Использование кибернетических устройств.

Программированное научение в его идеальной форме, нужно думать, уже не в очень далеком будущем будет осуществляться при помощи кибернетических устройств, способных осуществлять весь процесс научения и его контроля.

Это положение требует пояснения. Еще раз напомним, что программировать можно не воспитание, не образование, а только ту часть обучения, которая называется научением. А научением, как уже говорилось, мы называем прогрессивное изменение какой-либо деятельности в результате ее упражнения соответственно цели, условиям и алгоритмизированным операциям.

Все изложенное и говорит о том, что вполне возможно осуществлять программированное научение специальными кибернетическими устройствами, которых пока еще нет, но которые вполне могут быть созданы современной электронной техникой* так как их блоки уже действуют в агрегатах другого назначения.

Технические средства обучения создали относительную самостоятельность учащегося в процессе его научения иностранному языку. В современной лаборатории устной речи учащийся на-учается иностранному языку без преподавателя. От этого роль преподавателя не принизилась, а существенно возвысилась, так как теперь «механическая» работа на уроках в присутствии преподавателя исполняется в ЛУРах без него. В результате этого преподаватель ведет с учащимися более серьезную работу по усвоению системы языка или правил речи.

Это один из случаев кибернетического управления сложными процессами человеческой деятельности, что уже нашло свою реализацию в аналогичных ситуациях другого вида труда, допустим при посадке самолета, при слепом полете, при управлении поточным производством в современных автоматизированных цехах и т. п.

Разработка кибернетических устройств, способных осуществлять весь процесс научения и его контроль, потребует всестороннего психологического, физиологического, лингвистического и методического изучения процесса научения иностранным языкам.

Как уже было сказано, программированное обучение может осуществляться при помощи обучающих машин, машин обучения и аудио-визуальных (и других) технических средств обучения. Все они созданы и создаются не взамен преподавателя, а в помощь ему. Вопрос об обучающих машинах придется рассмотреть несколько подробнее, так как он еще почти не обсуждался' в нашей литературе. И в то же время использование обучающих машин является одним из существенных признаков программированного научения.

При обсуждении этого вопроса не следует забывать того, что современная цивилизация, созданная человеческим гением, приняла столь сложные формы, что решение целого ряда мыслительных задач уже не под силу человеческому уму; их может решить только машина умственного труда. Примеров этому сколько угодно. В самом деле, только машины могут предсказывать погоду, водить космические корабли, рассчитывать наиболее экономные формы строительства, диагностировать некоторые особенно сложные*заболевания, решать математические задачи типа определения многомерных функций или установления многофункциональных корреляций.

Здесь набюдается полная аналогия с машинами физического труда. Биологически человек физически очень слаб. Не изобретя орудий физического труда, человек не смог бы построить технику современной цивилизации, так как у него не хватило бы для этого физической энергии. Создав же машины физического труда, физически слабый человек стал в буквальном смысле этих слов двигать горами и наполнять водой моря. Машины физического труда сделали человека физически невероятно сильным, и это было достигнуто не биологическим, а социальным путем, путем общественного труда.

В наше время аналогичный процесс происходит с машинами умственного труда. И хочется думать, что человек, биологически умственно очень слабый, сможет при помощи машин умственного труда стать умственным гигантом, начало чему положено при освоении космоса.

Без счетно-вычислительных машин невозможно определить, что в программе по тому или другому учебному предмету дол-жно быть сохранено, а что выброшено в связи с тенденциями в современном техническом, научном и практическом процессах.

Без счетно-вычислительных машин невозможно также составить настоящий лексический и грамматический минимум, необходимый для усвоения того или иного иностранного языка при обучении ему в средней и высшей школах.

Практика обучения показала, что без очень умных и быстро-действующих спектрографов и интонографов, непосредственно подключенных к счетно-вычислительным машинам, нет никакой возможности составить план и осуществить контроль программированного научения звуковому составу того или иного языка.

Иногда говорят, что на ближайшее будущее функция планирования программ должна остаться за учителем, а функция непосредственного обучения может быть передана обучающим машинам. Это правильно лишь на поверхностный взгляд, так как второе действительно может осуществляться в отсутствие учителя. А на самом деле и функция планирования программы без помощи счетно-вычислительных машин уже не под силу невооруженному уму учителя, каким бы талантливым он ни был.

