Открытое обучение

Ребенок исследует полет игрушечного самолета из пенопласта.

Открытое обучение — это метод обучения, основанный на запросах , который считается конструктивистским подходом к образованию. Его также называют проблемным обучением , экспериментальным обучением и обучением 21 века. Его поддерживают работы теоретиков обучения и психологов Жана Пиаже , Джерома Брунера и Сеймура Пейперта .

Джерому Брунеру часто приписывают начало обучения открытиям в 1960-х годах, но его идеи очень похожи на идеи более ранних авторов, таких как Джон Дьюи . Брунер утверждает, что «практика самостоятельных открытий учит человека получать информацию таким образом, чтобы эта информация была более пригодной для решения проблем». Эта философия позже стала движением обучения открытиям 1960-х годов. Мантра этого философского движения предполагает, что люди должны «учиться на практике».

Термин «обучение открытиям» может охватывать различные методы обучения. Согласно метааналитическому обзору, проведенному Альфиери, Бруксом, Олдричем и Тененбаумом (2011), Задача обучения открытию может варьироваться от неявного обнаружения закономерностей до получения объяснений и работы с руководствами до проведения моделирования. Открытое обучение может происходить всякий раз, когда учащемуся предоставляется не точный ответ, а материалы, позволяющие самому найти ответ.

Обучение открытию происходит в ситуациях решения проблем, когда учащиеся взаимодействуют с окружающей средой, исследуя объекты и манипулируя ими, борясь с вопросами и противоречиями или выполняя эксперименты, опираясь при этом на свой собственный опыт и предварительные знания.

Характеристики

Обучение, основанное на открытиях, обычно характеризуется минимальным руководством учителя, меньшим количеством объяснений учителя, решением проблем с несколькими решениями, использованием практических материалов, минимальным повторением и запоминанием.

Существует множество важных компонентов, которые необходимы для успешного обучения, основанного на открытиях. которые включают в себя следующее:

• Руководство учителя, в котором упор делается на размышления учащихся и их опыт.
• Классная культура, в которой учитель и ученики разделяют цели, где поощряются непредубежденность и диалог.
• Учащимся предлагается задавать вопросы, проводить исследования и сотрудничать с учителем и сверстниками.

Роль учителя

Было высказано предположение, что эффективное обучение с использованием методов открытия требует от учителей выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1) Предоставлять управляемые задания, используя различные методы обучения. 2) Учащиеся должны объяснять свои собственные идеи, а учителя должны оценивать точность идеи и предоставить обратную связь 3) Учителя должны привести примеры выполнения заданий.

Важнейшим фактором успеха обучения открытиям является то, что ему необходима помощь учителя. Брунер (1961), один из первых пионеров обучения открытиям, предупреждал, что открытия не могут произойти без базовых знаний. Майер (2004) утверждал, что чистые открытия без посторонней помощи следует исключить из-за отсутствия доказательств того, что они улучшают результаты обучения. Открытое обучение также может привести к замешательству и разочарованию учащихся.

Таким образом, роль учителей в открытии обучения имеет решающее значение для успеха результатов обучения. Студенты должны получить базовые знания с помощью примеров, практики и обратной связи. Это может дать учащимся основу для интеграции дополнительной информации и развития навыков решения проблем и критического мышления.

Преимущества и ограничения

Ранние исследования показали, что направленное открытие оказало положительное влияние на сохранение информации через шесть недель после обучения по сравнению с традиционным прямым обучением.

Считается, что результатом обучения, основанного на открытиях, является развитие пытливого ума и возможность обучения на протяжении всей жизни.

Открытое обучение способствует исследованию учащихся и сотрудничеству с учителями и сверстниками для решения проблем. Дети также могут направлять свои собственные запросы и активно участвовать в процессе обучения, что помогает повысить мотивацию учащихся.

Однако обучение открытию не лишено ограничений. Некоторые исследования показывают, что учащиеся в ситуациях открытия с большей вероятностью, чем те, кто получает прямое обучение, сталкиваются с противоречивой или вводящей в заблуждение обратной связью, ошибками кодирования, причинно-следственными неверными атрибуциями, а также неадекватной практикой и разработками. В этих случаях было показано, что прямое обучение является эффективным способом обучения процедурам, которые учащимся трудно освоить самостоятельно, например, тем, которые связаны с геометрией, алгеброй и компьютерным программированием.

