AAA

Podstawy e-learningu

Od Shannona do konstruktywizmu

Zbigniew Meger

Nauczanie zdalne znane jest już od ponad 160 lat. Przez większość tego czasu było ono postrzegane jako substytut nauczania tradycyjnego, w którym nauczyciel zastępowany był przez różnego rodzaju podręczniki i materiały. Dopiero w erze komputerów zaczęto postrzegać treści nauczania, jako informację, czyli rzecz materialną, którą można przetwarzać, przenosić i przekazywać. W procesach nauczania-uczenia się szczególnie interesujące stało się zagadnienie przekazu informacji.

Transfer informacji od podmiotu nauczającego do uczącego się podlega pewnym prawom, które w swoich podstawach opisane zostały już w połowie XX w. Niedługo później rozpowszechniły się pierwsze teorie psychologiczne odbioru informacji przez człowieka i jego reakcji na bodźce zewnętrzne, które stały się podstawą nauczania programowanego. Okazało się jednak, że sama recepcja bodźców nie jest równoznaczna z odbiorem informacji przez mózg. Istotnym elementem jest również przetwarzanie informacji przez ten organ, a właściwie - zgodnie z najnowszym ujęciem psychologii poznawczej - konstruowanie subiektywnego obrazu wiedzy przez mózg.

Przez ostatnie pół wieku zmieniały się koncepcje psychologiczne i poglądy na temat poznania. Równocześnie obserwujemy przejście od nauczania tradycyjnego, prowadzonego głównie przez nauczyciela, do nauczania wspomaganego różnymi środkami technicznymi, w tym głównie komputerem. Nowe technologie e-learningowe rozwijały się wraz z ewolucją technologii z jednej strony, a z drugiej z rozwojem teorii przekazu informacji i kolejnych koncepcji psychologicznych1. Równolegle zaobserwować można wykorzystanie osiągnięć do celów dydaktycznych - od prostych programów interaktywnych, do złożonych zastosowań w metodzie CSCL2. Kolejne koncepcje oraz etapy rozwoju technologii edukacyjnej przedstawione są na rysunku 1.

Rysunek 1. Rozwój myśli o sposobach przekazu wiedzy

Źródło: opracowanie własne

Podstawowy przekaz informacji - teoria Shannona

Każda koncepcja wniosła coś nowego do widzenia procesu poznawczego. Pierwsze udane próby zdefiniowania zasad przekazu informacji podjął Claude Elwood Shannon (1916-2001), amerykański matematyk i inżynier, profesor Massachusetts Institute of Technology. Już w pierwszej połowie XX wieku proroczo twierdził, że ciągami zer i jedynek można opisać tekst, obraz lub dźwięk. Jego najsłynniejsze dzieło to Matematyczna teoria komunikacji, która opublikowana w roku 1948, położyła podwaliny pod termodynamikę komunikacyjną3.

Shannon, zajmując się zagadnieniem przepustowości linii telefonicznych, opracował wiele ważnych do dziś formuł matematycznych, które stanowią podstawę nowoczesnej teorii informacji. Jego twierdzenia nabrały szczególnego znaczenia praktycznego po wynalezieniu układów scalonych. Bez przesady można powiedzieć, że teorie tego wielkiego naukowca leżą u podstaw współczesnej ekspansji komputerów i internetu. Modele procesu komunikacyjnego, które stworzył, wykorzystywane były później także przez psychologów.

Rysunek 2. Podstawowy schemat przekazu informacji w teorii Shannona

Według podstawowego modelu przekazu - tutaj pokazanego w sposób uproszczony (rysunek 2) - informacja przenoszona jest ze źródła poprzez nadajnik, kanał komunikacyjny i odbiornik do ostatecznego odbiorcy informacji. Po drodze pojawiają się szumy informacyjne, sprawiające że informacja może dotrzeć w sposób zniekształcony. Poziom zniekształcenia zależy od jakości zastosowanych nadajników i odbiorników, a także jakości i długości kanału transmisyjnego.

W układach biologicznych oraz w połączeniu układu biologicznego z układem technicznym otrzymujemy podobny charakter zależności. Odbiór sygnału zależy od docierających bodźców. Z teorii wynika, że jakość sygnału z nadajnika wpływa na jakość odbioru przez człowieka. Chociaż wydaje się to zrozumiałe, fakt ten dopiero niedawno został udowodniony4. Okazuje się jednak, że odbiór informacji przez receptory wcale nie oznacza, że informacja dotrze do miejsca przeznaczenia. Tutaj układ neuronów i aksonów znowu podlega teorii Shannona, a informacja dociera do ostatecznie odbierających ją komórek w sposób mniej lub bardziej zniekształcony.

W teorii behawiorystycznej nie zajmowano się w ogóle zniekształcaniem informacji, traktowano ją w sposób obiektywny, a teoria Shannona miała tylko ograniczone zastosowanie w zakresie istnienia kanału komunikacyjnego od źródła informacji do receptorów. W psychologii kognitywnej zastanawiano się także, co dzieje się w umyśle człowieka i próbowano to wyjaśnić poprzez różne teorie. Konstruktywizm zakłada od samego początku, że informacja dociera w sposób zniekształcony i dlatego reprezentacja informacji jest sprawą indywidualną, do której umysł człowieka dochodzi samodzielnie. Współcześnie przyjmuje się, że do poprawnego przekazu wiedzy niezbędne jest uwzględnienie wszystkich czynników przekazu informacji, a więc poza samym odbiorcą także źródła informacji i kanału komunikacyjnego. Zwraca się przy tym uwagę na właściwą jakość źródła i kanału przekazującego informację. Dodatkowo przyjmuje się, że przekaz informacji jest najbardziej optymalny w środowisku socjalnym uczącej się osoby. Dlatego też wprowadza się dodatkowy czynnik w postaci kooperatywnej współpracy grupowej, która ma zapewnić takie pobudzenie receptorów i układu nerwowego, aby informacja w jak najlepszy sposób docierała do odbiorcy5.

