CC BY
11
REFERENCES
1. Klimenko, A., Kalashnik, E. and Yani, A. (2018), "Research of motor characteristics of a healthy lifestyle of students in higher education as a determinant of their competitiveness", Promising directions in the field ofphysical culture, sports and tourism of agricultural universities in Russia: Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Orel, pp. 308-312.
2. Klimenko, A., Pecherskiy, S. and Plotnikov, E. (2019), "The problem of maintaining the contingent involved in sports", Physical Culture and Health, No. 3, pp. 140-141.
3. Kuznetsova, Z. and Udovitskay, L. (2020), "Organization of distance classes in physical culture for students in high school", Physical culture and sport in higher educational institutions: actual issues of theory and practice: collection of articles based on the materials of the national scientific and practical Conference, Krasnodar, pp. 862-869.
4. Tararina, Yu. and Kulikova, I. (2020), "Formation of students motivation to a healthy lifestyle", Physical culture and sport in higher educational institutions: actual issues of theory and practice: collection of articles based on the materials of the national scientific and practical Conference, Krasnodar, pp. 653-659.
5. Kharkovskaya, A. and Usenko, A. (2017), "Identification of factors to reduce motor and social activity of students. Problem Solving Methods", Advances in modern science and education, No.4, pp. 47-49.
Контактная информация: pechorin.s@list.ru
Статья поступила в редакцию 31.05.2021
УДК 37.013.32
ДИДАКТИЧЕСКАЯ ТОПОГРАММА КАК МЕТОДИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ
Андрей Николаевич Печников, доктор педагогических наук, доктор технических наук, профессор, Инна Григорьевна Лурье, доктор педагогических наук, профессор, Юлия Сергеевна Остроумова, кандидат педагогических наук, доцент, Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного, Санкт-Петербург
Аннотация
Предложено методическое средство сравнения результатов применения альтернативных технологий обучения в отношении имеющегося контингента обучающихся. Определены цели, концептуальные основания построения и структура дидактической топограммы. Представлена процедура ее построения и методика применения в целях решения задач проектирования процесса подготовки военнослужащих. Приведены примеры построения дидактических топограмм и их использования для оценки целесообразности внедрения той или иной из альтернативных технологий обучения.
Ключевые слова: дидактическая топограмма, технология обучения, уровень обученности, уровень учебной мотивации.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2021.7.p280-287
DIDACTIC TOPOGRAM AS METHODOLOGICAL TOOL FOR DESIGNING THE
LEARNING PROCESS
Andrey Nikolaevich Pechnikov, the doctor ofpedagogical sciences, doctor of technical sciences, professor, Inna Grigorievna Lurie, the doctor of pedagogical sciences, professor, Yuliya Sergeevna Ostroumova, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Military Order of Zhukov and Lenin Red Banner Telecommunications Academy named after the Soviet Union Marshal S.M. Budyonny, St. Petersburg
Abstract
The methodological tool for comparing the results of the use of alternative learning technologies in relation to the existing contingent of students is proposed. The objectives, the conceptual foundations of the construction and the structure of the didactic topogram are defined. The procedure of its construction and the methodology of its application in order to solve the problems of designing the process of training military personnel is presented. Examples of the construction of didactic topograms and their use to assess the feasibility of implementing one or another of the alternative learning technologies are given.
Keywords: didactic topogram, training technology, level of training, level of educational motivation.
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование процесса обучения по новой рабочей программе учебной дисциплины или рабочей программе новой учебной дисциплины в военном вузе обычно не предполагает разработки оригинальных педагогических технологий. Чаще всего содержание такого проектирования ограничивается тем, что в отношении каждого указанного в программе вида занятия осуществляется выбор из рассматриваемого множества альтернативных образовательных технологий той, которая наиболее полно соответствуют учебным целям проектируемого занятия, стилю деятельности тех обучающих, которые будут реализовывать образовательный процесс, и характеристикам того контингента обучающихся, в отношении которых этот процесс будет реализовываться. При таком подходе к проектированию характеристики образовательного процесса делятся на детерминированные и вариативные.
