Текст книги "Десять шагов комплексного обучения. Четырехкомпонентная модель дизайна обучения"

5.1. Декомпозиция навыка

Декомпозиция навыка – разделение навыка на все его компоненты или базовые элементы – используется для описания всех базовых навыков, из которых состоит сложный навык, и взаимосвязей между ними. Результатом декомпозиции становится иерархия навыков. Как уже говорилось в разделе 3.4, «Десять шагов» предполагают оценку потребностей, согласно которой существует проблема производительности, решаемая с помощью обучения. Кроме того, предполагается, что существует предварительная общая цель обучения, которая требует преподавания соответствующего сложного навыка. Общая цель обучения – это то, что учащиеся смогут делать после завершения программы обучения. В процессе итеративного проектирования общая цель помогает декомпозировать сложный навык, а декомпозиция помогает конкретизировать общую цель. Реальные жизненные задачи и учебные задачи, определенные на этапе 1, будут полезны как при декомпозиции сложного навыка на базовые навыки, так и для дальнейшего уточнения общей цели обучения. Например, предварительная цель обучения для учебной программы по поиску релевантной научной литературы может быть следующей:

После прохождения программы обучения участники смогут представить список релевантных научных статей по заданной проблеме поиска: проконсультировавшись с клиентом, выбрать соответствующие библиографические базы данных для поиска, сформулировать эффективные поисковые запросы, выполнить поиск с помощью соответствующих поисковых инструментов и выбрать статьи для включения в результаты поиска.

Иерархия навыков

Разработка иерархии навыков начинается с общей цели обучения (то есть навыка высшего уровня), которая служит основой для определения более базовых навыков, в совокупности представляющих весь сложный навык. Обучение базовым навыкам, находящимся в иерархии ниже, позволяет овладевать навыками, находящимися в иерархии выше. Такая вертикальная обеспечивающая взаимосвязь также называется предпосылочной (Gagné, 1968).

На рисунке 2.2 в главе 2 была представлена иерархия навыков для поиска соответствующей исследовательской литературы. Согласно этой иерархии:

• для того чтобы уметь искать литературу, учащийся должен уметь формулировать поисковый запрос;

• для того чтобы сформулировать поисковый запрос, учащийся должен уметь переводить исследовательский вопрос клиента в соответствующие поисковые термины;

• для того чтобы перевести исследовательский вопрос клиента в поисковые термины, учащийся должен уметь пользоваться тезаурусом и т. д.

Таким образом, основной вопрос для каждого более низкого уровня в иерархии навыков: «Какие более конкретные навыки необходимы для овладения рассматриваемым более общим навыком?» Уровни иерархии могут добавляться до тех пор, пока не будут определены базовые навыки, которые затем можно проанализировать с помощью обычных методов анализа задач (см. главы 8–9 и 11–12).

Основной вопрос при расширении данного уровня иерархии навыков: «Существуют ли другие навыки, необходимые для овладения рассматриваемым навыком?» Это горизонтальные взаимосвязи, отраженные на рисунке горизонтальными стрелками. Рисунок 2.2 показывает, что для того, чтобы уметь искать релевантную литературу, необходимо уметь выбирать соответствующие базы данных, формулировать поисковые запросы, выполнять поиск и отбирать релевантные результаты. Эта горизонтальная взаимосвязь может быть конкретизирована следующим образом:

• Временны́е отношения. Эта связь по умолчанию указывает на то, что навык с левой стороны выполняется раньше, чем навык с правой стороны. Например, когда вы управляете автомобилем, вы сначала заводите двигатель, а потом трогаетесь с места. На рисунке 2.2 предпосылочное действие «выполнение поиска» выполняется до действия «отбор результатов».

• Одновременные отношения. Эта взаимосвязь указывает на то, что навыки могут выполняться одновременно. Например, когда вы управляете автомобилем, вы одновременно используете педаль газа и руль. На рисунке 2.2 «работа с поисковой программой» может выполняться одновременно с действием «определение полей, в которых будет производиться поиск». Двунаправленная стрелка между навыками указывает на одновременную взаимосвязь.

• Переносимые отношения. Эта связь указывает на то, что навыки могут выполняться в любом порядке. Например, когда вы управляете автомобилем, вы можете сначала выключить двигатель, а затем установить ручной тормоз, или наоборот. На рисунке 2.2 «определение подходящей области исследования» и «определение соответствующего периода» могут быть выполнены в любом порядке или одновременно. Двунаправленная пунктирная стрелка между навыками указывает на переносимую взаимосвязь.