Uczenie się jako zmiana postępowania

Teoria behawioryzmu wychodzi z założenia, że uczący się jest jednostką pasywną, która reaguje na bodźce. Na podstawie tej tezy behawioryzm bada związki pomiędzy bodźcami działającymi na ucznia, a jej reakcjami na bodźce6. Wewnętrzny obraz tego procesu, na podstawie przedstawionych założeń nie był przez behawiorystów badany, uczeń był traktowany w tym przypadku jedynie jako czarna skrzynka (rysunek 3).

Rysunek 3. Model behawioryzmu "czarnej skrzynki" (Black Box Model)

Klasyczny behawioryzm powołuje się na kierunek badań rozpoczęty na początku XX wieku7, a w szczególności na prace Watsona oraz później Skinera. Znane były także prace Pawłowa, w których udowodniono, że zwierzęta reagują na określone bodźce w sposób uwarunkowany od rodzaju bodźców i można ich takich reakcji nauczyć. Dalsze badania doprowadziły Pawłowa do odkrycia praw nabywania odruchów warunkowych, które później zostały określone jako warunkowanie klasyczne. Fakt ten jednak był jednym z głównych punktów krytyki behawioryzmu, któremu zarzucano porównywanie ludzi do zwierząt i nieuwzględnianie u nich reakcji wyższych.

Twórcy behawioryzmu - pomimo wczesnej krytyki - starali się przenieść osiągnięcia ze świata zwierząt do świata ludzi. Stwierdzono, że odbiór bodźców zewnętrznych, a tym samym procesy uczenia się, mogą odbywać się poprzez pięć zmysłów (wzrok, słuch, powonienie, dotyk, smak). W dzisiejszym ujęciu psychologii konstruktywistycznej - na gruncie teorii Shannona - przyjmuje się raczej, że świat zewnętrzny składa się z pewnych stanów energetycznych, a zmysły służą jedynie do zamiany tych stanów na postać wewnętrzną8.

Behawioryzm podkreśla znaczenie doświadczeń w uczeniu się przy zdobywaniu nowych informacji. Na nasze postępowanie wpływa też wyraźnie postępowanie innych osób. Określono to mianem uczenia się poprzez modele9. Od tego czasu pojawiło się szczególnie dużo modeli, które wykorzystywane były (i nadal) są do wyjaśniania trudnych zależności. Modele pojawiają się także w programach komputerowych, a ich szczególne znaczenie zaobserwować można w momencie pojawienia się multimediów i symulacji multimedialnych.

Jednym z ważniejszych osiągnięć behawioryzmu było wprowadzenie nauczania programowanego. Zakładało ono przekazywanie bodźców do określonych zmysłów i sprawdzanie skutków takich oddziaływań. Jeżeli reakcja była prawidłowa - następowało przejście do następnych kroków, jeżeli nie - wiązało się to z reguły z powrotem do sytuacji wejściowej (rysunek 4). W programach rozgałęzionych możliwa była także inna reakcja i przejście przez inny fragment programu, zawsze jednak występował model bodziec-reakcja.

Rysunek 4. Nauczanie programowane na gruncie teorii behawiorystycznej

Nauczanie programowane rozwinęło się w szczególności poprzez programy do nauczania języków10 i to zarówno w nauczaniu języka ojczystego, jak też w kursach języków obcych. Szczególnie w tym ostatnim przypadku zaobserwować możemy dużą liczbę programów, których głównym zadaniem jest wielokrotne powtarzanie słów i zwrotów w różnych sytuacjach. Oddziaływania na uczącego następują w postaci różnych bodźców, na które otrzymuje się zwrotnie reakcje. Rodzaj tych reakcji jest wskazaniem dla programu o sposobie dalszego działania i miarą stopnia opanowania materiału.

Nauczanie tego typu od lat odbywa się w laboratoriach językowych, które ćwiczą wielokrotne powtarzanie określonych zwrotów. Zastosowanie technologii powoduje, że dźwięk, a często także obraz, dociera w sposób wyraźny, o dobrej jakości, eliminując ewentualne błędy u uczącego się. Nauczanie programowane przeniosło się razem z rozwojem technologii do środowiska komputerów osobistych, oferując dodatkowo indywidualizowane tempo nauki, podwójne kodowanie przekazywanej informacji11 (dźwięk i obraz), ale niestety często bez jakiejkolwiek zmiany metod nauczania. Należy w tym miejscu zauważyć, że wprowadzenie technologii bez zmiany koncepcji i metod kształcenia nie zawsze przynosiło pozytywne rezultaty12.

Behawioryzm był krytykowany przede wszystkim z powodu ograniczonej i jednostronnej natury procesu nauczania. Zmasowaną krytykę przeprowadził Chomsky już w roku 195913. W krytyce podkreśla się położenie nacisku behawiorystów na odruchy warunkowe i traktowanie ludzkiego umysłu jako czarnej skrzynki, co prowadziło do zaniedbania indywidualnych indykatorów uczenia się. Uczący się otrzymywał rolę pasywnego odbiorcy, który był napełniany wiedzą, a sprawdzany co chwilę poziom napełnienia był w razie braków stosownie uzupełniany. Prowadziło to do odhumanizowania procesów uczenia się i traktowania ludzi jak robotów.

