CC BY
551
Интеллект-карты как средство e-дидактики в компьютерных технологиях обучения
Коцюба Игорь Юрьевич аспирант кафедры интеллектуальных технологий в гуманитарной сфере, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Кронверкский пр., д.49, г. Санкт-Петербург, Россия, 197101, тел. (812)2328645;
Шиков Алексей Николаевич кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры интеллектуальных технологий в
гуманитарной сфере, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики, Кронверкский пр., д.49, г. Санкт-Петербург, 197101, тел. (812)2328645;
Аннотация
В статье обосновывается актуальность применения интеллект-карт в области e-дидактики, в том числе, при решении различных ее задач. Подробно изложены основные достоинства интеллект-карт в контексте достоинств и недостатков компьютерных средств обучения, для различных этапах типовой структуры шага обучающей программы, а также предложены методы построения и анализа интеллект-карт и для дидактического проектирования. This article explains how to use mind maps according to e-didactics, solving diffent problems of e-didactics. Main advantages and disadvantages of mind maps according to advantages and disadvantages of computer tools of education, typical structure of the training program's step and also methods of construction and analysis of a mind map for didactic projection are given.
Ключевые слова
Дидактическое проектирование, интеллект-карты, электронное обучение, e-дидактика, компьютерные средства обучения,
Didactic projection, mind maps, e-didactics, e-learning, computer tools of education Введение
Электронное обучение прочно вошло в повседневный учебный процесс и не только учебных заведений, но и компаний, занимающихся повышением квалификации персонала. Актуальность его разработки и внедрения определяется тем фактом, что "практически все дидактически эффективные методы обучения связаны с реализацией принципов индивидуального обучения. Поэтому разрешение проблемы технологизации учебного процесса в системах массового обучения необходимо предполагает создание компьютерных технологий обучения (КТО) на основе различных видов автоматизированных обучающих (АОС) и адаптивных тренажерных систем. Степень использования КТО становится одним из ведущих показателей при оценке деятельности профессорско-преподавательского состава» [1].
Отсюда исходит острая необходимость оценки дидактической эффективности процесса обучения. К сожалению, в большинстве технологий дистанционного обучения лежит тривиальный процесс представления учебного контента обучающимся с последующим их тестированием, по результатам которого и
выносится решение об успешности освоения учебного материала. В этом случае, трудно сказать, действительно ли учащийся со знанием предмета ответил правильно на большинство вопросов теста или наугад выбрал некоторые из них. Это типовая схема программированного обучения.
С широким внедрением компьютерных технологий обучения (КТО) возникает острая потребность в адекватных средствах обучения и контроля знаний, на которую в явном виде указывается в публикациях по проблемам е-дидактики. Так А.Н. Печников отмечает, что «технологический подход, над которым педагогики работали более 30 лет, оказался тупиковым. Разработанная масса "технологий обучения" не решила проблемы отсутствия общей методики. Сами "педагогические технологии (технологии обучения и т.п.)" к числу технологий, соответствующих их общенаучному определению, отнесены быть не могут, т.к. не имеют своего пооперационного описания. Они не могут быть отнесены и к числу методик, т.к. могут быть представлены только в виде действий (примеров реализации), а не операций» [2]. Автор четко указывает на необходимость исследования особенностей взаимодействия преподавателя, компьютерных средств обучения (КСО) и учащихся в модели системы электронного обучения [2].
В этой связи очень удобным становиться применение интеллект-карт для процесса электронного обучения в аспекте е-дидактики.
Об интеллект-картах в е-1еагш^
Процесс работы со знаниями существенно облегчает использование различных визуальных моделей. Основное их назначение в педагогике связано с эффективностью передачи знаний, в том числе, с повышением скорости восприятия материала обучающимся и качеством его запоминания. Исследования [3] показывают, что наблюдается положительное влияние на эффективность обучения в различных сферах за счет использования в преподавании визуальных моделей.
