Инженерия обучающих технологий

Москва
Лаборатория знаний
2020

ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ  ОБРАЗОВАНИЕ

ИНЖЕНЕРИЯ
ОБУЧАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ

М. А. Чошанов

4е издание, электронное

УДК 37.0
ББК 74.20

Ч-75

С е р и я о с н о в а н а в 2007 г.
Чошанов М. А.

Ч-75
Инженерия
обучающих
технологий
/
М. А. Чошанов. —
4-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2020. — 242 с. —
(Педагогическое
образование). — Систем.
требования:
Adobe
Reader
XI
;
экран
10".— Загл. с
титул. экрана. — Текст
:
электронный.
ISBN 978-5-00101-686-1
Книга является практическим продолжением работы автора «Дидактика
и инженерия». Основное внимание уделено инструментарию дидактической
инженерии, а именно таксономии учебных целей, инженерии знаний
и приемам когнитивной визуализации, конструированию учебных задач
и дидактических ситуаций, а также разработке системы оценки учебных
достижений. Рассмотрен вариант применения данного инструментария при
конструировании конкретной — проблемно-модульной — обучающей технологии. При написании книги использован практический опыт автора по
внедрению дидактической инженерии в процессе преподавания курсов
методики математики в Техасском университете г. Эль-Пасо (США).
Книга адресована школьным учителям и студентам педагогических
университетов, а также всем, кто интересуется проблемами проектирования
обучающих технологий.
УДК 37.0
ББК 74.20

Деривативное издание на основе печатного аналога: Инженерия обучающих технологий / М. А. Чошанов. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний,
2011. — 239 с. : ил. — (Педагогическое образование).
ISBN 978-5-9963-0264-2.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных
техническими
средствами
защиты
авторских
прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-686-1
c○ Лаборатория знаний, 2015

2

Посвящается Наташе и Айнуле Чошановым

Введение:
дидактика и инженерия в действии

Уважаемый ЧИТАТЕЛЬ!

Данная книга является практическим продолжением предыдущей работы автора «Дидактика и инженерия». Идея
написать данные работы возникла около пяти лет назад,
когда автор стал изучать проблему внедрения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образование, а также технологии дистанционного образования. Катализаторами процесса написания явились два последних
года, в течение которых автор разработал и преподавал
«гибридный»1 (частично онлайновый) и полностью дистанционный курсы для учителей математики. В настоящее время автор является профессором кафедр подготовки
учителя и высшей математики Техасского университета в
г. Эль-Пасо (www.dmc.utep.edu/mouratt) и читает курсы
лекций по методике математики для начинающих и работающих учителей.
В книге «Инженерия обучающих технологий» представлена практика применения дидактической инженерии в
учебном процессе: раскрыто прикладное ядро дидактической инженерии, ее инструментарий. А также описана
дидактическая инженерия конкретной обучающей технологии — проблемно-модульной, и ее применение в учебном процессе по изучению математики.
Именно факт личного участия в анализе, моделировании и построении дистанционных курсов, а также в препо
1
Здесь автор использует терминологию дистанционного образования, принятую в американских университетах, где различают: традиционный
курс — f2f (face-to-face = лицом к лицу), частично дистанционный —
hybrid (гибридный), полностью дистанционный — online (онлайновый).

давании и последующей коррекции курсов, убедил автора
в том, что для разработки дистанционных курсов недостаточно иметь только предметные, методические и дидактические знания. Нужен новый тип знания. По природе своей информационно-инженерный. Однако и этого недостаточно... Нужна интеграция дидактических и инженерных
знаний! Именно поэтому первая книга названа «Дидактика и инженерия». Процесс применения инженерного подхода в дидактике называется дидактической инженерией
(Artigue M., Perrin-Glorian M., Douady R.)
Кроме того, автор убедился в эффективности дидактической инженерии на практике работы с учителями математики одной из школ среднего звена (соответствующей 6–8 классам в американской системе образования) — школы имени
Гарольда Уиггса г. Эль-Пасо в штате Техас (http://
www.episd.org/_schools/school.php?id=052). Школа
Уиггса является типичной государственной школой, в которой обучаются около 750 учащихся. Организационно-педагогическая структура школы Уиггса представлена несколькими кафедрами, включая кафедры математики и
естественных наук. Школа располагает компьютерными
классами. В каждом кабинете математики имеются отдельный компьютер для учителя и несколько компьютеров (3–5)
для учащихся, на которых они могут выполнять индивидуальные задания. Кроме того, каждый кабинет математики
оснащен проекционной аппаратурой и интерактивными
досками (smartboard). В школьном расписании уроки математики запланированы каждый день и длятся 90 минут.
Кафедра математики школы насчитывает 11 учителей
со стажем работы от одного года до двадцати лет. В
2003–2005 гг. средний уровень успеваемости учащихся
школы по математике, согласно результатам единого
для штата Техас стандартизированного теста, составлял
41–46%. Учителя видели основную причину сложившейся
ситуации в нежелании учащихся учиться. Летом 2005 года
группа учителей школы обратилась к автору книги с предложением начать целенаправленную работу с кафедрой
математики по повышению успеваемости школьников.
Анализ нормативных документов, беседы с учителями и
родителями учеников, анкетирование учащихся показа
4
Введение

