Strategii didactice de tip algoritmizat

Strategii didactice de tip algoritmizat

Particularitatea acestor strategii consta in asigurarea unei succesiuni rigide de operatii intre activitatea de predare si cea de invatare. Intre programarea externa, ce tine de predare, si cea interna, ce tine de invatare, se stabilesc relatii univoce, strict deterministe. Prescriptia algoritmica prin care se realizeaza reglarea externa circumscrie cu exactitate suita de operatii ce urmeaza a fi parcursa pentru a ajunge la solutia problemei. Intrucat elevii actioneaza identic, potrivit celor prescrise, inseamna ca, in mod inevitabil, vor ajunge la acelasi rezultat, parcurgand o cale similara. Dirijarea lor este totala, ea infaptuindu-se pas cu pas pana la dobandirea rezultatului scontat.

Conditia fundamentala pentru proiectarea si realizarea unor asemenea relatii este cunoasterea cat mai exacta a structurii Componentelor psihice ce urmeaza a fi formate. Structura si particularitatile fiecarui fenomen psihic impun anumite cerinte fata de modul sau de formare. Aceste strategii constau, deci, in punerea de acord a particularitatilor si structurii componentei psihice cu cerintele pe care le reclama formarea ei. Un acord oarecare se realizeaza si in cadrul celorlalte strategii prin principiul respectarii particularitatilor de varsta si individuale deosebirea calitativa consta, insa, in aceea ca in cazul acestui tip de strategii coordonare inseamna stabilirea unor relatii de echivalenta. Fiecarui element al programarii interne (structuri  psihice) ii corespunde ceva in planul programarii externe, sau al predarii.

De asemenea, aceste strategii realizeaza o conexiune inversa optima atat in ceea ce priveste continutul informatiilor, cat si operativitatea ce se formeaza, putandu-se interveni la momentul oportun pentru inlaturarea oricaror abateri de la modelul ideal de desfasurare a procesului de predare-invatare ce ar putea interveni.

Metode si procedee algoritmice:

- Algoritmizarea

- Instruirea programata

- Exercitiul

Algoritmizarea

Este modalitatea de a studia un obiect, fenomen, proces etc. sau de a rezolva o problema  de studiu teoretica sau practica prin intermediul unor prescriptii denumite algoritm. Algoritmul este deci o prescriptie sau o conditie univoca de rezolvare a unui anumit procedeu de lucru, intr-un anumit domeniu de activitate teoretica sau practica si se exprima sub forma de retete, prescriptii, formule, coduri, reguli si modele tipice univoce de natura matematica, logica, practica. Din acest punct de vedere algoritmizarea se aseamana cu modelarea, algoritmul fiind intr-un fel modele operationale care ajuta la rezolvarea unor probleme micsorand eforturile si tipul de efectuare a actiunilor, in mod deosebit a celor din planul activitatii didactice. Tehnologiile moderne ale invatamantului prin intermediul automatizarii, cibernetizarii si informatizarii cer intr-o masura tot mai mare algoritmizarea.

Pe baza celor de mai sus putem spune ca metoda algoritmizarii consta in elaborarea si aplicarea unor scheme, constituite dintr-o succesiune univoca de secvente sau operatii, in vederea rezolvarii unor probleme tipice si a asimilarii pe aceasta baza a cunostintelor, concomitent cu formarea capacitatilor operationale corespunzatoare. Distingem in cadrul acestei metode doua nivele complementare, elaborarea algoritmilor si aplicarea lor in vederea rezolvarii unor situatii tipice.

Referitor la clasificarea algoritmilor, literatura de specialitate consemneaza mai multe tipologii:

algoritmi didactici;

algoritmi ai invatarii.

Algoritmii didactici se refera la activitatea profesorului, aceasta fiind descompusa intr-o succesiune de etape, derularea lor producandu-se in mod identic ori de cate ori urmeaza sa realizeze o anume categorie de sarcini. Elevii vor fi deprinsi, prin repetare, sa procedeze la fel. Prin invatare, acesti algoritmi devin tehnici de munca intelectuala. De exemplu, algoritmul didactic general al rezolvarii unei probleme, algoritmul didactic al organizarii unui montaj experimental, algoritmul didactic al efectuarii unei analize gramaticale etc.

