Компьютерные программы обучения школьников чтению в современных зарубежных исследованиях

 

Компьютерные технологии в обучении только становятся предметом мирового научного исследования. Естественной причиной этого является то, что уровень развития этих технологий не позволял разрабатывать такие компьютерные программы до недавнего времени. Однако скорость их развития постепенно увеличивается, а значит и возрастает интерес к областям применения этих технологий.

Отечественные научные разработки в данном направлении исследований представлены пока в очень небольших количествах. Зарубежных исследований, напротив, много больше. Обучающие компьютерные технологии интересуют ученых разных стран уже более 20 лет (Германия, Англия, Греция, США). В этих странах компьютерные технологии используются при обучении школьников в таких областях знаний как математика, география, письмо, чтение и т. д. Интересно отметить, что разнообразны как предметные области обучения, так и характеристики учеников, для которых разрабатываются программы — дети с нормальным развитием и с отклонениями в развитии (нарушение слуха, дис­лексия, умственное недоразвитие, аутизм и т. д.), дети из среднеобеспечен­ных семей или из бедных районов, малолетние преступники и т. д.

Целью данной статьи является описание зарубежных компьютерных программ, которые разрабатывались для обучения школьников или дошкольников различным навыкам чтения на их родном языке. Термин «обучение» в настоящей работе объединяет в себе два иностранных слова — «instruction» и «intervention» — которые дословно можно перевести как «инструкция, команда, обучение» и «интервенция, вмешательство ». При заметной разнице в переводе оба слова несут в себе одну общую составляющую — они характеризуют процесс, инициируемый кем-то со стороны, с целью изменения каких-либо признаков у субъекта. Но если в первом случае это изменение происходит за счет добавления чего-то нового, то во втором — это замещение старых характеристик на новые. Подтвердить такой перевод можно, проследив, в каких исследованиях применяется тот или иной термин. Если авторы работы используют термин «instruction», то, скорее всего, исследование проводится в обычной школе, и компьютерная обучающая программа используется как альтернативная версия традиционных уроков с учителем чтения. А если «intervention» — то, для исследования отбираются испытуемые, подходящие под определенные критерии (например, самые низкие результаты по тестам чтения), и целью исследователя становится уже не заменить школьные занятия, а дополнить их, скорректировав уровень развития отстающих навыков.

Кроме этого, обращает на себя внимание еще одна особенность интересующих нас исследований. В заголовках статей чаще всего используется лишь общее слово «reading» (перевод — «чтение»). Однако, зависимой переменной становятся уже более конкретные навыки — звуковой анализ, скорость чтения текста, аккуратность декодирования букв, слогов и слов, понимание прочитанного и т. п. Все люди знают, что значит читать или, по крайней мере, они так считают.

Многие исследователи уже приняли общую точку зрения, из каких навыков и подпроцессов состоит чтение. В общих чертах чтение — это декодирование и понимание прочитанного. Однако на вопросы, что считать главным в чтении, и чему человек учится, когда учится читать, даются довольно разнообразные ответы. С этим множеством ответов и связано разнообразие тренируемых навыков с помощью компьютерной обучающей программы.

Вторая причина заключается в самой сути компьютерного обучения — все сложные процессы должны быть поделены на наиболее простые составляющие, чтобы иметь возможность отслеживать более мелкие шаги в овладении чтения.

