Теория программированного обучения была предложена в начале 50-х гг. XX в. американским психологом Б.Ф. Скинером для обеспечения двух основных характеристик процесса обучения: а) формирования у учащихся способности самостоятельно добывать знания; б) повышения управляемости процесса учения со стороны педагога.

Будучи позитивистом, Б.Ф. Скинер выступал вообще против всяких теорий обучения и предлагал строить учебный процесс на основе опыта. Когда факты в полном порядке, считал он, теории имеют тенденцию исчезать. Вместе с тем анализ принципов, предложенных им для программирования процесса обучения, показывает, что в их основе лежит бихевиористская психологическая теория. Как и для других бихевиористов, для Б.Ф. Скинера характерна биологизация процесса обучения человека; все основные принципы обучения получены им в результате опытов по научению животных: вначале (1938) Б.Ф. Скинер работал с крысами, а позже (1948) - с голубями. В этом случае в качестве основной психологической категории рассматривается понятие «научение».

Научение - процесс и результат приобретения индивидуального опыта. В результате этого процесса происходят необратимые или хотя бы стойкие изменения приобретенных человеком поведенческих реакций. Научение может осуществляться на разных уровнях в зависимости от того, каков его нервный механизм и насколько важны или сложны те структуры, которые в нем участвуют. Одни формы научения осуществляются автоматически и непроизвольно, другие требуют высокой степени психического программирования. Выделяют три формы научения:

• реактивное поведение, когда организм пассивно реагирует на какие-то внешние факторы, и в нервной системе как бы незаметно и более или менее непроизвольно возникают изменения нейронных цепей и формируются новые следы памяти (привыкание, сенсибилизация, условные рефлексы);
  
• оперантное поведение - это действия, для выработки которых нужно, чтобы организм активно «экспериментировал» с окружающей средой и таким образом устанавливал связи между различными ситуациями (научение путем проб и ошибок, методом формирования реакций, посредством наблюдения);
  
• когнитивное научение - действия оценки той или иной ситуации с учетом прошлого опыта и возможных ее последствий, по итогам которых принимается наиболее подходящее решение (латентное научение, выработка психомоторных навыков, научение путем рассуждений).

При научении человека решающее значение Б.Ф. Скинер придавал оперантному поведению. Оперантное поведение рассматривается как форма психической организации, которая обусловлена, прежде всего, способностью психики к оценке последствий действий. Таким образом, если рефлекторное поведение управляется тем, что ему предшествует, то оперантное поведение управляется своими последствиями (см. схему 2). Специфика программированного обучения состоит в том, что его авторы предложили рассматривать процесс обучения как процесс управления процессом научения, реализуемого школьником по законам оперантного реагирования.

Структура условного рефлекса

 
|     |     Стимул (сигнал)
ч
/\        Раздражитель
                                                                                                                                              Оперантная реакция

Схема 2. Сравнительный анализ структуры условного рефлекса и оперантного поведения

Появление оперантного поведения обусловлено тем, что возможности безусловных рефлексов ограничены, а процесс формирования условнорефлекторных связей достаточно продолжителен. Вместе с тем в жизни человека немало ситуаций, в которых возникают новые обстоятельства, требующие от него нового способа поведения. В таком случае поведение человека строится по механизму оценки событий, следующих за его реакцией. Те действия, последствия которых желательны для организма, закрепляются в поведении, а в случае появления нежелательных последствий происходит отказ от повторения подобных действий.

В характеристику условной оперантной реакции Б.Ф. Скинер включает раздражитель, который является поводом для реакции, саму реакцию и подкрепление. В качестве основного средства управления оперантным реагированием выступает подкрепление. Подкрепление - это определенный стимул, положительно влияющий на человека. Систематическое появление подкрепления по итогам определенных поведенческих реакций способно значительно повысить вероятность последующего повторения данных форм поведения. Если подкрепления эффективны, закрепление нужных форм поведения происходит достаточно быстро.

Процесс формирования оперантных способов поведения осуществляется в соответствии с рядом закономерностей. В качестве основных законов образования и закрепления связи между стимулом и реакцией указываются закон эффекта, закон повторяемости (упражняемости), закон готовности. Важнейший из них, открытый американским психологом Э. Торндайком, закон эффекта, состоит в следующем: если какое-то действие приводит к желательным результатам, вероятность его повторения возрастает, если же к нежелательным последствиям, то вероятность повторения снижается.

