6.2 Последовательность целостных задач

Последовательность целостных задач гарантирует, что в каждом классе задач учащиеся работают над целостными задачами, при этом классы задач различаются только по сложности — в отличие от последовательности частей задач, где учащиеся могут работать над частями целостных задач, а классы задач могут различаться по тому, какие части в них отрабатываются (см. раздел 6.4). В «Десяти шагах» считается предпочтительным подход целостных задач. При таком подходе учащиеся должны быстро получить представление о целостном навыке, которое постепенно расширяется в процессе обучения. В идеале даже первые классы задач должны состоять из примеров простейших версий целостных задач, с которыми профессионалы сталкиваются в реальном мире. Каждый новый класс задач содержит учебные задачи в зоне ближайшего развития учащегося по Выготскому (1978): «Зона ближайшего развития ребенка — это расстояние между уровнем его актуального развития, определённым с помощью задач, решенных самостоятельно, и уровнем возможного развития, определяемым с помощью задач, решаемых под руководством взрослых и в сотрудничестве с более умными сотоварищами» (с. 86). Этот принцип лучше всего позволяет учащимся интегрировать все навыки, знания и установки, а также осуществлять необходимую координацию базовых навыков. Он сродни принципу «глобальные навыки важнее локальных» в когнитивном обучении (Gessler, 2009) и метафоре зум-объектива в теории разработки Рейгелута (2007; см. рис. 6.1). Изучая картину через зум-объектив, вы обычно начинаете с широкоугольного режима, который дает вам полную картину с ее основными частями и отношениями между ними, но без видимых деталей. Увеличение различных частей картины позволяет увидеть детали и взаимосвязи между ними. В «Десяти шагах» непрерывный процесс увеличения и уменьшения масштаба всей картины позволяет учащемуся постепенно продвигаться к желаемым уровням детализации и охвата. Например, при диагностике проблемы с вибрацией автомобиля первоначальный шаг включает определение того, можно ли почувствовать или услышать вибрацию при стоянке, движении или в обоих случаях. Если это происходит во время движения, следующим шагом будет определение того, вызывает ли определенная скорость или состояние вибрацию или приводит к ее остановке. Затем вы постоянно увеличиваете и уменьшаете масштаб, чтобы рассмотреть каждую конкретную часть, например, раму, силовую передачу, выхлопную систему и т. д., пока проблема не будет обнаружена. После этого проблему необходимо решить.

Рис. 6.1 Метафора зум-объектива

В следующих подразделах обсуждаются три метода установления последовательности целостных задач для простых и сложных задач:

Метод упрощающих условий выявляет условия, которые упрощают выполнение задачи, и описывает каждый класс задач с точки зрения наличия или отсутствия этих условий.

Метод направления фокуса внимания определяет наборы базовых навыков, внимание к которым может быть усилено или ослаблено в ходе обучения, причем для последующих классов задач растет число наборов навыков, внимание к которым усиливается.

Наконец, в методах развития знания определение последовательности классов задач основано на результатах углубленного анализа задач и знаний.

Упрощающие условия

В случае подхода упрощающих условий учащийся овладевает всеми базовыми навыками одновременно, при этом условия тренировки навыка в целом постепенно усложняются в процессе обучения (это называется также подходом «упрощающих предположений» или «факторов сложности», см. Haji et al., 2015, Van Geel et al., 2019). В первый класс задач входят простейшие версии целостных задач, с которыми специалисты могут столкнуться в реальном мире (так называемая эпитома, или «обзор, содержащий самые простые и общие идеи», Reigeluth, 1987, p. 248), а конечный класс задач представляет все реальные задачи, которые учащиеся должны уметь решать после обучения. В главе 2 этот подход иллюстрируется на примере производства видео-контента. Примеры упрощающих условий, которые могут быть определены для этого навыка:

Продолжительность желаемого видео

Более короткие видеоролики создавать обычно (но не всегда!) легче, поскольку они требуют меньше контента и редактирования. Более длинные видео требуют большего планирования и создания контента. Они могут включать более детальное написание сценариев и редактирование. Производство более длинных видеороликов, например документальных фильмов, является сложной задачей из-за обширной работы по планированию, производству и постпродакшн.

Цель проекта

Основная цель проекта существенно влияет на сложность видеопроизводства. Создание фильмов после мероприятий или обзоров событий обычно считается самым простым, поскольку они включают в себя сборку кадров, уже снятых во время события, без необходимости сложного планирования. Рекламный контент, такой как рекламные объявления, усложняет задачу, поскольку его цель — продемонстрировать продукт или услугу так, чтобы привлечь аудиторию и побудить ее купить ее. Информативные видеоролики требуют тщательного исследования и четкого изложения зачастую сложных концепций. Может потребоваться сотрудничество с профильными экспертами, и эти видеоролики могут включать анимацию или визуализацию данных для улучшения понимания. Наконец, документальные фильмы требуют обширных исследований и сложного повествования и часто затрагивают деликатные и сложные темы. Их производство требует тщательного планирования и исполнения, чтобы создать убедительное повествование.

