Введение

Техника обучения на основе исследований и считается конструктивистским подходом к образованию. Он также называется обучением на основе проблем, опытное обучение и обучение в 21 веке. Это подкрепляется работой теоретиков обучения и психологов Жана Пиаже, Джерома Брунера и Сеймура Паперта. Джером Брунер часто приписывают открытие обучения в 1960-х годах, но его идеи очень похожи на идеи более ранних писателей, таких как Джон Дьюи. Брунер утверждает, что "практика в открытии для себя учит человека получать информацию таким образом, чтобы эта информация была более полезной для решения проблем". Эта философия позже стала движением открытия обучения 1960-х годов. Мантра этого философского движения предполагает, что люди должны "учиться на практике". Название "обучение по открытию" может охватывать различные методы обучения. Согласно метааналитическому обзору, проведенному Альфери, Брукс, Олдричем и Тененбаумом (2011), существует несколько важных компонентов, необходимых для успешного обучения на основе открытий, которые включают в себя следующее: наставление учителя, где акцент делается на построении рассуждений студентов и подключении к их опыту. Классная культура, где есть общее чувство цели между учителем и студентами, где поощряется открытость ума и диалог. Студенты поощряются задавать вопросы, расспрашивать через исследование и сотрудничать с учителем и сверстниками.

Роль учителя

Было высказано предположение, что эффективное обучение с использованием методов открытия требует от учителей выполнения одного или нескольких из следующих действий: 1) Предоставление заданий с использованием различных методов обучения 2) Ученики должны объяснять свои собственные идеи, а учителя должны оценивать точность идеи и предоставлять обратную связь 3) Учителя должны предоставлять примеры того, как выполнять задачи. Критический фактор успеха для открытия обучения заключается в том, что он должен быть учителем. Брунер (1961), один из первых пионеров открытия обучения, предупредил, что открытие не может произойти без некоторых основных знаний. Mayer (2004) утверждал, что чистое открытие без помощи должно быть исключено из-за отсутствия доказательств того, что оно улучшает результаты обучения. Обучение на основе открытий также может привести к тому, что ученики будут смущены и разочарованы. Поэтому роль учителя в открытии знаний имеет решающее значение для успешного обучения. Студенты должны строить фундаментальные знания на примерах, практике и обратной связи. Это может стать основой для интеграции дополнительной информации и развития навыков решения проблем и критического мышления.

Преимущества и ограничения

Ранние исследования показали, что направленное открытие оказывало положительное влияние на запоминание информации через шесть недель после обучения по сравнению с традиционным непосредственным обучением. Считается, что результатом обучения на основе открытий является развитие любознательных умов и потенциал для обучения на протяжении всей жизни. Однако открытие знаний не обходится без ограничений. Некоторые исследования показывают, что студенты в ситуациях открытия с большей вероятностью, чем те, кто получает прямые инструкции, сталкиваются с непоследовательной или вводящей в заблуждение обратной связью, ошибками кодирования, причинными ошибками и неадекватными практиками и разработками. В этих случаях прямое обучение оказалось эффективным способом обучения процедурам, которые студентам трудно обнаружить самостоятельно, таким как те, которые связаны с геометрией, алгеброй и компьютерным программированием.

Помощь в обнаружении и без нее

В образовательном сообществе сейчас ведутся дебаты, в которых ставится под сомнение эффективность этой модели обучения. Дебаты начались в 1950-х годах, когда исследователи впервые начали сравнивать результаты открытия обучения с другими формами обучения. В этом примере ученик должен сам найти содержание. Поскольку студенты сами открывают темы, исследователи обеспокоены тем, что обучение может иметь ошибки, неправильные представления или быть запутанным или разочаровывающим для учащегося. Исследования показывают, что когнитивные потребности, необходимые для открытий у маленьких детей, могут препятствовать обучению, поскольку у них ограниченное количество существующих знаний для интеграции дополнительной информации. Брунер также предупредил, что такое открытие не может быть сделано до или без по крайней мере некоторой базы знаний по теме. Мета-анализ, проведенный Альфьери и его коллегами, подтвердил эти выводы. Mayer (2004) утверждает, что задачи обучения открытию без помощи не помогают учащимся обнаруживать правила решения проблем, стратегии сохранения или концепции программирования. Однако он признает, что, хотя в некоторых обстоятельствах конструктивистские подходы могут быть полезны, чистое открытие обучения не имеет структуры в природе и, следовательно, не будет полезно для учащегося. Майер также указывает, что интерес к открытию обучения увеличился и уменьшился с 1960-х годов. Он утверждает, что в каждом случае эмпирическая литература показала, что использование чистых методов открытия не предлагается, но все же снова и снова исследователи переименовывали свои методы обучения, чтобы снова дискредитировать их, снова переименовать свое движение. Альтернативно, прямое обучение, где рабочие примеры, техники строительства, явное объяснение и обратная связь полезны для обучения (Alfieri, 2011). Кроме того, время, проведенное на практике вновь изученных концепций, улучшает навыки решения проблем (Pas и Van Gog, 2006). По-видимому, есть преимущества как прямого обучения, так и вспомогательного открытия. Возможно, найти баланс между двумя стилями обучения приведет к лучшим результатам обучения для студентов.