И это основная причина необходимости введения машин умственного труда в школьное дело, хотят этого или не хотят сторонники традиционного обучения, не могущие сдвинуть школу с мертвой точки методического застоя ни в одной из самых технически и научно передовых стран.

Вторая причина введения в школу машин обучения заключается в вопиющем для современного взгляда недостатке традиционных методов обучения — в отсутствии обратной связи ученика с учителем при выполнении первым программы, подаваемой вторым. Явление и закономерности обратной связи раскрыты современной наукой (теорией информации и кибернетикой). Feed back хорошо известна современному психологу и методисту обучения иностранным языкам и поэтому не нуждается в разъяснении.

Действительно, только отсутствие технических средств было причиной того поистине несуразного факта, что учитель, обучая учащихся, непосредственно не знал результатов своей деятельности, а учащиеся не знали, правильно ли они усвоили предмет обучения и очень часто искренне считали ложное решение умственной задачи правильным и тем самым закрепляли ложное произношение, ложное знание значений слов, ложную синтаксическую конструкцию предложений иностранного языка. Элементарный «Репетитор» позволяет учащемуся все время сопоставлять свое решение задачи научения с эталоном, т. е. осуще-ствлять обратную связь результатов обучения с его программой.

Третья причина необходимости использования обучающих машин в нашей стране заключается в том, что это мероприятие в известной мере будет способствовать восстановлению факультетов и институтов иностранных языков в правах высших учебных заведений. Дело в том, что крайнее несовершенство традиционных методов обучения (а в вузе они, как правило, еще более «традиционны», чем в средней школе) и практически необходимое введение в программу обучения второго иностранного языка фактически привели к тому, что по существующим учебным планам наши факультеты и институты иностранных языков стали приближаться к курсам иностранных языков, так как в учебных планах теоретическим дисциплинам отведено крайне недостаточное число часов.

В результате, почти не имея общего образования, т. е. не развив умственного кругозора и сам обучаясь иностранному языку, как правило, наиболее традиционными методами, будущий учитель иностранного языка невольно весь процесс обучения в средней и высшей школах переводит на основы подражания и повторения b

Использование машин обучения, обладающих обратной связью, позволит львиную долю часов работы с преподавателем в аудитории перенести на самостоятельную работу учащихся в лаборатории и тем самым освободить время для теоретических дисциплин, способствующих общему образованию и воспитанию студентов.

Одновременно это мероприятие позволит заполнить и еще одну брешь в системе нашего среднего и высшего образования, возникшую вследствие отказа советской науки и школьной практики от тестового испытания учащихся при их приеме и переводе с одной ступени обучения на другую.

Как известно, этот отказ был вызван порочной практикой применения тестов педологами и психотехниками. Тестовые испытания в тридцатых годах потеряли в нашей стране какой бы то ни было научный кредит. В результате комплектование учебных групп в средней и в высшей школах носит и у нас скорее всего этический характер: в одну и ту же группу зачисляются средние, одаренные и малоспособные к иностранным языкам учащиеся. Это приносит определенную пользу, развивая у учащихся столь ценное для общественной жизни чувство взаимопомощи. Но это имеет и свою отрицательную сторону, заметно задерживая успехи одаренных учащихся.

Машины обучения позволят преодолеть и это препятствие на пути успешного развития советской средней и высшей школ.

При статистическом вероятном расчете часов занятий на среднеуспевающих учащихся, одаренные при индивидуальной работе с машинами обучения будут затрачивать на иностранный язык значительно меньше, а малоспособные значительно больше средне необходимого времени.

Даже при различии взглядов, все должны согласиться с тем, что для успешного овладения иностранным языком необходим целый ряд своеобразных особенностей учащихся.

Как известно, обучение с помощью машин широко распро-страняется в Америке [20], где обычно указываются три причины необходимости использования машин обучения: 1) экономичность обучения, 2) способствование техническому прогрессу и 3) необходимость улучшить методику обучения, чтобы не отстать за быстро развивающейся наукой и техникой.

Первая причина не имеет для нас значения, так как у нас нет недостатка в учителях, школах и методических средствах обучения. Машины действительно способствуют техническому прогрессу. Они оказали огромное влияние на рост производительности труда в промышленности, сельском хозяйстве и научных исследованиях. Они должны оказать и окажут такое же влияние и на обучение. Для этой цели, по мнению американских авторов, нужно подойти к обучению как к процессу связи и управления. В таком случае обучающая машина будет выполнять некоторые функции живого учителя, не умаляя его роли и тем более не заменяя его.

