Затылкин А.В.

Затылкин А.В.
ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ХРАНЕНИЯ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБУЧАБЩЕЙ СИСТЕМЕ
В данной статье проведен анализ учебного знания как специфического объекта передачи, предложен способ хранения профессиональных знаний эксперта, а так же его умений и навыков.
Сохранение и передача знаний особенно важны в связи с тем, что во всем мире наблюдается
снижение количества специалистов среднего возраста, работающих в технических отраслях. В Ро ссии эта проблема наиболее остра, поэтому возрастает актуальность быстрого и эффективного процесса передачи профессиональных знаний, формирования умений и навыков.
Организация быстрого и эффективного процесса передачи знаний требует проведения концептуального анализа характера человеческого знания как специфического объекта передачи, осуществляемой в процессе обучения.
Процесс обучения, в котором знания передаются напрямую от эксперта, затруднен отсутствием у
него педагогических навыков и знания методов дидактики. Педагог же, знает, как правильно преподавать и эффективно использовать различные средства обучения, но не всегда имеет достаточно знаний
в нужной предметной области. Привлечение высококвалифицированного специалиста, совмещающего знания эксперта и педагога является выходом из этой ситуации, позволяя организовать эффективный
процесс передачи знаний (рис. 1).
Организация быстрого процесса передачи знаний достигается за счет применения ИКОС (рис
1б), обеспечивающих индивидуальный подход к каждому обучаемому, в то время как один экспертпедагог может обучать ограниченное число лиц.
Обучаемый
Обучаемый
ИКОС
Средства
обучения
Интерфейс
Педагог
Система
управления
обучением
Эксперт
а)
МПО
Эксперт
б)
Рис. 1. Схема процесса передачи знаний; а) - без участия ИКОС, б) – с участием ИКОС
При этом важной задачей является создание модели предметной области (МПО), отражающей специфику человеческого знания (эксперта) позволяющей обучаемому овладеть ими в результате обучения.
С точки зрения ассоциативно рефлекторной концепции усвоения (И.П. Павлов, И.М. Сеченов) результатом обучения являются знания, навыки и умения, физиологической основой которых выступают
ассоциативные связи (ассоциации), возникающие в коре головного мозга обучающегося [1].
Наиболее распространенное определение знаний следующее: знания – это проверенный общественноисторической практикой и удостоверенный логикой результат процесса познания действительности;
адекватное ее отражение в сознании человека в виде представлений, понятий, суждений, теорий. Знания фиксируются в форме знаков естественного и искусственного языков [2].
Научное знание представляет собой систематизированные обобщенные разряды знаний, формирование
которых основано не только на опытных, эмпирических, но и на теоретических формах отражения мира
и закономерностей его развития. В своих абстрактных формах научное знание не всем и не всегда
доступно, поэтому оно предполагает такие изменения формы его презентации, которые обеспечивают
адекватность его восприятия, понимания и усвоения, т.е. учебное знание [3].
Таким образом, учебное знание является производным от научного и в отличие от последнего есть
познание уже известного или познанного.
Согласно В.И. Гинецинскому [4], учебное знание существует в трех формах:
в форме учебной дисциплины;
в виде учебного текста;
в форме учебной задачи.
Знания составляют основу обучения. Знания являются основой нравственных убеждений, эстетических взглядов, мировоззрения. Именно по ним у обучающихся формируются умения, навыки, умственные
и практические действия.
Соотношения между умениями и навыками не уточнены до сих пор. Большинство психологов и педагогов считают, что умение более высокая психологическая категория чем навыки. Педагоги-практики
придерживаются обратной точки зрения [5,6].
Наиболее интересен, по мнению авторов, взгляд профессора Е.П. Ильина, предполагающий динамику
изменения умений – “когда человек читает книгу, контролируя смысловое и стилевое содержание еѐ,
то считывание букв и слов происходит автоматически. Когда же он читает рукопись для выявления в
ней опечаток, то контроль направлен уже на восприятие букв и слов, а смысловая сторона написанного уходит на второй план. Но в том и другом случае человек умеет читать, и это умение у него доведено до уровня навыка” [5].
Согласно труду С.Л. Рубинштейна «Основы общей психологии» [6] определения умений и навыков
следующие:
1
Умение - это промежуточный этап овладения новым способом действия, основанным на каком-либо
правиле (знании) и соответствующим правильному использованию знания в процессе решения определенного класса задач, но еще не достигшего уровня навыка. Умение обычно соотносят с уровнем, выражающимся на начальном этапе в форме усвоенного знания (правила, теоремы, определения и т.п.), которое понято учащимися и может быть произвольно воспроизведено.
Навыки - это автоматизированные компоненты сознательного действия человека, которые вырабатываются в процессе его выполнения. Навык возникает как сознательно автоматизируемое действие и
затем функционирует как автоматизированный способ его выполнения. То, что данное действие стало
навыком, означает, что индивид в результате упражнения приобрел возможность осуществлять данную
операцию, не делая ее выполнение своей сознательной целью.
