Конструкционистскоое обучение — это создание учащимися ментальных моделей для понимания окружающего мира. Конструкционизм выступает за ориентированное на учащихся обучение, основанное на открытиях , при котором учащиеся используют то, что они уже знают, для получения дополнительных знаний . Студенты учатся, участвуя в проектном обучении , где они устанавливают связи между различными идеями и областями знаний, которым помогает учитель посредством коучинга , а не с помощью лекций или пошаговых указаний . Кроме того, конструкционизм утверждает, что обучение может происходить наиболее эффективно, когда люди активно создают материальные объекты в реальном мире. В этом смысле конструкционизм связан с и основывается на эпистемологической теории когнитвного развития Жана Пиаже .

Сеймур Пейперт определил конструкционизм в предложении Национальному научному фонду , названном «Конструкционизм: новая возможность для начального естественнонаучного образования» следующим образом:

Слово «конструкционизм» является мнемоническим для двух аспектов теории научного образования, лежащих в основе этого проекта. Из конструктивистских теорий психологии мы рассматриваем обучение как реконструкцию, а не как передачу знаний. Затем мы расширяем идею манипулятивных материалов до идеи, что обучение наиболее эффективно, когда часть деятельности, которую ведёт учащийся, воспринимается им как создание значимого продукта .

Некоторые ученые пытались описать конструкционизм через формулу «обучения через создание», но, как утверждают Сеймур Пейперт и Идит Харель в начале книги «Определение положения конструкционизма», его следует считать «гораздо более богатым и многогранным, и гораздо более глубоким в своем последствия, которые могли бы быть переданы любой такой формулой .

Идеи Пейперта стали широко известны благодаря публикации его основопологающей книги «Мозговые бури: дети, компьютеры и мощные идеи» (Basic Books, 1980). Паперт описал детей, создающих программы на образовательном языке программирования Лого . В книге он сравнивал их обучение с жизнью в «математической стране», где изучать математические идеи так же естественно, как изучать французский язык, живя во Франции .

Принципы обучения

Конструкционистское обучение предполагает, что учащиеся делают собственные выводы, опираясь на творческие эксперименты и создания социальных объектов. Учитель-конструкционист берет на себя посредническую роль, а не обучающую. Обучение студентов «на месте» заменяется оказанием им помощи в понимании — и помощи друг другу в понимании — проблем на практике . Роль учителя – не лектор, а посредник, который обучает студентов достижению их собственных целей .

Проблемное обучение

Проблемное обучение — это конструкционистский метод, который позволяет учащимся изучать предмет, знакомя их с множеством проблем и предлагая им построить свое понимание предмета через эти проблемы. Такое обучение может быть очень эффективным на уроках математики, поскольку учащиеся пытаются решать задачи разными способами, стимулируя свой ум .

Следующие пять стратегий делают проблемное обучение более эффективным:

• Учебная деятельность должна быть связана с более широкой задачей. Более масштабная задача важна, поскольку она позволяет учащимся увидеть, что занятия могут быть применены ко многим аспектам жизни, и, как следствие, учащиеся с большей вероятностью найдут занятия, которыми они занимаются, полезными .
• Учащемуся необходимо помочь почувствовать, что он начинает брать на себя ответственность за решение общей проблемы .
• Для учащегося должно быть разработано аутентичное задание. Это означает, что оно должно соответствовать его когнитивным способностям и решаемой проблеме, настолько чтобы обучение воспринималось учащимся как ценное .
• Размышление над изучаемым материалом должно быть организовано так, чтобы учащиеся могли обдумать процесс изучения (а не только его предмет) .
• Нужно разрешать и поощрять учащихся проверять идеи, сравнивая их с различными точками зрения в разных контекстах .

Конструкционизм в общественных и естественных науках

Конструкционизм можно применить не только к математике, но, также, к общественным и естественным наукам. Например, вместо того, чтобы заставлять учащихся запоминать факты по географии, учитель может дать ученикам пустые карты, на которых показаны реки, озера и горы без надписей, а затем попросить учеников без помощи книг или карт расшифровать, где могут быть расположены крупные города. Для этого учащимся потребуется найти эти области, не используя подготовленные ресурсы, а вместо этого используя свои предварительные знания и способности к рассуждению.

— еще одно применение конструктивизма в социальных науках. Учащиемся могут посещать учреждения местного сообщества, чтобы понять и документировать свою историю, разрабатывать местные карты, используя такие инструменты, как OpenStreetMap , для обогащения цифровых карт и обсуждать цели и деятельность местных государственных учреждений, чтобы лучше понять политологию. Цифровое повествование использовалось в государственных школах Бангалора для развития у учащихся понимания общественных наук .