К детерминированным характеристикам обычно относят:
1) регламент организации и реализации образовательного процесса,
2) цели обучения и воспитания,
3) формальный общественный статус обучающихся и т.п.
Детерминированные характеристики изменениям не подлежат. Поэтому при проектировании образовательного процесса их можно только учитывать.
Число вариативных характеристик образовательного процесса велико, а их влияние на результаты обучения различно. Поэтому при проектировании образовательного процесса целесообразно сосредоточиваться на изменении тех его вариативных характеристик, которые, во-первых, оказывают доминирующее влияние на результаты обучения, а, во-вторых, могут быть отнесены к числу управляемых. В свою очередь, управляемые характеристики делят на непосредственно управляемые и слабо управляемые. в число непосредственно управляемых входят те характеристики, которые могут быть изменены без привлечения к этим изменениям обучающихся, а в число слабо управляемых - те характеристики, изменить которые можно только изменяя самих обучающихся. При проектировании образовательного процесса к числу тех непосредственно управляемых характеристик, которые оказывают доминирующее влияние на результаты обучения, обычно относят дидактическую систему, определяющую схему взаимодействия обучающего и обучающихся в процессе обучения, и технологию обучения, реализуемую в избранной дидактической системе. На изменении этих характеристик и сосредоточиваются основные усилия проектировщиков.
АКТУАЛЬНОСТЬ
В качестве теоретического базиса описываемого подхода к проектированию процесса обучения выступает теория педагогических систем В.П. Беспалько [1], в которой вводятся термины «уровень усвоения» и «дидактическая система». Уровень усвоения -это «степень овладения содержанием обучения, измеритель достигнутого в обучении мастерства овладения деятельностью, представленной в данном содержании обучения; характеризует трудность решаемых человеком задач». Дидактическая система - это «определенным образом структурированная совокупность средств и принципов управления
познавательной деятельностью каждого отдельного учащегося данной учебной группы» [2]; «схема взаимодействия обучающего и обучаемых в процессе обучения, которая определяет каналы связи между ними и адресность информации, передающейся по этим каналам» [3].
Апробированная процедура рассматриваемого варианта проектирования образовательного процесса включает выполнение следующих операций:
1) формулировку цели учебного занятия в уровнях усвоения В.П. Беспалько (знания-знакомства, знания-копии, знания-умения (навыки), знания-трансформации) [1];
2) выбор в соответствии с данными теории педагогических систем [1] той дидактической системы (традиционная, малая группа, репетитор и т.д.), которая будет реализо-вываться в процессе проведения проектируемого учебного занятия;
3) выбор из рассматриваемого множества образовательных технологий той, которая, по мнению проектировщика образовательного процесса является наиболее предпочтительной;
4) конструирование процесса проведения учебного занятия в соответствии с избранной технологией обучения и разработка частной методики его проведения;
5) практическая реализация частной методики проведения учебного занятия. В приведенном ряду операций наиболее неопределенна операция выбора образовательной технологии.
Неопределенность этой операции может быть легко исключена, если проектировщик (преподаватель) рассматривает только лично им апробированные технологии. Однако такой подход минимизирует число альтернативных технологий, чем снижает вероятность выбора действительно эффективного варианта. При этом расширение числа альтернативных технологий до того максимума, который Г.К. Селевко приводит в «Энциклопедии образовательных технологий» [4], также не обеспечивает адекватный выбор, поскольку данные о сравнительной результативности описанных в [4] технологий отсутствуют. Соответственно процедура выбора из большого числа образовательных технологий искомого варианта может осуществляться только на основе субъективных предпочтений проектировщика, что также не обеспечивает выбор действительно эффективного варианта.
В качестве методического средства объективизации операции выбора внедряемой образовательной технологии и количественного оценивания результативности избранного варианта предлагается использовать дидактические топограммы.
