CC BY
26
Scientific journal
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Литвинова С.Г. Modeni впровадження i о^нювання ефективност'1 системи комп'ютерного моделювання як iHHoea^ÜHo'iосвтньо! iK-технологИ Ф'!зико-математична осв'та. 2019. Випуск 2(20). С. 80-88.
Lytvynova S. Models Of Implementation And Evaluation Of The Efficiency Of A Computer Modeling System As An Innovative Educational Ic-Technology. Physical and Mathematical Education. 2019. Issue 2(20). Р. 80-88.
DOI 10.31110/2413-1571-2019-020-2-013 УДК 373.3/.5.016:5]:004
С.Г. Литвинова
1нститут iнфoрмацiйних тeхнoлoгiй i засоб'ш навчання НАПН Украни, Украна
s. h. lytvynova@gmail. com ORCID: 0000-0002-5450-6635
МОДЕЛ1 ВПРОВАДЖЕННЯ I ОЦ1НЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 СИСТЕМИ КОМП'ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
ЯК ШНОВАЦ1ЙНОТ ОСВГГНЬОТ IK-ТЕХНОЛОГИ
АНОТАЦЯ
Формулювання проблеми. Низький рiвeнь навчальних досягнень учнiв з природничо-математичних предметв потребуе впровадження нов'тн'к п'дход'в та технологй. Стр'ткий розвиток iнфoрмацiйних та цифрових технологй спонукае вчителя до вибору 1К-технолог'ш, зокрема систем комп'ютерного моделювання (СКМод) для задоволення осв'ттх потреб учнв ХХ1 ст., якi в своему звичайному середовищi постйно використовують такi комп'ютерн'1 засоби, як мoбiльнi телефони, планшети, ноутбуки та н. Сучасним п'дл'ткам досить важко навчатися без доступу до мережi 1нтернет, а в освтньому процеа не вистачае засoбiв, методичное п'дтримки, дидактичних матер'шл'т, комплексних рiшeнь для впровадження нов'ттх 1К-технолог'ш.
Матер/'али i методи. У процеа досл'дження використовувались методи аналiзу педагог'чноi, методичное лтератури i дисертац/'йних досл'джень; здйснювалося узагальнення результат'ю втчизняного i зарубiжнoгo досв'ду, обфунтування вибору модел'1 визначення рвня використання СКМод як iннoвацiйнoi 1К-технолог'ш, розробки процедурно)' модел'1 впровадження 1К-технологй'i модел '1 оцнювання суб'ективно)'eфeктивнoстi використання СКМод.
Результати. Узагальнено м'жнародний i вiтчизняний досв'д щодо впровадження iнновац/'йних 1К-технолог'ш (на прикладi СКМод).
Виявлено, що пoлiпшeння oсвiтньoгo процесу здйснюеться за такими напрямами: розвиток oсвiтньoгo середовища, використання iнновац/'йних засoбiв навчання, впровадження нoвiтнiх тeхнoлoгiй навчання, удосконалення oрганiзацiйних форм навчання. Обфунтовано модель структури впровадження 1К-технолог'ш в закладах освти i визначено чотири р'1вн'1 використання 1К-технолог'ш в освтньому процес на засадах модел'1 SARM (тдм'на, накопичення, мoдифiкацiя i перетворення). Розроблено процедурну модель впровадження iннoвацiйнo')' 1К-технологй' i обфунтовано шiсть етапв впровадження (адаптац'я, оцнювання потен^алу, розширення мереж'! взаемодй, виб'1р стратегй, усунення проблем, оцнювання результат 'ю). Узагальнено поняття «суб'ективна кориснсть i«суб'ективна простота». Обфунтовано i розроблено модель оцнювання суб'ективно)' eфeктивнoстi використання системи комп'ютерного моделювання в освтньому процеа.
Висновки. Запропонована авторська модель структури впровадження 1К-технолог'ш в закладах освти може бути застосована для будь-яко)' осв 'тньо)' 1К-технологй, що дае можливсть здйснювати мoнiтoринг р'вня впровадження 1К-технологй' вчителями, поетапне впровадження 1К-технолог'ш в закладах освти i оцнювання eфeктивнoстi використання системи комп'ютерного моделювання не тльки з техн'чно)' точки зору як засобу досягнення певних осв 'тн'к цлей,, а й з точки зору простоти його використання, що пдвищить ймов'рн'сть i якснсть впровадження 1К-технолог'ш в oсвiтнiй процес. Зазначимо, що комп'ютерне моделювання е важливою складовою oсвiтньoгo процесу. Поеднання суб'ективного i об'ективного оцнювання дозволить знайти рiшeння для ефективного впровадження i використання системи комп'ютерного моделювання в закладах загально)' середньо)' освти. Теоретичне обфунтування використання СКМод як нов'тньо)' 1К-технологй' дае пдстави для проведення експерименту в реальних умовах заклад'в загально)' середньо)' освти.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: система комп'ютерного моделювання, СКМод, моделювання, заклади загально)' середньо)' осв'1ти, природничо-математична освта, нoвiтнi 1К-технологй, впровадження.
ВСТУП
Постановка задачк С^мкий розвиток Ыформацмних та цифрових технологш спонукае вчителя до пошуку нових пiдходiв до навчання учыв ХХ1 ст., як в своему звичайному середовиш^ поспйно використовують таю комп'ютерш засоби, як мобтьы телефони, планшети, ноутбуки або комп'ютери/десктопи. Сучасним пщлпжам досить важко навчатися без
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
доступу до мережi 1нтернет, а в освтньому процесi не вистачае 3aco6iB, методично! пщтримки, дидактичних матерiалiв для впровадження онлайнових технологiй навчання.