Конструкционизм и технологии

Пейперт был ярым сторонником внедрения технологий в классы, начиная с раннего использования языка Лого для обучения детей математике. Хотя конструкционизм, первоначальной, в основном использовался в преподавании естественных наук и математики (в форме исследовательской науки), можно утверждать, что он развился в другой форме в области медиаисследований, в которых студенты часто занимаются теорией и практикой СМИ одновременно в взаимодополняющей манере. Совсем недавно он закрепился в прикладной лингвистике в области овладения вторым языком (SLA). Одним из таких приложений стало использование популярной игры SimCity в качестве средства обучения английскому языку с использованием конструкционистских методов .

Начиная с 1980-х годов LEGO Group финансировала исследования исследовательской группы Пейперта в Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института, которая в то время была известна как «Группа эпистемологии и обучения». Когда в 1998 году LEGO запустила свою линейку игровых конструкторов LEGO Mindstorms Robotics Invention System , основанную на работе группы Сеймура, она получила разрешение использовать прозвище «Mindstorms» из названия книги Сеймура 1980 года. В проекте от LEGO Group деловые люди учатся выражать корпоративные проблемы и индивидуальность с помощью пластиковых кубиков .

С 2005 года существует инициатива OLPC , направленная на внедрение конструкционистского обучения на практике в развивающихся странах. Цель заключалась в том, чтобы предоставить ноутбуки стоимостью 100 долларов каждому ребенку в развивающемся мире .

Языки программирования

Ряд языков программирования был создан полностью или частично для использования в образовательных целях, чтобы поддержать конструкционистский подход к обучению. Эти языки динамически типизированы и являются рефлексивными . Среди них можно назвать:

• Logo — это мультипарадигмальный язык, который представляет собой более удобный для чтения программ диалект Lisp без скобок. Лого известен тем, что в 1980-х годах, благодаря ему, школьники младших классов знакомилась с черепашьей графикой . Его создателями были Уолли Фёрзег , и Пейперт.
• Smalltalk — объектно-ориентированный язык, разработанный и созданный в Xerox PARC командой под руководством Алана Кея .
• — это ранняя среда визуального программирования , позволяющая детям создавать игры и симуляции. Её разработал .
• Etoys - компьютерная среда, которая разрабатывается с 1990-х годов под руководством Алана Кея , в более поздний период — в рамках основанного им Исследовательского института Viewpoint, Она построена на основе инструмента разработки визуальных интерфейсов . Первоначально Etoys была ориентирована на обучение математике и естественным наукам в начальной школе.
• Physical Etoys — это расширение Etoys, которое позволяет управлять различными устройствами, такими как Lego NXT, Arduino Board, Sphero, Kinect, Duinobot, Wiimote и другими.
• Scratch - среда визуального программирования, разработанная в начале 21 века Lifelong Kindergarten Group MIT Media Lab под руководством ученика Пейперта . Как и Etoys, он основан на основе инструмента разработки визуальных интерфейсов Первоначально Scratch был разработан специально для улучшения навыков владения технологиями в центрах дополнительного образования в экономически неблагополучных сообществах .
• StarLogo был разработан в рамках программы подготовки учителей для детских приютов Массачусетского технологического института под руководством . Он сочетает в себе интерфейс блочного программирования с 3D-графикой и предназначен для программирования игр и игровых симуляций в средних щколах и профессиональных училищах.
• NetLogo был разработан Юрием Виленским. Этот язык был разработан для обучения детей вычислительному мышлению и мышлению. Он является расширением языка Logo позволяя работать одновременно с несколькими черепахами. NetLogo широко используется не только в среде школьного образования, но и исследователями, интересующимися концепцией агентного моделирования.
• Easy Java Simulations или Ejs или EJS был разработан компанией под руководством Франсиско Эскембре. Пользователь работает на высоком уровне абстракции, объявляя и реорганизуя уравнения и другие математические выражения, которые управляют симуляцией. Это - программное обеспечение для физического моделирования в средних школах и университетах.
• LEGO WeDo и LEGO MINDSTORMS EV3 — это графические языки программирования для детей от 7 лет, связанные с детскими конструкторами LEGO .
• Robot Emil – это конструкторский образовательный инструмент для детей. Он ориентирован на начальные школы и пошаговое обучение программированию.

Примечания