Закон упражняемости состоит в том, что чем чаще повторяется временная последовательность стимула и соответствующей реакции, тем прочнее будет связь. Причем сама по себе повторяемость временной последовательности стимула и реакции без последующего положительного эффекта (подкрепления) к образованию связи не приводит, т.е. упражняемость имеет значение только в сочетании с подкреплением.

Закон готовности указывает на зависимость скорости образования связи от соответствия ее наличному состоянию субъекта. Например, следуя этому закону, Б.Ф. Скинер готовил животных к опытам так же, как это делал русский физиолог И.П. Павлов:   при   работе   на   пищевом   подкреплении   животное предварительно ставится в условия недоедания.

Результаты исследований оперантного поведения животных Б.Ф. Скинер перенес на человека. Соответственно, анализ процесса обучения человека он осуществлял также в понятиях поведения. Цель обучения он определял как получение заранее намеченной (запрограммированной) системы внешних реакций (набора поведений). С учетом специфики поведения человека указывалось, что прежде всего должны быть определены вербальные (речевые) реакции человека. Характер внутренней, психической, деятельности, ведущей к этому поведению, при этом не учитывался. Вот почему все принципы программированного обучения, выдвинутые Б.Ф. Скинером, связаны с решением двух задач: получения правильной внешней реакции ученика и ее закрепления.

Сложное поведение, которое надо получить в конце обучения, не может быть сформировано сразу в окончательном виде, поэтому его следует формировать по отдельным элементам (шагам) - таков первый принцип программирования по Скинеру. Для этого процесс обучения разбивается на мелкие шаги. При этом каждый шаг должен быть настолько прост, чтобы учащийся смог его совершить безошибочно.

Нахождение требуемой величины шага осуществляется эмпирическим путем. На основе опыта составляется и затем проверяется последовательность шагов. Если ученики при прохождении их совершают более 5% ошибок, то считается, что программа обучения трудна, ее упрощают и снова проверяют. Так постепенно находится нужный вариант программы. В результате этого каждый изучаемый предмет дробится на тысячи мелких кусочков (кадров, фрагментов).

Второй принцип программирования - наличие в программе обучения системы подсказок, призванных обеспечить с самого начала правильное выполнение учеником запрограммированной реакции. Для этого вначале требуемая реакция дается учащимся в готовом виде (максимальная степень подсказки), затем с пропуском отдельных элементов (постепенное затухание подсказки), а в конце требуется совершенно самостоятельное выполнение реакции (снятие подсказок). Например, при заучивания стихотворения вначале четверостишие дается полностью, затем с пропуском одного слова, двух слов и целой строки. А через некоторое число кадров ученик получает вместо четверостишия четыре строчки многоточий. Он должен теперь восстановить все четверостишие самостоятельно.

Решение второй задачи - закрепления реакций - достигается в скинеровских программах прежде всего немедленным подкреплением каждого правильного шага (реализация «закона эффекта»). По мнению Б.Ф. Скиннера, недостаточное число подкреплений, их неадекватность или несвоевременность составляют один из основных дефектов существующей практики обучения. В то же время Скинер считает, что человеческое поведение изменяется под влиянием даже небольших достижений: внесение ясности после некоторого сомнения, просто возможность двигаться дальше после овладения одной из операций действия и т.п. - все это положительно стимулирует процесс обучения.

В программах, составленных на основе скинеровских принципов, в качестве подкрепления используются словесные поощрения, подача образца, позволяющего убедиться в правильности своего ответа. Небольшие и легкие дозы материала дают возможность учащемуся часто убеждаться в правильности своих ответов, переживать свой успех, что не только закрепляет правильные ответы, но и создает готовность идти дальше. Таким образом выполняется требование «закона готовности».

С целью подкрепления элементы, пропущенные в кадрах программы, помещаются или под кадром, или сбоку от него, или на следующей странице учебника. Ученик после заполнения пропуска (конструирования ответа) должен сравнить свой ответ с ответом, приведенным в программе. При реализации программы с помощью обучающей машины последняя предъявляет ответ немедленно после выполнения учеником соответствующего действия.

Для закрепления реакций используется также многократное их повторение (требование «закона упражняемости»). Так, в одном из программированных курсов планиметрии десятки раз повторяются кадры с определением понятий, с изложением доказательства теорем. Даже правило обозначения углов повторяется более двадцати раз на протяжении только первых пятисот шагов.