Таким образом, совершая в процессе формирования способности какое-либо действие, оно выполняется с выделением промежуточных шагов, а значит, способность выполнять действие вначале формируется как умение.
По мере тренировки и выполнения этого действия умение совершенствуется, промежуточные шаги
этого процесса перестают осознаваться, действие выполняется полностью автоматизировано – у обучаемого образуется навык в выполнении этого действия, т.е. умение переходит в навык.
Если действие элементарное, то его выполнение формируется обычно как навык, например, навык
письма, счета и т.д.
В случае, когда действие сложное и его выполнение состоит из большого числа промежуточных шагов, то при любом совершенствовании действия оно может так и остаться умением, не превращаясь в
навык.
Таким образом, если последовательность действий обучаемого не доведена до автоматизма, и в
процессе решения задачи он обращается к соответствующим правилам (декларативным знаниям), то конечным результатом обучения является умение. В обратном случае, конечным результатом обучения
является навык (рис. 2).
Умение\навык
Последовательность действий
(процедурная составляющая)
Правила (знания)
(декларативная составляющая)
Рис. 2. Структурная схема умения\навыка
Знание субъективно по форме своего существования, и поэтому его нельзя механически передать
"из головы в голову". Именно своей субъективностью научное или учебное знание отличается от научной или учебной информации, представляющей собой объективную форму знания.
В идеале МПО в интеллектуальной компьютерной обучающей системе (ИКОС) должна использовать
именно учебную информацию, вследствие еѐ объективности. На практике же, знание МПО также субъективно в силу его принадлежности тому или иному носителю знания, преподавателю, эксперту и т.д.
Отражением специфики научного знания специалиста, его умений и навыков является учебное знание, формализованное ИКОС в виде учебной информации МПО.
Информация предметной области – множество всех предметов, свойства которых и отношения между
которыми рассматриваются в научной теории. Вследствие этого МПО представляет собой сложную систему (рис. 3) имеющую элементы системы S и связи между ними (внутренних связей системы), а также
связей между ними и внешней средой. Сложные системы могут включать в себя в качестве подсистем и
многократно «вложенные» друг в друга сложные системы следующих уровней предметной детализации
рассматриваемого объекта.
Рис.3. Структурная схема сложной системы
Таким образом, при моделировании простых и сложных систем обнаруживается два присущих этим типам систем способа интеграции знаний о моделируемом объекте:
в рамках отдельных предметных областей («по глубине»);
в границах междисциплинарных проблемных областей («по широте»).
Если в первом случае необходимо организовать знания из какой-то одной области науки или практики, то во втором случае возникают проблемы выявления, отбора и объединения фрагментов знания,
принадлежащего к качественно различным научным дисциплинам или отраслям практической деятельности.
2
Научные дисциплины обладающие различными фрагментами знания обладают, как следствие, различным
соотношением декларативной и процедурной компонент и требуют различного подхода к организации
процесса обучения.
Решением этой задачи является организация сложной МПО, в виде сетевой фреймовой модели, узлами
которой являются крупные, содержательно завершенных фрагменты знаний (терминалы), объединенные
семантическими связями. Кроме того, фреймовая модель предоставления знаний отражает концептуальную основу организации памяти человека, а так же ее гибкость и наглядность [7].
Каждый фрейм сети имеет специальный слот, заполненный наименованием сущности, которую он представляет. Другие слоты заполнены значениями разнообразных атрибутов или процедурами ассоциирующимися с моделируемым объектом, тем самым совмещая во фрейме декларативную и процедурную компоненты
знания.
Интеграция знаний о моделируемом объекте по глубине достигается за счет иерархическая структуры терминалов, основанной на степени абстрактности содержащихся в нем фреймов. В то время, как
семантическая связь терминалов обеспечивает интеграцию знаний о моделируемом объекте по ширине.
Важнейшим свойством теории фреймов является заимствованное из теории семантических сетей
наследование свойств. Помимо экономии памяти, это свойство дает возможность неявно наследовать,
т.е. переносить, значения аналогичных слотов из фреймов различных терминалов.
Организация учебной информации МПО с учетом процедурной и декларативной составляющих в виде
сетевой фреймовой модели, позволяет организовать процесс хранения и передачи не только профессиональных знаний эксперта, но так же его умений и навыков.
Литература
1. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. М.: Народное образование, 1998.
2. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 тт./ Гл. ред. В.В. Давыдов. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998 - 672 с., ил. Т. 2 - М - Я - 1999.
3. Выготский Л.С. Педагогическая психология. Под ред. В.В. Давыдова - М.: Педагогика-Пресс,
1996. - 556 с.
4. Гинецинский В.И. Основы теоретической педагогики. Учеб. пособ. - СПб.: Изд-во СанктПетербургского гос. Университета, 1992. - 154 с.
5. Ильин Е.П. Умения и навыки: нерешенные вопросы // Вопр. психологии. – 1986. – №2.
6. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии - СПб: Питер, 2000 - 712 с.
7. Minsky M. A framework for representing knowledge // Frame conceptions and text understanding / Ed. by Metzing D. – B.; N.Y., 1980. P.1-25
3