ЦЕЛИ, СТРУКТУРА И СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИДАКТИЧЕСКОЙ
ТОПОГРАММЫ
Дидактическая топограмма - это средство наглядного сравнения результативности двух конкурирующих образовательных технологий в достижении одной и той же цели обучения.
Цель разработки топограммы состоит в обеспечении:
1) наглядного отображения объективных количественных данных о результативности применения альтернативных (конкурирующих) технологий обучения в отношении обучающихся с различными исходными уровнями обученности и учебной мотивации;
2) локализации на рабочей области топограммы обобщенных данных об уровнях исходной обученности и учебной мотивации имеющегося контингента обучающихся;
3) наглядного оценивания сравнительной результативности применения конкурирующих технологий обучения в области вероятных значений характеристик имеющегося контингента обучающихся. Внешний вид топограммы представлен на рисунке 1.
Топограмма строится по образцу топографических карт путем замены координатной сетки меридианов и параллелей топокарты на аналогичную сетку декартовых координат х10х2 (х1, х2 е [0,1]) исходного уровня х1 обученности и исходного
уровня х2 учебной мотивации обучающихся.
о о.1 о.2 о.з о.4 о.5 о.б о.7 о.« о.9 1_____Сетка последних координат и
VI составляет рабочую область топограммы, на которой уровни обученности \\ и у,, достигнутые при реализации
конкурирующих образовательных
технологий, отображаются в виде рельефа сравнительной результативности
А= \\ -у, (у. у\ е [0,1]) этих технологий
в достижении рассматриваемой цели обучения. Для отображения рельефа используется широко распространенный в топографии метод цветовой пластики, создающий иллюзию различного удаления от глаза наблюдателя по-разному , „ .. окрашенных площадей (участков)
Рисунок 1 - Внешнии вид дидактическои топограммы * ^
плоскости. Этот метод реализуется путем построения гипсометрической шкалы, которая определяет цветовые тона и оттенки, используемые для окраски различных ступеней высоты рельефа.
Исходя из целей педагогического проектирования, при построении гипсометрической шкалы дидактических топограмм (см. рис. 2) шаг изменений результативности технологий обучения целесообразно задавать путем указания не абсолютных значений выявленных различий, а значимости а ошибки первого рода в определении характера выявленного различия.
Щ результативность внедряемой технологии выше с с-0.001
результативность внедряемой технологии выше с а=0.01
результативность внедряемой технологии выше с а=0.05
результативность внедряемой технологии выше с а=0.1
результативности альтернативных технологий совпадают
результативность внедряемой технологии ниже с а=0.1
результативность внедряемой технологии ниже с а=0.05
результативность внедряемой технологии ниже с а=0.01
Ш результативность внедряемой технологии ниже с а=0.001
Рисунок 2 - Гипсометрическая шкала дидактической топограммы
Представленная гипсометрическая шкала в отношении приведенной на рисунке 1 топограммы определяет, что предполагаемая к внедрению технология обучения превышает возможности исходной технологии только при высоких уровнях исходной подготовки и мотивации обучающихся, а при низких уровнях исходной мотивации или обученности обучающихся ее возможности ниже исходной образовательной технологии.
Пусть учебная группа, в процесс подготовки которой предполагается внедрять приведенные на рисунке 1 альтернативные технологии, имеет следующие обобщенные характеристики: 1) исходный уровень обученности - математическое ожидание (мо) М (х1) = 0,65 , среднее квадратическое отклонение (ско) <г(х1) = 0,33 ; 2) исходный уровень учебной мотивации - М(х2) = 0,45 , <г(х1) = 0,41. этим характеристикам на рисунке 1 соответствует эллипс рассеяния с центром в координатах х1 = 0,65, х2 = 0,45 и полуосями, равными ско параметров х1 и х2. вероятность р нахождения результатов рассматриваемого контингента обучающихся в пределах этого эллипса при нормальном распределении х1, х2 составляет р = 0,393 . приведенное на рисунке 1 расположение
эллипса рассеяния на рабочей области топограммы определяет, что в его площади результативности конкурирующих технологий обучения совпадают. отсюда следует, что в
отношении 40% обучающихся рассматриваемой учебной группы внедрение новой технологии обучения не принесет желаемого роста результатов обучения, а в отношении оставшихся 60% изменения будут противоречивы.
МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ДИДАКТИЧЕСКИХ ТОПОГРАММ
В основе построения дидактических топограмм лежат результаты пилотажных экспериментов, проведенных в двух учебных группах (УГ1 и УГ2) на материале одного и того же учебного занятия по двум конкурирующим образовательным технологиям. Целью этих экспериментов является сбор эмпирических данных для построения топограммы.
Проведение пилотажных экспериментов предполагает:
1. Обследование обеих групп на предмет выявления исходных уровней обученно-сти и учебной мотивации обучающихся.
В обеих группах целесообразно использовать одинаковые диагностические методы и средства. Исходный уровень обученности в целях объективизации процесса его контроля желательно оценивать методом критериально-ориентированного тестирования. Для выявления уровня учебной мотивации обучающихся в возрасте старше 18 лет могут быть рекомендованы методики И. С. Домбровской [5], В.Г. Каташева [6], С. А. Пакулиной [7,8] и В. С. Юркевича [9].
2. Проведении одного и того же учебного занятия в УГ1 по «новой (внедряемой)», а в УГ2 - по «старой (исходной, традиционной)» технологии.
3. Тестовый контроль достижения целей учебного занятия в УГ1 и УГ2.
целесообразно представить в одной и той же шкале. Для этого в отношении всех
полученных в УГ1 и УГ2 значений исходных уровней обученности х1 и учебной
мотивации х2 , а также достигнутого уровня обученности у достаточно выполнить рекомендуемую в эргономике [10] операцию шкалирования вида
, urB-u ( u ..Н\ u = —-
, u - ur u =-—
(1)
где: u' (u'e[0,l]) - оценка в преобразованной шкале, uB,uH - соответственно высшая и низшая оценка в исходной шкале, u - фактическая оценка в исходной шкале, Д = uB - urH| - предельное отклонение оценки в исходной шкале.
Для каждого из экспериментов уровень обученности у , являющийся откликом факторов х1, x2 на воздействие соответствующей технологии обучения, целесообразно представлять в виде линейной двухфакторной регрессионной модели вида
y(i) = a0i) + a((i)х1 + )х2 + a®х1 х2, (2) где: i (i = 1,2) - номер учебной группы (примененной технологии обучения); y -уровень обученности по результатам выходного тестирования; х( - исходный уровень обученности, х2 - исходный уровень учебной мотивации.
Коэффициенты модели (2) по данным проведенных пилотажных экспериментов легко определяются с помощью SPSS Statistics, Microsoft Excel и других подобных программных средств. После определения этих коэффициентов для моделей обоих экспериментов производится расчет коэффициентов модели Ду отличия результатов применения альтернативных технологий
Ду = у(2) - у(() =
(a02) - a0()) + (a((2) - a((()) х( + (a22) - af) х2 + (a((22) - a®) х( х2 = (3) = Дa0 + Дa( х( + Дa2 х2 + Дa(2 х( х2.
Значения модели (3) средствами Microsoft Excel рассчитываются во всех ячейках рабочей области дидактической топограммы, а затем в них же отображаются в приведенной на рисунке 2 гипсометрической шкале.
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИДАКТИЧЕСКИХ ТОПОГРАММ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Техника дидактических топограмм была апробирована в процессе изучения учебной дисциплины «Физика» с курсантами 2 курса Военной академии связи. Было проведено две серии пилотажных экспериментов. Целью первой серии являлась оценка влияния на результаты обучения выбора дидактической системы (ДС), целью второй - оценка результативности изменений технологий обучения в рамках ДС «традиционная».
