7.4 Стратегии представления поддерживающей информации

Важный вопрос на этом шаге — как лучше всего сочетать конкретные идеальные образцы и кейс-стади с общими SAP и моделями предметной области для эффективного обучения. Можно выделить две категории стратегий представления: дедуктивные и индуктивные презентации. Мы опишем оба типа стратегий и обсудим, как выбрать оптимальную стратегию. Возможно также ресурсно-ориентированное обучение, когда представление поддерживающей информации не планируется заранее, а учащиеся сами ищут и находят соответствующие учебные ресурсы, содержащие необходимую поддерживающую информацию.

Дедуктивные стратегии представления информации

Дедуктивное рассуждение — это рассуждение, которое переходит от теории к наблюдениям или выводам. Таким образом, стратегия дедуктивного представления работает от общей, абстрактной информации, представленной в SAP и моделях предметной области, к конкретным иллюстрациям этой информации. Обычно первыми учебными задачами являются примеры моделирования или тематические исследования для иллюстрации ранее представленных SAP и моделей предметной области (см. левый верхний блок на рисунке 7.3 далее в этом разделе). Например, в программе по биологии можно научить студентов классифицировать животных как птиц, рептилий, рыб, амфибий или млекопитающих. Затем общая информация может включать концептуальную модель млекопитающих, указывающую, что у них семь позвонков в шее, что они теплокровные, имеют волосы на теле и рождают живых детенышей, питающихся молоком, выделяемым молочными железами. Затем первым учебным заданием может быть тематическое исследование, иллюстрирующее эту модель, и, например, попросить учащихся изучить интересных млекопитающих, таких как жирафы, киты, тупайи и люди.

В этой стратегии общая информация и иллюстрации представляются непосредственно учителем или в учебных материалах. Это делает ее дедуктивно-описательной стратегией, поскольку им «раскрывается» вся информация. Альтернативный подход сначала представляет общую информацию, но затем просит учащихся придумать примеры, иллюстрирующие эту информацию. В этом подходе учащиеся получат ту же концептуальную модель млекопитающих, но вместо того, чтобы знакомиться с примером, иллюстрирующим эту модель, они должны сами придумать примеры млекопитающих. Они также должны объяснить, почему эти примеры соответствуют представленной концептуальной модели (см. правый верхний блок на рисунке 7.3). Эта дедуктивно-исследовательская стратегия помогает учащимся активировать их соответствующие имеющиеся знания и может способствовать разработке новой информации и более глубокой обработке (см. также таблицу 7.3, самообъяснение). Однако она также будет более трудоемкой, чем дедуктивно-описательная стратегия, поскольку учащимся нужно время, чтобы обдумать и представить свои примеры, что может включать в себя совершение ошибок и исправлений и обсуждение их со сверстниками и учителем.

Индуктивные стратегии представления информации

Индуктивное рассуждение строит обобщения на основе нескольких отдельных случаев. Индуктивная стратегия представления идет от конкретных иллюстраций или примеров к общей, абстрактной информации (SAP и модели предметной области). Следовательно, примеры моделирования или тематические исследования являются ступеньками для представления общей информации. В этой стратегии тематические исследования млекопитающих (жирафов, китов, тупайи, людей) будут даны учителем или в учебных материалах до представления концептуальной модели (см. левый нижний блок на рисунке 7.3). По сравнению с дедуктивной стратегией, индуктивная стратегия с ранним использованием конкретных примеров может хорошо работать для учащихся с небольшими предварительными знаниями. Для этих учащихся соотнесение конкретных примеров с тем, что они уже знают, обычно будет проще, чем соединение концептуальной модели с тем, что они уже знают, что часто будет слишком абстрактным и незнакомым. Однако индуктивная стратегия требует больше времени, чем дедуктивная стратегия. Когда вы впервые представляете общую информацию, как в дедуктивной стратегии, ее часто можно адекватно проиллюстрировать всего одним или двумя примерами. Напротив, если вы начинаете с примеров, как в индуктивной стратегии, вам обычно нужно предоставить больше примеров, чтобы подчеркнуть общие черты, центральные для общей информации.