Рис. 5.1. Общие взаимосвязи в иерархии навыков

На рисунке 5.1 приведены основные взаимосвязи, выделяемые в иерархии навыков. При желании в иерархии навыков можно использовать отношения, отличные от горизонтальных и вертикальных. В гетерархии прочие отношения ограничены одним горизонтальным уровнем; таким образом, сеть базовых навыков характеризует каждый уровень. В сетевой (то есть напоминающей или образующей сеть или паутину) иерархии между любыми двумя элементами могут быть установлены сложные отношения, и иерархия фактически становится сложной сетью, в которой базовые навыки могут иметь определенные отношения с любыми другими базовыми навыками (так называемая концептуальная карта, или майнд-мэп; Stoof, Martens, & van Merriënboer, 2006, 2007). Например, можно ввести отношения подобия между двумя базовыми навыками, которые указывают на то, что они очень похожи, или отношения «вход – выход», указывающие на то, что выполнение одного навыка является входом для другого навыка. Идентификация таких отношений может быть полезна для дальнейшего дизайна обучения.

Сбор данных

Иерархию навыков обычно создают профессионалы из предметной области – или дизайнер образовательной программы в тесном сотрудничестве с ними. Лучше всего для этого предложить экспертам из данной области реальные задачи или связанные с ними учебные задачи (из шага 1), чтобы они могли объяснить, как выполняются эти задачи. Кроме того, они могут сами выполнять эти задачи (полностью или частично), размышляя вслух. Дизайнер образовательной программы при этом должен тщательно наблюдать за экспертами. Также этот процесс можно записать на видео, чтобы затем, просматривая запись, опросить экспертов, что они сделали и почему (так называемый ретроспективный отчет с подсказками; Van Gog, Paas, van Merriënboer, & Witte, 2005). Профессионалы помогут не только определить базовые навыки, они должны участвовать в нескольких итерациях цикла проверки иерархии навыков – дизайнер проверяет, содержит ли иерархия все базовые навыки, необходимые для освоения сложного когнитивного навыка, и действительно ли навыки более низкого уровня способствуют освоению тех навыков, которые находятся выше в иерархии. Если это не так, иерархию нужно пересматривать. Декомпозиция навыков – это сложный и длительный процесс, который обычно требует нескольких циклов проверки. Иерархия навыков может обновляться и на других этапах создания учебной программы.

При построении иерархии навыков важно сосредоточиться:

а) сначала на простых вариантах задачи и только затем – на более сложных;

б) не только на оценке эффективности деятельности исполнителя задачи, но и на используемых им объектах и инструментах;

в) не только на эффективности выполнения задачи, но и на недостатках в работе новичков.

Сложность задачи, как уже было сказано, является функцией количества элементов в задаче и степени их интерактивности. Лучше всего сначала ставить перед аналитиками относительно простые реальные задачи. Более сложные задачи имеет смысл ставить только после того, как будут идентифицированы все базовые навыки для выполнения простых задач. Шаг 3 (описанный в следующей главе) предлагает подходы для идентификации простых и сложных версий задачи.

Объекты – это те вещи, которые изменяются или на которые необходимо обращать внимание для успешного выполнения задачи. Когда исполнитель задачи переключает свое внимание с одного объекта на другой, это часто является признаком того, что он задействует различные базовые навыки. Например, если библиотекарь переключает внимание с программы поиска на буклет с описанием областей исследования, это может указывать на то, что задействованы два базовых навыка, а именно «работа с программой поиска» и «определение подходящей области исследования». Когда хирург переключает внимание с пациента на донорский орган, ожидающий пересадки, работают базовые навыки «подготовка пациента» и «подготовка донорского органа к пересадке».

Инструменты – это те вещи, которые используются для изменения объектов. Как и в случае с объектами, смена инструментов часто указывает на то, что задействованы различные базовые навыки (см. также рис. 5.2). Например, если библиотекарь, производящий поиск литературы, переключается между тезаурусом, поисковой программой и маркером, это может указывать на работу трех базовых навыков: «определение условий поиска» (при использовании тезауруса), «выполнение поиска» (при использовании поисковой программы) и «отбор релевантных результатов» (при использовании маркера). Если хирург переходит от использования скальпеля к использованию щипцов, это может указывать на базовые навыки «делать разрез» и «удалять орган».