Американские авторы различают две функции обучения: планирование программ и непосредственное обучение. Первое, по их мнению, остается за учителем, второе передается машинам обучения. Машина выдает учащемуся информацию и управляет его поведением в заранее определенной последовательности операций обучения (научения).

Обучающие машины, в свою очередь, выполняют следующие функции: 1) предъявляют материал обучения, 2) воспринимают ответ обучаемого, 3) определяют темп (pacing) подачи материала (на какое время и через какое время), 4) производят сравнение заданного и полученного ответа, 5) обладают обратной связью, т. е. сообщают учащемуся его результаты, 6) производят классификацию оценок и их регистрацию, 7) обеспечивают выбор пути научения, если имеются альтернативы, 8) хранят информацию, 9) программируют процесс научения, 10) применяют вычислительные устройства для прогнозирования процесса научения с учетом индивидуальных особенностей учащихся.

Американские авторы обычно различают минимально адаптивные, частично адаптивные и полностью адаптивные машины обучения.

К первым они относят даже стопку переворачиваемых карточек, на обороте каждой из которых написан правильный ответ, а также так называемый «барабан памяти», т. е. предъявление материала научения при помощи кимографа. Частично адаптивными машинами обучения называют даже тексты, составленные таким образом, что они становятся понятными только при правильном решении включенной в них задачи, т. е. как бы обладают элементами обратной связи. В число полностью адаптивных машин обучения включаются устройства, обязательно обладающие обратной связью, вследствие наличия в них счетно-вычислительных машин.

Значение русского слова «машина» не позволяет называть машинами обучения переворачиваемые от руки в процессе научения карточки из бумаги или картона. Это технические средства обучения, учебные пособия. Машинами обучения мы называем только те устройства, которые обладают хотя бы элементами обратной связи.

В процессе обучения с использованием машин обучения американскими авторами учитываются следующие особенности учащегося. Линейные программы рассматривают,учащегося как воспринимающую систему, в которой формируются ассоциативные связи для зеркального отражения опыта. Разветвленные программы основываются на положении, что учащийся является отбирающей саморегулирующейся системой, которая выбирает информацию, извлекая ее из предъявляемого материала. При этом американские авторы предостерегают от отождествления способностей к обучению с общей умственной одаренностью.

Учитывается также объем памяти, возраст учащихся (реальный и умственный) и мотивация их учебного поведения.

Разработка программ и алгоритмизация процесса программирования основывается на принципах логики научения, соответственно особенностям творческого мышления учащегося. Используются логические методы: метод различия, метод совпадения, объединенный метод совпадения и различия, метод сопутствующего изменения, метод остатка.

Принципами программирования для американских авторов являются: 1) число и последовательность, 2) пределы оЦределен- ности стимулов и реакции, 3) смысловое содержание, 4) типы связи между стимулом и ответом, 5) однородность и совместимость стимулов и ответов.

Если процесс научения требует тренировки в выполнении отдельных операций, то в тренировку входят: фактор стимула, фактор ответа, фактор обратной связи, фактор времени, научение в целом и по частям, руководство и подсказка.

Основные указания, даваемые американскими авторами программисту, следующие: 1) отправляться от цели обучения,

разбивать материалы на отдельные элементы типа «стимул — ответ», 3) не усложнять ответов, делая их простыми, 4) сначала программировать информационные кадры, а затем кадры, где эта информация используется, 5) обеспечивать потребность в обратных ассоциациях, 6) ипользовать общие для класса при-знаки, 7) обеспечивать асинхронность указателей и ответов,

предусмотреть непрерывность в применении материалов,

при повторении вводить вариации, 10) применять при программировании мелкие шаги, 11) последовательно расширять программу, 12) создавать переплетение ассоциаций, 13) использовать метод постепенного «убывания» порождающего стимула,

использовать индукцию и дедукцию, 15) четко выделять узловые вопросы.

Как у нас, так и за рубежом целый ряд специальных исследований подтвердили необходимость и плодотворность обучения с помощью машин.

С нашей точки зрения, именно с помощью обучающих машин возможно создать истинную практику обучения, основывающуюся на современной науке. Это не мода, а необходимость.