Nauczanie programowane zakładało pozytywne wzmacnianie. Jednak okazało się, że ciągłe chwalenie przyjmowane było szybko jako stan normalny i dlatego odróżnienie niepowodzenia od stanu sukcesu mogło okazać się w tych warunkach trudniejsze. W toku nauczania programowanego można było uczyć się tylko faktów, trudno jest w takich warunkach zdobywać umiejętności. Ponadto tak zdobyta wiedza była zatomizowana, co wiązało się z jej powolnością w takich sytuacjach, kiedy wymaga się szybkiego jej użycia. Niestety, znaczna część współczesnych programów dydaktycznych, a także kursów w systemach LMS, do dnia dzisiejszego stosuje właśnie nauczanie programowane, a ich twórcy często nie potrafią sobie nawet wyobrazić innego rozwiązania.

Uczenie się, jako opracowanie informacji

Psychologia kognitywna to dziedzina psychologii, która bada procesy poznawcze. U podstaw tej dyscypliny leżą właśnie nauki poznawcze (cognitive science), a w szczególności psychologia ogólna i rozwojowa, biologia, językoznawstwo i informatyka. Kognitywizm - w przeciwieństwie do behawioryzmu - postrzega uczącego się nie jako "black box", ale stawia go w centrum procesów poznawczych (rysunek 5). Z jednej strony interesującym zagadnieniem jest, w jakich warunkach proces przyswajania informacji może wytworzyć aktywność uczącego się, a z drugiej strony - w jakich warunkach będzie on efektywny14.

Rysunek 5. Opracowanie informacji - podstawa kognitywnej teorii uczenia się

Uczący się jest traktowany jako podmiot, który aktywnie przyswaja informację. Na tej podstawie kognitywiści próbują w swoich pracach wyjaśnić wewnętrzne procesy obróbki informacji w czasie przetwarzania wiedzy. Przyswajanie informacji rozumie się precyzyjnie, jako ciągły proces zdobywania wiedzy i dlatego pojęcie to jest częściej stosowane w porównaniu z pojęciem uczenia się. Według kognitywnej teorii multimedialnego uczenia się15 proces przyswajania informacji jest następstwem procesu konstruowania wiedzy, który obejmuje zarówno przyjęcie nowych struktur wiedzy, jak też ich modyfikację, czyli pozyskanie, ulepszenie i reorganizację istniejących struktur. Wiedza może być przy tym przekazywana przez wiele kanałów, co ma zapewnić wielokrotne kodowanie przesyłanej informacji i docieranie do uczącej się osoby poprzez różne bodźce. Najczęściej spotykane podwójne kodowanie zapewnia przesyłanie informacji w postaci bodźców wzrokowych i słuchowych16 (rysunek 6). Wprowadzenie technologii do procesów przyswajania informacji przy równoczesnym zastosowaniu nowych koncepcji i metod pozwoliło na zdecydowaną poprawę efektów nauczania17.

Rysunek 6. Proces przyswajania informacji według teorii podwójnego kodowania

Źródło: na podstawie R. E Mayer, Multimedia Learning, Cambridge University Press 2001 oraz H. Kritzenberger, Multimediale & interaktive Lernräume, Oldenbourg Verlag 2004, s. 27

Szczegółowe prace w zakresie psychologii kognitywnej próbują opisać kanały komunikacji pomiędzy uczącym się a otoczeniem. W ten sposób określono np., jakie właściwości obrazów - a więc kolor, kontrast, ostrość, jakość itp. - wpływają na proces odbioru informacji18. Centralnym pytaniem staje się określenie, jakie czynniki wpływają na obciążenie krótkoterminowej pamięci sensorycznej19. Wszystkie te badania odgrywają ważną rolę w budowaniu nowoczesnych, edukacyjnych systemów multimedialnych i są wykorzystywane w nowym podejściu psychologii konstruktywistycznej.

W tym miejscu należy wziąć pod uwagę fakt, że kanały przekazu wiedzy są ograniczone w zakresie przepustowości i to zarówno w sferze transmisji wiedzy poprzez kanał komunikacyjny, jak też - a może przede wszystkim - przez możliwości odbioru przez uczącą się osobę. Zgodnie z teorią Shannona przekazywana informacja podlega zakłóceniom. Biorąc pod uwagę duże możliwości technologiczne obecnych środków przekazu, łatwo może dojść do przeładowania treścią, obrazami i efektami słuchowymi przekazywanego materiału nauczania, a tym samym do negacji i odrzucenia treści poprzez osoby uczące się. Zagadnienie przeładowania kanałów komunikacyjnych odgrywa istotną rolę w psychologii kognitywnej i nosi nazwę Cognitive load theory20. Istnieją dwie różne, aczkolwiek powiązane ze sobą, odmiany Cognitive load theory. Pierwsza związana jest z architekturą procesu przyswajania i przetwarzania informacji, natomiast druga rozpatruje procesy pod względem ergonomii21. Szczególnie opis architektury umysłu (cognition) i sposobu przyswajania informacji - z czym związane są również ograniczenia - może dostarczyć wskazówek do tworzenia materiałów nauczania i programów komputerowych. Na tej podstawie przedstawia się programy multimedialne w postaci blokowej, tak aby nie powodować przeładowania materiału. Dlatego też dostosowuje się poziom trudności do odbiorcy informacji, a kształt materiałów multimedialnych (np. zbyt jaskrawe barwy powodują szybkie zmęczenie) odzwierciedla możliwie wiernie przekazywane treści. Związane z tym badania ergonomii próbują zmierzyć powstające w procesie przyswajania informacji zmęczenie, poprzez zastosowanie łatwo dostępnych urządzeń pomiarowych, np. urządzenia do pomiaru ciśnienia tętniczego krwi22.