Нин багатьма вiтчизняними i зарубiжними вченими, педагогами вищих закладiв освти та вчителями загальноосвiтнiх навчальних закладiв здiйснюеться активний пошук та добiр ефективних моделей впровадження iнформацiйних технологш з метою полiпшення освiтнього процесу. Полтшення освiтнього процесу може здшснюватися за такими напрямами: розвиток освiтнього середовища (школи, унiверситету, закладiв позашктьно! освiти); використання iнновацiйних засобiв навчання (е-пщручниюв, дистанцiйних курсiв, електронних освiтнiх iгрових ресурсiв, 3D-принтерiв); впровадження новiтнiх технологiй навчання (систем комп'ютерного моделювання (СКМод), хмарних сервiсiв, доповнено! та вiртуальноí реальностi, використання iнновацiйних шформацшно-комунтацшних технологiй (IК-технологiй) в освiтньому процеа); удосконалення органiзацiйних форм освiтньоí дiяльностi (е-пошта, вебiнари, онлайновi збори для спткування з батьками). Мета нових практик полягае в пщвищены як якост освiтнiх послуг, так i рiвнiв навчальних досягнень учнiв (Центр вивчення шновацш в освiтi, 2019).
Ус цi процеси можна визначити як впровадження Ыновацш. Бiльшiсть сучасних шновацш, що впроваджуються в освт-лх закладах, пов'язанi з використанням Ыформацшно-комунтацшних технологiй (IК-технологiй).
До iнновацiйних 1К-технолопй вiднесемо СКМод. Пiд СКМод будемо розумiти програмнi засоби нового поколЫня, призначенi для анiмацiйноí вiзуалiзацií явищ i процесiв, побудови стратегiй дш, виконання чисельних розрахункiв будь-якого рiвня складност та спрямованих на унаочнення та розв'язання задач рiзних титв (Lytvynova, 2018). Прикладами СКМод можуть бути: https://phet.colorado.edu, https://interactives.ck12.org та ш. СКМод поеднуе в собi як статичнi, так i аымацшы, iнтерактивнi об'екти, тому !! можемо розглядати в аспект iнновацiйноí освп-ньо! технологи з елементами геймiфiкацií (Литвинова, 2018).
На сучасному етат розвитку i реформування загальноí середньоí освти вiдчуваеться потреба в упровадженнi СКМод в контекст реалiзацií Концепцп новоí украíнськоí школи, зокрема компетентнiсного пщходу. Однак iснуе низка проблем за яких спостер^аеться вiдсутнiсть моделей впровадження i оцiнювання ефективностi використання 1К-технологiй, зокрема СКМод в освiтньому процесi.
Означенi проблеми були зазначен вченими (Petri&Wangenheim, 2017), якi провели аналiз 112 статей, що описують 117 дослiджень у яких обгрунтовано оцЫювання 1К-технологп навчання (аспект геймiфiкацií). За результатами дослiдження було встановлено, що бтьшлсть дослiдникiв проводили експерименти в два етапи: на першому використовувалася 1К-технолопя (освiтня гра), а на другому проводилося опитування/анкетування учыв/студентв. Бiльшiсть наведених результатiв було представлено з невеликими за чисельыстю респондент вибiрками i з використанням яккних методiв аналiзу даних. Вони також зазначають, що в бiльшостi дослщжень не використовуеться чiтко визначена модель або метод оцшювання. Це доводить, що кнуе необхiднiсть методологiчноí пщтримки роцедури оцiнювання IК-технологiй, зокрема технологш з ^ровим змiстом, наприклад, СКМод.
Ц проблеми стосуеться не ттьки впровадження СКМод в освiтнiй процес, наявысть великоí кiлькостi IК-технологiй та сервiсiв обумовлюе необхiднiсть розроблення шструментв íхнього оцiнювання з метою:
- визначення ефективносп використання IК-технологiй в якост iнструментiв навчання;
- добору функцюналу IК-технологiй для задоволення освт-лх потреб;
- органiзацií доступу до 1К-технологш (повсюдного, локального);
- розроблення та удосконалення методологи використання 1К-технологш та н
Проблемою залишаеться не ттьки оцшювання самоí технологи, рiвнiв и використання педагогами, а й оцшювання ефективносп и використання для навчання учыв й освiтньому процеа в цтому.
Анaлiз актуальних дослщжень.
Питання впровадження IК-технологiй е багатовекторним, тому вченими проаналiзовано рiзнi аспекти цього процесу.
Учен (Goldin&Katz, 2009) зазначають, що саме у ХХ столггп освп^а стала домiнуючим фактором i наводять низку переконливих аргументв щодо важливостi и розвитку i використання технологiчних iнновацiй в системi загальноí середньоí освiти, що дасть змогу сформувати особислсть ХХ1 ст.
Питання готовносл вчителiв до впровадження шновацшних технологiй, здiйснення ними iнновацiйноí дiяльностi в закладах освiти обгрунтовано в робот «1нновацп в сучаснш освт» (Дубасенюк, 2014), який стверджуе, що цей процес мае здшснюватися поступово - поетапно.
Про важливкть впровадження 1К-технологш в систему освти тдымае питання (Schleicher, 2018) i наголошуе про необхiднiсть мотивацп учасниюв освiтнього процесу для створення шновацшного середовища навчання, що необхiдно як для сучасних, так i майбутых учнiв шкiл.
Важливiсть впровадження шновацшних IК-технологiй, зокрема СКМод для тдвищення якостi природничо-математичноí освiти обгрунтовано в працях (Burov, 2018), який розкривае аспект використання 1К-технологш в STEM-освт як засобу пiдвищення ефективносп навчання. Ученi (Пшчук&Соколюк, 2018; Слободяник, 2018) пщымають питання активiзацií пiзнавальноí дiяльностi учнiв в умовах цифровоí трансформацп навчального середовища, як засобу тдвищення якостi природничо-математичноí освiти.
Новiтнi пiдходи використання комп'ютерного моделювання для формування компетентностей студенев на засадах впровадження рiзних форм i методiв використання програмно-iмiтацiйних комплексiв в освiтньому процесi розкрито в працях молодих вчених (Антонюк, 2018; Концедайло, 2018).
