Семиотическая модель межпредметной связи
Установление межпредметной связи начинается с определенного содержания (значения) учебного предмета 1, которое, согласно учебной программе, в настоящее время изучается. Это стандартная педагогическая задача: обучающемуся предъявляется знание, и необходимо сделать так, чтобы он усвоил его прочно и на высоком уровне сознательности. Решить ее, оставаясь в границах одного учебного предмета, сложно по причине его одноязычия. Необходима межпредметная связь. Чтобы ее установить, требуется найти в содержании учебного предмета 2, значение, аналогичное по смыслу значению, определенному в содержании учебного предмета 1. Во всех предметных областях есть близкие значения, поскольку природа едина в своей сути и в своих проявлениях. Науки и искусства средствами своих специализированных языков по-разному мыслят особые области единой природы, и потому каждый ее реальный объект по-разному отражается в семантических пространствах многих наук и искусств. Межпредметная связь актуализирует для субъектов образования два и более значения одного и того же объекта (явления, процесса, качества, феномена) природы (материальной, социальной, интеллектуальной, духовной). Одно значение на языке L1 изучается предметно, другое – на языке L2 – служит средством его осмысления. Когда такая связь установлена, происходит мысленный перевод значения с языка L1 на язык L2 и обратно. Поскольку эти языки принципиально разные, перевод не может быть простым воспроизведением той учебной информации, которая изначально была предъявлена обучающемуся. Возникает условно-новое значение, оно дополняет исходное значение и является результатом его осмысления обучающимся. Посредством перевода каждая межпредметная связь способна дидактически обеспечить создание новой (условно-новой) информации. Предъявление этой информации учителю свидетельствует о том, что ученик сознательно усвоил предметное знание и способен его применить не только в границах данного учебного предмета.
|
|
|
Искусственный и естественный интеллект в образовании
Систематическая организация межпредметных связей на основе учебных предметов формирует децентрализованную сеть содержания образования, в которой без ограничений осуществляются условно-адекватные переводы. Представим ее теоретическую модель.
Модель сетевой организации межпредметных переводов
В сети содержания образования при полном сохранении классического предметного обучения открываются широкие возможности развития мышления и педагогов, и обучающихся. Межпредметная связь представляет собой последовательность переводов определенного значения с языка одного предмета на языки других. В силу того, что языки наук и искусств, иных форм общественного сознания, специализированы на познании естественной и социальной природы и являются самыми мощными инструментами мышления, а соответствующие им учебные предметы воссоздают их семантику, сеть содержания образования можно рассматривать как реально работающую форму искусственного интеллекта, производящую новую объективно значимую информацию о мире.
|
|
|
Сеть содержания образования формируется на основе принципов функционирования нервной системы человека. Это хорошо видно на модели. Межпредметная связь подобна синапсу.[54] Он является местом контакта между двумя нейронами. В ходе синаптической передачи регулируется амплитуда и частота передаваемого сигнала. Подобно этому и межпредметная связь обеспечивает контакт двух близких по смыслу значений из разных учебных предметов и в процессе перевода методически регулирует их семантические параметры (характер восприятия, глубину осмысления их содержания субъектом образования и др.). Само определенное значение можно сравнить с нейроном – структурно-функциональной единицей нервной системы. Значение (научное понятие, теория, художественный образ и т.д.) представляет собой семантическую единицу содержания образования, а его сознательное усвоение обучающимся является основной функцией учебной деятельности. Так же как нейрон связан с другими нейронами, так и значение в границах учебного предмета методически связано со значениями, которые изучались ранее и будут изучаться в дальнейшем, а также со значениями других учебных предметов. Дополнение внутрипредметных связей межпредметными формирует полноценную сетевую структуру.
