АЛГОРИТМИЗАЦИЯ учебного процесса

разработка и реализация алгоритмов для учащихся и алгоритмов для обучающих лиц (или обучающих машин). Алгоритм — одно из важнейших понятий информатики (см. Основы информатики и вычислительной техники). Алгоритм — точное, однозначно понимаемое предписание о выполнении в указанной последовательности операций (действий), приводящих к решению любой из задач, принадлежащих к нек-рому классу (или типу). Предписываемые операции (действия) должны быть доступны адресату. Они могут быть как элементарными (простейшими), так и сложными, основанными на элементарных. К алгоритмам предъявляются требования определённости (конструктивности), т.е. однозначности предписываемых действий и операций; результативности, предполагающей, что при выполнении конечного числа операций будет получен искомый результат; массовости, означающей, что алгоритм применим к решению целого класса задач.

В процессе решения задачи по алгоритму должны присутствовать: само предписание, состоящее из указаний (команд) о выполнении действий или операций над определёнными объектами и обычно фиксированное (в виде разл. схем, слов, знаков) на тех или иных материальных носителях; нек-рая система-исполнитель (человек или машина), к к-рой эти указания адресованы и к-рая их выполняет; объекты, на к-рые направлены действия или операции и к-рые под их воздействием преобразуются.

Примером алгоритма может служить известный арифметич. способ сложения двух положит. чисел «столбиком». Этот алгоритм можно представить в виде след. системы указаний: выделить в слагаемых разряды единиц и сложить единицы, если полученная сумма меньше 10, записать её в разряде единиц под нижним числом, если сумма больше или равна 10, записать в разряде единиц только кол-во единиц; выделить в слагаемых разряд десятков и записать полученный при сложении единиц десяток над разрядом десятков 1-го (верхнего) слагаемого; сложить десятки и т. д. Аналогичные указания даются для сложения единиц др. разрядов числа. Системой-исполнителем данного алгоритма может быть как ЭВМ, так и человек.

В теорию и практику обучения понятие алгоритма вошло в кон. 50-х гг. в связи с развитием программированного обучения и применением обучающих машин.

Участие человека в уч. процессе накладывает ряд ограничений на использование алгоритмов. При создании алгоритма для ЭВМ составителю алгоритма точно известен набор доступных ей операций. Возможности человека определяются его предыдущим приобретённым уч. опытом, творческими данными и др. индивидуальными факторами, к-рые полностью учесть практически невозможно. Поэтому при разработке алгоритмов для человека требования конструктивности и результативности алгоритмов выполняются с известным приближением. Алгоритмы, предназначенные для использования их человеком, иногда называют предписаниями алгоритмического т и и а, а чаще — просто предписаниями. Возможность решения задач с помощью таких предписаний носит вероятностный характер и зависит от целого ряда индивидуальных особенностей исполнителя (его интеллектуального уровня, внимания, эмоционального состояния и др.

Различают алгоритмы для учащихся и алгоритмы для обучающих. В свою очередь алгоритмы для учащихся делятся на 2 группы: алгоритмы, связанные с изучаемым предметом и позволяющие решать характерные для этого предмета задачи, и алгоритмы учения (усвоения), предписывающие действия, необходимые для усвоения как предметного материала, так и намеченных алгоритмов. Алгоритмы, разрабатываемые для преподавателя, помогают ему решать разл. виды пед. задач; обеспечить усвоение учащимися определённых знаний, умений и сформировать их с заданной мерой обобщения, прочности и т. д. Разработка алгоритмов для обучающих базируется на учёте закономерностей процесса усвоения, а также требований общей теории управления (обучение выступает как частный случай управления). Так, согласно закону ин-териоризации, в процессе усвоения знания и умения из внешней, материальной формы переходят в форму внутреннюю, мыслительную. Это предполагает: выявление состава формируемого умения и представление его учащимся в виде модели, схемы и т. д.; разработку предписания (алгоритма) по выполнению этого умения учащимися; обеспечение у учащихся необходимого уровня уч. мотивации; подбор системы задач, требующих применения этого умения в разл. формах; обеспечение контроля за действиями учащихся и необходимой коррекции этих действий и др. Алгоритмы деятельности преподавателя прежде всего помогают ему разрабатывать адекватные алгоритмы учения. По мере усвоения учеником и преподавателем предлагаемых алгоритмич. предписаний последние предъявляются в сокращённом виде.

В реальном уч. процессе указанные виды алгоритмов не всегда реализуются в полном объёме. Так, можно обучать алгоритмам, не используя алгоритма обучения, и наоборот, можно исходить из нек-рого алгоритма обучения, но при этом не обучать алгоритмам. В случае использования автоматизированных обучающих систем компьютер реализует обучающую программу только алгоритмич. типа, т.е. работает в соответствии с заложенным в него алгоритмом обучения.

Эффективность уч. процесса существенно зависит от качества предписаний, используемых учащимися и учителем. Необходимо отобрать такие виды деятельности, к-рым целесообразно обучать с помощью предписаний алгоритмич. типа, отдавая предпочтение при этом обобщённым видам деятельности, усвоение к-рых открывает учащимся возможности для самостоят. разработки алгоритмов по решению частных классов задач. В уч. процессе необходимо оставлять место для самостоят. поиска учащимися не только алгоритмических, но и не алгоритмич. способов решения задач. Следует также иметь в виду, что не все способы решения задач могут быть алгоритмизированы.

Создать универсальный, обобщённый алгоритм обучения невозможно, т. к. построение такого алгоритма требует полного и абсолютно исчерпывающего знания и учёта всех законов и условий обучения, всех возможных реакций учащихся на разл. внеш. и внутр. воздействия. В то же время на основе совр. теории обучения могут быть разработаны предписания, отражающие обобщённые приёмы пед. деятельности, усвоение к-рых позволяет обучающему самостоятельно принимать решения по конкретным пед. проблемам.

Во всех сферах деятельности обобщённые предписания позволяют человеку овладеть накопленными в обществе методами деятельности, в т. ч. мыслительной, что является необходимой предпосылкой его последующей эффективной творческой деятельности.

Лит.: Л а и д а Л. Н., Алгоритмизация в обучении, Ми966; Вопросы алгоритмизации и программирования обучения, в. 1 — 2, М., 1969—73; Талызина Н. Ф., Теоретич. проблемы программированного обучения, М., 1969; её же, Управление процессом усвоения знаний, M., 1984.

Н. Ф. Талызина.