Одной из перспективных визуальных моделей является модель интеллект-карты, предложенная психологом Т. Бьюзеном. Подход интеллект-карт был впервые оформлен в 1974 году, когда была опубликована книга «Работай головой» -прародитель книги «Супермышление» (1995 г.).
Как указано в аннотации к «Супермышлению» Тони Бьюзена [4], по современным оценкам интеллект-карты применяются почти во всех странах мира, более чем 250 миллионами человек. Можно выделить основные области применения интеллект-карт, такие как:
- планирование;
- обучение;
- презентации;
- мозговой штурм;
- запоминание;
- принятие решений.
Кроме того, назначение интеллект-карт определяется в том, чтобы эффективно структурировать обрабатывать информацию и мыслить с использованием творческого и интеллектуального потенциала.
Выделяют различные основные сферы использования интеллект-карт - среди них как личная жизнь человека, так и сфера образования, профессиональная жизнь, бизнес. Наверно, наиболее обширную сферу применения интеллект-карты нашли в образовании, так как их использование способствует усвоению значительного количества информации путем активизации радиантного мышления, а также оказывают значительную поддержку деятельности педагога, представляя собой инструмент визуализации мыслей обучающегося.
Благодаря этой особенности метод интеллект-карт позволяет [5]:
- проводить глубокий анализ личности учащихся и выявлять причины их когнитивных и эмоциональных проблем;
- разрабатывать программы их коррекции;
- отслеживать когнитивные и личностные изменения, возникающие у учащихся в образовательном процессе;
- стимулировать развитие креативности обучающихся;
- способствовать формированию таких общекультурных компетенций в процессе групповой деятельности по составлению интеллект-карт, как умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе;
- формировать компетенции, связанные с восприятием информации, ее переработкой и обменом (ведение конспектов, построение аннотаций, работа над докладами, подготовка рефератов, аналитических обзоров, в том числе, с использованием контент-анализа, участие в предметных дискуссиях и т. д.);
- реализовывать процесс обучения в более краткие сроки за счет ускоренного восприятия информации;
- стимулировать у обучающихся развитие всех видов памяти (в том числе, кратковременной, долговременной, образной, семантической);
- стимулировать обучающихся контролировать свою интеллектуальную деятельность.
Обучение в более краткие сроки достигается с использованием таких преимуществ интеллект-карт, как:
- наглядность и восприимчивость учебного материала, представленного на интеллект-карте;
- структурированность и сокращение объема информации, необходимого для усвоения;
- обозначение взаимоотношений между фактами, обеспечивающее более глубокое понимание предмета;
- возможность ее использования как удобного инструмента проведения и визуализации «мозговых штурмов».
На основании этого можно предложить следующую классификацию применения интеллект-карт по различным сторонам образовательного процесса:
- в процессе обучения они облегчают работу по составлению аннотаций и конспектов, стимулируют усвоение крупных объемов информации путем активизации радиантного мышления, дают возможность тратить меньше времени на подготовку к экзаменам;
- в процессе коллективной работы «карты памяти» проявляют себя как удобное средство организации «мозговых штурмов», разработки планов осуществляемых проектов, презентации проделанных работ;
- в процессе преподавания дают возможность акцентировать внимание слушателей, придать занятиям наглядность, сделать материал лекций значительно более простым ввиду заметного сокращения физического объема информации. Кроме того, интеллект-карты наглядно отображают связи между изучаемыми понятиями, что способствует достижению более основательного понимания учебного материала обучающимися;
- в сфере коррекционной педагогики интеллект-карты позволяют лучше понять личность обучающихся, выявить причины их когнитивных трудностей, проводить анализ изменений личности учеников, дают возможность обучающемуся с ограниченными способностями отображать свои мысли с помощью особой знаковой системы и впоследствии педагогу - формировать специальные программы корректирования этих затруднений.
Существенным направлением использования интеллект-карт становится контроль знаний. Как отмечено в [6], интеллект-карты можно использовать «для
активного формирования глубинных знаний о предмете, а также контроля знаний». Методам контроля знаний, имеющим в основании интеллект-карты, а также их автоматизированному анализу в целях оценки усвоения учебного материала посвящена также работа [7], рассмотренная ниже.
