CC BY
22
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив. Серия В. Техника и технологии, т. XIV, ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017. Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIV., ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017.
ДИДАКТИЧЕСКИ ПРОБЛЕМИ ПРИ РЕАЛИЗИРАНЕ
НА АДАПТИВНО ЕЛЕКТРОННО ОБУЧЕНИЕ Тодорка Терзиева, Евгения Ангелова, Валя Арнаудова ПУ „Паисий Хилендарски", Факултет по математика и информатика
DIDACTIC PROBLEMS IN IMPLEMENTATION OF ADAPTIVE E-LEARNING Todorka Terzieva, Evgeniya Angelova, Valia Arnaudova Faculty of Mathematics and Informatics, Plovdiv University "Paisii Hilendarski"
Abstract
The purpose of this paper is to study and analyze the didactic problems which occur with implementation of adaptive e-learning. Discussed are the nature and purpose of adaptive learning. The methodological approaches are described in depth for applying of adaptation in the learning process. Didactic problems are discussed which occur with implementation of adaptive e-learning where the accent falls on the fact that for a learning process to be successful it is necessary to build an individual trajectory of the learning process. Beside that didactic technologies and the developed educational materials have to be conformed to different characteristics of the student as specific purposes, preferences, level of knowledge, cognitive opportunities, etc. and according to all that to use a suitable didactic strategy.
Key words: adaptive e-learning, adaptive learning system, personalization of education
Въведение
Теорията и практиката все още не са дали удовлетворителни отговори на някои важни въпроси, свързани с използването на съвременните технологии в образователен контекст. Първият въпрос е за специфичного педагогическо предназначение на технологиите, свързано с техните безспорни потенциални предимства пред традиционните образователни методи. В дебата за предназначението на технологиите в образователен контекст, Garrison и Anderson в своята книга „Електронното учене през 21-ви век" подчертават, че целта не е просто чрез тях да се осигури достъп до информация, защото „е невъзможно смислено да се усвои цялата информация, дори и в най-тясната научна област", а да се формират у студентите способност и стратегии за управление на този огромен в дълбочина и ширина обем от информация. (Garrison, 2003). В реализирането на тази цел преподавателите „осъзнават, че е необходимо създаването не просто на среда за учене, а създаването на такава среда, която ще провокира ученето как да се учи." В този смисъл приоритет в използването на технологиите за образователни цели е формирането на способност за критическо мислене и умения за самостоятелно насочване и управление на ученето.
В началото на 21-ви век се засилва интересът към образователните технологии, като се променят многократно аспектите на тяхното разглеждане. Започват да се разработват педагогически технологии, при които целите и дейностите на учебния процес се насочват не към преподаването, а към ученето. Сменя се парадигмата на обучение, като в центъра на процеса на обучение се разглежда студентът (обучаемият) с неговите индивидуални особености, качества, цели, поведение и др. За разлика от традиционните методически разработки, предназначени за преподавателя, педагогическата технология на обучение предлага модел на образователен процес, определящ структурата и съдържанието на дейностите на самите обучаеми.
Образователните технологии се отнасят само до онези технологии, които подобряват процеса на обучение и го правят по-ефективен. Технологията не се свежда единствено до техническите постижения, приложими и използвани в обучението, а се свързва и с психическите и педагогически теории за ученето, и с технологичните способности да се вземат от учителя педагогически аргументирани решения за организиране на ефективен процес на обучение. Образователните технологии подпомагат реализирането на основните концептуални идеи и достигането на поставени цели в процеса на обучение. В рамките на една или друга концепция се използват различни стилове на обучение.
Адаптивните образователни технологии възникват като резултат от активно използване на съвременните технологии за анализ на данни в сферата на образованието и са средство за управление на учебния процес (ВойЛе% 2009).
Недостатъчната информираност за реалното ниво на знания на учениците, както и естествените различия в техните възможности за усвояване на знания, са основна причина за възникване на адаптивни системи за обучение, основани на дидактическия принцип за индивидуализация в обучението. Този принцип трудно се реализира в традиционната класно-урочна форма на обучение.
Същност и цели на адаптивното електронно обучение
Адаптивното обучение е методология, при която периодично се идентифицират знания, стил на учене и след това се конфигурира специфично за нуждите на обучаемия множество от учебни ресурси, дейности и оценяване, което подпомага по-доброто усвояване на новите знания. (Kovacheva, 2012).