На цьому етат наукового пошуку теоретичн та практичн аспекти формування i розвитку середовища закладу освти, розкрито у працях багатьох втчизняних учених таких як (Биков, 2009; Жук, 2014, Лапшський, 2014; Морзе, 2011; Панченко, 2013; Стрш, 2009; Триус, 2012) та ш. Однак комплексного ршення або моделi впровадження шновацшно( 1К-технологи у закладах загальноí середньоí освiти вченими запропоновано не було. Отже це питання науковою стльнотою розкрито не повною мiрою.
Мета статп полягае в обГрунтуванн структури моделi впровадження 1К-технолопй в закладах освiти та обГрунтуванш 11 основних компонентв: моделi визначення рiвнiв впровадження IК-технологiй в освiтнiй процес, процедурно! моделi впровадження шновацшно''' 1К-технологп в закладах освiти, моделi сприйняття 1К-технологп як засобу оцшювання суб'ективно' ефективностi 1К-технологГ'' (на прикладi системи комп'ютерного моделювання).
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
У процесi дослiдження використовувались методи аналiзу педагогiчноí, методично!' лiтератури i дисертацiйних дослiджень; здiйснювалося узагальнення результатв вiтчизняного i зарубiжного досвiду; обГрунтування вибору моделi визначення рiвня використання СКМод як iнновацiйноí IК-технологiй, розробки процедурно!' моделi впровадження 1К-технологп i моделi оцiнювання суб'ективно' ефективносп використання СКМод. Це дослiдження виконувалося в рамках науково-дослщно''' роботи «Система комп'ютерного моделювання тзнавальних завдань для формування компетентностей учнiв з природничо-математичних предметв» (НДР №0118и003160), що здшснюеться в lнститутi iнформацiйних технологiй i засобiв навчання НАПН Укра'ни.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Багаторiчний авторський досвiд впровадження 1К-технолопй дав можливiсть визначити три основы компоненти, що впливають на активне впровадження i використання 1К-технологш в освiтньому процесi, а саме: рiвень використання IК-технологiй педагогами; технолопя впровадження новiтнiх IК-технологiй педагогами та оцшювання ефективносп використання IК-технологiй педагогами в освiтньому процесi (рис. 1), що в сукупносп представляв модель структури впровадження 1К-технолог1й в закладах осв1ти.
Розглянемо детальнее компоненти моделi структури для розумiння побудови системи впровадження 1К-технологiй, зокрема СКМод в освiтнiй процес закладiв загально'|' середньо'|' освiти.
PiBeHb використання 1К-технолопй педагогами
Для визначення рiвня використання педагогами 1К-технолопй в освiтньому процес вiзьмемо за основу модель SAMR (Substitution, Augmentation, Modification, Redefinition), розроблену вченим Р. Пуентедура (Ruben Puentedura) i розглянемо ÏÏ в аспект шновацшно'|' 1К-технологп (рис. 2). За ^ею моделлю можна визначити на якому рiвнi педагоги використовуються 1К-технологп в освiтньому процесi i як вони можуть впливати на розвиток освтнього середовища та навчання учыв (http://www.hippasus.com/).
Рис. 1. Модель структури впровадження 1К-технолопй в закладах освгги
IV. Перетворення Redefinition
я н н
Ill. Модифiкацiя Modification
II. Накопичення
Augmentation
I. Пiдмiна Substitution
Рис. 2. Модеь SAMR - piBHi використання 1К-технолопй педагогами
Перший pieeHb - nidMiHa (Substitution).
Комп'ютерш технологи використовуються для виконання тих самих дм, що i рашше (до KOMn^TepiB). Наприклад: друк тексту ^р), тестування (е-тест) або замша приладiв комп'ютерними моделями (СКМод). Використання комп'ютера вiдбуваeться за рахунок будь-яких шших можливих переваг. Учитель як шструктор спрямовуе всi аспекти уроку i залишаеться центральною ф^урою в класi.
Другий pieeHb - накопичення (Augmentation).
Комп'ютерш технологи пропонуе ефективний Ыструмент для виконання Ыдивщуального завдання, накопичення власного досвiду використання 1К-технологи в освiтнiх цiлях. Наприклад, Office 365 або Google Apps або аналiз даних на засадах використання СКМод. Вщбуваеться змiщення фокусу навчання з учителя на учня. Вщбуваеться процес активного включення 1К-технологш в освiтню дiяльнiсть. Результатом миттевоУ зворотного зв'язку е те, що учн починають брати активнiшу шдивщуальну участь у процесi навчання.
ТретШ pieeHb - модифiкaцiя (Modification).
Комп'ютерш технологи використовуються для виконання завдань, загальних для всього класу. Наприклад, аудюзапис есе або есе-презента^я, вщео-фрагмент с текстовим супроводом або моделювання процеав живо'|' природи на засадах використання СКМод. Виникае функцюнальна змша в роботi учнiв класу. Питання про те, як розвинути навички все часпше приходять вiд учшв. Кожен учень особисто зацiкавлений в яккному виконаннi освiтнiх завдань.
Четвертий pieeHb - перетворення (Redefinition).
Комп'ютерш технологи використовуються для виконання завдань, як не могли бути виршеш рашше - ствпраця у команда е-обмiн даними. Наприклад, OneNote або Sway в Office 365, або виконання мшнпроекту з природничо-математичних предме^в на засадах використання СКМод. Учасники команди ствпрацюють, для виконання конкретного завдання або виршення проблеми; отримують зовшшню пщтримку, iнформацiю або даш. На цьому рiвнi комп'ютерн технологи iснують не як мета, а як зааб навчання.
Цю модель можна застосувати для мониторингу впровадження 1К-технолопй в освiтню дiяльнiсть педагога. Крiм монiторингу важливим етапом активного використання СКМод е процедура впровадження в освп>лй процес.