Когда учитель или учебные материалы напрямую представляют примеры и общую информацию в таком порядке, это называется индуктивно-описательной стратегией, потому что вся информация представлена ​​учащимся. Альтернативой является индуктивно-исследовательская стратегия, где примеры представляются учащимся, но затем им поручают генерировать общую информацию (например, концептуальные модели, структурные модели, причинно-следственные модели), проиллюстрированную этими примерами. В ситуации, описанной ранее, учащиеся получают примеры млекопитающих (жирафы, киты, тупайи, люди), а затем их просят придумать определение и концептуальную модель того, что такое млекопитающие (см. правый нижний блок на рисунке 7.3). Это очень сложный и трудоемкий процесс для учащихся, потому что они заранее не знают, что им нужно открыть. Новичкам также часто не хватает знаний, необходимых для изучения глубинных особенностей примеров, и они концентрируются на поверхностных особенностях, что приводит к неправильному пониманию концептуальной, структурной или причинной модели (Kirschner et al., 2009). Таким образом, индуктивно-исследовательская стратегия гораздо более требовательна, чем дедуктивно-исследовательская стратегия. В дедуктивно-исследовательской стратегии учащиеся могут генерировать конкретные примеры из (эпизодической) памяти, которые более или менее соответствуют общей информации, но в индуктивно-исследовательской стратегии маловероятно, что учащиеся уже имеют полезную общую информацию, доступную в памяти. Поэтому многие авторы утверждают, что чистые индуктивно-исследовательские методы (также называемые методами обнаружения) неэффективны для обучения и их следует избегать (см. Kirschner et al., 2006).

Решением является использование методов направленного открытия, когда для того, чтобы направить обучающихся к «открытию» общей информации (Tawfik et al., 2020), используются полезные наводящие вопросы, побуждающие учащихся активизировать соответствующие предварительные знания. Можно попросить их придумать аналогии и контрпримеры. Задания можно сформулировать также, если добавить слова «попросите учеников…» перед методами из раздела 7.2 (см. таб. 7.3 для примеров наводящих вопросов). Полезно перемежать такими наводящими вопросами кейс-стади и идеальные образцы — это потребует от учащихся критического осмысления и вдумчивого анализа данной предметной области и конкретного процесса решения проблемы. По ходу описания и в конце его можно задавать вопросы, которые потребуют от учащихся изучить идеи, доказательства и контрдоказательства, а также предположения, относящиеся к данному примеру. Эти вопросы помогают учащимся работать с тем, что они уже знают, чтобы «самообъяснить» новую информацию (Chiu & Chi, 2014; Renkl, 2002) и особенно обрабатывать отношения между частями информации, проиллюстрированными в примерах, чтобы расширить свои знания в сторону более общего понимания. При правильном использовании метода управляемого открытия учащиеся обоснованно формулируют необходимую общую информацию, опираясь на то, что им уже известно, и развивают навыки проработки (McDaniel & Schlager, 1990). Неправильное использование метода без хорошо структурированного руководства приводит к выработке неудачных когнитивных стратегий и ментальных моделей — и к неэффективному обучению в целом.

Таблица 7.3 Методы исследования, которые помогают учащимся активизировать имеющиеся у них знания и устанавливать значимые связи в представленной вспомогательной информации.

Выбор стратегии для представления поддерживающей информации

Рисунок 7.3 изображает четыре основные стратегии представления вспомогательной информации. Дедуктивно-описательная стратегия (левый верхний блок на рисунке 7.3) представляет собой особый тип «прямой инструкции» — чисто описательной инструкции — и является очень эффективной по времени. Но у нее есть некоторые серьезные недостатки. Учащиеся с небольшим или отсутствующим соответствующим предварительным знанием могут испытывать трудности с пониманием общей информации. И учащиеся не приглашаются и не обязаны подробно излагать представленную информацию, и их не стимулируют связывать ее с тем, что они уже знают. Поэтому лучше всего использовать дедуктивно-описательную стратегию, если время обучения сильно ограничено, если учащиеся уже имеют достаточно соответствующих соответствующих предварительных знаний и/или если глубокий уровень понимания не является строго необходимым.

