CC BY
7
DOI 10.51522/2307-0382-2021-228-5-26-34 УДК 373.147
С. В. ДАВЫДОЧКИНА
доцент Института Академии ФСИН России по кафедре математики и информационных технологий управления, кандидат технических наук, доцент
Рязань
SVETLANA V. DAVYDOCHKINA
Assistant Professor of the Institute of the Academy of the FPS of Russia on Department of Mathematics and Information Technologies of Management, Candidate of Technology, Associate Professor
Ryazan
М. С. МАСКИНА
заместитель начальника кафедры математики и информационных технологий управления Академии ФСИН России, кандидат педагогических наук, доцент, полковник внутренней службы
Рязань
MARIYA S. MASKINA
Deputy Head of the Department of Mathematics and Information Technologies of Management of the Academy of the FPS of Russia, Candidate of Pedagogy, Associate Professor, Colonel of the Internal Service
Ryazan
Опыт организации электронного обучения курсантов и студентов Академии ФСИН России дисциплинам математического цикла
Experience of organizing e-learning of cadets and students of the Academy of the Federal Penitentiary Service of Russia in the disciplines of the mathematical cycle
Аннотация. В статье описывается опыт построения взаимодействия между преподавателем и обучающимися по очной форме обучения в Академии ФСИН России в условиях
Abstract. The article describes the experience of building the interaction between a teacher and fulltime students at the Academy of the FPS of Russia in the context of restrictions on contact work asso-
ограничений контактной работы, связанных с противодействием распространению новой коронавирусной инфекции. Целью работы явилось обоснование значимости оперативной обратной связи и грамотной организации педагогической коммуникации в рамках электронного обучения. Методологическую основу исследования составили анализ, синтез, индукция, систематизация и обобщение. Исследование проводилось в течение года на занятиях по дисциплинам математического цикла с курсантами и студентами младших курсов экономических специальностей. В результате было выявлено, что для сохранения качества образования на должном уровне необходимо при проведении занятий в режиме видеоконференций сочетать работу в электронной информационно-образовательной среде (далее также - ЭИОС) образовательной организации с применением рабочих тетрадей по дисциплине, специально разработанных авторами. Показана структура учебного процесса, построенного на базе ЭИОС Moodle, программы Zoom и авторских рабочих тетрадей по предмету. Сделаны выводы о важности посимвольной записи расчетов и аналитических формул и постепенной прорисовки графиков для качественного овладения понятийным аппаратом с высокой степенью абстрактности. Описанный опыт построения занятий будет полезен профессорско-преподавательскому составу образовательных организаций ФСИН России.
Ключевые слова: образовательная технология, электронное обучение, электронная информационно-образовательная среда, методика преподавания математических дисциплин, видеоконференция.
ciated with countering the spread of the new corona-virus infection. The aim of the work was to substantiate the importance of operational feedback and competent organization of pedagogical communication within the framework of e-learning. The methodological framework of the study was made up of analysis, synthesis, induction, systema-tization and generalization. The study was carried out throughout the year in the classroom work on the disciplines of the mathematical cycle with cadets and junior students of economic specialties. As a result, it was found that in order to maintain the quality of education at a proper level, when conducting classes in video-conference mode, it was necessary to combine work in the electronic information and educational environment (hereinafter also referred to as EIEE) of the educational organization with the use of discipline workbooks specially developed by the authors. The structure of the educational process based on the EIEE Moodle, the Zoom program and author's workbooks on the subject is shown. Conclusions are made about the importance of the symbol-by-symbol recording of calculations and analytical formulas and the gradual drawing of graphs for the qualitative mastery of the conceptual apparatus with a high degree of abstractness. The described experience of designing the classes will be useful to the teaching staff of educational organizations of the Federal Penitentiary Service of Russia.
Key words: educational technology, e-learning, electronic information and educational environment, teaching methods of mathematical disciplines, video-conference.
13.00.01 Общая педагогика, история педагогики и образования (педагогические науки) General pedagogy, history of pedagogy and education (pedagogical sciences)
Современное состояние санитарно-эпидемиологической обстановки в мире диктует необходимость глобальных изменений во всех областях жизнедеятельности человечества, в том числе и в образовательной сфере. Тотальный переход весной 2020 года к электронному обучению потребовал незамедлительных масштабных изменений процес-
са обучения, наличия соответствующего программного и технического оснащения для его реализации, а также глубокой модернизации разработанных ранее авторских педагогических технологий [1] и систем контроля знаний [2].