Z prac kognitywistów wynika, że każdy uczący się podchodzi do zadania przyswajania informacji z własnym zasobem wiedzy wstępnej. Różne są także zdolności i preferencje uczących się do przetwarzania wiedzy23. Dlatego istnieje konieczność występowania dialogu pomiędzy nauczycielem i uczniem (medium nauczającym i uczącym się), tak aby dostosować przekazywane treści do poziomu uczącego się. Zautomatyzowane systemy nauczania muszą posiadać mechanizm dostosowania do poziomu wiedzy wstępnej uczącego się (systemy adaptatywne) oraz wewnętrznej nawigacji wewnątrz danego zakresu wiedzy, aby dostosować się do poziomu przetwarzania informacji przez uczącego się (samosterowalność)24.

Opracowanie informacji przez mózg jest często porównywane z przetwarzaniem informacji przez komputer. Mózg przyjmuje informację z zewnątrz, opracowuje ją i rozwiązuje postawione zadania. W rozważaniach bierze się pod uwagę działanie struktur neurobiologicznych oraz modelowanych przez komputer sieci neuronowych25. Współcześnie nie ma wątpliwości, że sieci neuronowe nie stanowią dobrego modelu mózgu, choć różne ich postaci wykazują cechy charakterystyczne dla biologicznych układów neuronowych, takie jak zdolność do uogólniania wiedzy, uaktualniania kosztem wcześniej poznanych wzorców lub dawanie mylnych odpowiedzi po przepełnieniu. Stąd też teorie kognitywne często wiąże się z cybernetyką, która może odgrywać znaczącą rolę w modelowaniu wiedzy26.

Prace w dziedzinie psychologii kognitywnej pokazały, jak trudne jest stworzenie ogólnego modelu przyswajania wiedzy. Zwracano uwagę na czynniki afektywne, które mogą być bardzo pomocne w uczeniu się27, ale w łatwy sposób zburzą ogólny model. W trakcie procesu poznawczego, gdy używamy programy dydaktyczne lub korzystamy z internetu spotykamy się z różnymi osobowościami28, co dodatkowo wpływa na trudności ze zdefiniowaniem jednolitej teorii poznania. Tym niemniej wnioski płynące z teorii kognitywnej można i należy wykorzystywać w tworzeniu nowoczesnych programów dydaktycznych.

Prace kognitywistów wniosły bardzo wiele do naszego rozumienia rozwoju poznawczego. Wywarły one i wywierają nadal ogromny wpływ na psychologię poznawczą. Należy jednak zwrócić uwagę na głosy krytyków, którzy kwestionują przede wszystkim fakt, że poznanie możliwe jest tylko w odpowiednich stadiach rozwoju, co było podstawą myślenia w psychologii Piageta29. Kierunek ten był krytykowany za swoją silną koncentrację na kognitywnych procesach przetwarzania informacji i za zastosowanie metod sztucznej inteligencji30. Z drugiej strony - z punktu widzenia konstruktywizmu - krytykowano obiektywistyczną bazę kognitywizmu, a więc przedstawianie jednej, jedynej, obiektywnie rozpoznawanej rzeczywistości i założenie, że wiedza istnieje niezależnie do świadomości31.

Uczenie się jako proces konstrukcji nowej wiedzy

Paradygmat konstruktywizmu - który pojawił się w literaturze na początku lat dziewięćdziesiątych - określa, że nasza wiedza o świecie nie jest obiektywnym obrazem stanu rzeczy, lecz wynikiem mentalnego procesu konstrukcji wiedzy32. Oznacza to, że uczący się musi być jednostką aktywną, tak aby mógł wiedzę skonstruować we własnym umyśle, a więc np. powinien umieć przekazać tę wiedzę innym. W tym przypadku kooperacja może być elementem węzłowym w kształtowaniu konstruktywistycznej dydaktyki.

Szczególny nacisk kładzie się na konstrukcję wiedzy. Jednostka ucząca się jest pojmowana jako niezależny system, który przyjmuje na swój użytek bodźce z otoczenia i przetwarza je zgodnie z indywidualnymi predyspozycjami (rysunek 7). Odbiór przez zmysły traktowany jest jedynie jako chwilowa zmiana stanu energetycznego, który rozpoznawany przez wewnętrzne organy wykorzystywany jest w procesie konstrukcji wiedzy33. System taki pozostaje zamknięty do czasu wprowadzenia nowych bodźców, które mogą wpłynąć na tak konstruowaną wiedzę.

Rysunek 7. Proces poznawczy według psychologii konstruktywistycznej.

Konstruktywizm przyjmuje założenie, że nie ma jedynego, obiektywnie poprawnego opisu rzeczywistości. Jest natomiast subiektywna konstrukcja, która powstaje u uczącego się w procesie przyjmowania i przetwarzania informacji34. Dlatego uczący się jest aktywnym konstruktorem swojej wiedzy. Dotychczas dostępna wiedza jest tak przekształcana, aby prowadziła do nowej informacji. Każdy uczący się dochodzi do nowej wiedzy w inny sposób. Oddziaływania pomiędzy uczącymi się mogą pomóc w procesie dochodzenia do nowej wiedzy.