Нередко при рассмотрении метода интеллект-карт упоминают схожую методику - систему Шаталова (метод опорных сигналов или вех).
В 1970-е годы донецким педагогом - новатором В.Ф. Шаталовым была предложена эффективная методика, которая встретила серьезное сопротивление советской системы образования. Чтобы доказать эффективность своей методики, Шаталов принимался за работу с самыми трудноуправляемыми классами. Результат был налицо: спустя несколько месяцев двоечники становились отличниками, значительно опережали график изучения школьной программы и становились студентами лучших вузов страны.
В основе методики Шаталова - метод опорных сигналов или вех. Представляя на занятии учебный материал, В.Ф. Шаталов обозначал на доске содержание темы с использованием ключевых понятий, объединенных в рамки, связанных стрелками, выделенных подчеркиваниями. Созданные таким образом «карточки памяти» Шаталова значительно отличались от традиционного конспекта системностью, четкостью, продуманностью связей. Особенностью такой формы обучения являлось также то, что обучающиеся занимались только во время занятия: им не требовалось тратить много времени дома на заучивание материала, было достаточно только посмотреть на «карточку памяти» - и весь материал занятия быстро отображался в памяти. В методике В.Ф. Шаталова можно выделить такой недостаток, как отсутствие четких правил создания «карточек памяти». Метод интеллект-карт Тони Бьюзеном отличается от системы В.Ф. Шаталова определением четких правил разработки интеллект-карт.
К недостаткам интеллект-карт можно отнести:
- индивидуальные аспекты их восприятия и периодичности использования людьми, привыкшими к линейным способам представления информации, а также слабую формализацию интеллект-карт, что затрудняет процесс их автоматического анализа и извлечения знаний из проведенного с их помощью «мозгового штурма» или учебного занятия;
- субъективность разработанных моделей интеллект-карт в случае создания их преподавателем, поскольку в данном случае они отражают профессиональные взгляды преподавателя, а любой квалифицированный преподаватель привносит авторскую позицию в интерпретацию предмета [6].
Основные законы построения интеллект-карт в книге «Супермышление» Т. Бьюзена представлены как законы содержания и оформления [4]:
1. Работа с эмфазой:
- необходимость обозначения центрального образа интеллект-карты - образа решаемой проблемы;
- частая работа с графическими изображениями;
- использование нескольких цветов для центрального концепта;
- использование объема при работе с интеллект-картой, в том числе, использование выпуклых букв;
- обращение к синестезии (восприятие с раздражением нескольких органов чувств);
- работа с изменением толщины связей, размеров букв, масштаба изображений;
- сбалансированное размещение концептов на интеллект-карте;
- сбалансированность расстояния между концептами интеллект-карты разных уровней.
2. Использование ассоциаций:
- возможность нанесения стрелок как связей между концептами интеллект-карты;
- активное использование цветовой палитры;
- возможность прибегнуть к кодированию информации.
3. Требования к ясности прозрачности в формулировании мыслей
- принцип использование только одного слова на определенную линию;
- работа с печатными буквами;
- стремление к расположению важных понятий над определенными линиями;
- стремление к примерному соответствию длины линии и длины определенного ключевого понятия;
- соединение связей между собой и объединение их с центральным концептом интеллект-карты;
- отображение связей более высокого порядка в виде жирных и плавных линий;
- использование отдельных линий для выделения блоков особо необходимой информации;
- стремление к предельной ясности нанесенных образов;
- стремление к горизонтальному расположению слов и листа для построения интеллект-карты.
4. Формирование собственного стиля при построении интеллект-карты.
На основании законов построения интеллект-карт можно выделить следующие характерные для них структурные особенности: 1) центральный образ обозначает решаемую проблему; 2) ассоциации, возникающие при рассмотрении решаемой проблемы, обозначаются в виде образов более высокого уровня; 3) с каждой из основных ассоциаций может быть связано несколько ассоциаций второго уровня; 4) должна быть соблюдена иерархия мыслей; 5) может быть использована номерная последовательность в их изложении.