Впровадження 1К-технолопй педагогами
Розглянемо процедурну модель впровадження 1К-технолопй за якою можна впроваджувати СКМод в освiтнiй процес, що дозволить забезпечити яккш перетворення процесу вивчення природничо-математичних предме^в (Литвинова, 2016) (рис. 3).
Етап 1. »Адаптащя 1К-технологп
Етап 2. •Оц'шювання потенцшлу IK-технологп для nedaaoai4Ho'i дтльностi
Етап 3. •Розширення мережевоÏ взаемодй i залучення колег
Етап 4. Ш 1 *Bu6ip стратеги впровадження IK-технологп
Етап 5. Ш •Усунення проблем i перешкод на шляху впровадження 1К-технологп
i i Етап 6. - -—- *Оц1нювання результативност'1/ефективност'1 впровадження IK-технологп
Рис. 3. Процедурна модель впровадження !К-технологп° в освггшй процес
Процедурна модель включае шисть основних етатв впровадження 1К-технолопй, яких необхщно дотримуватися вчителям-предметникам, а саме:
Етап 1. Адаптаця 1К-технологп.
Апробувати вже кнуючу шновацмну технологiю, зокрема СКМод i адаптувати ÏÏ для свое педагопчно'|' дiяльностi. Для успiшного перетворення освiтнього процесу необхiдно стежити за бтьш поширеними технологiями, наприклад, не можна ^норувати використання мережi iнтернет та со^альних мереж для забезпечення освпньо'| комунiкацiï (Burov&Lytvynova, 2017), (Pinchuk&Lytvynova, 2017).
Етап 2. О^нювання потен^алу 1К-технологП'для педагог'чно)'дiяльностi.
Кожну технолопю необхщно оцЫювати в контекстi завдань ям мае виконувати вчитель-предметник/педагог. Найбтьш доцiльним е оцiнювання складностi технологи i ÏÏ ефективносп для виконання профеайних завдань. Етап 3. Розширення мережевоÏ взаемодй' i залучення колег.
У процеа впровадження технологи виникають проблемы питання, що потребують вщповщей - ствпрацюйте з шшими педагогами.
По-перше, нин значна частина впроваджених технологш була зроблена в рамках неформально! ocBi™ (семшари, треншги, вебiнари).
По-друге, мережева взаeмодiя мiж освiтянами на етапi впровадження технологш, дозволить зробити цей процес бтьш простим (зрозумтим) i ефективним.
Етап 4. Bu6ip стратеги впровадження 1К-технологП\
Стратепя впровадження технологи в освтнш процес може вщповщати таким варiантам.
Перша стратегiя - впровадження i використання елементiв 1К-технологп у педагопчнш дiяльностi фрагментарно, для унаочнення навчального матерiалу.
Наприклад, демострацiя природних процеав на засадах використання СКМод. Ця стратепя може бути задiяна на перших етапах впровадження 1К-технологш. Передбачаеться, що iнновацiйнi 1К-технологп не вимагають доопрацювання i готовi до використання в освiтньому процесi.
Друга стратепя - впровадження i використання 1К-технологп у педагогiчнiй дiяльностi систематично, з доопрацюванням або розробкою дидактичних завдань, зокрема для виконання дослiдницьких, творчих i прикладних завдань з пщтримкою СКМод.
Передбачаеться створення професiйного освтнього спiвтовариства педагогiв i зовнiшнiх експертв-консультантв.
Третя стратегiя - поширення власних шновацшних iдей i досвiду, щодо впровадження i використання 1К-технологГ''.
Передбачаеться участь у рiзних професiйних конкурсах, шновацшних проектах; майстер-класах, семшарах, треншгах.
Етап 5. Усунення проблем i перешкод на шляху впровадження 1К-технологИ
На етап впровадження IК-технологiй завжди виникають проблеми i перешкоди рiзних категорiй, зокрема: технiчнi, органiзацiйнi, методичнк
Технiчнi перешкоди стосуються засобiв для впровадження 1К-технологп якi можуть не вщповщати сучасним вимогам (необхiдна ствпраця з керiвниками установ щодо цтьового розвитку освiтнього середовища закладу освти).
Органiзацiйнi перешкоди пов'язанi з тдтримкою адмiнiстрацií закладу освiти щодо використання новтньо''' 1К-технологГ'' в освiтньому процесi (пiдвищення мотивацп керiвникiв установ щодо пщтримки вчителiв у впровадженн iнновацiйних IК-технологiй).
Методичнi перешкоди стосуються аспектв ефективного використання IК-технологiй в освтньому процесi (розроблення iнструкцiй i зрозумiлих педагогам рекомендацiй, алгоритмiв роботи з новою технолопею).
Етап 6. О^нювання результативност'1/ефективност'1 впровадження 1К-технологИ
Оцшювання результатв впровадження технологiй можна здшснювати за рiзними моделями i методиками, зокрема за моделлю сприйняття технологи Ф. Девка.
У процес впровадження новiтньоí технологГ'' необхiдно вiдстежувати як яккы, так i кiлькiснi показники впливу 1К-технологГ'' на навчання суб'ектв. Педагогам перш за все потрiбно орiентуватися на власний професшний розвиток, розвиток навчального середовища i пiдвищення якостi освiтнiх послуг, зокрема пщвищення зацiкавленостi й активностi учыв щодо вивчення конкретного предмета шктьного курсу.
Зазначимо, що опитування учасни^в освiтнього процесу залишаеться одним з найбтьш успiшних i найпоширенiших методiв оцiнювання ефективностi IК-технологiй в закладах загально' середньо' освiти.
Оцiнювання ефективносп використання 1К-технологм педагогами
Розглянемо «Модель сприйняття технологГ''» Фреда Девка (вщ англ. Technology Acceptance Model, (TAM)) як методику оцшювання ефективносп використання шновацшно''' IК-технологií (Davis, 1989) (рис. 4).