Опыт проведения авторами в 2019— 2020 учебном году занятий в Академии ФСИН России с применением дистанци-
онных технологий показал, что на лекциях по дисциплинам математического цикла простого озвучивания теоретического материала, даже с параллельным показом слайдов мультимедийной презентации с графиками, формулами и теоремами, недостаточно. Для качественного усвоения темы обучающимся необходимы:
- контактная работа с преподавателем;
- подробная демонстрация постепенного вывода формулы или доказательства теоремы;
- оперативная проверка выполняемых заданий с минимальной отсрочкой во времени.
Если педагог имеет большой запас времени, в достаточной степени владеет информационными технологиями и располагает современными техническими средствами, то у него есть возможность разработать занятие, удовлетворяющее указанным требованиям. Однако внезапный переход от очной к дистанционной форме обучения, обусловленный резким ухудшением санитарно-эпидемиологической обстановки, не мог не повлиять на качество образовательных услуг. Снижение качества образовательных услуг объясняется отсутствием немедленной обратной связи и сложностями в организации дистанционного педагогического общения, грамотное построение которого, как было доказано авторами ранее [3], играет важнейшую роль в образовательном процессе.
При традиционной форме организации педагогического общения важнейшим средством обучения любой математической дисциплине является аудиторная доска. Ее применение при объяснении нового материала обеспечивает по-цифровую запись расчетов, посимвольное появление аналитических формул и постепенную прорисовку графиков функций и процессов. Мы разделяем точку
зрения педагогов, таких как А. Г. Мордко-вич [5], П. С. Ивличев, Н. А. Ивличева [6], С. В. Видов [7], которые считают, что это способствует более качественному усвоению новых понятий и препятствует возникновению предпосылок для формирования психологических блоков и страхов перед материалом с высокой степенью абстрактности. В целях качественного овладения понятийным аппаратом обучающимся необходимо наблюдать процесс появления, формирования и выстраивания математических объектов в режиме реального времени, а не получать их сразу в законченной и целостной форме. Для дисциплин математического цикла ни страницы учебника (электронного пособия), ни подготовленная заранее презентация не способны стать полноценной заменой обычной классной доски. Данные средства обучения не позволяют наладить непрерывную активную обратную связь, возникающую между преподавателем и обучающимся во время очного общения.
Первоначально при переходе на электронное обучение решение данной проблемы виделось в использовании видеосвязи и изложении графического или аналитического материала на бумаге с последующей демонстрацией написанного всем участникам видеоконференции с помощью документ-камеры или веб-камеры с высоким разрешением. Однако вскоре выяснилось, что и при таком способе передачи информации обеспечивается постепенное, но не посимвольное появление результата и обучающиеся испытывают серьезные затруднения с формированием устойчивых знаний, умений и навыков.
Дальнейшие эксперименты авторов в сфере организации дистанционного общения с курсантами и студентами Академии ФСИН России показали, что быстрый переход от очной формы обучения к ее элек-
тронному варианту без снижения эффективности и качества образования возможен. Осуществить его при наличии только общедоступных технических средств (компьютера и веб-камеры) и стандартного пакета прикладных программ позволяет грамотное использование трех взаимодополняющих компонентов:
- видеоконференций, предназначенных для объяснения нового материала и проведения групповых или индивидуальных консультаций;
- виртуального кабинета обучающегося в электронной информационно-образовательной среде, организованной в Академии ФСИН России на базе системы управления обучением Moodle [8];
- специально разработанных в электронной форме рабочих тетрадей по дисциплине, эффективность применения которых описывалась авторами ранее [9].
Проведение занятий посредством видеоконференции позволяет в режиме реального времени поддерживать активную обратную связь с обучающимися, оперативно преодолевать возникающие трудности, разбирать сложные для понимания вопросы. Организовать видео-конференц-связь можно с помощью любого из общедоступных приложений: «Скайп», Zoom, «Яндекс. Телемост» и других. Важным требованием, определившим наш выбор программного приложения для организации видеоконференций по дисциплинам математического цикла, являлось наличие опции «Демонстрация экрана» и реализация в ней вспомогательных функций. Поэтому авторами было выбрано приложение Zoom, которое имеет встроенные в опцию «Демонстрация экрана» панели «Комментировать» и «Интерактивная доска», содержащие инструменты для рисования, выделения блоков, ввода текста, указатели различной формы и так далее.