Открытие с помощью и без помощи

Дебаты в педагогическом сообществе сейчас ставят под сомнение эффективность этой модели обучения. Споры начались в 1950-х годах, когда исследователи впервые начали сравнивать результаты обучения открытия с другими формами обучения. В поддержку фундаментальной концепции обучения открытиям Брунер (1961) предположил, что учащиеся с большей вероятностью запомнят концепции, если они откроют их самостоятельно, а не те, которым обучают напрямую.

При чистом открытии обучения учащийся должен открывать новый контент посредством проведения исследований или выполнения процедур, получая при этом небольшую помощь или вообще получая ее вообще. «Например, учитель естественных наук может предоставить ученикам краткую демонстрацию того, как восприятие цвета меняется в зависимости от интенсивности источника света, а затем попросить их разработать собственный эксперимент для дальнейшего изучения этой взаимосвязи». В этом примере студенту предоставляется возможность самостоятельно открыть для себя содержание. Поскольку учащимся предоставлена ​​возможность самостоятельного открытия тем, исследователи опасаются, что происходящее обучение может сопровождаться ошибками, неверными представлениями или сбивать с толку или разочаровывать учащегося.

Исследования показывают, что когнитивные потребности, необходимые для открытия у маленьких детей, могут препятствовать обучению, поскольку у них ограниченный объем существующих знаний для интеграции дополнительной информации. Брунер также предупредил, что такое открытие не может быть сделано до или без хотя бы некоторой базы знаний по этой теме. Учащиеся, которым предлагаются проблемы без базовых знаний , могут не иметь возможности найти решение. Метаанализ, проведенный Альфиери и его коллегами, подтвердил эти выводы.

Майер (2004) утверждает, что задачи обучения открытиям без посторонней помощи не помогают учащимся обнаружить правила решения проблем, стратегии сохранения или концепции программирования. Однако он признает, что, хотя в некоторых обстоятельствах конструктивистские подходы могут быть полезными, чистое обучение открытиям лишено структуры по своей природе и, следовательно, не принесет пользы учащемуся. Майер также отмечает, что с 1960-х годов интерес к обучению открытиям то возрастал, то ослабевал. Он утверждает, что в каждом случае эмпирическая литература показала, что использование чистых методов открытия не рекомендуется, однако время от времени исследователи переименовывают свои методы обучения только для того, чтобы снова дискредитировать себя, чтобы снова переименовать свое движение.

В качестве альтернативы, для обучения полезны прямые инструкции, в которых рабочие примеры, методы подмостков, подробные объяснения и обратная связь (Alfieri, 2011). Кроме того, время, потраченное на практику вновь изученных концепций, улучшает навыки решения проблем (Пас и Ван Гог, 2006).

Похоже, что как прямое обучение, так и помощь в открытиях имеют свои преимущества. Возможно, поиск баланса между двумя стилями обучения приведет к лучшим результатам обучения для учащихся.

Образование

Учитывая стремление учащихся с особыми потребностями участвовать в общеобразовательной программе, видные исследователи в этой области сомневаются, что общеобразовательные классы, основанные на обучении, основанном на открытиях, могут обеспечить адекватную среду обучения для учащихся с особыми потребностями. Кауфман выразил свою обеспокоенность по поводу использования обучения, основанного на открытиях, в отличие от прямого обучения. Кауфман комментирует, что для достижения больших успехов в изучении необходимых им фактов и навыков необходимо преподавать эти факты и навыки прямо, а не косвенно. То есть преподаватель контролирует обучение, а не ученик, и информация передается ученикам (2002).

Эта точка зрения исключительно сильна, когда основное внимание уделяется учащимся с ограниченными математическими возможностями и обучению математике. Фукс и др. (2008) комментарий,

Обычно развивающиеся учащиеся получают пользу от общеобразовательной программы по математике, которая опирается, по крайней мере частично, на конструктивистский индуктивный стиль обучения. Однако учащиеся, у которых наблюдается серьезный дефицит математики, не могут извлечь выгоду из этих программ таким образом, чтобы обеспечить понимание структуры, значения и эксплуатационных требований математики ... Эффективное вмешательство для учащихся с математическими нарушениями требует явной дидактической формы инструкция...

Фукс и др. Далее отметим, что за явными или прямыми инструкциями следует следовать инструкциям, которые предупреждают неправильное понимание и противопоставляют ему точные объяснения.