Целта на адаптивното електронно обучение (АЕО) е създаване на възможност на ученика в максимална степен да усвои предвидения учебен материал и да му предостави допълнителен материал, в зависимост от неговите интереси и възможности. Най-общо казано, предоставения адаптиран учебен материал трябва да постигне целите, поставени пред обучителния процес. Целта на АЕО на пръв поглед е една - да се усвои преподавания учебен материал в максимална степен, но целите на образованието са по-комплексни. Затова и адаптивността на системата се разпределя в няколко категории (Brusilovsky, 2003):
- Усвояване на учебния материал в максимална степен;
- Задоволяване на интересите на обучавания;
- Развиване на лични качества и способности на обучавания;
- Цели от психологически и социален характер.
Целта на адаптирането на системите за електронно обучение, независимо от типа адаптация, е да се осигури ефективно обучение като се предостави възможност за общуване на обучаемите със среда, отговаряща на техните нужди, поведение и знания. Изключително важна задача е моделирането на връзката между учебните материали и ресурси, стила на учене, оценяването и усвояването на новите знания (ЯаЬпеу, 2014).
Адаптивните и индивидуализиращи концепции са подробно разгледани и дефинирани от Brusilovsky (Brusilovsky, 2003).
По своята същност идеята за адаптивното обучение не е нова. Нейното начало може да се търси още в трудовете на Скинер и Краудер. През годините тази идея непрекъснато
е разширявана и обогатявана успоредно с развитието на информационните технологии. С навлизането на електронното обучение се прилагат различни идеи за реализиране на адаптивно обучение - от пълен контрол на учебния поток до концепцията за адаптивно управление, която предоставя богата информация и диагностични материали, за да се подпомагат обучаемите да вземат ефективни решения за собственото си обучение (Kozlowski, 2008).
Адаптивното електронно обучение е метод за създаване на образователен опит за обучаемите и преподавателите, основан на периодично конфигуриране на множество от елементи по специфичен начин, подпомагащ по-доброто усвояване (Burgos, 2007).
Под адаптивност в обучението в съвременното научно понятие се разбира индивидуализация на процеса на обучение на основата на създаване на електронни курсове, отчитащи индивидуалните особености на обучаемите, в това число психологически особености, ниво на първоначалните знания, степени на възприемане, а също и индивидуални цели и задачи на обучението (Brusilovsky, 2012). Адаптацията може да се разглежда като адаптивно планиране (статична адаптация) и адаптивно взаимодействие или динамична адаптация. Реализирането на адаптивно планиране при обучение на студенти на етапа на подготовка на индивидуализирани учебно методически материали позволява да се реализира адаптация както на група студенти, така и на отделен студент, който се обучава по индивидуален учебен план. В процеса на информационното взаимодействие при динамичната адаптация се осъществява както изменение на съдържанието, така и на формите и начините на представяне на учебно-методичните материали и цялостно управление на адаптивността на системата за всеки студент.
Методически подходи за прилагане на адаптация в учебния процес
В съвременните теории за адаптивно обучение (Mоdritscher, 2004) има четири подхода за прилагане на адаптация в учебния процес:
1) макро-адаптивен подход (macro-adaptive) - персонализирането на учебните материали и тяхната последователност спрямо обучаемите се провеждат на т. нар. макро ниво. Учащите са групирани и класифицирани по класове или курсове. В рамките на този подход изборът на учебни дейности зависи от учебните цели, като се компенсират слабостите на учащите или се развиват нови умения и способности у тях (Corno, 1986). При това обучение се избират няколко компонента, които определят водещата линия за процеса на електронно обучение, базирана на профила на обучаемия;
2) подход, базиран на способности (aptitude-treatment interaction approach) -взаимодействие на нагаждане - обучение, при което се предлагат различни типове обучение и / или медия, отговарящи на способностите на обучаемите. Има за цел да адаптира инструкционни стратегии за обучение, съгласно способностите на обучаемите.
%зи подход предлага различни видове инструкции или дори различни видове медии за различните студенти. От направените проучвания, за да се намерят връзките между обучение и способности, са обобщени следните важни класове характеристики на обучаемите: интелектуални способности, когнитивни стилове, стилове на учене, предишни знания, тревожност, мотивационни постижения, самостоятелна ефективност. Snow (Snow, 1980) определя три нива на контрол - пълна независимост, частичен контрол в рамките на даден сценарий на задача, фиксирани задачи с контрол на темпото. Проучванията показват, че успехът на различните нива на обучение е силно зависим от способностите на обучаемите, например подобре е да се ограничи контролът за студенти с ниски предварителни познания.
1) микро-адаптивен подход (micro-adaptive) - има за цел да адаптира процеса на обучение на микро ниво, като диагностицира нуждите на обучаемия по време на самото обучение.
При този начин на обучение първоначално се наблюдава поведението на обучаемите при изпълнение на специфични образователни задачи и след това се адаптира самото
49
обучение към обучаемите, основавайки се на количествен анализ. Подходът се прилага чрез проследяване на поведението и изпълнението на задачите от потребителя като грешни отговори, латентни отговори, емоционални състояния и др., които могат да бъдат използвани за оптимизиране на обучението.
