиной являются процессы в системе А или ее модели В);
– какие объективные изменения в системе А (модели в) может вызвать такая информация, если она будет реализована активной системой Q (теперь уже информация служит причиной, а изменения системы А – следствием).
Эти два вида смыслового содержания информации, рассматриваемого как с точки зрения ее полезности для определения состояния или поведения системы А (цель распознавания), так и ее полезности для достижения той или иной цели функционирования, соответственно определяют ее семантическое и прагматическое содержания.
Отношение "быть моделью» связывает три объекта, а именно системы А, В и Q. Поэтому, говоря о модели или несомой ею информации, необходимо так или иначе фиксировать систему Q, использующую модель. Это может быть, в частности родовая система Q (обучаемый, обучающий), т.е. активная система Q, выполняющая определенный род функций и рассматриваемая только в отношении полноты и качества выполнения этих функций. Информация, которую несет та или иная модель для систем такого типа, является нормативной. Нормативная семантическая информация, которую модель В несет о моделируемой системе А для активной системы Q, может быть охарактеризована:
– своим объемом;
– степенью адекватности, т.е. тем, в какой мере структурные свойства модели, используемые в качестве соответствующих структурным свойствам моделируемой системы А, действительно им соответствуют;
– степенью полноты, которая при прочих равных условиях тем больше, чем больше объем и адекватность рассматриваемой информации, и тем меньше, чем сложнее моделируемая система А.
Нормативное прагматическое содержание информации или нормативная прагматическая информация, которую несет модель В о моделируемой системе А для активной системы Q, может быть охарактеризована [30, 31]:
– неупорядоченностью как мерой отличия фактического функционирования системы А от идеального в отношении некоторой цели по определенному параметру, характеризующему степень достижения этой цели;
– неорганизованностью как обобщенной за рассматриваемое число возможных ситуаций, временных интервалов характеристикой неупорядоченности, взвешенной по фактору существенности ее проявления в отношении определенных показателей функционирования системы А.
Семантическое содержание информации о системе А может быть оценено с прагматических позиций. Для этого необходимо чтобы в распоряжении активной системы Q находилось две модели системы А: модель В1, характеризующая идеальное состояние (функционирование) системы А, и модель В2, характеризующая ее фактическое состояние. Тогда результаты распознавания состояния системы А (семантическое содержание информации о системе а) могут быть оценены с прагматической точки зрения, т.е. с точки зрения полезности для достижения определенной цели.
Крайне важной особенностью обоих основных видов существования УЭ (знания, умения) как объектов моделирования является тот факт, что они представляют собой идеальные объекты, т.е. единственной материальной формой (субстратом) их существования является информация. Та модель В системы А, которая существует в сознании субъекта Q, может быть измерена только на основе той информации о модели В, которую представляет сам субъект Q. Эта информация о модели В, предоставляемой субъектом Q, может существовать вне его только в определенном знаковом виде, т.е. в виде семантической информации, которая в соответствии с приведенным выше ее определением является выраженными знаками сведениями о выделенной заданием стороне (сторонах) объекта. Знаком системы А для активной системы Q является всякий предмет Z, воздействие которого на систему Q с достаточно высокой вероятностью обеспечивает формирование в составе системы Q ее подсистемы Е, представляющей модель системы А для системы Q, или же активизацию такой подсистемы, ее привлечение к использованию (если она была сформирована ранее). В соответствии с приведенной выше (см. раздел 1.3.4) аксиоматикой теории информационных семантических систем, система А в данном определении – это то, что принято называть денотатом или предметным значением знака Z. Что касается смысла, или смыслового значения, данного знака, его концепта, то данная характеристика отождествляется с информацией, которую несет модель Е о системе А для субъекта (активной системы) Q.
Для большинства знаков, применяемых в процессе изучения любой учебной дисциплины, можно указать ту нормативную семантическую информацию, которую должны нести модели Е, привлекаемые к использованию или формируемые под воздействием этих знаков. Эта семантическая информация представляет собой нормативный смысл знака. Смысл, которым обладает некоторый знак Z для субъекта Q (например, смысл слова для конкретного человека – носителя языка), может в большей или меньшей степени приближаться к нормативному смыслу знака.