Algoritmii invatarii sunt implicati in continutul celor invatate. Ope­ratiile sau secventele sunt impuse de inlantuirea logica a cunostintelor. Asemenea algoritmi se intalnesc, cu precadere, la acele discipline in care ordonarea cunostintelor se face dupa criteriul logic (inductiv sau de­ductiv). Putem vorbi astfel de algoritmi ai invatarii matematicii, fizicii, chimiei, disciplinelor tehnice etc.

Exista si alte tipologii ale algoritmicii invatarii. Printre tipurile de algoritmi de invatare mentionam:

a.    algoritmi de percepere, intelegere, generalizare si sistematizare a cunostintelor, cum sunt: conceptele, judecatile, rationamentele, formulele etc.;

b.   algoritmi de recunoastere, asa cum sunt regulile de stabilire a unui anumit tip de probleme (ipotetice, de calcul, de proiectare, aplicative, de investigatie etc.);

c.    algoritmi de rezolvare (executie) cum sunt: regulile de rezolvare a unui tip de probleme (teorema lui Pitagora, regulile de scoatere a radacinii patrate, instructiunile de folosire a unor aparate, masini etc.);

d.   algoritmi de programare si dialogare cu calculatorul, care folosesc diverse limbaje de programare si codurile de dialogare;

e.    algoritmi optimali sunt aceia care contribuie la alegerea solutiei celei mai bune de rezolvare dintr-o serie de variante posibile;

f.    algoritmi de repetare care se bazeaza pe anumite reguli de transformare a actiunilor in reflexe, deprinderi si chiar obisnuinte intelectuale si practice;

g.   algoritmi  de creatie folositi mai ales in invatarea euristica in cercetarea si proiectarea inovatoare bazati pe gandirea divergenta, productiva si creatoare.

Instruirea programata sau instruirea asistata de calculator.

Aceasta strategie constituie o aplicare a principiilor ciberneticii la procesul de invatamant si consta in folosirea calculatorului in scop didactic in vederea transmiterii informatiei, demonstrarii si simularii unor procese, fenomene naturale si a prezentarii unor jocuri didactice, precum si in evaluarea si inregistrarea progreselor elevilor/studentilor. Instruirea programata se realizeaza si vizeaza totodata anumite programe de invatare dimensionate dupa mai multe principii (al pasilor mici, al participarii active, al intaririi imediate, al respectarii ritmului individual de lucru). Din acest punct de vedere se desprind mai multe tipuri si, evident, mai multe programe utilizate in cadrul acestei activitati.

Vorbind despre acest proces mentionam ca in sens cibernetic el este un sistem dinamic complex, constituit dintr-un ansamblu de elemente si interrelatii. Obiectul ciberneticii il constituie tocmai asemenea sisteme, in abordarea lor facandu-se abstractie de substratul lor material (existential sau energetic). De aceea, principiile pe care le stipuleaza se aplica unei game variate de sisteme, calitativ deosebite, cum ar fi: masinile, fiintele vii si fenomenele sociale. Printre ele includem si procesul de invatamant. Care sunt aceste principii ?

Unul dintre ele este cel al comenzii, care consta in transmiterea si receptarea informatiei. Toate modificarile care au loc in cadrul sistemului sunt determinate de cantitatea si calitatea informatiei transmise si receptionate. Comanda este astfel un proces informational. Aplicand acest principiu procesului de invatamant instruirea programata reali­zeaza o ordonare speciala a informatiei prin divizarea ei in unitati logice (pasi, secvente, cadre, cuante) care urmeaza sa fie asimilate de catre elevi. Toate aceste unitati prezentate intr-o succesiune univoca consti­tuie programul activitatii de predare si invatare. Comanda se realizeaza, deci, prin intermediul programului (sau al programarii) conceput in acest fel.