Рис. 5.2. Наблюдение за использованием предметов и инструментов опытными исполнителями задач может быть полезным для определения соответствующих базовых навыков

Часто важны не только желаемые показатели эффективности, но и профессиональные качества целевой группы – особенно если целевая группа уже вовлечена в выполнение задачи или ее части (например, сотрудники, которых необходимо обучить). Проблемы эффективности могут наблюдаться на рабочем месте и служить обоснованием для разработки программы обучения. Они указывают на расхождения между ожидаемой или желаемой эффективностью и фактическим выполнением задачи. Наиболее распространенным методом, используемым для оценки таких расхождений, является опрос тренеров (их опрашивают о том, с какими типичными проблемами сталкиваются их ученики), учеников (их спрашивают, с какими проблемами они сталкиваются) и их менеджеров или руководителей (их спрашивают, какие нежелательные последствия наблюдаемых проблем наиболее важны для них или наиболее вредны для организации). Разработанная программа обучения, очевидно, будет сосредоточена на базовых навыках, в которых проявляются недостатки в работе.

5.2. Формулирование целей обучения

Многие модели дизайна обучения используют цели обучения – его желаемые результаты – в качестве основных исходных данных для принятия проектных решений. В таких моделях методы обучения выбираются для каждой цели обучения и достижение каждой цели проверяется отдельно по завершении программы обучения. «Десять шагов» устроены иначе – программа комплексного обучения должна поддерживать интеграцию и координацию базовых навыков, описанных в целях обучения (то есть интегративные цели; Gagné & Merrill, 1990). Таким образом, методы обучения не могут быть связаны с одной конкретной целью – они всегда должны относиться к взаимосвязанным наборам целей, которые могут быть иерархическими, гетерархическими или сетевыми и иметь временны́е, одновременные или переносимые отношения. Это означает, что проектные решения в «Десяти шагах» основываются непосредственно на характеристиках учебных задач (шаг 1) и результатах анализа задач (шаги 5–6 и 8–9), а не на отдельных целях.

Тем не менее цель обучения указывается для каждого базового навыка из иерархии, потому что при освоении всего навыка эти аспекты также станут видимыми – часто в виде точек роста – и дадут дизайнеру или преподавателю основу для решения проблем обучения, устранения недостатков или разработки поддержки задачи и обратной связи. Таким образом, интегрированный набор целей описывает различные аспекты эффективного выполнения всей задачи. Хорошо сформулированные цели обучения (Mager, 1997) содержат глагол действия, который четко отражает желаемые результаты обучения, условия применения навыка, необходимые инструменты и предметы (обычно при обсуждении целей обучения этот аспект вообще не рассматривается) и стандарты приемлемой эффективности, включая критерии, значения и установки (см. рис. 5.3).

Рис. 5.3. Четыре основных элемента цели обучения

Глаголы действия

Глагол действия четко определяет, что именно учащиеся смогут делать после завершения обучения. Он должен указывать на наблюдаемые, достижимые и измеримые модели поведения. Наиболее распространенной ошибкой является использование таких глаголов, как «знать», «понимать» и «быть в курсе». При формулировке целей обучения этих глаголов следует избегать, поскольку они описывают не то, что учащиеся смогут делать после обучения, а то, что они должны знать для этого. Это еще один вид анализа, который проводится только на шагах 6 и 9. В таблице 5.1 приведен пример типов действия, которые можно использовать на двух высших уровнях пересмотренной таксономии Блума[3]3
  Таксономия Бенджамина Блума описывает иерархию учебных целей, ее обычно изображают в виде пирамиды, в основании которой находятся базовые цели и соответствующие им навыки, а на вершине – сложные и многокомпонентные: вспоминание, понимание, применение, анализ, оценка и создание. Оценка, то есть способность оценивать, делать выводы и строить гипотезы, находилась на самом высоком уровне таксономии Блума, созданной в 1956 г., до ее пересмотра в 2001 г. Теперь высшим уровнем считается способность применять полученные знания для создания нового опыта. – Прим. пер.


[Закрыть] (Anderson & Krathwohl, 2001).