Если В – истинная модель системы А, то она также предоставляется субъекту Q (обучаемому) в виде знаковой модели. Эта знаковая модель В системы А, если рассматривать ее как единое целое, для субъекта Q (обучаемого) является также своеобразным знаком моделируемой ею системы А. Смысл этого знака (смысл знаковой модели) для субъекта Q представляет собой информацию о системе А, которую несет не сама модель В, а модель Е, формируемая или привлекаемая к использованию субъектом Q под воздействием знаковой модели В. Смысл сформированной у обучаемого знаковой модели (в частности, нормативный) зависит как от смыслов составляющих ее знаков, так и от способов соединения последних.
Таким образом, если В есть нормативная модель изучаемой системы А, т.е. такая логико-смысловая структура, которая представляет собой определенную совокупность понятий, соединенных системоопределенными связями (отношениями), и которая соответствует целям изучения системы А и ее структуре, то она может быть предъявлена любым субъектом (обучаемым, обучающим) только в виде знаковой модели В в любой из возможных форм представления семантической информации (текстовой, аудиальной, визуальной, графической и т.д.). В результате воздействия знаковой модели В системы А на обучаемого (субъекта Q) в его сознании формируется модель Е, которая является для субъекта Q отображением системы А и привлекается им для различных действий как с самой системой А, так и ее компонентами. Сформированная у субъекта Q (обучаемого) модель Е, в свою очередь, может быть им предъявлена только в виде знаковой модели Е1 в любой из возможных форм представления семантической информации. Фактический вид модели Е системы А сформированной у обучаемого может быть выявлен на основе того анализа знаковой модели Е1, который имеет целью:
– воспроизводство логико-смысловой структуры модели Е как структуры взаимных связей между представленными в знаковой модели Е1 знаками, используемыми для обозначения отдельных понятий;
– определение смысла, вкладываемого обучаемым в те знаки, которые он использует для обозначения отдельных понятий.
Тогда степень адекватности сформированной у обучаемого модели Е системы А нормативной модели В определяется:
– степенью соответствия логико-смысловых структур моделей В и Е, т.е. наличием в этих структурах определенной совокупности знаков, обозначающих используемые для описания системы А понятия, а также взаимным соответствием связей, установленных между этими знаками;
– степенью взаимного соответствия смысла знаков (интенсионалов знаков как характеристик их концептов) в обеих моделях.
В соответствии с методологией теории эффективности систем дальнейший анализ целей изучения двух основных видов УЭ (знаний, умений) предполагает продолжение квантификации общей цели обучения, а также модельных форм представления УЭ (знаний, умений), являющихся как объектом усвоения, так и сформулированной в терминах изучаемой учебной дисциплины целью обучения (нормативный смысл содержания УЭ). Исходя из абстрактно-обобщенного характера дидактических знаний, признак квантификации целей усвоения знаний и умения как основных видов УЭ не должен быть непосредственно связан с конкретным содержанием изучаемой учебной дисциплины (предметной области), но должен отражать общенаучную логику познания любой предметной области. На основе проведенного выше анализа данных теории систем, теории информации и теории моделирования, в отношении знаний и умений как специфических идеальных объектов моделирования, в качестве такого признака квантификации общих целей деятельностей, входящих в состав обучения (деятельность обучения, обучающая и учебная деятельности), предлагается использовать уровни изучения любого объекта в соответствии с принципом иерархичности познания системного подхода. В соответствии с данным принципом, познание УЭ включает его изучение на трех уровнях иерархии:
– "нижестоящем» уровне, когда УЭ изучается как система, образованная путем установления системоопределенных связей между входящими в ее состав элементами (понятиями);
– "собственный» уровень, когда УЭ изучается как целостное образование, имеющее определенные интегративные качества, которых не имеют входящие в его состав элементы;
– "вышестоящий» уровень, когда УЭ изучается как компонент более широкой системы (надсистемы), в которую он входит как элемент.