Un alt principiu este cel al prelucrarii si stocarii informatiei. Prelucrarea presupune, in acelasi timp, integrarea informatiei in ansamblul celei stocate si elaborarea, pe aceasta baza, a unor combinatii noi care vor impune si vor determina starea si comportamentul ulterior al sistemului. In spiritul acestui principiu instruirea programata imprima prelucrarii un sens activ si neintrerupt. Elevul este obligat sa raspunda fiecarei unitati logice ce i se prezinta, altfel nu poate trece mai departe. Intrebarile (unitatile logice) si raspunsurile sunt prezentate intr-o ordine prestabilita. Dupa parcurgerea fiecarei unitati elevul este informat daca a raspuns corect sau nu. Confirmarea raspunsului se face imediat si automat dupa ce a fost dat. Din punct de vedere psihologic aceasta confirmare (sau infirmare) este o intarire. Nu intamplator adeptii teoriilor psihologice ale invatarii care atribuie intaririi un rol determinant sunt, in acelasi timp, si sustinatori ferventi ai instruirii programate. Printre acestia se numara psihologul american  B. F. Skinner, considerat parintele modern al instruirii programate. Conceptia sa se concentreaza in jurul principiului intaririi. Din punctul sau de vedere "a instrui inseamna a organiza relatii de intarire" (1971). Instruirea programata i se pare cea mai adecvata modalitate prin care pot fi asignate relatii de intarire. Aceste relatii se manifesta pe doua planuri: prin cunoasterea imediata de catre elev a performantelor obtinute, ca intariri interne, si prin aprecierile profesorului pe baza mesajelor primite prin conexiune inversa, ca intariri externe.

Toate acestea ridica in mod legitim intrebarea: in ce masura instruirea programata este o expresie a interpretarii cibernetice a procesului de invatamant sau o aplicare a cuceririlor psihologiei invatarii privitoare la relatiile de intarire? Este si una si alta. Cibernetica ofera cadrul metodologic, iar cuceririle psihologiei explica mecanismele invatarii si su­gereaza modalitati concrete de organizare a ei.

Un alt principiu cibernetic este cel al conexiunii inverse, potrivit carora transmiterea informatiei se realizeaza de la efect la cauza, de la receptor la agent in vederea autoreglarii sistemului. Raspunsurile corecte ale celor care invata, dupa fiecare unitate logica sau secventa, sunt si mesaje ale conexiunii inverse prin care profesorul este informat asupra modului in care s-a facut receptionarea informatiei transmise. Spre deosebire de invatamantul traditional unde conexiunea inversa se realizeaza la intervale mai mari de timp si - de regula - numai partial, cuprinzand doar o parte din elevi si vizand numai o catime din informatia transmisa, instruirea programata asigura o conexiune inversa imediata si completa, dupa fiecare unitate logica si pentru toti elevii. Pe aceasta baza profesorul poate face aprecieri diferentiate asupra muncii elevilor consemnand rezultatele bune si corectandu-le pe cele gresite.

Dupa modul in care se asigura acest algoritm de instruire putem delimita mai multe tipuri de programare:

Programarea liniara. A fost initiata de B. F. Skinner si are la baza o programa cu raspuns construit. Materia este astfel divizata incat diferentele dintre secvente sunt mici, pentru ca toti elevii sa le poata parcurga, riscul de a gresi fiind redus la minimum. Raspunsurile la in­trebarile sau exercitiile date sunt construite de catre elevi. Fiecare secventa cuprinde, in principiu, urmatoarele momente: prezentarea informatiei, intrebare sau exercitiu de rezolvat, construirea sau rezolvarea raspunsului, compararea raspunsului construit cu cel corect. Inlantuirea secventelor se prezinta grafic astfel:

Programarea ramificata. A fost initiata de N. Crowder si se bazeaza pe o programa cu raspuns la alegere. Specificul ei consta in aceea ca in loc ca elevul sa construiasca raspunsul ii sunt prezentate mai multe raspunsuri (trei sau patru) din care el trebuie sa aleaga pe cel care il considera corect. Atunci cand a ales un raspuns gresit programa il obliga sa parcurga mai multe secvente secundare (sau de corectie) care, cuprinzand explicatii suplimentare, au menirea de a-l ajuta sa-si corecteze greseala comisa. Aici sunt doua serii de secvente, principale si secundare, ultimele fiind folosite numai atunci cand s-a ales un raspuns gresit. De aceea gradul de dificultate dintre secventele principale este mai mare decat in cazul programarii liniare. Grafic, inlantuirea secventelor, se prezinta astfel:

Programa combinata. Realizeaza imbinarea celor doua tipuri principale, folosind concomitent atat secvente cu raspunsuri construite, cat si secvente cu raspunsuri la alegere.

O data elaborata, programa urmeaza sa fie pusa la dispozitia fiecarui elev pentru a o parcurge si a-si insusi cele prevazute in ea. In acest scop pot fi folosite:

Manualele programate. Fiecare pagina este impartita in mai multe casete corespunzatoare secventelor din programa. Fiecare caseta cuprinde informatia si exercitiul de rezolvat. Raspunsul corect, de control, este plasat in alta parte, in dreptul secventei ce urmeaza, pe pagina urmatoare etc. Important este ca elevul sa nu vada acest raspuns decat numai dupa ce si-a construit ori si-a ales un raspuns. Secventele secundare sunt plasate pe alte pagini decat cele pe care se afla secventele principale aici facandu-se trimiterea de rigoare pentru situatia in care se aleg raspunsuri eronate.

Fisele programate. Sunt alcatuite dupa aceleasi reguli ca si manualele, deosebindu-se prin aceea ca redau un continut mai redus, de obicei, al unei lectii sau al unor momente ale ei.

Masinile de instruire. Sunt dispozitive mecanice, electromecanice si electronice cu ajutorul carora se administreaza programul elaborat.

Intrucat, dupa cum am precizat in alta parte, nici o teorie asupra invatarii nu a reusit inca sa epuizeze si sa patrunda in toate mecanismele acestui proces, inseamna, implicit, ca nu poate fi acceptata o strategie didactica universala. Ca atare instruirea programata are avantajele si dezavantajele ei. Primul avantaj consta in cresterea randamentului activitatii de invatare, economisind timp si asigurand o insusire constienta a cunostintelor. Calitatea si promptitudinea controlului pe care il exercita, asigurarea unui ritm individual de munca contribuie la optimizarea procesului de invatamant. Printre dezavantaje trebuie sa mentionam divizarea exagerata a materiei si evitarea oricaror dificultati care inabusa spiritul creator si gandirea independenta a elevilor. Intarirea imediata ii canalizeaza intr-o singura directie, apeland mai mult la gandirea convergenta. Importanta este nu atat formularea raspunsurilor, cat modul in care se ajunge la ele.

Avantajele si dezavantajele trebuie privite in corelatie cu scopurile urmarite prin predarea unui obiect de invatamant. Cand pe prim plan se afla asimilarea cat mai multor cunostinte, cum este cazul limbilor straine, avantajele sunt incontestabile. Cand obiectivul principal al predarii este formarea unor capacitati operatorii, instruirea programata orienteaza activitatea subiectului intr-un sens prestabilit, franand initiativa si aportul sau creator.

Exercitiul. Exercitiile sunt considerate ca actiuni motrice sau intelectuale ce se repeta relativ identic cu scopul automatizarii si interiorizarii unor modalitati sau tehnici de lucru de natura motrica (manuala) sau mintala.