W konstruktywistycznym procesie poznania nie chodzi o to, aby stwarzać problemy teoretyczne, które trzeba rozwiązać. Problemy powinny być generowane samodzielnie i samodzielnie powinny być wyszukiwane drogi ich rozwiązania. Przy zastosowaniu sposobów konstruktywistycznych wiedza wyuczona jest łatwo wykorzystywana w sytuacjach dnia codziennego, gdyż wiedza ta wynika z codziennych potrzeb.

Jeden ze sposobów przewiduje nauczanie przy pomocy kotwic (anchored instruction), które są swego rodzaju wyjaśnieniem prowadzącym do zidentyfikowania dotychczas nieznanych problemów35. Po określeniu i rozwinięciu problemów wyszukiwane są ich rozwiązania w procesie przypominającym klasyczne nauczanie problemowe, ale przy wykorzystaniu metod konstruktywistycznych. Nauczanie tego typu ma bardzo ważny cel polegający na przezwyciężeniu wiedzy potocznej i wprowadzenie na drogę postępowania naukowego. Kotwica ma jednak również zadanie motywowania uczącego się tak, aby zachował on czujność w różnych sytuacjach procesu poznawczego36.

Inny sposób nauczania polega na transferze wiedzy od ekspertów do uczących się (cognitive apprenticeship). Transfer taki nie może odbywać się tylko poprzez komunikację głosową lub obrazową, ale musi uwzględniać również aktywny udział ekspertów w autentycznych sytuacjach życiowych. Ciekawym rozwiązaniem mogą być quizy, które - jak się okazuje - przy wykorzystaniu pracy kooperatywnej szczególnie dobrze realizują zasady konstruktywizmu37.

Nurt psychologii konstruktywistycznej dostarczył impulsów do przeanalizowania tradycyjnego sposobu myślenia o nauczaniu. Szczególnego znaczenia nabiera on w obliczu konieczności uczenia się przez całe życie, kiedy posiadana wiedza może być wykorzystywana do tworzenia nowej. Istotną rolę odgrywa także w sytuacjach uzupełniania wykształcenia lub dokształcania się.

Konstruktywizm nie rozwiązuje wszystkich problemów. Generalnie przyjmuje się, że uczący się, którzy nie posiadają wiedzy podstawowej, nie mogą wytworzyć samodzielnie nowej wiedzy. Jednak teza ta wymaga dokładniejszych badań w zakresie przyswajania wiedzy. Nie ma też pewności, co do stwierdzenia, że samodzielne konstruowanie wiedzy jest możliwe w każdym przypadku. Brakuje także badań, które określą, czy wszyscy uczący się są skłonni i zdolni do konstruktywistycznego przyjmowania wiedzy.

Krytyka konstruktywizmu38 zauważa braki przede wszystkim w samym charakterze procesu poznawczego, do którego trzeba mieć nastawienie pozytywne. Nie zawsze można uzyskać takie nastawienie u samego ucznia, który zachowuje postawę bierną, wynikającą z jego cech charakteru. Tymczasem podstawowym założeniem konstruktywizmu jest utrzymanie aktywnej postawy wobec sytuacji poznawczej. Okazuje się także, że nie wszystkie sytuacje nauczania mogą być organizowane w sposób konstruktywistyczny. W szczególności dotyczy to nacisku społecznego i organizacyjnego szkoły (czas pracy, oceny, świadectwa), co w wielu przypadkach stawia nauczanie konstruktywistyczne pod znakiem zapytania.

Pomimo że nurt konstruktywizmu odgrywa współcześnie ważną rolę w literaturze, właściwie nie wiadomo, czy może on być w ogóle uważany za teorię nauczania. Niektórzy postrzegają go jako udział w dyskusji nt. poznania, ewentualnie nt. ogólnej teorii wiedzy39. W każdym przypadku można przyjąć, że wynika on bezpośrednio z osiągnięć kognitywizmu. Niektórzy próbują nawet połączyć te dwie teorie i przyjąć nazwę "kognitywno-konstruktywistyczny model uczenia się"40. Z całą pewnością osiągnięcia ze wszystkich przedstawionych kierunków wynikają wnioski, które warto zastosować w nowoczesnym nauczaniu online.

Podsumowanie i wnioski

Wypływające z teorii Shannona koncepcje przekazu wiedzy można scharakteryzować w postaci trzech krótkich opisów, obejmujących:

  1. nauczanie kierowane - poprzez wykonywanie instrukcji;
  2. samodzielnie kierowane uczenie się - poprzez działanie;
  3. uczenie kooperatywne - poprzez refleksję i dyskusję.
Związane z tymi opisami koncepcje można zestawić porównawczo w tabeli 1.