Эти принципы реализуются в ходе выполнения учеником обучающей программы, представляющей собой заранее упорядоченную последовательность заданий (задач), которая выступает управляющим средством по отношению к деятельности ученика (см. схему 3).

Схема 3. Реализация принципов организации программированного обучения.

В целом можно сказать, что программированное обучение - обучение по заранее разработанной программе, в которой предусмотрены действия как учащихся, так и педагога (или заменяющей его обучающей машины).Обучающие программы должны обеспечивать выработку и закрепление правильной реакции. Обучающие программы подразделяются на линейные и, так называемые, разветвленные. Линейные программы рассчитаны на безошибочность шагов всех учащихся, т.е. должны соответствовать возможностям наиболее слабых из них. В силу этого коррекция программ не предусмотрена. Каждый правильный шаг обучающегося подкрепляется, что служит сигналом дальнейшего выполнения программы. Для этого:

• дидактический материал делится на незначительные «порции», называемые шагами (кадрами);
• каждая «порция» учебной информации завершается контрольным вопросом;
• вопросы не должны быть очень сложными, чтобы ученики не теряли интереса;
• учащиеся сами дают ответы на вопросы и заполняют пробелы, привлекая для этого необходимую информацию;
• учащиеся сразу же получают обратную связь, информирующую о результатах их действий;
• все обучающиеся проходят одну и ту же программу, но в разном темпе;
• значительное в начале число указаний, облегчающих получение ответа, в дальнейшем ограничивается;
• во избежание механического запоминания одна и та же мысль повторяется несколько раз в разных вариантах.

В программах данного типа индивидуализация обучения обеспечивается только темпом продвижения. Уровень же трудности программы обучения для всех учеников одинаков. Принципиальная ограниченность этих программ состоит в игнорировании познавательной деятельности учащихся. В этом случае познавательная деятельность остается неизвестной учителю и фактически не управляется им.

Разветвленное программирование, разработанное Н. Краудером, ориентировано не столько на безошибочность действий, сколько на уяснение самим учеником причины, вызвавшей ошибку. Тем самым оно выступает как управление процессом мышления. Подтверждение правильности ответа является обратной связью, а не только положительным подкреплением. Объем единицы текста («рамки») в этом случае возрастает. После каждой единицы информации дается задание с набором ответов, один из которых верный, а остальные ошибочные.

Выбор ответа определяет дальнейшее движение по программе: если учащийся выбрал правильный ответ, то он получает подтверждение правильности выбора (иногда и похвалу) и переходит к следующему пункту программы. Если же выбран неверный ответ, то в соответствии с характером совершенной ошибки учащийся направляется на одну из ветвей программы, где получает дополнительное разъяснение, а иногда и дополнительные задания. После этого он возвращается к тому кадру, где он совершил ошибку, и повторно выбирает ответ из предложенных вариантов.

В этом случае вопросы в тексте имеют целью:

• проверить, знает ли учащийся материал, содержащийся в данной «рамке»;
• в   случае   отрицательного   ответа   отослать   учащегося   к координирующим и обосновывающим ответ «рамкам»;
• закрепить основную информацию с помощью рациональных упражнений;
• увеличить усилия учащегося и одновременно ликвидировать механическое обучение;
• сформировать требуемую мотивацию.

Тем самым ответ рассматривается как средство учета индивидуальных особенностей учащихся с целью адаптации программы к каждому ученику. В итоге ученики движутся по программе разными путями. Это способно обеспечить индивидуализацию обучения не только по темпу продвижения, но и по уровню трудности.

Программы Н.Краудера, хотя и не гарантируют формирования рациональных видов познавательной деятельности, препятствуют этому меньше, чем скинеровские. Если учащийся располагает необходимыми приемами мыслительной деятельности, он их использует. Если они у него не сформированы, то он может случайно напасть на них, используя дополнительные разъяснения. Тем самым создаются возможности для неуправляемого (стихийного) становления приемов мыслительной деятельности у учеников.

В нашей стране в основу разработки идей программированного обучения была положена деятельностная теория усвоения. Тем самым в центре внимания находилась познавательная деятельность учащихся, и программа обучения направлялась на формирование заданных ее видов с заранее намеченными качествами.