Однако лишь немногие исследования фокусируются на долгосрочных результатах прямого обучения. Долгосрочные исследования могут обнаружить, что прямое обучение не превосходит другие методы обучения. Например, исследование показало, что в группе четвероклассников, которых обучали в течение 10 недель и оценивали в течение 17 недель, прямое обучение не привело к каким-либо более сильным результатам в долгосрочной перспективе, чем практика в одиночку. Другие исследователи отмечают, что в этой области проводится многообещающая работа по включению конструктивизма и кооперативного группирования, чтобы учебная программа и педагогика могли удовлетворить потребности различных учащихся в условиях инклюзивности. Однако сомнительно, насколько успешны эти разработанные стратегии для результатов учащихся как на начальном этапе, так и в долгосрочной перспективе.

на

Исследования проводились годами доказать неблагоприятные последствия обучения открытиям, особенно для начинающих учеников. «Теория когнитивной нагрузки предполагает, что свободное исследование очень сложной среды может вызвать большую нагрузку на рабочую память, что вредно для обучения». У начинающих учащихся нет необходимых навыков для интеграции новой информации с информацией, которую они изучили в прошлом. Свеллер сообщил, что лучшей альтернативой открытию обучения является управляемое обучение. По мнению Киршнера, Свеллера и Кларка (2006), управляемое обучение обеспечивает более быстрое запоминание фактов, чем неуправляемое, а также более долгосрочную передачу и навыки решения проблем.

Расширенное обучение открытию

Роберт Дж. Марцано (2011) описывает расширенное обучение открытию как процесс, который включает в себя подготовку учащегося к задаче обучения открытиям путем предоставления необходимых знаний, необходимых для успешного выполнения этой задачи. При таком подходе преподаватель не только дает необходимые знания, необходимые для выполнения задания, но и оказывает помощь во время выполнения задания. Такая подготовка учащегося и помощь могут потребовать некоторых прямых инструкций. «Например, прежде чем просить учеников подумать, как лучше всего растянуть подколенные сухожилия в холодную погоду, учитель может представить серию уроков, разъясняющих основные факты о мышцах и их реакции на изменения температуры».

Еще один аспект расширенного обучения открытиям – это возможность учащемуся генерировать идеи по теме по ходу дела, а затем предлагать учащимся объяснять свои мысли. Учителю, который просит учащихся разработать собственную стратегию решения проблемы, могут быть предоставлены примеры того, как решать аналогичные проблемы перед задачей обучения открытию. «Учащийся может выйти в переднюю часть комнаты, чтобы решить первую проблему, поделившись своими мыслями вслух. Учитель может расспросить учащихся и помочь им сформулировать свои мысли в виде общих принципов оценки, например: «Начните с оценки». сумма чисел с наивысшим значащим значением». Когда другие выходят в начало комнаты, чтобы решить проблемы вслух, учащиеся могут генерировать и проверять больше правил».

Дальнейшее чтение

• Болтон, Дэвид и Гуди, Ноэль. Проблемы с глаголами?: Познавательные материалы, упражнения и советы по обучению на начальном и среднем уровнях (1999). Аддлстоун, Суррей: паб Delta Pub., Лондон.
• Карин, Артур. Управляемая исследовательская деятельность по науке в начальной школе (1993). Издательство Меррилл. ISBN   0023193832
• Ниссани, Моти. «Танцующие мухи: иллюстрация открытий природы науки» . Американский учитель биологии 58 (№ 3): 168–171 (1996). ДОИ: 10.2307/4450108.

См. также

• Активное обучение
• Когнитивная нагрузка
• Конструктивизм (теория обучения)
• Обучение на основе запросов
• Джером Брунер
• Метод Мура
• Проблемное обучение
• Прогрессивное образование
• Научное образование

Ссылки

• Рэйчел Адельсон (2004) Инструкция против исследования в области науки. Монитор обучения по психологии APA Online, Том 35, № 6.
• Альфьери Л., Брукс П.Дж., Олдрич, Нью-Джерси, и Тененбаум, HR (2011). Улучшает ли обучение обучение, основанное на открытиях? Журнал педагогической психологии, 103 (1), 1–18. два : 10.1037/a0021017
• Брантлингер, Э. (1997). «Использование идеологии: случаи непризнания политики исследований и практики в специальном образовании». Обзор образовательных исследований . 67 (4): 425–459. дои : 10.3102/00346543067004425 . S2CID   145201255 .