Расположение

Работать в помещении, как правило, легче, поскольку это обычно предполагает более предсказуемые условия. Съемки на улице могут быть сложными из-за погоды, освещения и переменных условий окружающей среды, которые труднее контролировать.

Доступное время

Когда есть много времени, есть место для нескольких дублей, корректировок и последовательных «доработок», в результате чего производственный процесс становится более плавным и менее напряженным. Плотный график ограничивает количество дублей и корректировок, что потенциально влияет на конечное качество продукции.

Динамика участников

Если у участников уже есть опыт работы на камеру, сотрудничество, как правило, проходит более гладко, что упрощает производственный процесс. Если у участников нет опыта съёмок, но они восприимчивы к обучению, сложность будет средней, поскольку можно предоставить ​​поддержку и обучение. Однако работа с маленькими детьми, животными, иностранцами, людьми с особыми потребностями или неопытными и нервными участниками усложняет ситуацию.

Эти упрощающие условия указывают на нижнюю и верхнюю границы развития классов задач от простых к сложным. Самый простой класс заданий будет содержать учебные задания, требующие от учащихся создания короткого резюме или фильма, отражающего атмосферу мероприятия, снятого в закрытых помещениях с большим количеством времени и без необходимости интервью или взаимодействия с участниками. Самый сложный класс задач включает в себя учебные задания, требующие от учащихся создания длинных видеороликов, таких как документальные фильмы, в непредсказуемых местах и ​​обстоятельствах, в ограниченное время и со сложной динамикой участников (например, неопытные люди, знаменитости, животные). Затем мы можем определить ограниченное количество классов задач в этих пределах, варьируя одно или несколько упрощающих условий. Пример классов задач см. в предварительном плане обучения в таблице 6.2 далее в этой главе.

Другой пример можно привести для очень сложного навыка патентной экспертизы. Прежде чем патентные эксперты смогут работать со всеми распространенными типами патентных заявок, они проходят двухгодичную программу обучения. Каждую новую патентную заявку они тщательно анализируют, проводят поиск в обширных базах данных на предмет уже выданных родственных патентов и заносят результаты этой экспертизы в отчет о поиске. Если в отчете указано, что аналогичные патенты уже выданы, клиенту рекомендуется отозвать заявку. В противном случае проводится экспертиза по существу. С клиентом обсуждаются необходимые изменения в патентной заявке, в конечном итоге заявка либо удовлетворяется, либо отклоняется. На сложность патентной экспертизы влияют, в частности, следующие упрощающие условия:

Ясность патентной заявки (ясная или неясная).

Краткость формулы изобретения, представленной в заявке (один независимый пункт или несколько связанных и зависимых пунктов).

Необходимость анализа ответов заявителя (отсутствует или присутствует).

Необходимость промежуточного пересмотра в процессе экспертизы (отсутствует или присутствует).

Учитывая эти упрощающие условия, первый класс задач может состоять из учебных задач, в которых учащиеся сталкиваются с ясной заявкой, в которой заявлен один пункт, имеется один четкий и полный ответ заявителя и нет необходимости в промежуточном пересмотре в процессе экспертизы. Последний класс будет состоять из учебных задач с неясными заявками, в которых заявлено много требований с многочисленными зависимостями, представлено много неясных и неполных ответов заявителя и существует необходимость промежуточного пересмотра в процессе экспертизы. Как показано в таблице 6.1, между этими двумя крайностями можно добавить дополнительные классы задач с промежуточными уровнями сложности, изменяя одно или несколько упрощающих условий (о базовых навыках см. также рис. 6.4).

Направление фокуса внимания

При использовании метода направления фокуса внимания учащиеся выполняют всю задачу от начала до конца, но в разных классах задач акцентируются разные наборы базовых навыков (это также называют сменой приоритетов, см. Frerejean et al., 2016). Такой подход позволяет учащимся сосредоточиться на выделенных аспектах задачи, не теряя из виду задачу в целом. При этом учащиеся узнают и о тех аспектах задачи, на которых не акцентируется внимание. Так, на определенном этапе программы обучения студентов-медиков можно сделать акцент на конкретных диагностических навыках при проведении обследования пациента. Это не только помогает студентам развивать навыки диагностики, но и позволяет им понять, что нужно для развития других навыков, чтобы от выбранного акцента не пострадали их навыки межличностного общения и коммуникации. Усиление и ослабление акцента на различные наборы базовых навыков заставляет учащихся отслеживать свои приоритеты и менять фокус внимания в соответствии с изменением акцента. Таким образом, ожидается, что подход направления фокуса внимания приведет к развитию когнитивных схем, которые позволят учащимся лучше координировать базовые навыки. В отличие от подхода упрощающих условий, в подходе направления фокуса внимания учащиеся сталкиваются со всей сложностью задачи, но внимание уделяется только подмножеству навыков. Поэтому направление фокуса внимания зачастую не подходит для создания ранних классов очень сложных задач.