Еще одной характеристикой компьютерных обучающих программ является то, что программа имеет возможность автономно отслеживать получаемые результаты (например, ошибки) и подстраивать под них дальнейшую коррекционную работу. Таким образом, обучающая программа преобразуется и становится индивидуально ориентированной, иначе говоря, адаптированной. Эта характеристика подводит нас к другой особенности исследований эффективности использования компьютерных программ в обучении. Просмотрев существующие в данной тематике статьи, можно отметить, что для обозначения компьютерной программы исследователи чаще всего используют один из двух терминов — «computer-based» или «computer-assisted». Разница между ними на первый взгляд не видна, однако, если присмотреться к сути самих программ, то можно увидеть следующее. В первом случае ребенок самостоятельно занимается один на один с компьютером, а во втором — к занятиям присоединяется учитель, который не только помогает с техническими вопросами, но и контролирует сам процесс обучения, время выполнения упражнения, дает обратную связь в случае правильных и неправильных ответов, изменяет уровень сложности предлагаемых заданий. При этом, сам дидактический материал (например, буквы/слоги или текст рассказа) предъявляется на компьютере. Другими словами, в первом случае компьютерная программа — это основа обучения, а во втором — компьютер лишь помогает в обучающем процессе.

Спор о том, какой из этих двух вариантов лучше, до сих пор не привел к единому мнению. Несомненно, что использование компьютерных технологий в учебном процессе имеет много преимуществ. Одни из самых важных — возможность получения индивидуальной обратной связи незамедлительно, уже во время чтения текста (правильное произношение или значение неизвестного сложного слова), возможность обучения в своем темпе (например, неограниченное повторение пройденного материала или изменение уровня сложности упражнения в соответствии с результатами). Конечно, можно сказать, что те же самые возможности есть у ребенка и при обучении в школе, однако, это не совсем так. Учитель не может долго останавливаться на одном и том же материале, если уже весь класс, кроме одного ученика понял тему. Можно также сказать, что такого или даже лучшего эффекта можно добиться при индивидуальном обучении ребенка с учителем. Однако, такой вид обучения доступен не каждому, оно требует больших ресурсов, которые не все могут осуществить. Самостоятельное обучение с помощью компьютерных программ позволяет решить многие из возникающих вопросов, одновременно не растрачивая большие средства на индивидуальный подход. Компьютерные программы также могут быть высоко востребованы для обучения детей со специфическими психологическими отклонениями, обучение которых с помощью учителя сильно затруднено (например, для детей с аутизмом [Whitcomb, 2011; Extending Research on, 2011]).

Набирают обороты исследования обучения чтению с помощью компьютерных программ. В научных журналах по психологии, педагогике или образовательным технологиям можно найти множество работ на эту тему. И это не только описание пилотных экспериментов и разработанных приложений. В настоящее время уже накопилось большое количество мета-анализов этих исследований, которые позволяют взглянуть на эффективность компьютерных обучающих программ в целом. Такие работы имеют большое значение для теории и практики обучения. В них авторы анализируют кратковременный и долговременный эффект обучения по нескольким программам сразу, отмечая специфические особенности каждого эксперимента (независимые переменные — язык обучения, возраст и характеристика обучающихся, длительность и частота обучения; зависимые переменные — звуковой анализ, связь букв и звуков, словарный запас, понимание прочитанного и т. п.).

В качестве примера проанализируем работу H. Block, R.Oostdam, M.E. Otter и M. Overmaat «Computer-Assisted Instruction in Support of Beginning Reading Instruction: A Review» («Компьютерное обучение как поддержка начального обучения чтению: обзор») [Computer-Assisted Instruction in, 2002]. В ней рас­
смотрены 42 исследования, опубликованные с 1990 по 2000 годах. Все исследования были оценены по 18 критериям (переменным) — тем основным момен­

там, которые позволяют сравнить сразу несколько программ между собой, не вникая в подробности содержания всех заданий. См. табл. 1