Поскольку принципы системного подхода относятся к уровню общенаучной методологии, то они применимы к любому объекту познания или УЭ, к какой бы предметной области он ни принадлежал, и отражают общие закономерности познания любой предметной области. Значит предлагаемый признак квантификации целей деятельностей, входящих в состав обучения, является общим для всех трех этих деятельностей, не зависит от предметной области, в которой они реализуются, и соответствует логике познания любой предметной области, а значит и функциональной структуре этих деятельностей на абстрактно-обобщенном уровне их анализа в дидактике. Так как полное рассмотрение УЭ на "вышестоящем» уровне адекватно рассмотрению надсистемы, в которую входит УЭ как компонент, на "нижестоящем» уровне, то на данном уровне квантификации целей деятельности обучения достаточна декомпозиция соответствующей общей цели на подцели "нижестоящего» и "собственного» уровня, а подцель "вышестоящего» уровня в полном объеме может формулироваться как подцель "нижестоящего» уровня соответствующей надсистемы. Однако, формирование структуры любого объекта, его внутренней логики, а также интегративные качества и закономерности функционирования, проявляющиеся в его свойствах (качественных и количественных характеристиках его управляемых параметров) существенным образом зависят от условий его функционирования, т.е. от тех неуправляемых на уровне изучаемого объекта параметров внешней по отношению к нему среды, которые оказывают на него непосредственное влияние. Поэтому влияние тех системообразующих связей УЭ в надсистеме (условий функционирования), которые непосредственно замкнуты на изучаемый УЭ, должно учитываться при рассмотрении УЭ на "нижестоящем» и "собственном» уровне, а значит и в формулировке соответствующих подцелей. Именно поэтому отношения между отдельным элементом и системой в целом в теории систем рассматриваются в качестве компонента структурных, а не функциональных свойств исследуемого объекта.
Как указывалось выше, основной целью анализа данных дидактики в отношении эффективности обучения является трансформация или преобразование формы дидактических знаний в соответствии с формальными требованиями теории эффективности систем, т.е. дидактические знания, сформулированные на естественном языке методом эвристического сжатия, должны быть отображены методом модельного сжатия на основе формальной языковой знаковой системы. В соответствии с целью формализации дидактических знаний сформулируем понятия моделей знаний и умений как двух основных видов УЭ на "нижестоящем» и "собственном» уровнях его изучения.
Под термином "логико-смысловая модель учебного элемента (ЛСМ УЭ)» будем понимать совокупность понятий (терминов) предметной области, используемых для описания УЭ; логической структуры УЭ, образованной путем установления системоопределенных связей между соответствующими понятиями; условий и закономерностей образования и существования УЭ как целостного объекта. Под термином "функциональная модель учебного элемента (ФМ УЭ)» будем понимать основанную на знании ЛСМ УЭ совокупность методов, приемов и способов использования знаний об интегративных качествах УЭ для достижения определенных целей изменения внешней среды под влиянием УЭ или изменения УЭ под определенным влиянием внешней среды. Соответственно достижение определенного качества усвоения ЛСМ УЭ является целью учебной деятельности на "нижестоящем» уровне, уровне познания внутренней, собственной логики УЭ, а ФМ УЭ – на "собственном» уровне, уровне использования собственной логики УЭ для управления им. Тогда обобщенная модель УЭ (ОМ УЭ) может быть представлена в виде совокупности ЛСМ и ФМ УЭ. Такая модельная форма представления УЭ объективно соответствует понятию "ориентировочная основа деятельности (ООД)» психологической теории поэтапного формирования умственных действий. В данной теории, наиболее полно реализующей системный подход в области педагогической психологии, понятие ориентировочной основы деятельности определяется как образованная средой действий и образом действий система условий, на которую опирается человек при выполнении деятельности. В учебной деятельности обучаемого среда деятельности определяется ЛСМ УЭ, которая является модельной формой представления среды деятельности, а образ деятельности – ФМ УЭ, которая является модельной формой представления образа действий. Таким образом, предметный признак квантификации общей цели учебной деятельности и соответствующие формы модельного представления УЭ (ОМ УЭ, ЛСМ УЭ, ФМ УЭ) кроме их соответствия требованиям теории эффективности систем по форме их представления, являясь аналогами понятий педагогической психологии (ООД, среда действия, образ действия), имеют смысловое содержание, которое обеспечивает их применение для непосредственного изучения учебной деятельности.
В соответствии с принятым признаком квантификации сформулируем подцели учебной деятельности в следующем виде:
– подцель достижения определенного качества усвоения ЛСМ УЭ, т.е. подцель усвоения системы понятий и терминов изучаемого предметной области, используемых для описания УЭ; логической структуры УЭ, условий и закономерностей ее образования и существования; закономерностей образования УЭ и его функционирования при различного рода воздействиях внешней среды;
– подцель достижения определенного качества усвоения ФМ УЭ, т.е. подцель достижения определенного качества применения усвоенной логико-смысловой модели УЭ для достижения определенных целей управления УЭ в различных исходных ситуациях.