Образование для особых потребностей

С учетом того, что учащиеся с особыми потребностями участвуют в учебных программах общего образования, видные исследователи в этой области сомневаются, что классы общего образования, основанные на изучении на основе открытий, могут обеспечить адекватную среду обучения для учащихся с особыми потребностями. Кауфман выразил свою обеспокоенность по поводу использования обучения на основе открытий в противоположность прямому обучению. Кауфман отмечает, что для достижения высокого успеха в изучении необходимых им фактов и навыков эти факты и навыки преподаются непосредственно, а не косвенно. То есть учитель контролирует обучение, а не ученик, и информация предоставляется студентам (2002). Эта точка зрения особенно сильна, когда речь идет о студентах с ограниченными возможностями в математике и математическом обучении. Фукс и другие. (2008) комментирует: "Обычно развивающиеся студенты получают выгоду от общеобразовательной программы по математике, которая, по крайней мере, частично, опирается на конструктивистский, индуктивный стиль обучения". Однако студенты, которые имеют серьезные дефициты в математике, не могут извлечь выгоду из этих программ таким образом, чтобы получить понимание структуры, значения и операционных требований математики Эффективное вмешательство для студентов с математическими нарушениями требует явной, дидактической формы обучения Fuchs et al. далее отметить, что ясные или прямые указания должны сопровождаться указаниями, которые предусматривают недопонимание и противодействуют ему с помощью точных объяснений. Однако лишь немногие исследования сосредоточены на долгосрочных результатах прямого обучения. Долгосрочные исследования могут показать, что непосредственное обучение не превосходит другие методы обучения. Например, исследование показало, что в группе четвероклассников, которым давали инструкции в течение 10 недель и измеряли в течение 17 недель, непосредственное обучение не привело к более сильным результатам в долгосрочной перспективе, чем практика. Другие исследователи отмечают, что в этой области ведется многообещающая работа по включению конструктивизма и кооперативной группировки, чтобы учебная программа и педагогика могли удовлетворять потребности разнообразных учащихся в условиях инклюзивности. Однако сомнительно, насколько эти разработанные стратегии успешны для студентов как в начале, так и в долгосрочной перспективе.

Влияние на когнитивную нагрузку

На протяжении многих лет проводились исследования, чтобы доказать неблагоприятные последствия открытия обучения, особенно с начинающими учащимися. "Теория когнитивной нагрузки предполагает, что свободное исследование очень сложной среды может создать тяжелую нагрузку на рабочую память, которая вредит обучению". У начинающих не хватает навыков, чтобы объединить новую информацию с информацией, которую они узнали в прошлом. Свеллер сообщил, что лучшей альтернативой открытию обучения является руководство. Согласно Kirschner, Sweller and Clark (2006), руководство обучением производит более непосредственное напоминание фактов, чем неконтролируемые подходы, наряду с более долгосрочной передачей и навыками решения проблем.

Улучшенное обучение на основе открытий

Роберт Дж. Марзано (2011) описывает расширенное обучение по открытию как процесс, который включает в себя подготовку учащегося к задаче обучения по открытию, предоставляя необходимые знания, необходимые для успешного выполнения указанной задачи. При таком подходе учитель не только предоставляет необходимые знания, необходимые для выполнения задания, но также оказывает помощь во время выполнения задания. Эта подготовка и помощь учащегося может потребовать некоторого прямого наставления. "Например, прежде чем попросить учеников подумать о том, как лучше всего растянуть мышцы бедренной кости в холодную погоду, учитель может представить ряд уроков, которые разъясняют основные факты о мышцах и их реакции на изменения температуры". Еще один аспект расширенного открытия обучения позволяет учащемуся генерировать идеи по теме на пути, а затем студенты объясняют свои мысли. Учителю, который просит учеников создать свою собственную стратегию решения проблемы, могут быть предоставлены примеры того, как решать подобные проблемы перед задачей изучения открытий. "Ученик может подойти к началу занятий, чтобы решить первую задачу, и вслух рассказать о своих мыслях. Учитель может задавать вопросы студентам и помогать им сформулировать их мышление в общие руководящие принципы оценки, такие как "начните с оценки суммы наиболее высоких чисел с значением местоположения". Когда другие приходят в комнату и вслух решают свои проблемы, студенты могут создавать и проверять больше правил".