В совокупности с интеллект-картами могут быть использованы и дополнительные визуальные модели, такие как концептуальные карты, представляющие собой графы с указанием типов связей между концептами.
Сегодня ведутся исследования по применению интеллект-карт в других областях и при решении других проблем. Например, работа [8] посвящена рассмотрению интеллект-карт в задаче длительного наблюдения за процессом усвоения обучающимися содержания дисциплины. Отмечается, что интеллект-карты могут найти свое применение в рамках учебной стратегии «Знаю - хочу узнать -узнал» (З/Х/У), «До и после». Педагог может анализировать интеллект-карты обучающихся, в том числе в автоматизированном режиме, на различных этапах данной учебной стратегии, в том числе, анализировать появление новых концептов-ассоциаций интеллект-карты и появление/изменение связей между ними в долгосрочной перспективе. Такой подход позволит облегчить процесс индивидуальной и групповой работы над интеллект-картой, даст возможность преподавателю сравнивать интеллект-карты обучающихся со своей интеллект-картой, а также отслеживать изменения интеллект-карт до начала, в процессе и после окончания изучения учебной дисциплины. Такой метод, включающий постоянную визуализацию процесса усвоения знаний по дисциплине, будет существенно способствовать более оперативному переходу от одного обучающего шага к другому.
В исследованиях [7] предложен метод автоматизированного анализа интеллект-карт учащихся, применяемых для оценки усвоения учебного материала. Особое внимание в работе уделяется методу построения интеллект-карты учащегося, направленного на выявление корректного понимания связей между изучаемыми объектами, что впоследствии может быть интерпретировано для аттестации учащихся, а также разработке методов непосредственно автоматизированного анализа интеллект-карт, опирающихся на методы теории графов и методы синтаксического анализа.
Интеллект-карты в контексте КСО
Широко используемые в современном образовании компьютерные средства обучения (КСО) в сравнении с преподавателем как субъекты управления обучением имеют как свои достоинства, так и недостатки [9]. Рассмотрим достоинства и недостатки интеллект-карт в контексте достоинств и недостатков КСО (табл. 1):
Таблица 1
Достоинства и недостатки КСО и возможности интеллект-карт
КСО Возможности интеллект-карт
Достоинства - индивидуализация обучения в больших группах; - автоматизация обработки информации с большой скоростью и отсутствием ошибок; - широкие возможности визуализации изучаемых объектов; - самостоятельная работа обучающегося с изучаемым объектом за счет своевременной фиксации результатов взаимодействия обучающегося с объектом изучения; - возможность оперативного получения и анализа информации о направлениях и результатах деятельности обучающегося для оценки качества выполненных операций - возможность построения индивидуальных, субъективных ментальных моделей; - возможность автоматизации работы с интеллект-картой [7]; - большой потенциал визуальных средств представления знаний при построении интеллект-карты (принцип «используйте цвета» [4]); - возможность управления обучением на основании своевременной проверки интеллект-карты преподавателем [8]; - возможность автоматизированного анализа интеллект-карт с целью контроля знаний [7]
Недостатки - ограниченная возможность анализа ответов обучающихся (только с использованием синтаксического анализа); □ -ограниченная возможность учета и контроля деятельностных, личностных характеристик обучающихся - наличие возможностей синтаксического анализа ответов обучающихся (например, путем анализа концептов-ассоциаций обучающегося по определенной заранее базе данных ассоциаций, рассмотренного в [7]); - возможность контроля и анализа таких характеристик при работе с интеллект-картой, как количество времени, затраченного на выполнение задания, количество использованных цветов и разнообразия уровней связей, позволяющих оценивать личностные и деятельностные характеристики обучающегося
Теперь рассмотрим возможности интеллект-карт как способа решения проблем преподавателя как субъекта управления обучением (см. табл. 2).
