Хотя различные типы учебных задач предоставляют разный объем поддержки, в зависимости от информации, представленной в данных, целях и/или решениях, они не имеют дело с процессом решения проблем, необходимым для создания приемлемых решений (см. нижний квадрат на рисунке 4.5). Другой способ предоставления поддержки — направлять учащихся через процесс решения проблем. Чтобы предоставить такое руководство, можно указать фазы, через которые обычно проходит эксперт при выполнении задачи или решении проблемы (вспомните пять фаз ADDIE, обсуждаемых в главе 3), а также практические правила, которые могут быть полезны для завершения каждой из фаз. Такой систематический подход к решению проблем (SAP) может быть результатом анализа когнитивных стратегий (см. шаг 5 в главе 8).
Руководство по решению проблем может принимать форму моделирования, рабочих листов процесса, ограничений производительности и/или руководства наставника. Как показано в таблице 4.5, разработчики могут комбинировать различные типы руководства с различными типами встроенной поддержки. Для нашего примера видеопроизводства в таблице 4.5 приведены примеры комбинаций встроенной поддержки и руководства для учебной задачи со следующими свойствами:
В запросе клиента представлена задача: создать 3-минутный рекламный ролик для местной пекарни под названием «Breaducation», специализирующейся на выпечке и десертах. Рекламный ролик продемонстрирует ее продукцию и создаст связь с местным сообществом.
Цель рекламного ролика состоит из подчеркивания продукции и характера пекарни, который можно разместить на веб-сайте и в социальных сетях, привлекая новых клиентов и создавая ажиотаж вокруг бизнеса.
Процесс решения проблем, ведущий к решению, состоит из подготовки к производству (например, создание плана производства, включая раскадровку с описанием кадров и последовательностей видео), производства (например, запись кадров пекарей, создающих выпечку и десерты, разнообразия доступных товаров, клиентов, наслаждающихся своими угощениями, интерьера пекарни, а также проведение коротких интервью с владельцем и довольными клиентами для добавления личного штриха) и постпроизводства (например, монтаж видео для создания бесшовного и увлекательного повествования, включая интервью и кадры выпечки и десертов, текстовые наложения или графику, выделяющую ключевую информацию, такую как местоположение пекарни, контактные данные и часы работы, в сопровождении веселой, поднимающей настроение фоновой музыки).
В верхней левой ячейке таблицы 4.5 находятся учебные задачи, которые обеспечивают максимальную поддержку и руководство. Наряду с отработанными примерами, описывающими решение для заданного состояния и целевого состояния, они делают видимым процесс решения проблем экспертом (т. е. примеры моделирования). В нижней правой ячейке таблицы 4.5 находятся учебные задачи, которые обеспечивают минимальную поддержку и руководство. Они предоставляют обычные, неподдерживаемые задачи без какого-либо руководства. В следующих разделах описываются различные типы руководства и приводятся дополнительные примеры того, как сочетать руководство с различными типами встроенной поддержки.
Таблица 4.5 Комбинации встроенной поддержки и руководства для учебного задания «Создать рекламный видеоролик (т. е. промо) для местной пекарни».
Максимальное руководство обеспечивается подражанием, когда учащиеся наблюдают за профессионалами, выполняющими сложную задачу, одновременно объясняя, почему они делают то, что делают. Таким образом, эксперт не только показывает отработанный пример, но и уделяет особое внимание процессам решения проблем, используемым для разработки этого примера; то есть, для достижения приемлемого решения (Van Gog et al., 2006, 2008). Так называемые примеры моделирования или ориентированные на процесс примеры объединяют моделирование с отработанными примерами (верхняя левая ячейка в таблице 4.5). Согласно теории когнитивного ученичества (Collins et al., 1989), где моделирование является одной из основных особенностей, важно представить достоверную, соответствующую ролевую модель.
Размышления вслух во время процесса решения могут быть очень полезным методом для раскрытия скрытых умственных процессов решения проблем профессионала (Van Gog et al., 2005). Протоколы размышлений вслух предоставляют информацию, необходимую для указания информации о процессе в примере моделирования, или стенограмма может быть представлена учащимся напрямую. Связанный подход в перцептивных областях (например, медицинская диагностика, управление воздушным движением) использует примеры идеальных образцов движения глаз (Van Gog et al., 2009). Предположим, что студенты-медики должны научиться диагностировать младенцев, демонстрирующих поведенческие модели, которые могут сигнализировать об эпилептических припадках. Учащиеся могут изучать видеозаписи младенцев, страдающих от этих эпилептических припадков. Примеры моделирования движения глаз дополнят такие видео как словесным объяснением эксперта того, на что они смотрят (и почему), так и фокусом взгляда этого эксперта, наложенным на видео; таким образом, в каждый момент времени учащийся может видеть, на что смотрит эксперт и в какой последовательности (Kok & Jarodzka, 2017). Учащиеся узнают больше, изучая примеры моделирования движения глаз, чем из традиционных видео (Jarodzka et al., 2012). Что касается отработанных примеров, то учащиеся, изучающие примеры моделирования, часто могут столкнуться с «мышлением» или «взглядом», вовлеченными в повествование кейса, или их могут попросить ответить на вопросы, которые провоцируют глубокую обработку и абстрагирование когнитивных стратегий, дополняющих повествование. Изучая пример моделирования, учащиеся могут понять фазы решения проблем, через которые проходят специалисты, и правила, которые они используют для преодоления тупиков и успешного завершения каждой фазы. Конечно, такие примеры также могут быть «законсервированы», с использованием видео или мультимедийных материалов, в которых модель решает проблему, одновременно объясняя, что они делают (Hoogerheide et al., 2016).