Tabela 1. Porównanie cech koncepcji behawioryzmu, kognitywizmu i konstruktywizmu

 

Behawioryzm

Kognitywizm

Konstruktywizm

Nauczanie jest

kierowane - poprzez wykonywanie poleceń

samodzielne - poprzez działanie

samodzielne
lub w grupie kooperatywnej poprzez refleksję i dyskusję

Ludzki umysł jest:

pasywnym odbiorcą wiedzy

aparatem do przetwarzania informacji

sam w sobie zamkniętym systemem informacyjnym

Wiedza jest:

odkładana

opracowywana

konstruowana

Celem uczenia się jest:

znalezienie poprawnej odpowiedzi

przyjęcie właściwej metody w celu rozwiązania zadania

kompleksowe przetworzenie sytuacji

Nauczyciel jest:

autorytetem, który przekazuje porcjami informacje

uczestnikiem, który obserwuje i pomaga, przekazuje metody aktywnego rozwią­zywania problemów

uczestnikiem, doradcą, który kooperuje, wyszukuje i kształtuje aktywne środowisko nauczania

Sprzężenie zwrotne jest:

zewnętrznie podawane

zewnętrznie modelowane

wewnętrznie modelowane

Typ programów nauczających:

systemy nauczające typu "Drill & practice"

multimedia,
inteligentne systemy nauczające ITS

hipermedia,
LMS
systemy CSCL

Prezentacja materiału:

bez rozdziałów, ze sprzężeniem zwrotnym

kompleksowe ćwiczenia

otoczenie rzeczywiste

Styl uczenia się:

ścisły przebieg

dynamiczny, adaptujący

sieciowy, otwarty


Źródło: opracowanie własne na podstawie A. Auinger, C. Stary, Didaktikgeleiteter Wissenstransfer. Interaktive Informationsräume für Lern-Gemeinschaften im Web, DUF, 2005, s. 55; H. Nösekabel, Mobile Education, GITO-Verlag, 2005; M. Müller, Lerneffizienz mit E-Learning, Rainer, 2004, s. 49

Osiągnięcia konstruktywizmu mają wpływ na kształt nauczania i takie modelowanie środowiska, aby jak najlepiej odpowiadało koncepcji samodzielnego tworzenia obrazu rzeczywistości w umyśle uczącej się osoby. Dlatego też zwraca się uwagę na właściwe ukształtowanie środowiska ucznia lub studenta i to zarówno w jego naturalnym otoczeniu, jak i w klasie, sali seminaryjnej czy też na pulpicie komputera. Poszczególne elementy powinny być tak ułożone, aby po określeniu problemu wszyscy uczestnicy procesu nauczania-uczenia się mieli do dyspozycji takie narzędzia i materiały, które pozwolą na rozwiązanie zagadnienia41. Dotyczy to także programów i systemów multimedialnych, gdzie - szczególnie w systemach pracy na odległość - właściwe udostępnienie materiałów jest warunkiem wykonania postawionych zadań. Szczególne znaczenie ma to w przypadku nauczania przedmiotów przyrodniczych, które muszą być związane z rzeczywistą eksploracją środowiska42. Podobnie struktura nauczania dostosowywana jest do zasad konstruktywizmu i dlatego proces nauczania podzielony jest na sekwencje, w których stosowane są różne techniki, np. praca grupowa, prezentacja wideo, wertowanie bazy danych itp.43

Oprogramowanie konstruktywistyczne, oferujące sytuacje problemowe do samodzielnego przemyślenia i opracowania można stosunkowo łatwo odróżnić od programów obiektywistycznych, które z pozycji nauczyciela oferują wyjaśnianie zależności i związków oraz prezentację sposobów wykonania zadań lub ćwiczeń44. Nowoczesne programy pozwalają uczącemu się samodzielnie określić, jakie informacje on potrzebuje. Rozwiązania nie są podawane, lecz zadawane i uczący musi samodzielnie osiągnąć wyniki końcowe. Można np. postawić uczącego się w wirtualnym otoczeniu biurowym, w którym trzeba wykonać określone zadania. Symulacja komputerowa w tym przypadku może być ciekawym rozwiązaniem45.

Począwszy od teorii Shannona poprzez behawioryzm, kognitywizm i konstruktywizm możemy stwierdzić, że każda z teorii wniosła coś nowego do nauczania. Wykorzystanie tej wiedzy jest bardzo ważne w tworzeniu systemów online, opartych na technologiach komputerowych. Wiedza ta jest podstawą nowoczesnego myślenia o e-learningu.