Таблица 2
Недостатки преподавателя как субъекта управления обучением и возможности интеллект-карт
Недостатки преподавателя Возможности интеллект-карт
- ограниченная возможность обучения в малых учебных группах; - небольшая скорость обработки информации; - сравнительно небольшие возможности в визуальном представлении знаний об изучаемых объектах - значительно расширенные возможности индивидуализации обучения за счет дистанционной работы с интеллект-картами; - более высокая скорость обработки информации за счет элементов автоматизированного анализа; - большой потенциал визуальных средств при неотъемлемых атрибут интеллект-карт
Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что интеллект-карта может позиционироваться как КСО, отвечает их достоинствам и недостаткам, благодаря своему назначению и методам, разработанным на их основе, а также может решать некоторые проблемы преподавателя как субъекта управления обучением.
Рассмотрим специфику применения интеллект-карты в процессе реализации технологии программированного обучения. Основой сценария процесса обучения здесь является обучающий шаг, типичная структура которого включает 4 элемента [2]: 1) кадр «информация»; 2) кадр «упражнение»; 3) кадр «контроль»; 4) кадр «элемент управления (правило перехода к следующему шагу)». Постулируется, что первые 3 кадра такой программы предлагаются ученику, в то время как последний необходим для отождествления последующего обучающего шага. Учитель в данном случае необходим для оценки психологического состояния и результативности обучающихся, а также при необходимости принимает участие в регулировании переходов от одного обучающего шага к другому. Специфика использования интеллект-карты в рамках 4 кадров обучающей программы приведена в табл. 3.
Таблица 3
Возможности интеллект-карт применительно к кадрам обучающей программы
Название кадра Возможности интеллект-карт
кадр «информация» визуальное представление информации в виде «дерева» с использованием различных цветов в целях сокращения временных затрат на усвоение учебного материала (интеллект-карта как опорный конспект)
кадр «упражнение» возможность использования интеллект-карт в ходе упражнения для установления связей между изучаемыми объектами с целью последующего анализа корректности их расстановки
кадр «контроль» возможность анализировать интеллект-карту, в том числе, в автоматизированном режиме и контролировать деятельность обучающихся по работе с интеллект-картой, в том числе при длительном наблюдении за процессом усвоения обучающимся содержания дисциплины [7,8]
кадр «элемент управления» возможность поддержки принятия решений при переходе от одного обучающего шага к другому на основании анализа интеллект-карт учителем, например, как в статье [8]
Таким образом, использование интеллект-карт может повысить эффективность взаимодействия обучающегося и преподавателя на различных этапах обучающей программы.
Интеллект-карты в решении проблем дидактического проектирования
Компьютерная технология обучения (КТО) [9] определяется как «конечный результат взаимодействия педагогики и информатики в проектировании процесса электронного обучения, в котором отдельные функции управления учебной деятельностью обучающихся и соответствующие им процедуры представлены в виде программных продуктов и реализуются аппаратно-программными средствами ЭВМ». Наряду с КТО существует также понятие информационной технологии обучения (ИТО), которая рассматривается как «определенная логика организации учебно-познавательного процесса, основанного на использовании компьютерных и других информационных средств» [10]. Несмотря на близость этих понятий, существуют и некоторые различия. Информационные технологии обучения должны включать в себя компьютерные технологии обучения и это становиться обязательным условием современного процесса обучения.
В работе [10] отмечается, что ИТО, в том числе, предполагает достижение определенных целей подготовки и активное включение обучаемых в освоение содержания образования, а также способствует творческому овладению способами профессиональной деятельности. Как отмечалось ранее, среди основных областей применения и назначения интеллект-карт, в том числе, выделяют планирование и творческое мышление, а значит, их целесообразно применять и при проектировании ИТО. Поскольку развитие радиантного мышления с использованием творческого подхода вытекает из целей и визуальных средств построения интеллект-карт, не будем подробно останавливаться на данном направлении применения интеллект-карт при проектировании ИТО, а сосредоточимся на рассмотрении возможностей интеллект-карт в вопросах планирования образовательной деятельности.