Daca asimilarea cunostintelor se poate realiza prin contactul nemijlocit cu realitatea sau prin comunicare verbala, formarea deprinderilor motrice sau intelectuale este posibila numai prin efectuarea repetata a unor actiuni motrice sau intelectuale. Nu se poate forma deprinderea de calcul mintal doar pe baza unul instructaj verbal, dar numai efectuand de multe ori calcule mintale, deprinderea de manuire a uneltelor observand doar pe altii cum fac, ci manuindu-le in mod repetat etc. A efectua un exercitiu inseamna "a executa o actiune in mod repetat si constient, a face un lucru de mai multe ori in vederea dobandirii unei indemanari, a unei deprinderi" (I. Cerghit, 1980).

Aceasta metoda face parte din categoria metodelor algoritmice, deoarece presupune respectarea riguroasa a unor prescriptii si conduce spre o finalitate prestabilita. Subapreciind acest lucru unii autori extind in mod nejustificat, aria acestei metode pana la confundarea ei cu orice optiune pe care o executa elevii. Numai acele actiuni sunt exercitii care se repeta relativ identic si se incheie cu formarea unor componente automatizate ale activitatii. Aceasta inseamna ca exercitiul nu se confunda cu repetarea, el presupune o imbunatatire continua a performantei, de la un moment la altul.

Conchidem astfel ca exercitiul consta in aceea ca se desfasoara in mod algoritmic si se incheie cu formarea unor priceperi, deprinderi si operatii ce vor putea fi aplicate in rezolvarea altor sarcini mai complexe.

In functie de continutul lor putem delimita doua categorii principale de exercitii: motrice si operationale.

Exercitiile motrice. Sunt acelea care conduc spre formarea de priceperi si deprinderi in care predominanta este componenta motrica. Dintre acestea putem mentiona deprinderile de scriere, de munca productiva (manuirea uneltelor, masinilor etc.), deprinderile fizice si sportive etc.

Exercitiile operationale. Sunt acele exercitii care contribuie la formarea operatiilor intelectuale. In spiritul psihologiei contemporane operatiile incumba anumite trasaturi, dintre care doua sunt deosebit de importante: reversibilitatea si asociativitatea. Exercitiul operational are in vedere tocmai aceste trasaturi, preintampinand transformarea operatiilor in stereotipii rigide ale gandirii. Aplicarea operatiilor "trebuie sa fie astfel facuta incat sa sparga cadrele rigide ale unei deprinderi care s-ar fi putut forma fara voia elevului, sa purifice operatia si sa o faca mobila" (H. Aebli, 1973). Pentru realizarea acestui obiectiv exercitiul operational presupune respectarea unor cerinte in desfasurarea sa. Este vorba, in primul rand, de corelarea operatiei directe cu operatia inversa. Executarea operatiei in ambele sensuri elimina elementele accidentale, conferindu-i un caracter mobil si reversibil. De exemplu, calcularea suprafetei unui dreptunghi, cunoscand lungimea si latimea, corelata cu calcularea unei laturi, cunoscand suprafata si cealalta latura; corelarea cauzei si efectului unor fenomene etc.

O alta cerinta a exercitiului operational consta in corelarea operatiilor asociative, punandu-se bazele celeilalte caracteristici - asociativitatea. Ea consemneaza posibilitatea de a se ajunge la acelasi rezultat pe cai diferite. De exemplu, perimetrul dreptunghiului poate fi calculat pe diverse cai (P=2 (B+I); 2B+2I=I+B+I+B=I+I+B+B etc.).

Exercitiul operational presupune, totodata, corelarea operatiilor inrudite pentru a putea distinge si clarifica sensul unor notiuni. De exemplu, corelarea suprafetei si perimetrului figurilor geometrice, a adjectivului cu adverbul, a complementelor directe si indirecte etc. Pot fi aplicate doua procedee de punere in corelatie, cand una din notiuni se preda fara aluzie la cealalta (pregatire proactiva pentru cea de-a doua), cand insusirea celei de-a doua se face prin comparatie cu prima (se precizeaza retroactiv prima dintre ele si se clarifica mai bine semnificatia celei de-a doua).

Toate aceste cerinte constituie, in acelasi timp, si prescriptii cu caracter algoritmic care imprima exercitiului o derulare cat se poate de riguroasa.