Моделирование в сочетании с обычной задачей также называется имитационной задачей (см. нижнюю левую ячейку в таблице 4.5). Оно представляет собой обычную задачу в сочетании с примером моделирования аналогичной задачи. Процесс решения проблемы, представленный в примере моделирования, дает план для подхода к новой задаче, фокусируясь на возможно полезных шагах решения. Требуемая имитация — это сложный когнитивный процесс, в котором учащиеся должны определить аналогию между примером моделирования и заданной задачей и использовать пример для отображения нового решения (Vosniadou & Ortony, 1989). Задачи на имитацию являются вполне аутентичными, поскольку эксперты часто полагаются на свои знания конкретных случаев, чтобы направлять свое поведение решения проблем при решении новых проблем — процесс, известный в когнитивной науке как основанное на случаях или аналогичное рассуждение. Для примера с производством видео задание на имитацию может сначала принять форму 1- или 2-дневной стажировки, позволяя учащемуся следить за опытным профессиональным производителем видеоконтента и наблюдать за ним. Эти наблюдения дадут учащемуся полную картину всей задачи и будут включать разговоры с профессионалом о решениях, принятых во время подготовки, производства и постпроизводства этого видео. Профессионал должен объяснить, что он делает и почему он делает это определенным образом. Впоследствии учащийся должен разработать похожее (но не идентичное) видео, пройдя те же фазы и применяя те же эмпирические правила, что и профессионал.
Рабочий лист учебного процесса (Van Merriënboer, 1997; Van Gog, Paas, & van Merriënboer, 2004) описывает этапы, которые учащиеся должны пройти для решения проблемы, и направляет их в процессе решения проблемы. Другими словами, он предоставляет систематический метод и эмпирические правила для выполнения учебной задачи. Это может быть простой лист бумаги, на котором расписаны основные и субординатные фазы решения проблемы, которые нужно пройти для выполнения учебной задачи, — учащийся использует его как руководство для решения проблемы. Для каждой фазы приводятся эмпирические правила, которые могут быть полезны для успешного завершения фазы.
Эти правила могут иметь форму утверждений (например: «При подготовке презентации учитывайте и принимайте во внимание знания, которыми располагает аудитория») или наводящих вопросов (например: «Какие особенности вашей аудитории вы должны принять во внимание при подготовке презентации и почему?»). Преимущество использования вопросительной формы (так называемых эпистемических вопросов) заключается в том, что она мотивирует обучающихся на размышления об эмпирических закономерностях. Если учащиеся записывают свои ответы на рабочем листе учебного процесса, это позволяет преподавателю наблюдать за их работой и давать им обратную связь о применяемой стратегии решения проблемы. Важно понимать, что и фазы решения проблемы, и эмпирические закономерности по своей природе являются эвристическими — они могут помочь учащемуся решить проблему, но в отличие от алгоритмических правил или процедур, это не гарантировано. В таблице 4.6 приведен пример фаз решения проблемы и эмпирических правил, использованных в курсе для студентов-юристов, которых готовили к подаче иска в суде.
Таблица 4.6 Фазы и эмпирические правила для сложного навыка подготовки иска в суде
Источник: Nadolski et al. (2001)
В примере с созданием видео в рабочей таблице процесса для обычной задачи (нижняя ячейка в столбце «рабочая таблица процесса» в таблице 4.5) будут указаны основные этапы (т. е. подготовка, производство, постпроизводство) и подэтапы, необходимые для создания видео, а также практические правила, которые могут помочь завершить каждый этап и подэтап. Он будет систематически направлять учащихся в процессе решения проблем. Рабочие листы процесса, которые направляют когнитивный процесс, будут иметь несколько иную форму для учебных задач со встроенной поддержкой, чем для обычных задач. Для обратной задачи учащиеся должны выяснить, для каких конкретных ситуаций конкретное видео предлагает хорошее решение (см. ячейку «рабочий лист процесса/обратная задача» в таблице 4.5). Затем в рабочей таблице процесса могут быть прописаны этапы анализа критериев приемлемого целевого состояния, анализа данного решения (т. е. готового видео и, возможно, промежуточных решений, таких как неотредактированные кадры), и прогнозирования заданного состояния(й), для которого видео предлагает хорошее решение. Практические правила помогут учащимся завершить каждый этап.