Таблица 5.1. Глаголы действия в когнитивной области

Условия

Условия определяют обстоятельства, при которых должен применяться базовый навык (в примере с дипломом по плаванию это условие «полностью одетый» для «передвижения по воде»). Они могут включать риски безопасности (например, для критической рабочей системы), временной стресс (например, если задержка или медленная работа могут вызвать серьезные проблемы), рабочую нагрузку (например, когда задача выполняется в дополнение к другим выполняемым задачам, которые нельзя делегировать), факторы окружающей среды (например, шум, свет, погодные условия), требования к распределению времени (например, если работа должна выполняться одновременно с другими работами), социальные факторы (например, во враждебной группе/среде или в дружественном коллективе) и т. д. Условия должны быть определены таким образом, чтобы проблема переноса обучения на реальную жизнь была сведена к минимуму.

Хирургов обычно обучают в оптимальных условиях (стерильная операционная, хорошее освещение, современные инструменты, полный штат хорошо обученных ассистентов). Но военного хирурга могут отправить в зону боевых действий, и ему придется проводить операции в менее оптимальных условиях (в полевом госпитале, на передовой, с плохим освещением, с ограниченным количеством инструментов, с недостаточным и плохо обученным персоналом). Часто соответствующие условия разрабатываются уже в процессе создания учебных задач, когда определяются измерения, по которым задачи отличаются друг от друга в реальном мире (см. раздел 4.3 о вариативности практики). Одно из измерений относится к условиям, в которых выполняется задача, – эти условия также влияют на цели обучения.

Инструменты и предметы

Инструменты и предметы, необходимые для конкретного базового навыка, указываются в цели навыка. Они должны быть задокументированы, чтобы можно было создать подходящую учебную среду для тренировки выполнения задач. В среде выполнения задач должны быть доступны все объекты и инструменты или их модели с низкой или высокой степенью детализации. Но поскольку некоторые инструменты и объекты могут из года в год меняться (например, компьютерное оборудование, устройства ввода, ПО, медицинское диагностическое и лечебное оборудование, законодательство и т. д.), важно также задокументировать, как на цели обучения и связанные с ними базовые навыки влияет появление новых объектов и инструментов. Это значительно упростит обновление существующих программ обучения и разработку программ переподготовки.

Стандарты: критерии, значения, установки

Цели обучения должны содержать стандарты приемлемой работы, включая соответствующие критерии, значения и установки. Критерии – это минимальные требования к точности, скорости, производительности, проценту ошибок, допускам, количеству отходов, времени выполнения и т. д. (в примере с плаванием – сколько секунд ребенок должен продержаться на воде). Они позволяют отвечать на вопросы типа «сколько?», «как быстро?», «как хорошо?» – например: «не менее пяти», «в течение десяти минут», «без ошибок».

Значения обычно не определяют количественно-минимальные требования, а указывают, что базовый навык должен быть выполнен в соответствии с существующими правилами, нормами или соглашениями (в примере с плаванием – как поворачиваться по оси тела при переходе от кроля к плаванию на спине). Примерами таких значений являются: «принимая во внимание правила безопасности Международной организации гражданской авиации», «не нарушая правил дорожного движения» или «в соответствии с европейским законодательством».

Установки тоже рассматриваются как стандарты. Как и структуры знаний, установки подчинены базовым навыкам и при этом полностью интегрированы с ними. Не указывается, что библиотекарь должен быть клиентоориентирован или что сложный навык «поиск научной литературы» требует клиентоориентированного отношения. Библиотекарям не нужно быть клиентоориентированными в нерабочее время или когда они выполняют простые работы, не связанные с клиентами. Но такие базовые навыки, как «перевод исследовательского вопроса в релевантные поисковые термины», могут потребовать клиентоориентированного отношения, чтобы работы выполнялись приемлемым образом. Для этих базовых навыков в целях обучения необходимо указать установки.

Если возможно, все модели поведения, которые указывают на отношение или демонстрируют его, должны быть описаны таким образом, чтобы их можно было наблюдать. Стандарт «с улыбкой на лице» более конкретен, а значит, более наблюдаем, чем «дружелюбный», «выполнять ежечасные проверки» – более конкретно, а значит, более наблюдаемо, чем «быть пунктуальным», а «приводить соответствующие аргументы по теме» более конкретно, а значит, более наблюдаемо, чем «быть убедительным».