Присоединение России к Болонскому процессу повлекло за собой значительные изменения в сфере образования, в том числе, сосредоточило внимание многочисленных исследователей на компетентностном подходе. В работах [11] отмечается, что перспективным является подход, когда сначала выделяются составные компетенции стандарта с минимальными уровнями формирования результатов их освоения, а впоследствии определяются составляющие компетенции стандарта в дисциплинах (модулях) ООП на основе принципа междисциплинарности. Исследования [12] также связаны с принципом декомпозиции на этапе проектирования учебно-образовательного проекта - процессом разделения общей цели образовательной программы на отдельные подцели, подзадачи. В работе [13] отмечается, что предметным компетенциям свойственен структурный характер, а узкопредметным - междисциплинарный. Эта специфика приводит к актуальности систематизации процесса формирования и отслеживания определенных категорий компетенций, которые требуют формирования с использованием перечня взаимосвязанных дисциплин. Это, в свою очередь, требует анализировать формирование компетенций «через призму дисциплин их формирующих, что еще раз показывает особую роль междисциплинарных связей» [13].
Таким образом, можно сделать вывод о том, что важное место при проектировании ООП и отслеживании формирования компетенций имеет рассмотрение целей изучения учебных дисциплин и фиксация междисциплинарных связей, и важным аспектом такого рассмотрения является процедура декомпозиции.
В работе [10] представлен подробный алгоритм проектирования ИТО, стержнем которого определяется постановка и дальнейшая реализация
дидактической задачи в учебном процессе. Рассмотрим отдельные этапы данного алгоритма, такие как:
- формулирование цели изучения заданной учебной дисциплины;
- отбор и структурирование содержания обучения в соответствии на основе определенной цели;
- формирование структуры планирования и проведения занятий.
Метод построения интеллект-карты для дидактического проектирования
Как было описано выше, алгоритм построения интеллект-карты начинается с определения ее центрального образа - проблемы, подлежащей решению. Далее от центрального образа отходят концепты-ассоциации первого уровня, которые также детализируются на концепты-ассоциации более низких уровней.
Алгоритм построения и анализа интеллект-карты для дидактического проектирования включает следующие шаги: 1) определение центрального образа -дидактической задачи в учебном процессе; 2) определение ассоциаций первого уровня - целей изучения учебных дисциплин; 3) дальнейшая детализация целей учебных дисциплин с отображением содержания обучения каждой из дисциплин, в том числе, учебных объектов; 4) определение междисциплинарных связей; 5) визуализация построенной интеллект-карты; 6) оценка силы междисциплинарных связей. Особое внимание стоит уделить шагам 4,5,6 данного алгоритма.
В работе [14] были рассмотрены проблемы использования интеллект-карт для формирования междисциплинарных связей. Основное внимание в работе уделяется актуальности разработки программного продукта, дающего возможность обучающемуся субъективно связывать изученные понятия в формате нескольких интеллект-карт, согласно принципу «от частного - к общему», которые в дальнейшем соединяются по одинаковым ассоциациям различных интеллект-карт, образуя «составную» интеллект-карту. В работе обозначены основные трудности разработки «составной» интеллект-карты:
- трудности визуализации набора ассоциаций, скрепляющих несколько интеллект-карт;
- трудности визуализации связей, соединяющих ассоциации разных уровней нескольких интеллект-карт.
Для решения этих проблем, наряду с существующими в программных продуктах для работы с интеллект-картами функциональными возможностями, такими как вкладки, предложены следующие:
- функция отображения связей линиями различной толщины (в том числе, изменения толщины построенной связи) и вида (пунктир, двойная и т. п.);
- функция использования гиперссылок между ассоциациями;
- функция объединения ассоциаций-связок между несколькими интеллект-картами в виде гиперрёбер;
- функция автоматического изменения связей на гиперссылки, если ассоциации находятся далеко друг от друга;
- функция скрытия и раскрытия понятий различных ветвей интеллект-карты на одном уровне ассоциации (возможность сворачивать целые уровни ассоциаций);
- функция автоматического отображения терминов, повторяющихся в рамках одной карты или нескольких объединенных карт.