Рис. 4. Модель сприйняття 1К-технологм педагогами (за Ф. Девком)
Модель сприйняття технологш - це теорiя шформацшних систем, що моделюе, процес прийняття користувачем рiшення про сприйняття i використання технологií, зокрема будемо розглядати це в аспект 1К-технологп. За цiею моделлю враховуеться низка факторТв, що впливае на прийняття користувачем ршення про те, як i коли вони буде використовувати нову 1К-технолопю, а саме:
• оцшюеться суб'ективна кориснГсть 1К-технологп: Ф. Девiс визначив це як «показник» використання певно'' технологií, що пщвищуе ефективнiсть роботи, за оцшкою користувача;
• оцшюеться суб'ективна простота використання 1К-технологп: Ф. Девiс визначив це як «показник», легкостi (простоти) використання певноУ технологи, за оцiнкою користувача (Adams&Nelson&Peter, 1992).
За цiею методикою визначено два основы показники: суб'ективна простота використання i суб'ективна корисысть 1К-технологп.
Поняття «кориснiсть» - це задоволення потреб суб'екта, суб'ективна мiра задоволення, що його отримуе шдивщ вщ споживання блага або набору благ. 1ншими словами, кориснiсть визначае, якою мiрою iндивiд задовольнив сво'|' потреби, споживши певнi блага (Бшодща, 1980). Теорiя корисностi тiсно пов'язана з теорiею рiшень.
Суб'ективна корисысть - персональна цiннiсть результату для користувача.
Суб'ективна корисысть (вiд англ. Perceived usefulness) - це величина, яка вщображае ступшь впевненостi користувача в тому, що використання технологи збтьшить його продуктивысть (Devis, 1989). Даний показник вщображае вiдповiднiсть використовувано'|' 1К-технологи для конкретного виду дiяльностi. 1ншими словами, високий показник суб'ективно)' корисностi вказуе на вiдповiднiсть 1К-технологи цiлям користувача i навпаки.
Поняття «простота використання» до технологи може бути застосовано у значеннях: легкий для засвоення, нескладний у використаны, виконання елементарних дм.
Суб'ективна простота використання (вщ англ. Perceived ease of use) е показником, що вщображае ступшь складносп i впевненосп користувача у використаннi цiеï 1К-технологи та пов'язаний з докладанням найменших можливих зусиль (Devis, 1989). Таким чином, цей показник дозволяе придтити належну увагу простотi, легкостi використання технологи.
Модель оцшювання ефективностi технологи побудована на концепци, за яко'|' при створеннi технологи важлива не ттьки ïi ефективнiсть як техычного засобу для досягнення поставлено)' мети, а й ÏÏ «зрозумiлiсть» користувачевГ У разi сильного дисбалансу даних показникв технологiя е неефективною у використанн (Саприкiна, 2015). Зазначимо, що ^м того, що технологiя мае бути зрозумтою, вона мае бути доступною i вщповщати вiковим особливостям суб'екпв використання.
Наприклад, при високй суб'ективнiй корисностi (технологiчно складна система) та низькш суб'ективнiй простотi використання (потрiбнi фахiвцi) система буде виршувати поставленi завдання за наявностi фахiвцiв високого рiвня пiдготовки.
У протилежнш ситуацй' технологiя буде iнтуïтивно зрозумтою будь-якому суб'ектов^ але при цьому не буде виршувати поставленi завдання.
Для розрахунку описаних показникв Ф. Девк використав опитувальник, що складаеться з двох частин.
Перша частина оцшюе суб'ективну кориснiсть технологи i включае шлсть тверджень:
1. Використання ще'| технологи дозволить швидше виршувати поставленi завдання.
2. Використання ще'| технологи покращить мою роботу.
3. Використання ще'| технологи в мо'|'й роботi збiльшить мою продуктивнiсть.
4. Використання ще'| технологи пiдвищить мою ефективнкть на роботi.
5. Використання ще'| технологи полегшить мою роботу.
6. Ця технолопя корисна в мош роботi (Devis, 1989).
Друга частина оцшюе суб'ективну простоту використання технологи i теж включае шисть тверджень:
1. Я вважаю, що я зможу легко навчитися використовувати цю технолопю.
2. Я вважаю, що з щею технолопею мен буде легко добитися саме того, що я хочу.
3. Я вважаю, що використання ще'| технологи мен зрозумто.
4. Я вважаю цю технолопя гнучкою для взаемодй.
5. Я вважаю, що меы буде легко осво'|'ти цю технолопю.
6. Я вважаю, що ця технолопя проста у використаннк
1стинысть кожного твердження суб'ект мае оцшити за шкалою вщ одного до семи, де 1 означае "повыстю погоджуюся», а 7 - «абсолютно не погоджуюся» (Devis, 1989).
Аналiзуючи твердження, вщмтимо, що низку тверджень сформульовано схожим чином, що дозволяе пщвищити загальну вiрогiднiсть опитувальника (Саприкша, 2015). Модель сприйняття технологи, як видно з ÏÏ назви, вщображае ступшь сприйняття технологи потенцшними користувачами, а це в свою чергу накладае сильний вщбиток на Ух поведiнковiй стратеги (Devis, 1989).
Однак маемо застереження щодо «суб'ективного» фактору в оцшюваннГ Цей фактор дае пщстави стверджувати, що фактична ефективнкть дослiджуваноï технологи може дещо вiдрiзнятися вiд результа^в опитування.
Застосуемо цей пiдхiд для розроблення моделi оцiнювання суб'ективно! ефективност використання системи комп'ютерного моделювання (СКМод) в освiтньому процесi.
Для цього розробимо опитувальник для учыв, що включатиме такi твердження.
Частина 1. Суб'ективна корисысть використання системи комп'ютерного моделювання в освтьому процесi
1. Використання системи комп'ютерного моделювання дозволить швидше виршувати навчальы завдання.
2. Використання системи комп'ютерного моделювання покращить мое навчання.
3. Використання системи комп'ютерного моделювання дае змогу зекономити час на виконання завдань.