Bibliografia

  • R. Albrecht, E-Learning in Hochschulen. Die Implementierung von E-Learning an Präsenzhochschulen aus hochschuldidaktischer Perspektive, dissertation.de, 2003.
  • A. Auinger, C. Stary, Didaktikgeleiteter Wissenstransfer. Interaktive Informationsräume für Lern-Gemeinschaften im Web, DUF, 2005.
  • P. Beenken, Konzeption und Umsetzung kooperativer Quizkomponenten, dissertation.de, 2005.
  • A. Blumstengel, Entwicklung hypermedialer Lernsysteme, Wissenschaftlicher Verlag Berlin Olaf Gaudig and Peter Veit GbR, 1998.
  • P. Blumschein, Eine Metaanalyse zur Effektivität multimedialen Lernens am Beispiel der Anchored Instruction, Dissertation Universität Freiburg, 2004.
  • J.D. Bransford, R. D. Sherwood, T. S. Hasselbring, C. K. Kinzer, S. M. Williams, Anchored instruction: Why we need it and how technology can help, [w:] D. Nix, R. J. Spiro (red.), Cognition, education, and multimedia, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 2000.
  • A. Cash, Psychologie für Dummies, Mitp-Verlag 2004.
  • F.W. Hesse, Eine kognitionspsychologische Analyse aktiven Lernens mit Neuen Medien, [w:] Carstensen Doris, Barrios Beate (Hrsg.), Campus, 2004, Kommen die digitalen Medien an den Hochschulen in die Jahre? Waxmann, 2004.
  • N.A. Chomsky, A review of Skinner's Verbal Behavior, "Language" 1995, nr 35.
  • G. Friedrich, Allgemeine Didaktik und Neurodidaktik. Eine Untersuchung zur Bedeutung von Theorien und Konzepten des Lernens, besonders neurobiologischer, für die allgemeindidaktische Theoriebildung, Peter Lang, 2005.
  • T.K. Fredericks, S.D. Choi, J. Hart, S.E. Butt, A. Mital, An investigation of myocardial aerobic capacity as a measure of both physical and cognitive workloads, "International Journal of Industrial Ergonomics" 2005, nr 35 (12).
  • A. Grotlüschen, Widerständiges Lernen im Web - virtuell selbstbestimmt? Eine qualitative Studie über E-Learning in der beruflichen Erwachsenenbildung, Waxmann, 2003.
  • B. Inhelder, J. Piaget, The Growth of Logical Thinking from Childhood to Adolescence, Basic Books, 1958.
  • M. Jüttner, Visuelles Lernen. Erwerb und Anwenden bildkategorialen Wissens, Pabst Science Publisher, 2003.
  • T. Keller, Wissenserwerb mit Informationsvisualisierungen. Der Einfluss von Dimensionalität und Chromatik, Logos, 2005.
  • H. Kritzenberger, Multimediale & interaktive Lernräume, Oldenbourg Verlag, 2004.
  • R.E Mayer, Multimedia Learning, Cambridge University Press, 2001.
  • D.M. Meister, Online-Lernen und Weiterbildung, Bildung und Neue Medien, 2004.
  • M. Merkt, Die Gestaltung kooperativen Lernens in akademischen Online-Seminaren, Waxmann, 2005
  • H. Mitschian, Neue Medien - Neue Lernwerkzeuge. Fremdsprachlernen mit Computern, Bertelsmann, 1999.
  • R.G. Muir-Herzig, Technology and its impact in the classroom, "Computers and Education" 2004, nr 42.
  • M. Müller, Lerneffizienz mit E-Learning, Rainer, 2004.
  • K. Nandorf, Selbstlernen mit Sprachlernsoftware. Multimedia in der fremdsprachlichen Weiterbildung, Guner Narr Verlag, 2004.
  • H. Nösekabel, Mobile Education, GITO-Verlag, 2005.
  • M. Overmann, Multimediale Fremdsprachendidaktik: Les Sites Internet a Exploiter En Classe Et Des Cours Prets a L'emploi Theorie Und Praxis Einer Multimedialen; Prozeduralen Didaktik Im Kontext Eines Aufgaben- Und Handlungsorientierten Fremdsprachenunterrichts, Peter Lang, 2002.
  • T. Partala, V. Surakka, The effects of affective interventions in human-computer interaction, "Interacting with Computers" 2004, nr 16.
  • G. Schwabe, N. Streitz, R. Unland, CSCW Kompendium. Lehr und Handbuch zum computerunterstützen kooperativen Arbeiten, Springer, 2001.
  • N. Seel, Psychologie des Lernens: Lehrbuch für Pädagogen und Psychologen, Reinhardt, 2000.
  • C.E. Shannon, A Mathematical Theory of Communication, "The Bell System Technical Journal" 1948, nr 27.
  • R. Schröder, D. Wankelmann, Theoretische Fundierung einer e-Learning-Didaktik und der Qualifizierung von e-Tutoren, Universität Paderborn, 2002.
  • M. Specht, Adaptive Methoden in computerbasierten Lehr/Lernsystemen, GMD Forschungszentrum Informationstechnik, 1998.
  • R. Sternberg, Psychologia poznawcza, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 2001.
  • J. Sweller, Cognitive Load Theory, learning difficulty, and instructional design, "Learning and Instruction" 1994, nr 4.
  • R. Tadeusiewicz, Die Internetgemeinschaft, Shaker, 2005.
  • Meichun Lydia Wen, Chin-Chung Tsai, Hung-Ming Lin, Shih-Chyueh Chuang, Cognitive-metacognitive and content-technical aspects of constructivist Internet-based learning environments: a LISREL analysis, "Computers and Education" 2004, nr 43.
  • A. Widodo, Constructivist Oriented Lessons. The Learning Environments and the Teaching Sequences, Peter Lang, 2004.

INFORMACJE O AUTORZE

ZBIGNIEW MEGER

w swojej pracy doktorskiej (obronionej na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie w roku 1994) przedstawił jedno z pierwszych rozwiązań sieciowego, zintegrowanego systemu nauczania. W licznych późniejszych pracach prezentował różne aspekty nauczania wspomaganego komputerem, w tym problemy e-learningu i uczenia się w środowisku sieciowym. Obecnie przebywa w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Technicznego w Berlinie, gdzie zajmuje się nowymi technologiami e-learningowymi, m.in. techniką ISE - interaktywnych eksperymentów ekranowych.

 

Przypisy

1 P. Beenken, Konzeption und Umsetzung kooperativer Quizkomponenten, dissertation.de, 2005.

2 H. Kritzenberger, Multimediale & interaktive Lernräume, Oldenbourg Verlag, 2004.

3 C.E. Shannon, A Mathematical Theory of Communication, "The Bell System Technical Journal" 1948, nr 27, s. 379-423.

4 M. Jüttner, Visuelles Lernen. Erwerb und Anwenden bildkategorialen Wissens, Pabst Science Publisher, 2003, s. 225.

5 D.M. Meister, Online-Lernen und Weiterbildung, Bildung und Neue Medien, 2004.

6 P. Beenken, dz. cyt.

7 G. Friedrich, Allgemeine Didaktik und Neurodidaktik. Eine Untersuchung zur Bedeutung von Theorien und Konzepten des Lernens, besonders neurobiologischer, für die allgemeindidaktische Theoriebildung, Peter Lang 2005, s. 43.

