Десять шагов комплексного обучения. Четырехкомпонентная модель дизайна обучения

1.2. Холистический подход к дизайну обучения

Холистический подход к дизайну обучения противоположен атомарному, при котором комплексное содержание и сложные задачи сводятся к более простым или мелким элементам, таким как факты и базовые навыки, – до того уровня, когда каждый из элементов может быть легко передан учащимся посредством презентации фактов и (или) практического усвоения навыков. Такой подход эффективен, если элементы не слишком тесно взаимосвязаны, в противном случае он не работает.

Холистический подход основан на том, что целое представляет собой нечто большее, чем сумма его частей, поскольку оно содержит не только элементы, но и взаимосвязи между ними. Холистический подход к дизайну обучения работает со сложными задачами, обращая внимание на взаимосвязи между изучаемыми элементами (Van Merriënboer & Kester, 2008). Этот подход дает решение трех извечных проблем сферы образования – компартментализации, фрагментации и парадокса переноса обучения на реальную жизнь.

Модели дизайна обучения обычно применялись к той или иной конкретной области обучения (когнитивной, аффективной или психомоторной). Проведение дальнейших различий, например в когнитивной области, происходило между моделями декларативного обучения, в которых особое внимание уделялось методам обучения, помогающим учащимся формировать концептуальные знания, и моделями процедурного обучения, сконцентрированными на методах обучения, помогающих в приобретении навыков. Такая компартментализация – разделение целого на отдельные части или категории – имела катастрофические последствия для образования.

Предположим, вам предстоит операция. Какого хирурга вы выберете – прекрасно владеющего инструментами, но незнакомого с человеческой анатомией? Или прекрасного знатока анатомии, не различающего виды скальпелей? Или отличного, опытного хирурга с хамским отношением к пациентам? Или прекрасного человека и великолепного хирурга, который не оперировал и не повышал свою квалификацию уже 35 лет? Нет, нет и нет! Вам нужен хирург с современными знаниями и навыками, который знает анатомию и физиологию, технически подготовленный и с хорошим подходом к пациенту.

Поэтому не имеет смысла выделять профессиональные области обучения. Многие сложные хирургические навыки невозможно применить без глубоких знаний о строении и работе человеческого тела, поскольку только это позволяет добиться необходимой гибкости. Многие навыки нельзя реализовать так, как это необходимо, если не проявлять определенного отношения к делу. Цель холистических моделей дизайна комплексного обучения – интеграция декларативного обучения, процедурного (включая перцептивные и психомоторные навыки) и аффективного (эмоционального, включая стремление поддерживать знания и навыки в актуальном состоянии). Таким образом, они способствуют развитию интегрированности знаний, что повышает вероятность переноса обучения на реальную жизнь (Janssen-Noordman et al., 2006).

Основным приемом традиционных моделей дизайна обучения была фрагментация – разбиение целого на мелкие, неполные или изолированные части (Van Merriënboer & Dolmans, 2015). Модели дизайна обучения XX века анализировали выбранную область обучения, а затем делили ее на отдельные практические или образовательные цели (например, запоминание факта, применение процедуры, понимание концепции и т. д.). Для достижения каждой отдельной цели выбирались различные методы обучения (соответственно – заучивание, отработка навыков, решение задач). В учебных планах отдельные цели соответствовали разным навыкам и рассматривались изолированно друг от друга. Сложные навыки разбивались на базовые, каждая цель соответствовала одному базовому навыку, что равнозначно последовательности неполных задач. Таким образом, ученик одновременно обучался только одному базовому навыку или очень ограниченному их числу. Новые базовые навыки добавлялись постепенно, и только в конце обучения – если оно вообще заканчивалось – у ученика появлялась возможность отработать сложный навык целиком.

Еще в 1960-е годы Бриггс и Нейлор (1962; Naylor & Briggs, 1963) обнаружили, что этот подход годится только в случае, если не требуется существенной координации базовых навыков и если каждый отдельный базовый навык сложен для освоения. Но большинство сложных навыков или профессиональных компетенций характеризуются многочисленными взаимодействиями между различными аспектами выполнения задач и предъявляют очень высокие требования к их координации. За последние полвека было многократно доказано, что разбиение сложной области или задачи на набор отдельных элементов, а затем обучение каждому из этих элементов без учета их взаимодействия и требуемой координации не работает, поскольку учащиеся в итоге не могут интегрировать и координировать отдельные элементы в ситуациях переноса (например, Gagné & Merrill, 1990; Lim, Reiser, & Olina, 2009; Spector & Anderson, 2000). Чтобы облегчить перенос обучения, холистические модели дизайна обучения сосредоточены на высокоинтегрированных наборах целей и на скоординированном достижении этих целей при выполнении реальных задач.