Рабочие листы процесса могут быть такими же простыми, как лист бумаги с описанием этапов, подэтапов и практических правил, но они также могут быть сложными и очень сложными. Приложения, поддерживаемые компьютером, могут добавлять новые функции к традиционным таблицам процессов. Например, некоторые систематические методы решения проблем могут быть разветвленными, поэтому определенные этапы могут различаться для разных проблем. С помощью компьютера можно изменить или адаптировать электронную таблицу процесса в соответствии с решениями учащихся, их прогрессом в решении проблемы и результатами завершенных этапов. Помимо предоставления учащимся рабочей таблицы процесса, можно также предложить когнитивные инструменты (Herrington & Parker, 2013; Jonassen, 2000), которые помогут им выполнять действия по решению проблем на определенном этапе. Когнитивные инструменты — это не специализированное ПО для обучения предмету, а профессиональные приложения, способствующие осмысленному профессиональному мышлению и работе, с помощью которых учащиеся могут подойти к решению проблемы так, как это сделал бы эксперт (Kirschner & Davis, 2003; Kirschner & Wopereis, 2003). Например, это может быть электронная форма ситуационного анализа (фаза 4 в таб. 4.5), или инструмент для оценки видеозаписей выступлений на предмет их сильных и слабых сторон (фаза 8).
Рабочие листы учебного процесса направляют учащихся в процессе решения проблем, но они не обязывают их действовать строго определенным образом — учащиеся могут пропускать фазы, игнорировать эмпирические правила и т. д. Более директивный подход к руководству предлагают функциональные ограничения — они не позволяют учащимся выполнять действия, которые не относятся к текущей фазе решения проблемы. После того как учащиеся успешно завершили текущую фазу и приступили к следующей, появляется возможность выполнять актуальные для нее действия. Например, студентам-юристам, которые учатся готовить заявление в суд, нельзя начинать читать документы (фаза 2), пока они не упорядочат их все(фаза 1), или нельзя использовать электронную форму для проведения ситуационного анализа (когнитивный инструмент для фазы 4), пока они не изучат весь текст (фаза 3; Nadolski et al., 2006).
В примере с созданием видео функциональные ограничения для обычной задачи (нижняя ячейка в столбце «Функциональные ограничения» в таблице 4.5) могут, например, требовать одобрения этапа подготовки к производству учителем или руководителем до того, как учащиеся начнут этап производства, и одобрения этапа производства до начала этапа постпроизводства. Функциональные ограничения, управляющие когнитивным процессом, будут отличаться для задач обучения со встроенной поддержкой и для обычных задач. Для неконкретной целевой задачи учащиеся должны придумать как можно больше промежуточных решений (см. ячейку «функциональные ограничения/неконкретная целевая задача» в таблице 4.5). Функциональные ограничения могут тогда потребовать от учащихся дать точное описание данного состояния и определить целевое состояние, прежде чем начинать мозговой штурм. Хорошо продуманные функциональные ограничения позволяют сокращать количество фаз или повышать сложность каждой фазы с приобретением опыта (Nadolski et al., 2005). Поскольку функциональные ограничения являются более директивными, чем рабочие листы учебного процесса, они могут быть особенно полезны на ранних этапах процесса обучения.
Различные типы руководства по решению проблем, о которых шла речь, могут быть также предоставлены преподавателям — и для проблемно-ориентированного обучения (и тогда руководителя называют «тьютор»), и для проектного обучения (тогда руководителя называют «коуч»), и для обучения на рабочем месте (где руководителя называют «супервизором»). Тьютор внимательно следит за процессом решения проблем учащимся и предпринимает соответствующие действия, когда это необходимо. Например, если учащийся зашел в тупик, тьютор может продемонстрировать эффективные стратегии решения проблемы или указать, куда нужно смотреть (ср. «Идеальные образцы»). Тьютор подсказывает полезные правила, подводит учащегося к следующему этапу решения проблемы (ср. «Рабочие листы учебного процесса») или останавливает его, чтобы он убедился, что этап успешно завершен, прежде чем перейти к следующему (ср. «Функциональные ограничения»).
В примере с видео, обучение для выполнения обычного задания (нижняя ячейка в столбце «Наставничество» в таблице 4.5) может осуществлять тьютор, который контролирует и направляет обучаемого на этапах подготовки, производства и постпроизводства видео. Как объяснялось ранее, тьюторство по отношению к учебным задачам со встроенной поддержкой может немного отличаться от руководства обычными задачами. Для выполнения задания учащиеся должны закончить незаконченные видеоролики или промежуточные решения, такие как сценарии и раскадровки (см. ячейку «Задание обучения/завершения» в таблице 4.5). Затем тьютор не только поможет учащимся с подготовкой, производством и постпроизводством недостающего материала, но также поможет им изучить и интерпретировать доступные частичные решения. Большое преимущество индивидуального руководства тьютора в том, что наблюдение процесса решения задач в реальном времени позволяет заметить и отработать конкретные трудности, с которыми учащиеся сталкиваются при решении задач. Существенный недостаток – необходимость большого количества тьюторов. Из-за высокой сложности руководство по выполнению всего задания обычно осуществляется людьми, но это может измениться со временем с развитием искусственного интеллекта (см. раздел о будущих разработках в главе 16) .