Таблица 6.1 Пример классов заданий для тренировки сложнейших навыков патентной экспертизы.

Хорошо подобранная последовательность классов задач, в которых усиливается и ослабляется акцент на различные наборы базовых навыков, имеет решающее значение для успеха подхода направления фокуса внимания. Гофер, Вайль и Сигел (1989) предлагают выделять наборы базовых навыков, которые:

а) сами по себе сложны и трудоемки для учащихся;

б) приводят к заметным изменениям в стиле выполнения всей задачи;

в) достаточно сильно отличаются друг от друга, чтобы охватить все аспекты, на которые необходимо сделать акцент.

В качестве примера можно привести программы подготовки преподавателей, где слушатели учатся давать уроки (это целостная задача). Соответствующие базовые навыки — изложение материала, опрос учащихся, ведение групповых дискуссий и т. д.

Четыре возможных класса задач, основанных на подходе направления фокуса внимания, могут быть следующими:

Готовить и проводить занятия, уделяя особое внимание изложению материала по предмету.

Готовить и проводить уроки, уделяя особое внимание опросу учащихся.

Готовить и проводить уроки, уделяя особое внимание инициированию, поддержанию и ведению групповых дискуссий.

Готовить и проводить уроки, уделяя внимание всему вышеперечисленному.

Заметьте: подход направления фокуса внимания обычно предполагает, что следующий класс задач включает предыдущий и, таким образом, существует логический порядок или последовательность задач. Другими словами, если ученик научился готовить и проводить урок по предмету, он будет продолжать делать это и в следующем классе задач, где акцент делается на вопросах (поскольку невозможно подготовить и провести урок без материала!)

Рис. 6.2 Замена реактивных двигателей.

Другой пример, но без такой логической последовательности, — замена реактивных двигателей. Это технически сложный, но логически простой процесс с небольшим количеством упрощающих условий. Поскольку нельзя частично заменить реактивный двигатель, хорошей альтернативой может стать направление фокуса внимания. Основными этапами процесса являются демонтаж старых двигателей, проверка электрических, топливных и механических соединений, установка новых двигателей и выполнение программы испытаний. В учебной программе по техническому обслуживанию самолетов можно использовать следующие классы задач:

Заменить двигатели, уделяя особое внимание вопросам безопасности.

Заменить двигатели, уделяя особое внимание рациональному использованию инструментов.

Заменить двигатели, уделяя особое внимание точности и скорости.

Заменить двигатели, ориентируясь на затраты.

Заменить двигатели, сосредоточившись на всем вышеперечисленном.

Развитие знания

Учебные задачи в рамках одного класса задач всегда эквивалентны друг другу, поскольку они могут быть выполнены на основе одного и того же набора знаний. Более сложные классы задач требуют более детальных или широких знаний, чем более простые. Таким образом, каждый класс задач может характеризоваться базовым набором знаний, а для определения или изменения классов задач можно использовать развитие наборов знаний. Этот процесс требует глубокого анализа задач и знаний.

Первый подход заключается в анализе последовательности когнитивных стратегий. Когнитивные стратегии определяют, как эффективно подойти к решению проблемы в данной области задач. Развитие начинается с относительно простых, понятных стратегий и заканчивается более сложными и изощренными. Каждая когнитивная стратегия используется для определения класса задач, которые могут быть решены применением этой когнитивной стратегии на данном уровне специфики. Более подробно и с примерами мы рассмотрим это в главе 8. Другой подход заключается в анализе развития ментальных моделей, которые определяют, как организована учебная область. Развитие начинается с относительно схематичных моделей и заканчивается высоко детализированными. Каждая ментальная модель используется для определения класса задач, которые могут быть решены путем рассуждений на ее основе. Дальнейшее обсуждение и примеры будут приведены в главе 9.

Отметим, что различные методы установления последовательности целостных задач можно легко комбинировать. Обычно сначала пытаются использовать упрощающие условия. Если трудно найти подходящие упрощающие условия, можно использовать направление фокуса внимания или комбинацию упрощающих условий с направлением фокуса внимания. Например, первый класс задач для обучения патентной экспертизе (см. верхнюю строку в таб. 6.1) может быть разделен на более простые классы задач с акцентированием внимания на анализе заявки, поиске, результатах предварительной экспертизы, экспертизе по существу и, наконец, на всех этих аспектах одновременно (и в таком порядке). Метод развития знания применим только в том случае, если на этапах 5 и 6 был проведен углубленный анализ задач и знаний. Если результаты такого анализа доступны, они особенно полезны для повторного описания глобальных классов задач.