4. Використання системи комп'ютерного моделювання пщвищить ктьккть розв'язаних завдань.
5. Використання системи комп'ютерного моделювання пщвищить мою ефективысть навчання.
6. Використання системи комп'ютерного моделювання полегшить мое навчання.
7. Система комп'ютерного моделювання корисна для мого навчання
Частина 2. Суб'ективна простота використання системи комп'ютерного моделювання в освтьому процеа
1. Я вважаю, що я зможу легко навчитися використовувати систему комп'ютерного моделювання.
2. Я вважаю, що з системою комп'ютерного моделювання меш буде легко добитися саме того, що я хочу.
3. Я вважаю, що з системою комп'ютерного моделювання, я можу ктька разiв виконувати завдання спочатку.
4. Я вважаю, що використання системи комп'ютерного моделювання мен зрозумте.
5. Я вважаю система комп'ютерного моделювання гнучка в робот.
6. Я вважаю, що мен буде легко застосувати систему комп'ютерного моделювання для навчання.
7. Я вважаю, що системи комп'ютерного моделювання проста у використаны.
1стинысть кожного твердження учень мае оцшити за шкалою, описаною вище.
ВИСНОВКИ I ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШИХ ДОСЛЩЖЕНЬ
У процеа впровадження СКМод в освГтнш процес мають бути врахованг рiвень впровадження 1К-технологп вчителем, наявысть процедури впровадження СКМод для навчання учыв певно' втово''' категорií, наявнiсть iнструментарiю для оцшювання ефективностi використання IК-технологií.
Запропонована авторська модель структури впровадження 1К-технолопй в закладах освГти може бути застосована для будь-яко''' освтньо''' 1К-технологп, що дае можливГсть здiйснювати моыторинг рГвня впровадження IК-технологií вчителями, поетапне впровадження 1К-технологш в закладах освГти i оцiнювання ефективностi використання системи комп'ютерного моделювання не ттьки з техычно''' точки зору як засобу досягнення певних освт-лх цiлей, а й з точки зору простоти його використання, що пщвищить ймовГрысть i якГснГсть впровадження IК-технологiй в освт-лй процес.
Зазначимо, що комп'ютерне моделювання е важливою складовою освтнього процесу. Поеднання суб'ективного i об'ективного оцшювання дозволить знайти ршення для ефективного впровадження i використання системи комп'ютерного моделювання в закладах загально' середньо'' освГти.
Теоретичне обфунтування використання новГтньо'' 1К-технологГ'' дае пГдстави для проведення експерименту в реальних умовах закладГв загально'' середньо' освГти. Потребуе розробка навчальних завдань з використанням СКМод для природничо-математичних предметв та проведення опитування за запропонованою моделлю.
Список використаних джерел
1. Антонюк Д. С. Використання програмночмГтацшних комплекав як зааб формування економГчних компетентностей студентв технГчних спецГальностей: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.10/ 1нститут шформацшних технологГй i засобГв навчання НАПН Укра'ни. 2018. 22 с.
2. Дубасенюк О. А. 1нновацГ'' в сучаснш освГтГ. 1нновацп в осв'т'г. iнтеграцiя науки i практики: збiрник науково-методичнихпраць. Житомир : Вид-во ЖДУ Гм. 1.Франка, 2014. С. 12-28.
3. Концедайло В. В. Застосування Ггрових симуляторГв у формуваннГ професшних компетентностей майбутнГх шженерГв-програмГстГв: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.10/ 1нститут шформацшних технологГй i засобГв навчання НАПН Укра'ни. 2018. 20 с.
4. Литвинова С.Г. Система комп'ютерного моделювання об'ектв i процеав та особливостГ м використання в навчальному процеа закладГв загально'' середньо'' освГти. lнформацiйнiтехнологиiзасоби навчання. 2018. Том 64. № 2. С. 48- 65. URL: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2111/1330 (дата звернення: 11.05.2019).
5. Литвинова С.Г. Проектування хмаро орГентованого навчального середовища загальноосвГтнього навчального закладу: монографГя. Ки'в: Компринт, 2016. 354 c.
6. Литвинова С.Г. Використання систем комп'ютерного моделювання для проектування дослщницьких завдань з математики. Ф'зико-математична осв'та: науковий журнал. Суми: СумДПУ ГменГ А. С. Макаренка, 2018. Вип. 1 (15). С. 83 - 89.
7. Проекты Центра изучения инноваций в образовании. URL: https://ioe.hse.ru/innovations/projects (дата звернення: 11.05.2019).
8. Сапрыкина А. О. Модель принятия технологии Дэвиса как средство оценивания субъективной эффективности технологии электронного портфолио. Материалы VII Международной научной конференции «Теория и практика образования в современном мире» (Санкт-Петербург, 20-23 июля 2015 года). СПб.: Свое издательство, 2015. С. 108110. URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/152/8483/ (дата звернення: 10.05.2019).
9. Слободяник О.В. Комп'ютерне моделювання як зааб активГзацГ'' тзнавально''' дГяльност на уроках фГзики. Науковi записки Серiя: Педагогiчнi науки. Кропивницький, 2018. Вип. 169. С. 140 -144.
10. Словник укра'нсько'' мови: в 11 тт. / АН УРСР. 1нститут мовознавства; за ред. I. К. Бшодща. Ки'в: Наукова думка, 19701980. Т. 4. С. 290.
11. Adams D. A., Nelson R. R., Peter A. Perceived Usefulness, Ease of Use, and Usage of Information Technology: A Replication. MIS Quarterly , 1992. Vol.16 (2). Pp. 227-247. URL: http://dx.doi.org/10.2307/249577 (дата звернення: 10.05.2019).
12. Burov O. Cognitive abilities' research technology s a tool for STEM-education. 14th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. 2018. Vol-2104. Pp. 380 - 387.
13. Burov O. Models and applied tools for prediction of student ability to effective learning. 14th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. 2018. Vol-2104. Pp. 404-411.