В первой серии экспериментов преподавателям предлагалось во всех ДС применять привычную для них образовательную технологию, которая по классификации Г. К. Селевко определяется как «современная традиционное обучение» (СТО). Было проведено три эксперимента: технология СТО в ДС «Традиционная» (более (5-20 обучающихся в группе), в ДС "Малая группа" (5-7 обучающихся в группе) и в ДС «Репетитор» (индивидуальное обучение). Участвовавшие в этой серии экспериментов обучающиеся имели следующие обобщенные характеристики:
() исходный уровень обученности -М(х() = 0,496 , ст(х() = 0,3(8 ;
2) исходный уровень учебной мотивации - М(х2) = 0,535 , ст(х() = 0,326 . Полученные дидактические топограммы с соответствующими характеристикам обучающихся эллипсами рассеяния представлены на рисунках 3-5.
Приведенные на рисунках 3-5 топограммы экспериментально подтверждают закономерности, формулируемые в теории педагогических систем [Ц, и в явном виде демонстрируют тот рост обученности, который достигается у обучающихся с любыми уровнями исходной подготовки и мотивации за счет уменьшения количественного состав учебных групп. Целью второй серии экспериментов была оценка возможностей роста результативности ДС «Традиционная» за счет варьирования технологий обучения. Она также проводилась по дисциплине «Физика» в тех же учебных группах. Поэтому характеристики обучающихся во второй серии экспериментов не отличались от приведенных выше. В рамках ДС «Традиционная» была проведена серия учебных занятий с применением: () технологии дифференцированного обучения (ТДО) с разделением обучающихся по уровню подготовки; 2) технологии проблемного обучения (ТПО); 3) технологии модульного обучения (ТМО); 4) технологии «современного традиционного обучения» (ТСТО). Наглядно различия в результатах применения этих технологий представлены на рисунках 6-8.
ВЫВОДЫ
В [4] В.Г. Селевко отмечает ТДО, ТПО и ТМО как образовательные технологии, которые позволяют существенно повысить результаты обучения. Однако, приведенные на рис. 6-8 дидактические топограммы не подтверждают возможности роста обученности у всего имеющегося контингента обучающихся при внедрении этих технологий. Основная причина этого противоречия состоит в том, что ТДО, ТПО и ТМО в [4] рекомендуются к применению в ДС «Малая группа» и ДС «Репетитор». В ДС «Традиционная» они могут внедряться только за счет интенсификации деятельности преподавателя, что, несомненно, не может не снижать их эффективности. Кроме того, на представленных топограммах приведены не достоверные статистические оценки ТДО, ТПО и ТМО, полученные на репрезентативных статистических выборках, а только пилотажные оценки их конкретных и наверняка не лучших реализаций. Однако сам факт возможности получения таких оценок обусловливает перспективность применения дидактических топограмм как методического средства объективизации процедур педагогического проектирования процессов подготовки военнослужащих.
0,1 0,2 0,3 0.4 0.5 0.6 0,7 0.8 0.9 1
0.1
0,2 0,3 0.4
0.1 0,2 0.3 0.4 0.5 0.6 0,7 0,8 0.9
-п-
0.1
0.2 0.3 0.4
0.7 0.8 0.9 1
Рисунок 3 - Дидактическая топограмма ДС «Репетитор» относительно ДС «Традиционная» О 0.1 0,2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
А
\
•VI
*2
Рисунок 5 - Дидактическая топограмма ДС «Репетитора» относительно ДС «Малая группа» О 0.1 0,2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8' 0.9 1
/ \
/ \
/ у
-
\
\
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Рисунок 4 - Дидактическая топограмма ДС «Малая группа» относительно ДС «Традиционная»
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
/ \
/
I
/
**
Рисунок 6 - Дидактическая топограмма ТДО относительно ТСТО в ДС «Традиционная»
О 0.1 0.2 0.3 0.4 0,5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
■VI
Рисунок 7 - Дидактическая топограмма ТПО относительно ТСТО в ДС «Традиционная»
Рисунок 8 - Дидактическая топограмма ТМО относительно ТСТО в ДС «Традиционная»
ЛИТЕРАТУРА
1. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем / В.П. Беспалько. - Воронеж : Воронежский университет, 1977. - 346 с.