ли, что основная причина неуспеваемости заключалась не
в нежелании учащихся учиться. Причина неуспеваемости
была не в учащихся, точнее — не столько в них, сколько в
учителях. Гипотеза автора состояла в том, что неуспеваемость учеников зависит от позиционирования учителя: его
дидактических, предметных знаний, его компетентности,
а также его отношения к предмету и системы педагогических ценностей. Дело в том, что у учителей сформировалось
мнение о том, что они в тупике: учащиеся не хотят учиться, а учителя ничего не могут с этим поделать. Учителя
стали воспринимать себя как неудачников: у многих учителей кафедры стали «опускаться руки».
После всестороннего анализа ситуации в школе Уиггса,
автор предложил использовать дидактическую инженерию
в качестве основного подхода к решению проблемы неуспеваемости. Нужно было «переломить» ситуацию: сменить
пассивную позицию учителей на активную — позицию
учителей-инженеров. Согласно специально разработанной
автором совместно с учителями школы программы переподготовки, начиная с осени 2005 года, каждые две недели проводились семинары по дидактической инженерии
(по 1,5 часа). В течение года проводилось около 20 семинаров, на которых автор с учителями математики школы решал различные дидактические задачи, а именно:

анализ и разработка учебных целей и ожидаемых результатов обучения;

подробный анализ содержания и методов обучения;

отбор и конструирование системы задач и упражнений
для формирования у учащихся основных понятий курса математики;

проектирование системы уроков и дидактических ситуаций для развития познавательных способностей
учащихся;

взаимопосещение уроков коллег с последующим анализом их проведения;

изучение самостоятельных работ учащихся с анализом
типовых ошибок и разработка методов их устранения;

проведение анализа видеокейсов уроков математики
и т. д.

Дидактика и инженерия в действии
5

В соответствующих главах книги приведены примеры
разработок и методов работы с учителями по решению некоторых из вышеперечисленных дидактических задач, в частности: конструирование системы дидактических ситуаций
(п. 1.3), примеры видеокейсов уроков математики (п. 3.1),
проектирование учебных модулей (п. 3.4) и т. д.
Исследование проводилось в период 2005–2009 годов. Ключевым был первый год совместной работы —
2005/2006 учебный год, когда удалось изменить позиционирование учителей школы с «техников» (пассивных исполнителей) на «инженеров» (активных созидателей). Далее — в 2006/2007 учебном году — ситуация постепенно
стала выравниваться: успеваемость учащихся школы Уиггса стала повышаться и соответствовать среднему показателю по штату. Для проверки уровня успеваемости была
выбрана система единого стандартизированного теста, а
именно — оценка уровня знаний и умений учащихся —
TAKS (Texas Assessment of Knowledge and Skills). На третьем этапе — 2007/2008 учебный год — результаты учащихся школы Уиггса по математике превзошли средний показатель по штату Техас. Надо отметить, что на третьем этапе
работы произошел существенный сдвиг в позиционировании учителей по отношению к учащимся — они перестали
«винить» учащихся в плохой успеваемости и стали более
оптимистично смотреть на результаты своей работы. В следующем учебном году — 2008/2009 — успеваемость учащихся превзошла психологически важную для школы отметку — 85%!
Динамика результатов успеваемости по математике
(в %) учащихся школы Уиггса по сравнению с соответствующим усредненным показателем успеваемости по штату Техас за период экспериментальной работы с учителями
школы по внедрению дидактической инженерии в учебный процесс по математике отражена на рис. 1.
Хотелось бы выразить особую признательность учителям школы Уиггса: Сюзан Споттс, Рикардо Бомбара, Роджеру Каррера, Майклу Гарсиа, Марселе Лойа-Грисуэлл,
Элзе Наньез и другим за плодотворное сотрудничество!