После того как все соответствующие действия, условия, инструменты, объекты и стандарты для базового навыка определены, можно окончательно сформулировать цель обучения для этого навыка. Цель обучения, находящаяся на вершине иерархии навыков, конкретизирует общую цель обучения, ее также называют конечной целью обучения. Цели более низкого уровня формулируют желаемое поведение с той или иной степенью детализации. Пример конечной цели для «поиска научной литературы» (см. рис. 2.2):

После прохождения программы обучения учащиеся смогут осуществлять поиск соответствующей научной литературы, выбирая подходящие библиографические базы данных, такие как Psycinfo® и ERIC© [объекты]; формулировать поисковый запрос в тесном сотрудничестве с [условие] и путем глубокого опроса клиента [значение], выполнять поиск с помощью PICA© и FreeSearch© [инструменты] и выбирать результаты из поисковой выдачи [объект] на основе их релевантности [значение] исследовательскому вопросу.

Другой пример цели обучения более низкого уровня связан с базовым навыком «работа с поисковой программой»:

После прохождения программы обучения учащиеся смогут пользоваться PICA© и FreeSearch© [инструменты] легко, быстро и качественно [критерии], одновременно выполняя поиск [критерии] и используя сочетания клавиш, а не выбор меню с помощью мыши, для предотвращения туннельного синдрома запястья [значение].

5.3. Классификация целей обучения

Особенно важна для разработки плана обучения классификация базовых навыков и соответствующих целей обучения. Эта классификация выполняется по трем параметрам, которые связаны с тем, будет или не будет преподаваться базовый навык:

1. Будет или не будет преподаваться. По умолчанию считается, что базовому навыку необходимо обучать.

2. Неповторяющийся, повторяющийся или и тот и другой. По умолчанию базовые навыки считаются неповторяющимися, решение проблем после обучения производится на основе схем, рассуждений и принятия решений, навыки требуют поддерживающей информации во время обучения.

3. Нуждающиеся или не нуждающиеся в автоматизации. По умолчанию считается, что повторяющиеся базовые навыки не нуждаются в полной автоматизации. Неавтоматизированные повторяющиеся навыки предполагают применение правил после обучения и требуют предоставления процедурной информации во время обучения. Если повторяющиеся базовые навыки классифицируются как навыки, которые необходимо полностью автоматизировать, они также могут потребовать дополнительной частичной практики в ходе обучения (см. шаг 10 в главе 13).

Таким образом, классификация по трем измерениям приводит к созданию пяти классов базовых навыков с соответствующими целями обучения (см. табл. 5.2):

а) неповторяющиеся базовые навыки;

б) повторяющиеся базовые навыки, которые не нужно автоматизировать;

в) повторяющиеся базовые навыки, которые нужно автоматизировать;

г) базовые навыки, которые классифицируются одновременно как неповторяющиеся и повторяющиеся;

д) базовые навыки, которым не следует обучать.

Таблица 5.2. Классификация базовых навыков и основные характеристики соответствующих целей обучения

Неповторяющиеся базовые навыки

Конечная цель обучения (то есть цель, находящаяся на вершине иерархии навыков) всегда классифицируется как неповторяющаяся, поскольку сложный когнитивный навык по определению включает в себя решение проблем на основе схем, рассуждение и принятие решений. Таким образом, в «Десяти шагах» навык высшего уровня не может быть повторяющимся. Базовые навыки по умолчанию также классифицируются как неповторяющиеся (базовый навык классифицируется как повторяющийся, только если он будет выполняться на основе определенных когнитивных правил после обучения). Цели обучения для неповторяющихся базовых навыков описывают поведение на выходе. Оно может быть разным в различных проблемных ситуациях, но всегда эффективным, поскольку направляется когнитивными схемами, которые управляют поведением при решении проблемы (то есть использует когнитивные стратегии), и включает рассуждение о предметной области (то есть использует ментальные модели).

После обучения учащиеся должны обладать схемами, необходимыми для решения проблем. Эти схемы делают их поведение эффективным, продуктивным и позволяют им легко адаптироваться к новым и часто незнакомым ситуациям. В случае поиска литературы, например, базовый навык «определение подходящей области исследования» (см. рис. 2.2) классифицируется как неповторяющийся, поскольку этот процесс отличается для каждого нового поиска. Навыки, формируемые этим неповторяющимся базовым навыком (то есть те базовые навыки, которые находятся выше в иерархии, такие как «выбор соответствующих баз данных» и «поиск литературы»), по определению должны быть неповторяющимися базовыми навыками. В плане обучения неповторяющиеся базовые навыки требуют поддерживающей информации (шаг 4).