8 A. Cash, Psychologie für Dummies, Mitp-Verlag 2004, s. 62.

9 Tamże, s. 31.

10 H. Mitschian, Neue Medien - Neue Lernwerkzeuge. Fremdsprachlernen mit Computern, Bertelsmann, 1999, s. 19.

11 T. Keller, Wissenserwerb mit Informationsvisualisierungen. Der Einfluss von Dimensionalität und Chromatik, Logos, 2005, s. 20.

12 R.G. Muir-Herzig, Technology and its impact in the classroom, "Computers and Education" 2004, nr 42, s. 111-131.

13 N.A. Chomsky, A review of Skinner's Verbal Behavior, "Language" 1959, nr 35, s. 26-58.

14 F.W. Hesse., 2004, s. 17.

15 T. Keller, dz. cyt., s. 7.

16 Tamże, s. 18.

17 Meichun Lydia Wen, Chin-Chung Tsai, Hung-Ming Lin, Shih-Chyueh Chuang, Cognitive-metacognitive and content-technical aspects of constructivist Internet-based learning environments: a LISREL analysis, "Computers and Education" 2004, nr 43, 237-248.

18 M. Jüttner, dz. cyt., s. 225.

19 H. Kritzenberger, dz. cyt., s. 34.

20 T. Keller, dz. cyt..

21 J. Sweller, Cognitive Load Theory, learning difficulty, and instructional design, "Learning and Instruction" 1994, nr 4, s. 295-312.

22 T.K. Fredericks, S.D. Choi, J. Hart, S.E. Butt, A. Mital, An investigation of myocardial aerobic capacity as a measure of both physical and cognitive workloads, "International Journal of Industrial Ergonomics" 2005, nr 35 (12), s. 1097-1107.

23 B. Inhelder, J. Piaget, The Growth of Logical Thinking from Childhood to Adolescence, Basic Books, 1958.

24 M. Specht, Adaptive Methoden in computerbasierten Lehr/Lernsystemen, GMD Forschungszentrum Informationstechnik, 1998.

25 G. Friedrich, dz. cyt., s. 119.

26 Tamże, s. 120.

27 T. Partala, V. Surakka, The effects of affective interventions in human-computer interaction, "Interacting with Computers" 2004, nr 16, s. 295-309.

28 R. Tadeusiewicz, Die Internetgemeinschaft, Shaker, 2005.

29 R. Sternberg, Psychologia poznawcza, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 2001, s. 39.

30 A. Blumstengel, Entwicklung hypermedialer Lernsysteme, Wissenschaftlicher Verlag Berlin Olaf Gaudig and Peter Veit GbR, 1998, s. 113.

31 K. Nandorf, Selbstlernen mit Sprachlernsoftware. Multimedia in der fremdsprachlichen Weiterbildung, Guner Narr Verlag, 2004, s. 66.

32 G. Schwabe, N. Streitz, R. Unland, CSCW Kompendium. Lehr und Handbuch zum computerunterstützen kooperativen Arbeiten, Springer, 2001, s 254.

33 A. Grotlüschen, Widerständiges Lernen im Web - virtuell selbstbestimmt? Eine qualitative Studie über E-Learning in der beruflichen Erwachsenenbildung, Waxmann, 2003, s. 39.

34 M. Overmann, Multimediale Fremdsprachendidaktik: Les Sites Internet a Exploiter En Classe Et Des Cours Prets a L'emploi Theorie Und Praxis Einer Multimedialen; Prozeduralen Didaktik Im Kontext Eines Aufgaben- Und Handlungsorientierten Fremdsprachenunterrichts, Peter Lang, 2002, s. 38.

35 J.D. Bransford, R. D. Sherwood, T. S. Hasselbring, C. K. Kinzer, S. M. Williams, Anchored instruction: Why we need it and how technology can help, [w:] D. Nix, R. J. Spiro (red.), Cognition, education, and multimedia, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 2000, s. 115-141.

36 P. Blumschein, Eine Metaanalyse zur Effektivität multimedialen Lernens am Beispiel der Anchored Instruction, Dissertation Universität Freiburg, 2004.

37 P. Beenken, dz. cyt.

38 M. Merkt, Die Gestaltung kooperativen Lernens in akademischen Online-Seminaren, Waxmann, 2005, s. 64.

39 R. Albrecht, E-Learning in Hochschulen. Die Implementierung von E-Learning an Präsenzhochschulen aus hochschuldidaktischer Perspektive, dissertation.de, 2003, s. 51.

40 N. Seel, Psychologie des Lernens: Lehrbuch für Pädagogen und Psychologen, Reinhardt, 2000.

41 A. Widodo, Constructivist Oriented Lessons. The Learning Environments and the Teaching Sequences, Peter Lang, 2004.

42 Tamże, s. 33.

43 Tamże, s. 101.

44 R. Schröder, D. Wankelmann, Theoretische Fundierung einer e-Learning-Didaktik und der Qualifizierung von e-Tutoren, Universität Paderborn, 2002, s 14.

45 Tamże.