Таблица 1

Переменные для метаZанализа исследований

№	Переменные	Шкала оценивания
1	Год публикации	Числовая шкала
2	На каком языке проводилось обучение?	0. Другой 1. Английский
3	Схема эксперимента	0. Только эксперимент 1.  Экспериментальная и контрольная группы без пре-тестирования 2.  Экспериментальная и контрольная группы с пре-тестированием
4	Оценка испытуемых (контроль эффекта)	1. Блоковая рандомизация 2. Рандомизация на уровне субъектов 3. Случайная выборка на уровне групп 4. Сравнение 5. Внутригрупповой план 6. Другое или без контрольной группы
5	Условия	Текст
6	Размер контрольной группы	Количество детей
7	Размер экспериментальной группы	Количество детей
8	Характеристика выборки	0. Нормальное развитие/в группе риска; 1. дислексия/трудности в обучении
9	Средний возраст испытуемых	В месяцах
10	Тип экспериментальной программы	0. Звуковой анализ 1. Чтение слов с обратной связью 2. Чтение появляющихся слов 3. Чтение текста с обратной связью 4. Чтение с прослушиванием 5. Другое или смешанный тип
11	Общее время исследования	Количество недель
12	Длительность и частотность сессий обучения	Количество часов
13	Зависимая переменная	0. Фонологические навыки 1. Знание букв 2. Правильность узнавания слов 3. Скорость узнавания слов 4. Правильность чтения текста вслух 5. Скорость чтения текста вслух 6. Смешанная
14	Тип пост-тестовой оценки	0. Наблюдение 1. Полученный балл/балл с поправкой на ковариат
15	Размер эффекта пре-теста	Числовая шкала
16	Стандартная ошибка размера эффекта пре-теста	Числовая шкала

В таблице представлен список переменных, по которым сравнивались и оценивались программы. Большая часть такого типа исследований проводилась в США и Нидерландах. Чаще всего в эксперимент включалась контрольная группа, и оценивались претестовые показатели. Размер выборки в основном небольшой — 35 детей на каждую группу в среднем. Чаще всего проводили обучение либо с детьми с нормальным развитием, либо в группе риска, либо с диагнозом дислексия. Средний возраст испытуемых — 8,5 лет. Наибольшее внимание уделялось звуковому анализу, чтению единичных слов, чтению текста (в убывающем порядке по популярности). В среднем общая длительность обучения составляла 12 недель.

Оценивая эффективность компьютерных программ, авторы статьи отметили, что средний размер эффекта обучения младших школьников с их помощью небольшой — 0,19 ± 0,06. Этот показатель был рассчитан по специальной формуле, в которой размеры эффекта были получены для разных навыков чтения (звуковой анализ , словарный запас и т. д.). Однако, несмотря на такую маленькую эффективность, уверенность в том, что данная область исследований все же заслуживает научного внимания, не покидает многих исследователей.

Практически у всех анализируемых экспериментов существуют свои слабые стороны и ограничения (маленький размер выборки, отсутствие контрольной группы и т. д.), что дает надежду на поиски лучшего решения задачи компьютеризированного обучения чтению.

Анализ зарубежных работ в области компьютерного обучения чтению дошкольников и школьников различным навыкам чтения, проведенных за последние 5 лет (2008—2013 гг.), позволил найти ответы на следующие вопросы:

•   На каком языке, и для каких детей создавались компьютерные программы обучения?

•   Как долго и как часто проводилось обучение с помощью компьютерных программ?

•   Какие навыки обучения лежат в основе каждой методики, и какие задания использовались для тренировки этих навыков?

•    Какой получался эффект от использования данных программ в обучении различным навыкам чтения?

Чтобы найти интересующие нас статьи мы воспользовались допуском к 3 базам данных иностранной научной литературы — «SAGE — Humanities and Social Sciences», «ScienceDirect — Elsevier» и «SpringerLink — Springer». Нас интересовали статьи, объединяющие в себе три ключевые фразы: «компьютеризированное обучение», «чтение» и «школа». Запросы на поиск необходимых статей были следующими:

1    запрос: reading AND (computer- assisted OR computer-based) AND (instruction OR intervention) AND (primary OR elementary)

2    запрос: «computer-assisted reading instruction elementary school»

3    запрос: computerized AND reading AND instruction AND elementary AND school

Также были указаны ограничительные критерии — года публикации (2008—2013) и тип публикации — статьи.