Повторяющиеся базовые навыки

Неповторяющиеся базовые навыки могут содержать определенные аспекты, которым можно научиться, применяя специальные когнитивные правила. Обычно они находятся ниже в иерархии навыков и классифицируются как повторяющиеся базовые навыки. Цели обучения для повторяющихся базовых навыков описывают поведение на выходе, очень похожее в различных проблемных ситуациях и обусловленное применением специфических для данной области правил или использованием пошаговых процедур, – конкретные характеристики проблемной ситуации вызывают конкретные действия учащегося. Учащиеся должны овладеть когнитивными правилами, позволяющими им относительно быстро и с минимальным количеством ошибок прийти к решению.

Устойчивые навыки, вызывающие один и тот же ответ на определенную ситуацию (в отличие от неповторяющихся навыков; Fisk & Gallini, 1989), обычно классифицируются как повторяющиеся. Для поиска литературы базовый навык «использование булевых операторов» (см. рис. 2.2) классифицируется как повторяющийся, поскольку операторы «И», «ИЛИ», «НЕ» и «И НЕ» всегда используются одинаково. Необходимые или вспомогательные навыки для конкретного повторяющегося базового навыка (то есть связанные с ним базовые навыки, находящиеся ниже в иерархии) по определению также должны быть повторяющимися: у повторяющегося базового навыка не может быть неповторяющихся аспектов. В учебном плане повторяющиеся базовые навыки требуют процедурной информации (шаг 7).

Обратите внимание: классификация базового навыка как неповторяющегося или повторяющегося требует тщательного анализа желаемого поведения на выходе, включая условия и стандарты выполнения. Один и тот же базовый навык может быть классифицирован как неповторяющийся для одной программы обучения и повторяющийся для другой! Яркий пример – обучение техническому обслуживанию военных самолетов. В мирное время стандартом может быть «точная диагностика для наиболее экономичного ремонта», причем время не критично, а возможные ошибки диагностики могут быть исправлены тщательным тестированием. Таким образом, обслуживание самолетов в мирное время, вероятно, будет классифицировано как неповторяющийся навык. Стандарт военного времени – «максимально быстрая диагностика отказавшего компонента для его замены». Первостепенное значение имеет скорость – истребитель должен подняться в воздух как можно быстрее, – а не экономические соображения. Таким образом, обслуживание самолетов в военное время, вероятно, будет классифицироваться как повторяющийся навык. Следовательно, программа обучения техническому обслуживанию самолетов будет различаться в мирное и в военное время.

Повторяющиеся базовые навыки, которые нужно автоматизировать

Повторяющиеся базовые навыки по умолчанию не требуют полной автоматизации и отрабатываются только в учебных задачах. Но существует особое подмножество повторяющихся базовых навыков – навыки, которые требуют очень высокого уровня автоматизма после обучения. Эти навыки можно дополнительно тренировать с помощью частичной практики (шаг 10), чтобы после обучения они могли быстро и без усилий выполняться рутинным образом. Во многих программах обучения, особенно в академической сфере, таких навыков очень мало, но есть программы, где желателен очень высокий уровень автоматизма для базовых навыков, которые:

• позволяют выполнять другие базовые навыки, расположенные выше в иерархии. Музыканты, например, постоянно практикуют музыкальные гаммы, чтобы автоматизировать базовые навыки, необходимые для исполнения музыки. Точно так же дети отрабатывают таблицу умножения, чтобы автоматизировать базовые навыки, необходимые для решения арифметических задач;

• должны выполняться одновременно со многими другими базовыми навыками. Например, операторы технологических процессов в химической промышленности автоматизируют считывание информации с дисплеев, поскольку оно происходит одновременно с диагностикой ситуации, а студенты автоматизируют ввод на клавиатуре, чтобы вводить заметки одновременно с активным слушанием – иначе это мешает обучению (Mueller & Oppenheimer, 2014);

• критичны для сохранения жизни, безопасности или материальных активов. Например, авиадиспетчеры автоматизируют обнаружение опасных ситуаций на экране радара, а навигаторы – выполнение стандартных маневров на больших судах.