6
Введение

Итак, в книге «Инженерия обучающих технологий» автор поделится своим опытом практического применения
дидактической инженерии в учебном процессе.
В главе 1 приводится обзор инструментария дидактической инженерии, в который входит таксономия учебных
целей, инженерия учебных знаний и приемы когнитивной
визуализации, проектирование дидактических ситуаций
и др. Особое внимание уделяется конструированию системы оценки учебных достижений, роли и месту информационных технологий и учебно-методических комплексов в реализации обучающих технологий.
Глава 2 посвящена инженерии проблемно-модульной
обучающей технологии: ее сущности и принципам, проектированию содержания модулей, рейтинговой системе контроля и оценки учебных достижений учащихся.
В главе 3 описана авторская методика переподготовки
учителей по инженерии проблемно-модульного обучения
как гибкой обучающей технологии, предложена программа дистанционного курса «Дидактика и инженерия» для
повышения квалификации учителей, а также показаны
способы конструирования проблемного модуля по курсу
школьной математики «Производная».
В каждой главе после теоретического материала представлен дидактический практикум, содержащий список
основных терминов, определения основных понятий, контрольные вопросы для дискуссии и задания для рефлексии.
Автор выражает благодарность своим коллегам в издательстве «БИНОМ. Лаборатория знаний» (www.lbz.ru):
Михаилу Николаевичу Бородину, Каринэ Левоновне Бу
Дидактика и инженерия в действии
7

Успеваемость, %
95

85

75

65

55

45

35
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

данные по
школе Уиггса
данные по
штату Техас

Год

Рис. 1. Успеваемость по математике (в %) учащихся школы Уиггса

тягиной, Марине Серафимовне Цветковой, Александру
Александровичу Елизарову, Ольге Сергеевне Медведевой,
Ирине Леонидовне Сретенской, Оксане Анатольевне Савельевой, Юлии Александровне Серовой и Игорю Григорьевичу Кондратовичу за плодотворное сотрудничество,
которое и послужило залогом успешного выхода в свет
данной книги.
Автор выражает надежду, что книга вызовет большой
интерес у педагогического сообщества в России к практическому внедрению дидактической инженерии в учебный
процесс.
Желаю плодотворных успехов!
Если в процессе чтения книги у вас возникнут вопросы,
замечания и предложения, направляйте их по электронному адресу: mouratt@utep.edu.

Автор

3 июня 2010 года
Эль-Пасо, США

8
Введение

Глава 1

Инструментарий
дидактической инженерии

В данной главе раскрываются следующие основные вопросы:

анализ и классификация учебных целей в достижении
результативности обучения;

роль инженерии знаний и когнитивной визуализации
в проектировании обучающих технологий;

преимущества и недостатки учебных портфолио.

1.1. Таксономия учебных целей

Проведем сравнительный анализ смысловой нагрузки термина «цель» в контексте педагогической науки в русском
и английском языках. В русском языке, к сожалению, это
единственное слово, выражающее в той или иной степени
планируемый результат какой-либо деятельности. В английском языке синонимов этого слова, как минимум,
пять: aim, goal, purpose, target, objective. Наиболее общими понятиями цели из приведенных пяти вариантов являются первые три (aim, goal, purpose), а слово objective имеет прямое отношение к процессу обучения и как бы объединяет характеристики понятий учебная цель (goal) и
результат обучения (outcome). Слово target, означающее в
переводе с английского «мишень», англичане и американцы также часто используют в педагогике как аналог понятия «учебная цель», например target language — целевой
язык.
Проблема разработки учебных целей является одним из
ключевых направлений в американской педагогике в целом [57; 84] и предметных методик обучения в частности
[58; 80].

Если в образовательной триаде:

цель — процесс (средства) — результат
советские и российские ученые [9; 30; 31] наибольшее внимание уделяли среднему звену (процессу обучения), то
американские педагоги достаточно досконально исследовали крайние звенья этой цепочки: цель и результат обучения [57; 59].
Классическим фундаментальным исследованием в этой
области является концепция таксономии учебных целей,
разработанная группой американских психологов и педагогов под руководством профессора Чикагского университета
Бенджамина Блума в начале 1950-х годов. Результаты исследования были опубликованы в 1956 году в одноименной
книге «Таксономия учебных целей» [57]. Российскому читателю эта таксономия известна по отдельным публикациям в русле проблемы педагогических технологий.
Известны также некоторые модификации таксономии
Б. Блума, а также таксономии В. Герлаха и А. Салливана
[66], А. де Блока [59], Дж. Гилфорда [68], Р. Ганье —
М. Мэррилла [65; 81]. Рассмотрим каждую из таксономий в отдельности.

Таксономия Блума. Прежде всего, что такое таксономия?
Термин «таксономия» означает систематизацию, классификацию объектов по определенным критериям и принципам с целью конструирования их иерархии (последовательности, очередности расположения в определенной
структуре). Несмотря на то что таксономия Блума была
разработана более 40 лет тому назад, она до сих пор является одной из самых популярных систематизаций учебных
целей в среде как ученых-педагогов, так и учителей-практиков. Эта таксономия является наиболее полной классификацией учебных целей и охватывает различные области
учебной деятельности учащихся: когнитивную (cognitive
domain), аффективную (affective domain), психомоторную
(psychomotor domain). Здесь мы остановимся в основном на
систематизации учебных целей в когнитивной (познавательной) области [57].

10
Глава 1