Адаптивното електронно обучение по отношение на този подход може да бъде разделено на две основни части: първата част може да се характеризира като диагностичен процес и оценка характеристиките на обучаемите, напр. способности или предварителни знания, и индекси на задачата като трудност, структура, съдържание и др. Втората част на микро-адаптивния подход може да бъде описана като препоръчителен процес на оптимизиране на взаимодействието между учащия и задачата като системно адаптиране към съдържанието и последователността на учебното съдържание. Необходимо е да се определи стратегия за избор на оптималната стойност на инструкциите и времето за постигане на дадена цел.
2) конструктивистки подход за съвместна работа (constructivist collaborative) -насочен е към това как една електронна система за обучение може да бъде интегрирана в учебния процес. При този метод обучаемият играе активна роля в процеса на обучение, изграждайки собствените си знания чрез опит в контекст на дадена област. Това обучение е фокусирано към естествения начин на учене, при което обучаемите споделят опита и знанията помежду си.
Независимо от различните подходи, отправна точка при реализиране на адаптивното обучение е студентът с неговите индивидуални особености: природни дадености и способности, характерът на протичане на мисловните процеси; ниво на знания и умения; работоспособност, степен на познавателна и практическа независимост и активност; степен на развитие в обучението и т.н.
Дидактически проблеми при реализиране на АЕО
Създаването на адекватна методика за реализация на АЕО е свързана с два основни проблема - използване на педагогическа технология за планиране на образователна траектория и създаване на сложен модел за оценка на студента. Повечето „адаптивни приложения" прилагат по същество адаптивен подход единствено от гледна точка на измерване на знанията на обучаемите, без възможност за диагностициране на когнитивното ниво, характерът на протичане на мисловните процеси, работоспособност, степен на познавателна и практическа независимост и активност и др. Пример за такъв слабо адаптивен подход е изпит (тест), според резултатите от който системата за АЕО определя какво учебно съдържание да бъде предложено на студента по-нататък (Arnaudova, 2016). При този подход почти не се предоставя персонализация и липсва създаване на индивидуален профил (извличане на знания от големи обеми данни). Създаването на модел за оценка на когнитивните качества и способности на студент е свързано с редица проблеми и от технологично естество. От гледна точка на педагогическата диагностика е изключително важно определянето на максимално точни критерии за оценка на постигнатите резултати. Тези критерии трябва да са съобразени с таксономиите на когнитивните процеси на мисленето.
Един от най-важните проблеми при реализиране на АЕО e свързан със самостоятелно формиране на образователна траектория в съответствие с персоналните си желания и способности, включващи ниво и качество на първоначална подготовка. Решаването на този проблем изисква преминаване през следните дадактически етапи:
♦♦♦ Диагностика на целите на обучението - цели, които са свързани с конкретните резултати от обучението, зададени „от обучаемия" (какви знания, умения и компетентности трябва да усвои, какъв опит трябва да получи). Тези диагностични цели са различни от целите „на преподавателя" (знания, които трябва да бъдат преподавани), които са характерни за традиционната методика на преподаване.
♦♦♦ Задължителна постепенна рефлексия на студента (и преподавателя), т.е. корелация
на достигнатите резултати с предварително планираните, (само)оценка и при необходимост корекция, насочена към преодоляване на различията между достигнатите и планираните резултати от обучението.
Съществува противоречие между стремежа към по-добра и по-дълбока рефлексивна оценка и недостатъчно развития механизъм за рефлексивен контрол. Това е свързано и с отношението към собствения опит, разбиране и осъзнаване на реалния смисъл на самостоятелното образователно и професионално израстване.
Друг съществен проблем при осъществяване на АЕО е свързан с осигуряване на обучение, което осъществява дидактическите принципи - самостоятелност, активност, индивидуализация, систематичност, последователност и достъпност на технологиите на обучение.
Активността тук се разглежда като способност на личността за самостоятелно усвояване на нови знания и умения. Реализацията на този принцип е свързана с наличието на мотивация за промяна на собственото поведение в съответствие с новата среда, наличие на минимален обем знания и умения, необходими за ориентиране в новата педагогичеса среда, и изработване на адекватно поведение.
При реализиране на самостоятелност и индивидуализация е необходимо разбиране за активната роля при избор на стратегия и методи на работа за достигане на предварително дефинираните цели и задачи и прогнозируемите резултати от обучението.