В результатах поиска оказалось огромное количество статей (около
2000). Из этого списка были удалены статьи, относящиеся к презентациям на конференциях и семинарах, являющиеся описанием проведенных тематических встреч, представляющие из себя мета-анализ других работ на эту тему, или связанные с медициной. Также были исключены исследования компьютеризированного обучения, направленные не на чтение, а на другие предметные области; исследования интервенции в обучение чтению, но не включающие компьютеризированные программы; компьютеризированная программа для чтения, но направлена не на обучение, а только на оценку навыка. После этапа отбора в фокусе внимания осталось 15 статей. Анализ этих работ позволил составить таблицу с описанием 17 компьютерных программ, которые были использованы в исследованиях, и соответствовали всем первоначально заявленным критериям. (см. таблицу 2).

Анализ материалов показывает, что большинство программ разработано для обучения чтению на английском языке. (см. схему 1)

В большинстве случаев компьютеризированные методики обучения навыкам чтения в зарубежных исследованиях создавались для детей начальной (1—3 классы) и средней школы (4—6 классы), т. е. для детей от 7 до 12 лет.

Практически все исследования, включенные в наш анализ, содержали экспериментальное обучение детей, у которых были различные проблемы с чтением. Исключение составляет

Среднее общее время обучения — 33 занятия (от 4 до 112 недель), а средняя длительность каждого занятия — 41 минута (от 15 до 120 минут).

Среди целевых навыков обучения с помощью компьютеризированных программ чаще всего встречаются фонематический слух, звуковой анализ, озвучивание букв, слогов и слов и понимание прочитанного.(см. схему 3).

Представим упражнения, которые предлагаются ученикам в процессе работы с компьютерными программами, и сделаем заметки по поводу того, к каким зависимым переменным обучения можно отнести то или иное задание (см. таблицу 3).

Таблица 3

Содержание основных заданий в 17 компьютерных программах обучения чтению

Последний вопрос — эффективность компьютерных программ для обучения навыкам чтения. Проанализированы размеры эффекта обучения при использовании каждой программы. В результате обзорного анализа выявлен следующий разброс размеров эффектов обучения чтению компьютеризированным способом: от -0,3 до 6,96, со средним значением в 0,89. Для более точных показателей необходимо проводить специальный статистический мета-анализ, однако, даже таких вычислений достаточно, чтобы убедиться, что эффективность компьютерных программ довольно высока. В любом случае, при сравнении эффектов обучения традиционным способом (групповое школьное обучение с учителем) и обучения с помощью компьютерных программ коэффициенты компьютеризированных методик всегда выше первых как при проведении пост-тестов сразу же после обучения, так и через год.

Итак, описанные выше методики для обучения детей чтению являются компьютерными программами, которые использовались в зарубежных исследованиях за последние 5 лет. В рамках данной работы мы проанализировали их по нескольким параметрам — язык обучения чтению, возраст и характеристики учащихся, длительность и частотность обучения и целевые навыки обучения. Представлены те разделы рассматриваемых статей, в которых давались конкретное описание программ и содержание упражнений. Помимо этого от нашего внимания не ушли размеры эффектов обучения с помощью компьютерных программ, которые были вычислены авторами интересующих нас работ.

Одним из ограничений настоящей работы является то, что нами были охвачены только 3 базы данных научной литературы. Это означает, что есть вероятность, что рассмотрен не полный список программ. Другое ограничение работы — отсутствие углубленных статистических расчетов эффективности компьютеризированных методик обучения. Также в целях знакомства с этой малоизученной в России областью научного исследования было бы интересно расширить временные границы публикаций (например, последние 10 лет). Данные недостатки могут быть преодолены в последующих публикациях, которые были бы чрезвычайно полезны для развития этого научного направления в нашей стране.

Еще раз подчеркнем, что компьютерные программы, разрабатываемые для обучения детей чтению, показывают устойчивые эффективные результаты. Этот факт и то, что уровень современных технологий уже позволяет разрабатывать качественные адаптируемые программы обучения, делает эту научную область заманчиво потенциальным направлением исследований в ближайшем будущем.