• Брунер, Дж. С. (1961). «Акт открытия». Гарвардский обзор образования . 31 (1): 21–32.

• Кэрролл Дж. и Беман В. (2015). «Мальчики, исследовательское обучение и возможность выбора на уроках английского языка в средней школе». Подростковый успех . 15 (1): 4–17.
• Дин Д. младший и Кун Д. (2006). «Прямое указание против открытия: долгосрочная перспектива» (PDF) . Научное образование . 91 (3): 384–397. дои : 10.1002/sce.20194 .

• Дорье, Дж. Л. и Гарсия, Дж. Ф. (2013). «Проблемы и возможности внедрения исследовательского обучения в повседневное обучение». ЗДМ Математическое образование . 45: 837–849
• Фукс, Л.С.; Фукс, Д.; Пауэлл, СР; Зиталер, премьер-министр; Чирино, П.Т. и Флетчер, Дж.М. (2008). «Интенсивное вмешательство для учащихся с ограниченными математическими возможностями: семь принципов эффективной практики» . Ежеквартальный журнал «Инвалидность к обучению» . 31 (2): 79–92. дои : 10.2307/20528819 . JSTOR   20528819 . ПМК   2547080 . ПМИД   18815627 .

• Грауэр, С. (2016). Бесстрашное обучение . Рослин, Нью-Йорк: АЭРО.

• Хуанг, X. (2014). «Математический кризис: политическая игра или воображаемая проблема?» Наши школы/Мы сами . 73–85.
• Кауфман, Дж. М. (2002). Деформация образования . Лэнхэм, Мэриленд: Scarecrow Press.

• Киршнер, Пенсильвания; Свеллер, Дж. и Кларк, Р.Э. (2006). «Почему минимальное руководство во время обучения не работает: анализ неудач конструктивистского, открытого, проблемного, экспериментального и исследовательского обучения» . Педагог-психолог . 41 (2): 75–86. дои : 10.1207/s15326985ep4102_1 . hdl : 1874/16899 . S2CID   17067829 .
• Мандрин П. и Прекель Д. (2009). «Влияние управляемого обучения на основе сходства на концептуальную производительность». Школьная наука и математика, 109 (3), 133–145.
• Майер, Р. (2004). «Должно ли существовать правило трех ударов против чистого обучения открытия? Аргументы в пользу управляемых методов обучения» (PDF) . Американский психолог . 59 (1): 14–19. дои : 10.1037/0003-066X.59.1.14 . ПМИД   14736316 .

• Маккарти, CB (2005). «Эффект тематического практического преподавания естественных наук по сравнению с подходом, основанным на учебниках, для учащихся с ограниченными возможностями». Журнал исследований в области преподавания естественных наук . 42 (3): 245–263. Бибкод : 2005JRScT..42..245M . дои : 10.1002/tea.20057 .
• Монро, П. (Ред.). (1911). «Открытие, метод». Циклопедия образования Том. 2, с. 336. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Компания Macmillan.
• Паас Ф. и Ван Гог Т. (2006). «Оптимизация проработанного примера инструкции: различные способы увеличения когнитивной нагрузки на немецком языке». Обучение и инструкция . 16 (2): 87–91
• Стокке, А. 2015. Что делать с ухудшением успеваемости по математике в Канаде . Институт CD Хоу. Комментарий 427.
• Туовинен Дж. Э. и Свеллер Дж. (1999). «Сравнение когнитивной нагрузки, связанной с обучением открытиям, и проработанными примерами». Журнал педагогической психологии . 91 (2): 334–341. дои : 10.1037/0022-0663.91.2.334 .

Внешние ссылки

• Проект Discovery Learning в Колледже естественных наук Техасского университета в Остине
• Карлтон Колледж. Задачи управляемого открытия: примеры (в: Методы преподавания: сборник педагогических приемов и примеров занятий)
• The Discovery Learning: старый веб-сайт для лучшей жизни
• Управление качества и подотчетности образования (EQAO). http://www.eqao.com/en/assessments/results/communication-docs/provincial-report-highlights-elementary-2017.pdf
• Научные упражнения и учебные материалы: Преподавание науки так, как если бы разум имел значение!
• Гарелик, Барри (2009). Открытое обучение математике: упражнения против проблем , Беспартийный обзор образования / эссе, 5 (2).

Машины, (2019).