Есть и третий нежелательный эффект. Разработчики учебных планов, конечно, выбирают такие методы обучения, которые требуют минимального числа практических задач, необходимых для освоения материала, минимального времени выполнения этих задач и минимальных усилий учащихся, необходимых для достижения поставленных целей. Таким образом они стремятся к эффективности, поскольку разработка практических задач требует времени и денег, которых всегда не хватает. Учащиеся тоже стремятся к эффективности, поэтому они стараются сократить затраты и оптимизировать результаты, их время и мотивация к обучению ограничены.

Предположим, учащиеся должны научиться диагностировать три различных типа ошибок (E1, E2, E3) в сложной промышленной системе, например на химическом заводе. Если для обучения диагностике каждой ошибки требуется минимум три практических задачи, можно сначала попросить учащихся диагностировать ошибку E1, затем ошибку E2 и, наконец, ошибку E3. Это приведет к следующей схеме обучения:

E1, E1, E1, E2, E2, E2, E3, E3, E3

Такой учебный план будет эффективен для достижения трех поставленных целей с минимальным временем выполнения задач и минимальными затратами усилий учащихся, но при этом он обеспечит низкий уровень переноса обучения на реальную жизнь. Дело в том, что выбранный метод обучения предлагает учащимся получить высокоспецифичные знания для диагностики каждой отдельной ошибки. Это позволяет им выполнять только те действия, которые указаны в целях, не выходя за рамки поставленных задач. Но если разработчик учебного плана стремится к переносу обучения на реальную жизнь и цель состоит в том, чтобы учащиеся могли правильно диагностировать как можно больше ошибок в промышленной системе, то гораздо лучше обучить их диагностировать три ошибки в случайном порядке. Тогда план обучения будет, например, таким:

E3, E2, E2, E1, E3, E3, E1, E2, E1

Этот случайный график тренировок (также называемый чередованием, Birnbaum et al., 2013) будет менее эффективен для достижения трех отдельных целей, поскольку он может увеличить время, необходимое на выполнение задачи, или затраты сил обучающихся. Возможно, для того же уровня эффективности достижения каждой отдельной цели потребуется четыре, а не три тренировочных задачи. Но в долгосрочной перспективе это даст гораздо более высокий перенос обучения на реальную жизнь!

Дело в том, что при случайном расписании учащиеся сравнивают и сопоставляют различные ошибки. Таким образом, вместо знаний, жестко привязанных к трем конкретным специфическим ошибкам, формируются общие знания с более высоким уровнем абстракции. Это позволяет учащимся лучше диагностировать новые, ранее не встречавшиеся ошибки. Такое явление, когда методы, направленные на достижение изолированных, конкретных целей, хуже работают при достижении комплексных целей для повышения переноса обучения на реальную жизнь, известно как парадокс переноса (Helsdingen, van Gog, & van Merriënboer, 2011a, 2011b; Van Merriënboer, de Croock, & Jelsma, 1997). Холистический подход к дизайну обучения учитывает парадокс переноса и всегда направлен на более общие цели, выходящие за рамки ограниченного списка узкоспециальных задач. Дифференциация различных типов образовательных процессов должна гарантировать, что к тому моменту, как учащиеся столкнутся с новыми проблемами, они будут обладать не только конкретными знаниями для работы с уже знакомыми аспектами этих проблем, но также (и это более важно!) общими и абстрактными знаниями, необходимыми для разрешения незнакомых аспектов этих проблем.

Традиционные модели дизайна обучения обычно следуют атомарному подходу, что вызывает компартментализацию, фрагментацию и парадокс переноса. Холистический подход, напротив, предлагает альтернативные способы решения проблемы комплексного обучения. Большинство холистических подходов вводят для этого понятие моделирования. При двухэтапном моделировании сначала разрабатываются простые и сложные модели реальности или реальных задач, которые затем анализируются и обрабатываются с педагогической точки зрения. Так их приводят в состояние, при котором учащиеся действительно могут на них учиться (Achtenhagen, 2001). С этой точки зрения обучение должно начинаться с упрощенной, но целостной модели реальности, которая затем передается учащимся в соответствии с разумными принципами дизайна обучения. «Десять шагов» предлагают широкий спектр методов обучения, позволяющих справиться с комплексностью, не забывая о целостных, реальных задачах.