14. Burov O. Profile mathematical training: particular qualitiesofintellectstructureofhigh school students. Physical and Mathematical Education. 2018. №. 1 (15). С. 108-112.
15. Davis F. D. Perceived Usefulness, Perceived Ease Of Use, And User Acceptance Of Information Technology. MIS Quarterly, 1989. Vol 13 (3). Pp. 319-340.
16. Goldin C., Katz L. F. The race between education and technology. The Economic History Review. 2009. Vol.63(3). Pp. 840 -841. DOI: 10.1111/j.1468-0289.2010.00537_29.x.
17. Lytvynova S. Cognitive Tasks Design by Applying Computer Modeling System for Forming Competences in Mathematics. 14th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. 2018. Vol-2104. Pp. 278-293.
18. Lytvynova, S., Burov, O. Methods, Forms and Safety of Learning in Corporate Social Networks. Proceedings of the 13th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. 2017. Vol-1614. Pp. 406-413.
19. Lytvynova, S., Pinchuk, O. The Evolution of Teaching Methods of Students in Electronic Social Networks. Proceedings of the 13th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer. 2017. Vol-1614. Pp. 360-371.
20. Petri G., G.Wangenheima C. How games for computing education are evaluated? A systematic literature review. Computers & Education, 2017. Vol. 107. Pp 68-90. DOI: 10.1016/j.compedu.2017.01.004.
21. Pinchuk O.P., Sokolyuk O.M. Cognitive activity of students under conditions of digital transformation of learning environment. lнформацiйнi технологи в oceimi. Ки'в, 2018. № 36. С. 71-81.
22. SAMR - Уровни использования технологий. URL: https://blendedlearning.pro/instructional_design/samr/ (дата звернення: 10.05.2019).
23. Schleicher A. Educating Learners for Their Future, Not Our Past. ECNU Review of Education, 2018. Vol. 1(1). Pp. 58 -75. DOI 10.30926/ecnuroe2018010104.
24. Venkatesh V., Morris M.G., Davis G. B., Davis F.D. User Acceptance of Information Technology: Toward a Unified View. MIS Quarterly , 2003. Vol.27 (3). Pp. 25-478.
References
1. Antonyuk D. S. (2018). Vykorystannya prohramno-imitacijnyx kompleksiv yak zasib formuvannya ekonomichnyx kompetentnostej studentiv texnichnyx special"nostej [Use of software simulation complexes as a means of forming the economic competences of students of technical specialties] Extended abstract of candidate's thesis. Sumy: Instytut informacijnyx texnolohij i zasobiv navchannya NAPN Ukrayiny. [in Ukrainian].
2. Dubaseniuk O.A. (2014) Innovatsii v suchasnii osviti. Innovatsii v osviti: intehratsiia nauky i praktyky: zbirnyk naukovo-metodychnykh prats [Innovations in modern education. Innovation in education: the integration of science and practice: a collection of scientific and methodological works.] Zhytomyr: Vyd-vo ZhDU im. I.Franka, 12-28. [in Ukrainian].
3. Koncedajlo V. V. (2018). Zastosuvannya ihrovyx symulyatoriv u formuvanni profesijnyx kompetentnostej majbutnix inzheneriv-prohramistiv [Application of gaming simulators in the formation of professional competencies of future engineers-programmers] Extended abstract of candidate's thesis. Sumy: Instytut informacijnyx texnolohij i zasobiv navchannya NAPN Ukrayiny. [in Ukrainian].
4. Lytvynova, S.H. (2018). Cystema kompiuternoho modeliuvannia obiektiv i protsesiv ta osoblyvosti yii vykorystannia v navchalnomu protsesi zakladiv zahalnoi serednoi osvity [System of computer simulation of objects and processes and peculiarities of its use in the educational process of institutions of general secondary education]. Informatsiini tekhnolohii i zasoby navchannia - Information technology and learning tools, 64(2), 48- 65. Retrieved from https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2111/1330 (дата звернення: 11.05.2019). [in Ukrainian].
5. Lytvynova, S.H. (2016) Proektuvannia khmaro oriientovanoho navchalnoho seredovyshcha zahalnoosvitnoho navchalnoho zakladu [Designing a cloud-based learning environment for a comprehensive educational institution]. Kyiv: Komprynt. [in Ukrainian].
6. Lytvynova, S.H. (2018). Vykorystannia system kompiuternoho modeliuvannia dlia proektuvannia doslidnytskykh zavdan z matematyky [Use of computer simulation systems for designing research tasks in mathematics.]. Fizyko-matematychna osvita -Physical and Mathematical Education, 1 (15), 83 - 89. DOI: 10.31110/2413-1571-2018-015-1-013. [in Ukrainian].
7. Sait «Proekty Centra izuchenija innovacij v obrazovanii» [Site "Projects of the Center for the Study of Innovation in Education"]. Retrieved from https://ioe.hse.ru/innovations/projects. [in Russian].
8. Saprykina, A. O. (2015). Model' prinjatija tehnologii Djevisa kak sredstvo ocenivanija sub"ektivnoj jeffektivnosti tehnologii jelektronnogo portfolio [Davis's technology adoption model as a means of evaluating the subjective effectiveness of an electronic portfolio technology]. Materialy VII Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii «Teorija i praktika obrazovanija v sovremennom mire» - Proceedings of the VII International Scientific Conference "Theory and Practice of Education in the Modern World". (pp. 108-110). SPb.: Svoe izdatel'stvo. Retrieved from https://moluch.ru/conf/ped/archive/152/8483/ [in Russian].
9. Slobodianyk, O.V. (2018). Kompiuterne modeliuvannia yak zasib aktyvizatsii piznavalnoi diialnosti na urokakh fizyky [Computer modeling as a means of activating cognitive activity in physics classes]. NaukovizapyskySeriia: Pedahohichninauky -Scientific Notes Series: Pedagogical Sciences, 169, 140 -144. [in Ukrainian].