2. Беспалько В.П. Природосообразная педагогика / В.П. Беспалько. - Москва : Народное образование, 2008. 512 с.
3. Печников А.Н. Проектирование и применение компьютерных технологий обучения / А. Н. Печников, А. Н. Шиков. - Санкт-Петербург : ВВМ, 2014. - 393 с.
4. Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий / Г. К. Селевко. [в 2 т.]. -Москва : НИИ шк. технологий, 2006. - 816 с. + 816 с.
5. Домбровская И.С. Мотивация учебной деятельности: уровни и типы / И.С. Домбров-ская // Глубинная психология: учения и методики. - URL: https://www.psyoffice.ru/3-0-praktikum-00458.htm (дата обращения: 20.02.2021).
6. Варваштян Д.А. Учебная мотивация и профессиональная идентичность студентов / Д.А. Варваштян. - URL: https://nauchkor.ru/pubs/uchebnaya-motivatsiya-i-professionalnaya-identichnost-studentov-5a6f88357966e12684eea331 (дата обращения: 20.02.2021).
7. Пакулина С.А. Психологическая диагностика мотивации достижения успеха студентов в вузе. / С.А. Пакулина // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - 2008. - № 88. - С. 23-32.
8. Пакулина С.А. Методика диагностики мотивации учения студентов педагогического вуза. / С. А. Пакулина, С. М. Кетько // Психологическая наука и образование. - 2010. - № 1. - URL: http://psyedu.ru/files/articles/1657/pdf_version.pdf (дата обращения: 20.02.2021).
9. Антонов В.Г. Оценка уровня и структуры мотивации к учебе студентов бакалавриата как показателей качества образования / В.Г. Антонов, И.А. Румянцева, Т.Ю. Кротенко // Перспективы науки и образования. - 2019. - № 2 (38). - С. 267-283.
10. Информационно-управляющие человеко-машинные системы: Исследование, проектирование, испытания : справочник / под общ. ред. А.И. Губинского и В.Г. Евграфова. - Москва : Машиностроение, 1993. - 527 с.
REFERENCES
1. Bespalko, V.P. (1977), Fundamentals of the theory ofpedagogical systems, Voronezh University, Voronezh.
2. Bespalko, V.P. (2008), Nature-like pedagogy, National Education, Moscow.
3. Pechnikov, A.N. and Shikov, A.N. (2014), Design and application of computer technologies of training, VVM, St. Petersburg.
4. Selevko, G.K. (2006), Encyclopedia of educational technologies, in 2 volumes, Research Institute of School Technologies, Moscow.
5. Dombrovskaya, I.S. "Motivation of educational activity: levels and types", Deep psychology: teachings and methods, available at: www.psyoffice.ru/3-0-praktikum-00458.htm (accessed 20 February 2021).
6. Varvashtyan, D.A. "Educational motivation and professional identity of students", available at: https://nauchkor.ru/pubs/uchebnaya-motivatsiya-i-professionalnaya-identichnost-studentov-5a6f88357966e12684eea331 (accessed 20 February 2021).
7. Pakulina, S.A. (2008), "Psychological diagnostics of motivation for achieving success of students at the university", Proceedings of the A. I. Herzen Russian State Pedagogical University, No. 88, pp. 23-32.
8. Pakulina S.A., Ketko S.M., (2010), "Methodology for diagnosing the motivation of teaching students of a pedagogical university", Psychological science and education, No. 1, available at: http://psyedu.ru/files/articles/1657/pdf_version.pdf.
9. Antonov, V.G., Rumyantseva, I.A. and Krotenko, T.Yu. (2019), "Assessment of the level and structure of motivation for undergraduate students to study as indicators of the quality of education", Prospects of science and education, No. 2 (38), pp. 267-283.
10. Gubinsky, A.I. and Evgrafov, V.G. (1993), Information and control human-machine systems: Research, design, testing: handbook, Mechanical engineering, Moscow.
Контактная информация: pan287@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 29.07.2021