Тогда проблема определения результативности учебной деятельности в дидактике может быть сформулирована как проблема оценки качества усвоения ЛСМ и ФМ УЭ. Для оценки степени достижения сформулированных подцелей учебной деятельности в дидактике используется ряд характеристик этой деятельности и соответствующих им параметров, которые измеримы в качественных шкалах (шкале наименований, шкале порядка). В качестве таких характеристик для измерения качества усвоения ЛСМ УЭ используются широта опыта, научность содержания обучения, сложность содержания обучения и его осознанность обучаемым, а для измерения качества усвоения ФМ УЭ – широта опыта, уровень освоения (автоматизации).
Как было отмечено выше (см. раздел 2.1.2), данные характеристики образуют полный неизбыточный набор независимых характеристик учебной деятельности обучаемого, на основе которого в процессе объективной экспертной оценки, производимой до образования системы обучения с соблюдением всех процедур этой экспертной оценки, могут быть разработаны ЛСМ и ФМ УЭ, которые являются нормативными (эталонными) моделями изучаемого УЭ. Предъявление в процессе учебной деятельности обучаемым модели Е УЭ, объективно совпадающей с нормативной (эталонной) моделью В, предъявленной обучаемому обучающим в процессе обучения, является фактом, который определяет полное усвоение обучаемым системы А в рамках целей обучения, сформулированных в терминах предметной области в виде нормативной модели В.
Тогда степень неполноты достижения целей изучения системы А может быть количественно определена на основе измерения отклонений некоторых параметров модели Е1, предъявленной обучаемым как результат его учебной деятельности, относительно параметров нормативной модели В, предъявление которой определяет полное достижение целей обучения на содержании этой модели. В соответствии с приведенными выше положениями теории информационных семантических систем, в качестве основных характеристик моделей любого УЭ, на основе измерения определенных параметров которых может быть количественно оценена степень адекватности моделей Е1 и В, выступает логико-смысловая структура взаимных связей между элементами модели и взаимное соответствие смысла знаков, являющихся элементами этой модели. Данное положение инвариантно в отношении любой модели УЭ, т.е. оно справедливо в отношении ЛСМ знания, ЛСМ умения, ФМ знания и ФМ умения. Для выявления вариативных характеристик указанных выше моделей, т.е. для разграничения понятий ЛСМ и ФМ знаний и умений, необходимо кратко остановиться на соотношении понятий воздействия, операции, операнда, процедуры и алгоритма в деятельности человека.
Воздействие предмета В на предмет А – это событие, состоящее в том, что предмет В вызывает или предотвращает некоторые изменения предмета А. Предмет В является здесь воздействующим предметом (воздействующей системой – если субъект Q, осуществляющий управление предметом В, выделяет в нем те или иные компоненты), а предмет А – объектом воздействия. Воздействие предмета В на предмет А может быть как непосредственным, так и опосредованным. В последнем случае существует и субъектом деятельности Q учитывается, по меньшей мере, один такой предмет С, что В воздействует на С, а С воздействует на А. При описании непосредственного воздействия некоторой системы В на те или иные предметы, часто необходимо уделять специальное внимание тому, какие именно компоненты или свойства этой системы В обеспечивают осуществление воздействий. Иначе говоря, необходимо выделять способности воздействующей системы к осуществлению непосредственных воздействий определенных типов. Эти способности называют операторами, а воздействующую систему, в которой они выделены, – оперирующей системой (операционной системой). Другими словами, оператор – это некоторое "соответствие (правило, функция, функционал), сопоставляющее словам (знакам) в том или ином алфавите слова (знаки) в том же самом или некотором другом фиксированном алфавите» [71, С.66]. Предмет А, к которому применяется оператор, называют операндом. Считается, что операнд А релевантен для оператора X, если применение X к А может привести к тому или иному изменению предмета А или какого-либо иного предмета. Например. для оператора, состоящего в способности поставить операнд в повелительном наклонении, релевантными операндами являются только глаголы. Событие, состоящее в применении оператора X к релевантному для него операнду А, называется операцией. Операцию, состоящую в применении некоторого оператора к индивидуальному операнду, называют индивидуальной, а состоящую в его применении к родовому операнду – родовой. Родовой операцией является, например, "открывание окна", а индивидуальной "открывание этого окна". В предельном случае родовая операция представляет собой применение соответствующего оператора к любому релевантному для него операнду. Таковы, например, так называемые общемыслительные операции анализа, синтеза, сравнения и т.д. Вместе с тем, указывал С.Л. Рубинштейн, "анализ и синтез как операции выступают всегда в той или иной частной специальной форме проявления, обусловливаемой определенным предметным содержанием» [111, C.48].