10. Bilodida, I. K. (1970-1980) Slovnyk ukrainskoi movy [Dictionary of the Ukrainian language]. (Vols. 1-11). Kyiv: Naukova dumka. [in Ukrainian].
11. Adams, D. A., Nelson R. R. & Peter A. (1992). Perceived Usefulness, Ease of Use, and Usage of Information Technology: A Replication. MIS Quarterly , 16 (2), 227-247. Retrieved from http://dx.doi.org/10.2307/249577.
12. Burov, O. Yu. (2018). Cognitive abilities' research technology s a tool for STEM-education. Proceedings of the 14th International Conference on ICT in Education "Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer". (pp. 380 - 387).
13. Burov, O. Yu. (2018). Models and applied tools for prediction of student ability to effective learning. Proceedings of the 14th International Conference on ICT in Education "Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer". (pp. 404-411).
14. Burov, O. Yu. (2018). Profile mathematical training: particular qualitiesofintellectstructureofhigh school students. Physical and Mathematical Education, 1 (15), 108-112. DOI: 10.31110/2413-1571-2018-015-1-018.
15. Davis F. D. (1989). Perceived Usefulness, Perceived Ease Of Use, And User Acceptance Of Information Technology. MIS Quarterly, 13 (3), 319-340.
16. Goldin, C. & Katz L. F. (2009). The race between education and technology. The Economic History Review, 63(3), 840-841. DOI: 10.1111/j.1468-0289.2010.00537_29.x.
17. Lytvynova, S. H. (2018). Cognitive Tasks Design by Applying Computer Modeling System for Forming Competences in Mathematics. Proceedings of the 14th International Conference on ICT in Education "Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer". (pp. 278-293).
18. Lytvynova, S., Pinchuk, O. (2017). The Evolution of Teaching Methods of Students in Electronic Social Networks. Proceedings of the 13th International Conference on ICT in Education "Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer". (Pp. 360-371).
19. Lytvynova, S., Burov, O. (2017). Methods, Forms and Safety of Learning in Corporate Social Networks. Proceedings of the 13th International Conference on ICT in Education. "Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer". (Pp. 406-413).
20. Petri, G. & Wangenheima, G.C. (2017). How games for computing education are evaluated? A systematic literature review. Computers & Education, 107, 68-90. DOI: 10.1016/j.compedu.2017.01.004.
21. Pinchuk, O.P. & Sokolyuk, O.M. (2018). Cognitive activity of students under conditions of digital transformation of learning environment. Informatsiini tekhnolohii v osviti - Information technology in education, 36, 71-81.
22. SAMR - Technology Use Levels. Retrieved from https://blendedlearning.pro/instructional_design/samr/
23. Schleicher, A. (2018). Educating Learners for Their Future, Not Our Past. ECNU Review of Education, 1(1), 58 -75. DOI: 10.30926/ecnuroe2018010104.
24. Venkatesh, V., Morris, M.G., Davis, G. B. & Davis, F.D. (2003). User Acceptance of Information Technology: Toward a Unified View. MIS Quarterly, 27 (3), 25-478.
MODELS OF IMPLEMENTATION AND EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF A COMPUTER MODELING SYSTEM AS AN INNOVATIVE EDUCATIONAL IC-TECHNOLOGY Svitlana Lytvynova
Institute of Information Technologies and Learning Tools of National Academy of Education Sciences of Ukraine
Abstract.
Research problem formulation. Low level of students' knowledge of natural-mathematical subjects requires the introduction of new approaches and technologies. Information and digital technologies rapid development encourages teachers to choose IC-technologies, in particular computer modeling systems (CMODS) to meet the educational needs of the twentieth-century students, who, in their usual environment, constantly use computer tools such as mobile phones, tablets, laptops etc. It is quite difficult for modern teenagers to study without Internet, access and there are not enough funds, methodological support, didactic materials, as well as complex solutions within the educational process for the implementation of the latest IC technologies.
Materials and methods. Pedagogical and methodical literature analysis methods and dissertation research were used in the scope of this research;
the results of domestic and foreign experience were generalized, the rationale for choosing a model for determining the level of application CMODS as an innovative IC-technology, the development of a procedural model for the introduction of IC-technology as well as a model for assessment of the subjective efficiency of using CMODS.
Results. International and domestic experience in the implementation of innovative IC-technologies was generalized (in the example of CMODS).
It is revealed that the improvement of the educational process is carried out in the following areas: educational environment development, innovative teaching aids application, new educational technologies introduction, organizational forms of education improvement. The model of the structure of introducing IC-technologies in educational institutions is justified and four levels of IC-technologies application in the educational process based on the SAMR model (substitution, accumulation, modification and redefinition) are defined. A procedural model of introducing the latest IC-technology has been developed and six stages of its implementation are justified (adaptation, potential assessment, interaction network expansion, strategy choice, problems elimination, results assessment). The analysis of the concept of "subjective utility and" subjective simplicity. A model for assessing the subjective effectiveness of the use of computer modeling in the educational process is justified and developed.
Conclusions. The proposed author's model of the structure of introducing IC-technologies in educational institutions can be applied to any educational IC-technology, which allows monitoring the level of introducing IC-technology by teachers, phased introduction of IC-technology in educational institutions and evaluating the effectiveness of computer modeling systems application not only from technical point of view as a means of achieving certain educational goals, but also in terms of its use convenience, which increases both possibility and quality of IC-technologies introduction in the educational process. It is worth noting that computer modeling is an important component of the educational process. The combination of the subjective and objective assessment will allow to find a solution for the effective implementation and use of computer modeling systems in general secondary education institutions. The theoretical substantiation of CMODS implementation as a newest IC-technology gives grounds for conducting an experiment in real conditions of general secondary education institutions.
Keywords: computer modeling system; CMODS; modeling; institutions of secondary education; natural and mathematical education; latest IC-technologies; introduction.