Все рассмотренные функциональные возможности повысят эффективность визуализации интеллект-карты для дидактического проектирования, поскольку отражают специфику предметной области, в частности, имеет место «составная» интеллект-карта, на которой, помимо прочего, будут отображаться междисциплинарные связи.
Методы анализа интеллект-карты для дидактического проектирования
Наряду с построением интеллект-карты для дидактического проектирования важно провести ее анализ для поддержки принятия решений экспертом. В частности, здесь должна быть предусмотрена такая функциональная возможность, как:
- автоматизированная оценка силы обозначенных междисциплинарных связей (в форме отчета автору интеллект-карты через обозначение наиболее связанных интеллект-карт учебных дисциплин и, как следствие, наиболее связанных учебных дисциплин, а именно, с указанием силы междисциплинарной связи, определяющейся через количество ассоциаций-связок).
Данный подход, основанный на построении интеллект-карт, может также поддержать работу эксперта по формированию списка междисциплинарных учебно-познавательных задач или компетентностно-ориентированных заданий. Как отмечено в [13], компетентностный подход приводит к актуальности расширения принципа междисциплинарных связей, в том числе, к целенаправленному усилению связей между некоторыми дисциплинами, в частности, «удаленных» друг от друга и фиксации новых междисциплинарных связей. Визуальное отображение содержания учебных дисциплин в формате интеллект-карт и автоматизированная оценка силы междисциплинарных связей позволит значительно облегчить и этот процесс, а именно сформировать следующие рекомендации для эксперта, работающего с такими моделями:
- в случае небольшого количества ассоциаций-связок или их отсутствия продолжить работу по детализации и соединению соответствующих карт, если необходимо усилить или фиксировать междисциплинарную связь;
- в случае большого количества ассоциаций-связок рассмотреть перспективы объединения соответствующих понятий в единую учебную задачу, а также объединения соответствующих «ветвей» интеллект-карты в одну для облегчения визуализации.
Помимо этого, в ходе дидактического проектирования эксперт может столкнуться с проблемой фиксации новых междисциплинарных связей, «удаленных» друг от друга. Некоторые концепты-ассоциации «составной» интеллект-карты могут оказаться связанными друг с другом через различные цепочки других ассоциаций. Для поиска кратчайшей длины связей между двумя удаленными ассоциациями -кратчайшей смысловой связи между двумя учебными объектами среди указанных экспертом - предлагается выполнить следующие шаги:
- представить построенную «составную» интеллект-карту в виде ориентированного графа (поскольку по законам построения интеллект-карт ассоциации расходятся от центрального образа и образов более высокого порядка, в простейшем случае интеллект-карта будет представлять собой ориентированное дерево - ациклический граф);
- провести анализ «составной» интеллект-карты с использованием алгоритма поиска в ширину. Данный алгоритм, являясь одним из основных алгоритмах на графах, позволяет определить путь кратчайшей длины в невзвешенном графе - путь, в котором наименьшее число рёбер, что является адекватным для «составной» интеллект-карты, представляющей собой невзвешенный ориентированный граф.
Простейший вариант «составной» интеллект-карты представлен на рис. 1, где пути от центрального образа до концепта «ассоциация 2.2.1.1» различной длины отображены разноцветными дугами.