Реализирането на принципа на индивидуализация в обучението е свързано със създаване на програми, които носят ярко изразен индивидуален характер и в същото време са инвариантни относно структурата, съдържанието и реализацията им в технологичните модели. Съдържателната адаптация изисква предоставяне на функционално ориентирани образователни материали, създаване на вариативни учебни планове и програми с цел развитие на нов тип обучение. Тук трябва да споменем и новата роля на преподавателя като консултант (тютор), който указва учебно-методическа помощ на всички етапи при усвояване на образователните програми.
Достъпността от една страна може да се разглежда като противоречие между нивото на знания, умения и компетенции на обучаемите и новите познавателни задачи, които трябва да преодоляват. От друга страна новите образователни и информационни технологии, които се използват в съвременните среди за адаптивно обучение, изискват сериозна предварителна подготовка относно разработването на учебните материали и реализиране на интерактивно и развиващо обучение.
Друг изключително важен психолого-педагогически принцип е развитие на творческия потенциал на всеки човек и създаване на възможности за развитието му. АЕО позволява да бъдат преодолени наложените стереотипи на обучение и да се изгради гъвкавост на мисленето.
Заключение
Адаптивното електронно обучение има редица предимства в сравнение с традиционната форма на обучение, като някои от тях са:
♦♦♦ методи за изграждане на гъвкава индивидуализирана траектория на обучение и индивидуално темпо на обучение;
♦♦♦ елементи на планиране на хода на обучението от самите обучаеми; ♦♦♦ диагностичен контрол на траекторията на обучение и корекция в съответствие с индивидуалните особености;
♦♦♦ създаване на специализирани учебни материали за самостоятелна работа; ♦♦♦ динамичен състав на учебните групи и гъвкаво съчетаване на индивидуални и групови форми на учебна дейност.
Благодарности
Настоящата разработка е финансирана от научен проект ИТ15-ФМИИТ-004 към Фонд „Научни изследвания" на ПУ „Паисий Хилендарски".
Литература
Arnaudova, V., Terzieva, T., Rahnev. (2016) A. A methodological approach for implementation of adaptive e-learning. CBU International Conference Proceedings, Prague, Czech Republic, v. 4, pp. 480-487.
Bontchev B., Vassileva D. (2009) Adaptive courseware design based on learner character, Proc. of Int. Conf. on Interactive Computer Aided Learning (ICL2009), 23-25 Sept., Villach, Austria, pp. 724-731.
Brusilovsky, P. (2012) Adaptive Hypermedia for Education and Training. In: Adaptive Technologies for Training and Education, Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 4668. ISBN: 9780521769037.
Brusilovsky P., Paylo. (2003) Adaptive and Intelligent Web-based Educational Systems, International Journal of Artificial Intelligence in Education, vol. 13, pp. 156-169.
Burgos, D., Tattersall, C., et al. (2007) Representing adaptive and adaptable units of learning. How to model personalized eLearning in IMS Learning Design, Computers and Education: E-learning - From Theory to Practice, Germany: Kluwer, pp. 41-56.
Corno, L., Snow, E. (1986) Adapting teaching to individual differences in learners. In M. C. Wittrock (Ed.), Third handbook of research on teaching (pp. 605-629), 1986, Washington, DC: American Educational Research Association.
Garrison, D., Anderson, T. (2003) E-learning in the 21st century: A framework for research and practice. London: Routledge/Falmer.
Kozlowski, S., Bell, B. (2008) Team learning, development, and adaptation. Group learning, pp. 15-44.
Kovacheva, E. (2012) Adaptive e-learning systems, PhD Thesis for awarding scientific and educational degree „Doctor", Sofia University, Sofia.
Mоdritscher, F., V. Garcia-Barrios, C. Gutll. (2004) Enhancement of SCORM to support adaptive E-Learning within the Scope of the Research Project AdeLE. In proceedings of E-Learn.
Rahnev, А., Pavlov, N., V Kyurkchiev. (2014) Distributed Platform for e-Learning - DisPeL, European International Journal of Science and Technology (EIJST), Vol. 3, No. 1, pp. 95-109.
Snow, E. R. (1980) Aptitudes, learner control and adaptive instruction. In journal Educational Psychologist, vol. 15, pp. 151-158.
За авторите
Доц. д-р Тодорка Терзиева, катедра „Софтуерни технологии", Факултет по математика и информатика, ПУ „Паисий Хилендарски", e-mail: dora@uni-plovdiv.bg
Доц. д-р Евгения Ангелова, катедра „Компютърни технологии", Факултет по математика и информатика, ПУ „Паисий Хилендарски", e-mail: eangelova@uni-plovdiv.bg
Валя Арнаудова, докторант към катедра „Компютърни технологии", Факултет по математика и информатика, ПУ „Паисий Хилендарски", e-mail: valiaar@abv.bg