|
|
|
Соединения нейронов создают биологические нейронные сети. Их называют «мокрыми». Соединение компонентов содержания образования внутрипредметными и межпредметными связями формируют сеть содержания образования. Она относится к классу «сухих», искусственных нейронных сетей, построенных по принципам биологических нейронных сетей на основе математических моделей, способных решать сложные задачи и обучаться. Искусственная нейронная сеть содержания образования наполнена значениями, представляющими культуру и воссоздающими историю и логику развития человеческой мысли, а ее дидактическая основа реконструирует процессы мышления. В отличие от всех существующих видов искусственных нейронных сетей, она технологически воспроизводит единство содержательных и процессуальных измерений человеческого мышления в контексте культуры, что делает цифровое образование наиболее перспективным направлением дальнейшего развития искусственного интеллекта.
|
|
|
Рассмотрим возможности искусственной нейронной сети содержания образования – педагогической модели искусственного интеллекта (ИИ) - в развитии мышления обучающегося. В качестве примера возьмем изучение в начальной школе математического понятия «множество». Вначале представим стандартную учебную ситуацию, когда обучение осуществляется во взаимодействии учителя и ученика, в условиях применения естественного интеллекта.
Учитель стоит перед задачей объяснить младшему школьнику, что есть «множество» как таковое. Это понятие является одним из важнейших в математике, в силу своей фундаментальности оно не сводится к другим понятиям и поэтому трудноопределимо. Классическим является определение, данное немецким математиком Георгом Кантором: «Множество – это произвольная совокупность определенных и различимых объектов, объединенных мысленно в единое целое». Эта дефиниция изучается детьми в начальной школе на уроке математики. Она предельно абстрактна, и понять ее значение непросто. Понять нечто – значит осмыслить его в контекстах жизни и доступных человеку форм деятельности. Каков смысл множества? Каково его значение для жизни человека? Какую роль оно играет в организации его деятельности? Какие новые возможности мышления и поведения открывает? Ответы на эти и другие вопросы практически невозможно получить, оставаясь в границах математики. Интеллектуальное взаимодействие учителя математики и ребенка младшего школьного возраста не позволяет это сделать. Часто приводимые примеры множества, как набора карандашей в коробке», как множества (класса) хвойных деревьев, - мало что добавляют к пониманию. Скорее, они ведут к мысли, что и без этого понятия можно обойтись: карандаши в коробке не исчезнут, и деревья в лесу останутся, если не знать, что они – множества. На уроке, как правило, дело ограничивается компромиссом: пусть ребенок сначала запомнит, а потом как-нибудь поймет. Использование одних только возможностей естественного интеллекта учителя и ученика не позволяет усвоить понятие множества на высоком уровне сознательности, не позволяет ребенку понять, что же это такое и для чего это надо. В процессе обучения самостоятельное мышление школьника не активизируется, работает, в основном, его память. Отсутствие возможности для собственной мыслительной деятельности делает изучаемый материал неинтересным.
Изменим условия мысленного эксперимента. Представим ту же задачу, но решаемую в искусственной нейронной сети содержания образования. В ней возможности естественного интеллекта расширяются во взаимодействии с ИИ. Сам педагогически организованный ИИ можно представить тремя основными блоками:
· База разнопредметных знаний, формируемая сетью содержания образования;
· Обучающийся - субъект, обладающий естественным интеллектом;
· Интеллектуальный интерфейс, обеспечивающий взаимодействие обучающегося с сетью содержания. Эту функцию выполняет учитель, а программные средства и правила описаний, соглашений, протоколов поведения устанавливаются методиками обучения.
После ознакомления с понятием множества на уроке математики, обучающийся, при поддержке учителя, «выходит» в сеть содержания образования. Он ищет и находит понятия, близкие по смыслу изучаемому математическому понятию. Его легко найти в программе по информатике. В силу того, что языки математики и информатики похожи, значение понятий «множество» не будет существенно различаться. Так, в информатике оно определяется как совокупность (собрание, группа) элементов, имеющих общие свойства. При этом развитие понимания не происходит. Для активизации мышления требуется принципиально иной язык в сравнении с языком математики.