^шувцн 1. Ассаме L«fl Ассоциация 1.1
Ассаме L^ta 1.1.3 —
Ассо1+-кзция 1.2 Д. Accoi+еция 1.3
Ассоц1эция 2.1
Ассоциация ZZVfg • Ассоциацчя Z21.2 -J
Цель изучения дисциплины 1
\
фссафнц.р 22.3 -
Accsiftai^m 2:2
!_1ель изучен«
ДИСЦ1Л-" ЛИНЫ 2
Двдакта-ческая задача
/
Цель изучения дисциплины 3
Цель изучения дисциплины N
<- Ассоцга^я 3.1 — Ассо(+1-э1^1я 3.2 Асаху-ацда 3.3
— ACCOL^ вция М. 1
--Аснх^аи^я М.2
ACCOL^-ЭЦИЯ М.З
Ассси+гация 23
Рис. 1. Интеллект-карта дидактического проектирования
Выводы
Рассмотрен вариант использования интеллект-карт для дидактического проектирования компьютерных технологий обучения. Предложенные методы позволяют реализовать основные преимущества интеллект-карт в задачах поддержки е-дидактики. За счет мощного потенциала визуализации, а также предложенных методов определения междисциплинарных связей и их силы интеллект-карты позволят значительно сократить временные затраты разработчика ООП по дидактическому проектированию, а предложенные рекомендации - поддержать процесс формирования списка междисциплинарных учебно-познавательных задач или компетентностно-ориентированных заданий. Приведенные методы могут найти широкое применение в процессах электронного обучения на всех уровнях управления образовательным процессом.
Литература
1. Печников А.Н., Шиков А.Н. Проектирование и применение компьютерных технологий обучения. - Санкт-Петербург: Изд-во ВВМ, 2014. - 393 с. URL: http://elibrarv.ru/download/91814858.pdf (дата обращения: 07.01.2015)
2. Печников А.Н. E-дидактика: кому, зачем и в каком виде она нужна // Международный электронный журнал "Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society)", 2013, том 16, №4, С. 326-343. URL: http://ifets.ieee.org/russian/depositorv/v16 i4/pdf/4.pdf (дата обращения: 07.01.2015).
3. Jonassen D. H. Designing constructivist learning environments // Instructional design models and strategies/ Ed. by C.M. Reigeluth. 2nd ed. Mahwah, NJ: Lawrence Eribaum, 1998.
4. Бьюзен Т. и Б. Супермышление. Пер. с англ. Мн.: Изд. ООО «Попурри», 2003. -304с.
5. Бершадский М.Е. Когнитивные образовательные технологии XXI века URL: http://bershadskiv.ru/ (дата обращения: 07.01.2015).
6. Гаврилова Т.А., Лещева И.А., Страхович Э.В. Об использовании визуальных концептуальных моделей в преподавании // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 8: Менеджмент. 2011. № 4. С. 124-150.
7. Коцюба И.Ю., Шиков А.Н. Автоматизированный анализ интеллект-карт учащихся, применяемых для оценки усвоения учебного материала. Журнал
«Педагогическая информатика». - Москва: ФГНУ Институт информатизации образования РАО, 2014. - Вып. 3. - С. 25-31.
8. Кайсарова Д.В., Коцюба И.Ю. Использование интеллект-карт для длительного наблюдения за процессом усвоения обучающимися содержания дисциплины // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2014. - Вып. 4. - С. 101-105.
9. Печников А.Н., Аванесова Т.П., Шиков А.Н. Альтернативные подходы к проектированию и внедрению компьютерных технологий обучения // Международный электронный журнал "Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society)", 2013, том 16, №2, C. 433-446. URL: http://ifets.ieee.org/russian/depositorv/v16 i2/pdf/8.pdf (дата обращения: 07.01.2015).
10. Образцов П. И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения. - Орловский государственный технический университет. - Орел, 2000. - 145 с.
11. Пирская А.С. Автоматизация управления образовательными траекториями студентов на основе результатов освоения компетенций ФГОС ВПО: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Санкт-Петербург, 2012.
12. Учебная задача как дидактическая категория. Сайт академика РАО Новикова А.М. URL: http://www.anovikov.ru/artikle/problem.htm (дата обращения: 07.01.2015).
13. Никитин П.В. Роль междисциплинарных связей в аспекте компетентностного подхода при подготовке будущих учителей информатики // Образовательные технологии и общество. 2011. Т. 14. № 1. С. 317-336.
14. Кайсарова Д.В., Коцюба И.Ю. Использование интеллект-карт для формирования междисциплинарных связей // Дистанционное и виртуальное обучение. 2014. Вып. 11. С. 117-122.