1.3. Четыре компонента и десять шагов

«Десять шагов» – это практическая, улучшенная и при этом, как ни странно, упрощенная версия модели 4C/ID (четырехкомпонентной модели дизайна обучения; Van Merriënboer, 1997; Van Merriënboer, Clark, & de Croock, 2002; Van Merriënboer, Jelsma, & Paas, 1992). Предыдущие ее описания были аналитико-дескриптивными, что подчеркивало когнитивно-психологическую основу модели и взаимосвязи между компонентами дизайна и процессами обучения. «Десять шагов», напротив, носят преимущественно предписывающий характер, их цель – представить версию модели, которую могут применять на практике преподаватели, эксперты в области обучения и специалисты по дизайну обучения. Для интересующихся читателей в некоторые главы включены текстовые вставки, в которых подробно объясняются психологические основы тех или иных принципов дизайна обучения.

«Десять шагов» можно рассматривать как модель, специально предназначенную для использования в программах специального и профессионального образования (среднего и высшего), специализированных университетских программах (например, медицинских, экономических, юридических) и программах повышения квалификации для бизнеса, промышленности, правительственных и военных организаций. Модель также применима в среднем общем и даже начальном образовании для обучения сложным навыкам – как в рамках традиционных школьных предметов (например, Melo & Miranda, 2015), так и специальных навыков (например, Linden et al., 2013). Как правило, ее используют для разработки учебных программ продолжительностью от нескольких недель до нескольких лет. Что касается разработки учебных планов, то их существенной частью является развитие одной или нескольких профессиональных компетенций или сложных навыков, и именно в этой части применяется данная модель.

Главное предположение, лежащее в основе 4C/ID и «Десяти шагов», формулируется так: планы образовательных программ комплексного обучения всегда могут быть описаны четырьмя основными компонентами, а именно (см. левую колонку табл. 1.1):

А. Учебные задачи.

Б. Поддерживающая информация.

В. Процедурная информация.

Г. Частичная практика.

Термин «учебная задача» используется здесь в самом общем смысле. Учебная задача может относиться к кейс-стади для изучения, проекту, который предстоит разработать, проблеме, которую нужно решить, профессиональной задаче, которую необходимо выполнить, и т. д. Поддерживающая информация помогает учащимся выполнять нерутинные аспекты учебных задач, которые часто связаны с решением проблем, принятием решений и обоснованием (например, информация о зубах, полости рта, щеках, языке и челюсти помогает студенту-стоматологу давать клинические обоснования; Postma & White, 2015, 2016). Процедурная информация позволяет выполнять рутинные аспекты учебных задач, то есть те аспекты, которые всегда выполняются одинаково (например, инструкции по измерению артериального давления помогают студентам-медикам проводить медосмотры). Наконец, частичная практика, которая относится к дополнительной практике рутинных аспектов, позволяет развить очень высокий уровень автоматизма в этих аспектах и таким образом улучшить выполнение всей задачи (например, благодаря практике сердечно-легочной реанимации (СЛР) медсестра будет лучше подготовлена к действиям в чрезвычайных ситуациях).

Как указано в правой колонке таблицы 1.1, четыре компонента дизайна обучения непосредственно соответствуют следующим четырем этапам: разработка учебных задач (шаг 1), разработка поддерживающей информации (шаг 4), проектирование процедурной информации (шаг 7) и разработка частичной практики (шаг 10). Остальные шесть шагов являются вспомогательными и выполняются только при необходимости. На шаге 2 определяются критерии оценки эффективности в соответствии с целями и стандартами приемлемого выполнения. На шаге 3 создается последовательность задач от базовой к сложной – задачи вначале простые (то есть несложные), а затем плавно усложняются. Шаги 5 и 6 могут потребоваться для углубленного анализа поддерживающей информации, которая будет полезна для обучения выполнению нестандартных аспектов учебных задач. Шаги 8 и 9 могут быть необходимы для углубленного анализа процедурной информации, нужной для выполнения рутинных аспектов учебных задач.

В реальных дизайн-проектах никогда не бывает прямолинейного продвижения от шага 1 к шагу 10. По мере достижения новых результатов и принятия новых решений часто приходится пересматривать предыдущие шаги – процесс проектирования становится итеративным. Кто-то предпочитает до создания полной образовательной программы разработать несколько учебных задач путем быстрого прототипирования. Отдельные этапы для конкретных дизайн-проектов могут оказаться избыточными. Таким образом, движение назад-вперед (см. раздел 3.2) между десятью шагами – обычное явление. Кроме того, важно хорошо видеть все промежуточные результаты проектирования и анализа, а также их взаимосвязи с итоговым учебным планом. При реализации крупных проектов очень полезны те или иные компьютерные инструменты, облегчающие систематическую разработку плана обучения и предлагающие обзор всего проекта – в том числе при переходе от одного этапа к другому (Van Merriënboer & Martens, 2002).