Исходя из математически определимых признаков множества, можно найти это понятие в содержании другого учебного предмета – русского языка. В лингвистике, как и в математике, оно имеет фундаментальный характер. Множеством является алфавит – множество букв языка. Множествами являются гласные, согласные, знаки препинания, словарь языка и т.д. Почему эти множества существуют? Из самых разных языковых множеств по определенным правилам речевой деятельности образуются слова, предложения, тексты. Каждое конкретное предложение – это место пересечения большого числа языковых множеств. Например, каждое слово – это множество, образуемое наложением множества гласных и множества согласных букв. Элементы самых разных множеств по установленным правилам входят в пространство слова, предложения, текста и создают их реальные значения. Если бы язык не состоял из многих абстрактных множеств, речевая деятельность была бы невозможна.
Чтобы закрепить это новое, конкретизированное понимание множества, продолжим межпредметную связь, используя предметную область «искусство». Какие фундаментальные множества существуют в живописи? Художник творчески воссоздает объекты, выражает их суть через игру света. Средством для этого являются краски. Каждая группа красящих веществ соответствует своему цвету и может рассматриваться как множество элементов. Художник смешивает краски, получает новые цвета и оттенки, наносит их на полотно. В формальном плане картина – это всего лишь пересечение, совмещение, комбинация различных цветовых множеств. С их помощью воссоздается реальный объект, и в художественном образе раскрывается его значение.
Как видно, сетевой (межпредметный) подход в работе с учебной информацией открывает совершенно новые возможности ее понимания. Межпредметная связь «математика – русский язык – искусство» содержательно наполняет изначально абстрактное представление. Значение понятия «множество» усваивается ребенком как одна из важнейших категорий человеческой деятельности. Чтобы создать нечто конкретное, надо соединить многие множества. Все единично-конкретное получается из объединения многообразно-абстрактного. Младший школьник в этой учебной ситуации легко овладевает простой сутью сложнейшего принципа философского мышления и метода научного исследования – принципом восхождения от абстрактного к конкретному. Чтобы сказать что-то, надо собрать знаки из разных языковых множеств. Чтобы сварить суп, надо соединить в рецептурной последовательности компоненты из разных множеств: овощи, специи, зелень и др. Множество – одно из важнейших понятий деятельности.
Педагогически организованное взаимодействие естественного интеллекта ребенка и интеллектуальной сети содержания образования позволяет ему создавать новую информацию, имеющую значение. К примеру, теперь он может сознательно найти оригинальный ответ на вопрос: что такое пустое множество? Он может быть таким: «Пустое множество – это место, где возможно пересечение многих множеств и появление в результате этого чего-то конкретного». Или уже совсем по-детски, но точно по смыслу: «Когда я представляю пустое множество, то точно знаю, что здесь, в этом месте, может что-то появиться, и знаю, как оно появляется». Пустое множество – это место творения, а методом является соединение субъектом деятельности элементов из многих множеств.
Работа в сети содержания образования, построенной по моделям ИИ, обеспечивает качественное развитие мышления обучающегося. Он осмысливает понятие множества, создает новую информацию, имеющую педагогическое значение и свидетельствующую об активности его собственного математического мышления. Не меньшее значение имеет и то, что у ребенка пробуждается интерес к математическим понятиям. Он осознает, насколько они важны для человека: не владея множествами, нельзя создать ничего реального. Ему раскрывается смысл слов Пифагора: «Сведение множества к единому — в этом первооснова Красоты».
Процесс перевода, в котором происходит перекодирование значений с одного языка образования на другие, является не только методом прочного и сознательного обучения, но и самим принципом мышления. Реализация этого принципа, интенсивное развитие мышления субъектов образования обеспечивается целостностью содержания цифрового образования, его дидактической организацией на основе современные информационных технологий в форме искусственных нейронных сетей.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 174; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!