Как ясно из изложенного, сторонники введения в школу машин обучения делают это в помощь учителю, а не с целью заменить его. Но это такая помощь, отсутствие которой делает современного учителя беспомощным, особенно учителя иностранных языков.

Следует различать: 1) обучающие машины, 2) машины обучения и 3) технические средства обучения.

Обучающими машинами мы называем такие кибернетические (автоматические) устройства, которые обладают обратной связью исполнения задания с его программой, могут автоматически учитывать и прогнозировать процесс научения, а также управлять им по заложенной программе. Наиболее современные обучающие машины могут осуществлять весь процесс научения и на основании автоматического анализа его результатов само- усовершенствоваться.

Конечно, как мы писали еще в 1958 году [21], название обучающие машины крайне неудачно, так как обучает преподаватель, а не машина. Подобно тому, как мы различаем курящего человека и курительную бумагу, которая сама не курит, но без которой курение невозможно, подобно этому нужно было бы различать обучающего учителя и обучательные машины. Но такого термина в русском языке нет.

Примером обучающей машины может служить устройство для автоматического научения фонемам изучаемого языка. Это очень сложный современный электронный анализатор речи, который может: 1) достаточно точно определять спектральный состав речевого сигнала, 2) производить это в отношении двух сигналов одновременно, 3) автоматически сопоставлять результаты анализа и 4) выдавать учащемуся команды для успешного научения фонемному составу изучаемого языка, 5) исправлять постоянно ошибки учащегося и 6) воспроизводить правильный эталон.

Машинами обучения мы называем такие иногда довольно сложные устройства, которые не обладают обратной связью в собственном смысле этого слова, так как не содержат в себе счетно-вычислительного устройства. Примером может служить машина обучения интонации. Эта машина предъявляет учащемуся два ряда графического изображения интонации, два ее звучания в магнитофонной записи, а также два ряда моторного выражения интенсивности произнесения. Всегда один ряд — произнесение учащегося, другой — эталон преподавателя. Учащийся, сопоставляет оба ряда, все время подает себе команды для исправления допущенных ошибок и для достижения правильного произнесения на основе обратной связи зрения—слуха — моторики, управляемой интонемным эталоном, непосредственно воспринимаемым учащимся в исполнении преподавателя с магнитофонной ленты.

Технические, главным образом аудио-визуальные средства,— это всем хорошо известные пособия при обучении иностранным языкам: магнитофон, звуковое кино, телевизор, радио, диафильмы и т. п.

Успешное применение технических средств повлекло за собой разработку методики их использования. Эта методика рассматривается нами как предступень программированного обучения, так как и технические средства заставляют преподавателя:

учитывать все условия научения соответственно той или иной задаче обучения, 2) вычленять операции каждого момента научения и 3) располагать их во временной последовательности.

Таковы особенности и научные основы программированного научения иностранным языкам.

Нужно думать, что программированное научение в корне изменит весь процесс обучения иностранному языку, а именно:

а) высвободит много учебного времени за счет оптимизации процесса научения, а также и потому, что освободит преподавателя от необходимости задавать на уроке учебный материал и проверять его усвоение путем опроса учащихся;

б) избавит преподавателя от необходимости поддерживать дисциплину ка уроке и заботиться о внимании учащихся, так как класс преобразуется в отдельные рабочие места учащихся в соответствующих лабораториях;

в) позволит преподавателю все время иметь информацию о работе каждого учащегося, суммировать и обрабатывать результаты научения в каждый данный момент и подавать последующие инструкции, учитывая индивидуальные особенности каждого учащегося;

г) компенсирует отсутствие в наших условиях тестов на пригодность к иностранным языкам, так как для достижения одной и той же цели одни учащиеся будут работать меньше, а другие больше, не задерживая друг друга.

У одаренных учащихся останется время для развития своих талантов другими занятиями или другими аспектами одного и того же занятия. Средние учащиеся с успехом будут справляться с учебными заданиями. Неспособные учащиеся с очень большим

трудом будут выполнять среднюю норму или же сами поймут, что они не могут учиться на данном уровне обучения, так как он для них слишком высок.

Программированное обучение бурно развивается. Для того чтобы его применение не привело к разочарованию, следует напомнить, что оно пригодно главным образом к задачам научения, но не обучения, тем более не образования и воспитания. Какое-то время оно должно также сосуществовать с лучшими традиционными методами и приемами научения.