Рис. 7.3 Четыре основные стратегии представления поддерживающей информации и некоторые предложения по их использованию.

Стратегия индуктивного исследования (правый нижний блок) является противоположностью стратегии дедуктивного описания и представляет собой «обучение через открытие». Хотя «Десять шагов» не поощряют чистое обучение через открытие, хорошо продуманное направляемое открытие иногда может быть полезным. Его раннее использование конкретных примеров хорошо подходит для учащихся с небольшими предварительными знаниями, а наводящие вопросы способствуют активации соответствующих предварительных знаний и проработке представленной информации. Недостатком является то, что он занимает очень много времени и, если не проводится должным образом, может привести к неэффективным когнитивным стратегиям и ментальным моделям. Таким образом, подход индуктивного исследования всегда должен быть полностью направляемым и использоваться только в том случае, если для обучения доступно достаточно времени, если у учащихся мало предварительных знаний и/или если необходим глубокий уровень понимания. Он должен гарантировать, что учащиеся достигнут этого глубокого понимания общей информации.

По умолчанию «Десять шагов» используют стратегии между прямым обучением и направляемым обучением через открытие. По сравнению с дедуктивно-описательной стратегией, дедуктивно-исследовательская стратегия (правая верхняя ячейка на рисунке 7.3) будет занимать больше времени, потому что учащиеся должны думать и представлять примеры. Индуктивно-описательная стратегия (левая нижняя ячейка) также потребует больше времени, потому что она включает в себя представление большего количества примеров, чтобы подчеркнуть общие черты, центральные для общей информации. Таким образом, с точки зрения учебного времени «промежуточные» стратегии будут примерно похожи. По умолчанию индуктивно-описательная стратегия может использоваться в начале образовательной программы, когда учащиеся еще новички, а дедуктивно-исследовательская стратегия может использоваться позже в образовательной программе, когда учащиеся уже приобрели некоторые знания в предметной области. Более подробное обсуждение этих и других стратегий можно найти в работе Горбуновой и др. (2023).

В предыдущих подразделах предполагалось, что учитель или другой интеллектуальный агент несет ответственность за предоставление поддерживающей информации и представление ее учащимся в готовой форме или путем постановки наводящих вопросов. Глава 2 назвала этот подход запланированным предоставлением информации и противопоставила его обучению на основе ресурсов (Hill & Hannafin, 2001). Различие между запланированным предоставлением информации и обучением на основе ресурсов аналогично различию между адаптивным обучением и образованием по требованию. В адаптивном обучении учитель или другой интеллектуальный агент выбирает учебные задачи; в образовании по требованию самоуправляемый учащийся выбирает учебные задачи. Аналогично, в запланированном предоставлении информации интеллектуальный агент несет ответственность за предоставление поддерживающей информации; в обучении на основе ресурсов именно самоуправляемый учащийся должен искать и находить эту информацию в книгах и статьях, интернете, мультимедийных источниках и т. д. (или, если оно начинается с представления основных ресурсов, которые сами по себе недостаточны, учащиеся должны искать дополнительные ресурсы).

Таким образом, обучение на основе ресурсов является предпочтительной стратегией, если мы хотим, чтобы самоуправляемые учащиеся искали и находили поддерживающую информацию, необходимую им для выполнения учебных задач. Но что, если учащиеся еще не обладают навыками информационной грамотности, необходимыми для поиска и нахождения информации? Тогда мы используем подход, аналогичный тому, который обсуждался в шаге 3, касающийся последовательности учебных задач. Явное обучение учащихся тому, как выбирать учебные задачи, требует дополнительного скаффолдинга с постепенным переходом от адаптивного обучения к обучению по требованию. Аналогично, явное обучение учащихся тому, как искать и находить полезную вспомогательную информацию, требует дополнительного скаффолдинга с постепенным переходом от запланированного предоставления информации к обучению на основе ресурсов (Brand-Gruwel et al., 2005; Wopereis & van Merriënboer, 2011). В главе 14 будет более подробно обсуждаться развитие таких навыков информационной грамотности.