Не следует смешивать понятия "операция» и "воздействие". Операция – это применение некоторого оператора к тому или иному операнду, а воздействие – это вызывание или предотвращение некоторого изменения. Воздействие, обеспечивающее одно и то же изменение, может осуществляться посредством различных операций. Вместе с тем посредством одной и той же операции может осуществляться ряд воздействий.
Существуют определенные отличия и в понятиях "операнд» и "объект воздействия". В случае непосредственного воздействия оперирующей системы на некоторый предмет операнд совпадает с объектом воздействия; в случае же опосредованного воздействия такого совпадения нет. Если субъект воздействует на предмет А через предмет В, то В является операндом, а А – объектом воздействия.
Одно из важных отношений между воздействиями и обеспечивающими их операциями раскрывается с помощью понятий об эффективных и квазиэффективных операциях. Эффективной называют операцию, обеспечивающую совершенно определенное воздействие на некоторый предмет, т.е. вызывающую или предотвращающую совершенно определенное изменение этого предмета. Термином "квазиэффективная операция» обозначают операции, обеспечивающие такое воздействие с определенной, достаточно высокой вероятностью. Об эффективности и квазиэффективности операций имеет смысл говорить только по отношению к определенной оперирующей системе, осуществляющей операцию. Эффективные операции характерны для идеализированных абстрактных оперирующих систем; для реальных систем практически все операции квазиэффективны.
Из указанного выше различия эффективной и квазиэффективной операций следует: операция, являющаяся частным видом эффективной операции, также всегда эффективна; операция же, являющаяся частным видом квазиэффективной операции, может не оказаться квазиэффективной. Вообще, из того, что операнд В является частным видом операнда А, еще не следует, что оперирующий субъект (в нашем случае – обучаемый) будет воспринимать операнд В именно в этом качестве и применять к нему соответствующие операторы. Таким образом, эффективность операции определяется свойствами оперирующей системы. Пусть операторы и операнды квазиэффективной операции а и эффективной операции ао соответственно совпадают. В этом случае эффективную операцию ао называют эталонной операцией для квазиэффективной операции а.
Процедуру определяют как систему последовательно осуществляемых операций, обладающую следующим свойством: после любой операции, входящей в ее состав, либо больше не выполняется никаких операций, либо выполняется некоторая определенная операция; либо имеет место разветвление процедуры, т.е. выполняется одна из некоторого конечного набора операций. То, какая именно операция осуществляется при разветвлении вслед за данной операцией, может однозначно определяться тем, выполняются ли некоторые четкие условия, содержащие ссылки на тот или иной признак какого-либо предмета. Разветвление, обладающее этим свойством, называют однозначно детерминированным, а все прочие разветвления – неоднозначно детерминированными. Процедура является алгоритмической, если она состоит из эффективных операций и не содержат неоднозначно детерминированных разветвлений; в ином случае процедура является квазиалгоритмической. Таким образом, алгоритмическая процедура отвечает требованиям результативности, массовости и детерминированности, т.е. всем требованиям, предъявляемым к алгоритму (по А.А. Маркову). В свою очередь, предписание о выполнении алгоритмической (или квазиалгоритмической) процедуры – при условии, что хотя бы одна из входящих в нее операций является родовой, – это алгоритм (или квазиалгоритм), т.е. "строгое и точное предписание, определяющее процесс переработки информации, ведущий от варьируемых исходных данных к искомым результатам» [71, С.66]. Понятие алгоритма может быть введено также через понятие оператора (по В.М. Глушкову): "Конечная упорядоченная последовательность операторов, выполняемых (если не указано противное) в порядке их следования, называется алгоритмом» [29, c.39].
При выяснении того, является ли некоторая процедура алгоритмической или квазиалгоритмической, необходимо учитывать, какая активная система Q (субъект) ее осуществляет. Вполне возможен случай, когда некоторая операция эффективна (квазиэффективна), если выполняется системой Q, и не обладает этим свойством, если выполняется системой R. Пусть всякой операции ао, предписываемой алгоритмом Ао соответствует в квазиалгоритме А операция а, такая, что а) операторы и операнды операций а и ао соответственно совпадают; б) операция ао является эталонной для операции а. В этом случае алгоритм Ао является эталонным алгоритмом для квазиалгоритма А. Для установления того факта, являются ли действия, выполняемые активной системой R (обучаемым) процедурой реализации квазиалгоритма А, считается достаточным совпадение последовательности выполняемых R операций (операторов и операндов) с последовательностью соответствующих операций