Если повторяющийся базовый навык должен быть автоматизирован по подобным причинам, необходимо ответить на вопрос: возможна ли такая автоматизация? С теоретической точки зрения все повторяющиеся навыки могут быть автоматизированы, поскольку они последовательны, – но в учебном дизайне важен более высокий уровень связей, включая глобальные связи ситуаций (которых может быть очень много или ничтожно мало) с конкретными ответами (Fisk & Gallini, 1989; van Merriënboer, 2013b). Поэтому на практике некоторые навыки невозможно полностью автоматизировать, поскольку на это может уйти вся жизнь.

Например, можно ли автоматизировать сложение пар чисел менее 1000? В основе этого навыка лежит простая процедура, которой обучают в начальной школе, но для ее автоматизации важна не сложность процедуры, а количество сопоставлений «ситуация – реакция». Это значит, что возможен миллион (1000 × 1000) ситуаций с парами чисел от 0 + 0 до 999 + 999. Если принять, что для достижения полного автоматизма в каждой паре «ситуация – реакция» требуется сто тренировочных задач, каждая из которых требует 5 секунд, то для завершения программы обучения потребуется 100 млн задач, то есть 0,5 млрд секунд – примерно 139 000 часов, 17 360 восьмичасовых рабочих дней, или более 70 лет. Вот почему большинство людей используют для вычисления суммы 178 + 539 устный или письменный счет, вместо того чтобы автоматически ответить «717». Это также объясняет, почему в начальной школе изучают таблицу умножения от 1 до 10, а не от 1 до 100.

Примером повторяющегося навыка, который относительно легко автоматизировать, является управление автомобилем. Предположим, что нужно отработать навык управления автомобилем на дороге без поворотов. Ситуацию, с которой сталкивается ученик, можно представить как расположение передней части автомобиля под различными углами к линиям на шоссе. Если предположить, что максимальный угол виража составляет 45° влево или вправо и что тренировку виражей нужно выполнять с точностью до 1°, существует 90 различных ситуаций. Если для автоматизации каждой пары «ситуация – реакция» необходимо 100 тренировочных элементов длительностью 1 секунда каждый, то потребуется 9000 элементов, или 9000 секунд, то есть всего 2,5 часа. Вот почему большинство водителей не испытывают особых проблем при езде по прямой – даже разговаривая с пассажирами.

Базовые навыки с двойной классификацией

Существуют редкие ситуации, когда недостаточная скорость или ошибка могут привести к большим потерям, опасности или ущербу. Поэтому навыки, которые обычно считаются не подлежащими автоматизации или даже неповторяющимися, для этих ситуаций классифицируются как подлежащие автоматизации повторяющиеся навыки – то есть они должны быть дважды классифицированы. Например, «безопасное отключение атомной электростанции в случае бедствия» будет выполняться различными способами в зависимости от конкретных обстоятельств. Это действие будет включать решение стратегических задач, рассуждения о работе системы и принятие решений на основе неполной информации. Тем не менее этот навык должен быть автоматизирован, поскольку недостаточная скорость или ошибки могут привести к катастрофе.

В данном случае трудозатраты и на дизайн, и на обучение будут огромными. Выполнение алгоритмического анализа навыка потребует работы целой команды технических специалистов в течение нескольких месяцев или даже лет. Время, необходимое для обучения (скорее всего, в смоделированной среде с высокой степенью детализации), может составить тысячи часов. При этом всегда могут возникнуть ситуации, в которых заученная процедура не сработает, – даже после тщательного анализа и интенсивного обучения исполнители задач могут столкнуться со случаями, которых никто не предвидел. Именно такие непредвиденные ситуации или ошибки – или непредвиденные комбинации ситуаций или ошибок – часто становятся причиной катастроф (вспомните цунами, обрушившееся на Фукусиму в 2011 году и вызвавшее масштабный сбой в работе ядерного реактора). Поэтому этот особый класс навыков классифицируется одновременно как «неповторяющиеся» и «повторяющиеся, подлежащие автоматизации». Учащиеся должны быть обучены, если возникает тупик при выполнении заученной процедуры, переключаться с автоматического режима на режим решения проблем, рассуждения и принятия решений. Эта способность была описана как «эффективная экспертиза» (Van Merriënboer, Jelsma, & Paas, 1992), «переключение когнитивных передач» (Louis & Sutton, 1991) и «когнитивное замедление» (Moulton et al., 2010). Предполагается, что двойная классификация и вытекающий из нее дизайн обучения (смешанное занятие, см. раздел 13.7) повышают вероятность эффективного решения как знакомых, так и незнакомых проблемных ситуаций.