Таблица 1.1. Четыре основных компонента 4C/ID и десять шагов

Последующие главы этой книги описывают все десять шагов комплексного обучения. Главы 2 и 3 служат введением в четырехкомпонентную модель и десять шагов соответственно. Главы 4–13 составляют основную часть этой книги, в них подробно описаны десять шагов, по одному шагу в каждой главе. В главе 14 описывается обучение общим навыкам в образовательных программах, разработанных с учетом «Десяти шагов», а в главе 15 рассказано о разработке способов оценки эффективности для этих программ. В главе 16 обсуждаются будущие направления комплексного обучения.

Глава 2.

Четыре компонента проекта

Когда архитектор проектирует дом или промышленный дизайнер разрабатывает изделие, они консультируются с клиентом, чтобы узнать его требования, а затем создают чертеж будущего дома или изделия. В качестве примера можно привести чертеж летательного аппарата Леонардо да Винчи. Такой чертеж – не просто схематический рисунок конечного продукта, это подробный план или способ действий, алгоритм или метод, заранее разработанный для достижения цели. Так же работает специалист по дизайну обучения.

Мы уже обсудили холистический подход к дизайну обучения и «Десять шагов», пора перейти к описанию четырех основных компонентов учебного плана:

А. Учебные задачи.

Б. Поддерживающая информация.

В. Процедурная информация.

Г. Частичная практика.

В разделе 2.1 мы дадим краткое описание плана обучения, состоящего из четырех компонентов.

В разделах 2.2–2.6 мы расскажем о том, как хорошо продуманные планы разрешают три проблемы, упомянутые в предыдущей главе. В разделе 2.2 описано, как сосредоточиться на интеграции навыков, знаний и установок в единую взаимосвязанную систему знаний и предотвратить компартментализацию. В разделе 2.3 рассказано, как проект, направленный на обучение координации базовых навыков при выполнении реальных задач, предотвращает фрагментацию. Раздел 2.4 посвящен разрешению парадокса переноса за счет включения в комплексное обучение качественно различных процессов обучения с различными требованиями к их методам. Раздел 2.5 объясняет, как динамический выбор учебных задач преподавателем (системой) или самонаправленным учеником делает возможным самостоятельный выбор темпа обучения. В разделе 2.6 мы обсуждаем использование традиционных и новых медиа для каждого из четырех компонентов. Глава завершается кратким резюме.

Следует отметить: большая часть того, что обсуждается в этой главе, более подробно рассматривается в главах 4–13. Глава 4 посвящена разработке учебных задач, глава 7 – разработке поддерживающей информации, глава 10 – проектированию процедурной информации, а глава 13 – разработке частичной практики. Данная глава содержит основные сведения об этих четырех компонентах и служит своеобразным введением, которое помогает лучше понять и интегрировать последующую информацию.

2.1. Планы обучения

Главная идея этой главы и, по сути, всей книги заключается в том, что среда для комплексного обучения всегда может быть описана следующими четырьмя взаимосвязанными компонентами (см. рис. 2.1):

1. Учебные задачи: целостные аутентичные задачи, основанные на реальных ситуациях. Их цель – интеграция знаний, навыков и установок. Весь набор учебных задач характеризуется высокой вариативностью, распределен по классам задач от простого к сложному, в рамках каждого класса задач снижаются поддержка учащегося и руководство им.

2. Поддерживающая информация: информация, полезная для изучения и выполнения тех аспектов учебных задач, которые связаны с решением проблем, обоснованием и принятием решений. Она объясняет, как организована область и как решаются (или должны решаться) проблемы в этой области. Поддерживающая информация разрабатывается для каждого класса задач и всегда доступна учащимся. Она связывает то, что им уже известно, с тем, что необходимо знать для успешного выполнения учебных задач.

3. Процедурная информация: информация, необходимая для изучения и выполнения рутинных аспектов учебных задач. Процедурная информация указывает, как именно следует выполнять рутинные аспекты задачи, то есть представляет собой инструкции по их выполнению. Ее нужно предоставлять вовремя – тогда, когда она нужна учащимся. По мере приобретения опыта необходимость в ней исчезает.

4. Частичная практика: практические задачи, которые помогают учащимся достичь очень высокого уровня автоматизма в выполнении отдельных рутинных аспектов задач. Частичная практика требует огромного количества повторов, но она начинается только после того, как данный рутинный аспект введен в контекст целостной значимой учебной задачи.

Рис. 2.1. Схема плана комплексного обуче ния и основные характеристики каждого из четырех компонентов

В следующих трех разделах мы объясняем, как эти четыре компонента помогают решить проблемы компартментализации знаний, навыков и установок, их фрагментации и парадокса переноса.