1.2. ФОРМИРОВАНИЕ НАВЫКА

Э.Торндайк, исследуя формирование навыка у животных, пришел к следующим выводам: 1) обучение происходит, когда животное в результате большого числа проб и ошибок случайно выполняет правильное действие и получает удовлетворение, подкрепляющее данную реакцию на конкретный раздражитель (стимул); 2) реакция животного на стимул обусловлена числом повторений, силой и длительностью его воздействия; 3) реакция животного зависит от его подготовленности к раздражителю; 4) при наличии идентичных элементов в различных ситуациях возможен перенос навыка на другую ситуацию.

"Мышление ... представляет собой ассоциации, сперва элементарные, состоящие в связи с внешними предметами, а потом цепи ассоциаций".

И. П. Павлов

Процесс формирования навыка у человека во многом похож на обучение вероятностного автомата, выполняющего последовательность действий в зависимости от входной информации и своего внутреннего состояния. Алгоритм функционирования такого автомата удобно задать в виде стохастического графа — совокупности вершин, соединенных стрелками, которые соответствуют переходам от одной операции к другой (рис. 1.2.1). Вероятность перехода от г-ой операции к j-ой обозначим через pij. Все рц (г, j = 1,2,..., п) образуют двумерную матрицу, называемую матрицей вероятностей.

Если автомат необучен, то все элементы этой матрицы равны, то есть он выбирает каждую следующую операцию совершенно произвольно и после ее выполнения сравнивает свои действия с эталоном (учителем). Учитель подтверждает правильность выбора операции (то есть "поощряет"), или сообщает, что выбор сделан неверно ("наказывает"), подсказывая какую операцию следовало бы выбрать.

Г

а=0,05

Рис. 1.2.

0

Можно создать компьютерную программу, моделирующую поведение ученика, который выполняет последовательность из двух или более действий. Она должна содержать цикл, в котором выбор каждой операции осуществляется с помощью генератора случайных чисел. В зависимости от моделируемой ситуации в случае правильного или неправильного выбора операции происходит соответ-ствующий пересчет матрицы вероятностей так, что вероятность правильного действия увеличивается, а вероятности неправильных — уменьшаются. Графики, получающиеся при различных коэффициентах научения а, представлены на рис. 1.2.2. При малом а уровень знаний растет пропорционально времени (количеству выполненных операций), а при большом а достигает насыщения и остается неизменным. Общее число операции порядка 1000.

Таким образом, чтобы сформировать у учащегося навык (умение), необходимо: 1) обеспечить понимание производимых элементарных операций; 2) организовать многократное выполнение учащимся соот-ветствующей последовательности действий, каждый раз "поощряя" и "наказывая" учащегося за правильно или неправильно выполненные операции.