Изложение материала с помощью виртуальной доски требует от преподавателя большего времени, чем при работе с обычной аудиторной доской. Поэтому перед началом лекционного занятия обучающимся (через ЭИОС или электронную почту) рассылаются рабочие тетради по дисциплине или их отдельные страницы, содержащие сложные для построения графики, громоздкие формулы, шаблоны таблиц, справочный материал и иной контент. Пример использования одной из страниц рабочей тетради по дисциплине «Математический анализ» при проведении лекционного занятия с обучающимися первого курса показан на рисунке 1. В левой части страницы размещены готовые графики, правая - отведена для пояснений в виде текста или формул. Сама тетрадь представлена в виде документа Microsoft Word, что позволяет непосредственно во время изложения материала мобильно осуществлять необходимые преобразования графиков, уже готовых формул или записывать небольшие блоки текста. Так, например, в процессе рассказа о преобразованиях графика функции можно с помощью манипулятора «мышь» активизировать кривую, чтобы изменить ее вид или переместить в сторону. Кроме того, контролируя и направляя обучающихся во время их самостоятельной работы, удобно фиксировать и отображать полученные промежуточные результаты вычислений или рассуждений.
Однако если материал требует дополнительно разбора во время практического занятия или консультации, то одной программы Microsoft Word становится уже недостаточно, так как построение графиков и написание формул в ней - довольно трудоемкий процесс. Кроме того, обучающиеся видят различные вспомогательные инструменты (пункты меню или
Рисунок 1. Страница рабочей тетради по дисциплине «Математический анализ»
графические объекты), рассеивающие их внимание и отвлекающие от сути рассматриваемого вопроса. Избежать этого помогает подключение панели инструментов «Комментировать» в режиме демонстрации экрана, представляющей собой упрощенную версию графического редактора (рисунок 2). Благодаря этой версии значительно повышается и скорость, и эффективность изложения материала. Она позволяет более подробно разбирать возникающие в ходе занятия вопросы и демонстрировать пошаговое выполнение алгоритма решения задачи, доказательства теоремы, построения графиков или таблиц, поэтому панель инструментов «Комментировать» можно рассматривать как имитацию аудиторной доски.
Если требуется объяснение более сложного материала, то в режиме демонстрации экрана можно воспользоваться графическим редактором Paint (или его современной версией Paint.NET) и работать с заранее подготовленными файлами или с чистого листа.
Рисунок 2. Панель инструментов «Комментировать»
Реализация описанной модели дистанционного общения в процессе электронного обучения влечет некоторые изменения в структуре лекционного занятия. Непосредственно перед его началом преподаватель должен вывести на экран монитора необходимый рабочий материал:
- файлы с конспектом (или полным текстом) лекции;
- страницы браузера (в том числе с ЭИОС);
- файлы с рисунками, схемами и иным дополнительным материалом.
После подключения обучающихся к видеоконференции лектор перечисляет, какое программное обеспечение и набор файлов понадобится для успешной проработки материала, описывает формат проведения текущего занятия. Вводная часть лекции с сообщением темы, целей занятия, плана проведения и связи с ранее изученным материалом, так же как и ее основная часть с разбором нового материала проходят в режиме демонстрации экрана.
Рисунок 3. Демонстрация экрана в режиме интерактивной доски
Так как обучающиеся не конспектируют лекцию в ходе ее онлайн-трансляции, то остается время на обратную связь и беглую проверку степени усвоения изложенного материала в режиме обсуждения, в ходе которого педагог еще раз акцентирует внимание на наиболее важных или сложных моментах. В заключительной части лекции подводятся ее итоги, даются рекомендации по дальнейшему изучению темы, сообщается режим и формат проведения следующего занятия.
При организации занятий семинарского типа авторы придерживаются аналогичных этапов с той лишь разницей, что основная часть занятия проходит в виде совмещения видеоконференции и самостоятельной работы в ЭИОС и строится в следующей последовательности:
1) видеоконференция для краткого объяснения;
2) самостоятельная работа с последующей загрузкой выполненных заданий в ЭИОС (тренировочное тестирование);
3) разбор решенных заданий;
4) выдача индивидуальных заданий для закрепления знаний, умений и навыков.
При разборе материала практического занятия, проводимого посредством видеоконференции в 2оош, можно в режиме демонстрации экрана подключить интерактивную доску. Работа с интерактивной доской в отличие от работы с панелью «Комментировать» заключается в создании отдельного окна с белым фоном, на котором расписывается подробное поэлементное решение задания (рисунок 3).
Для объяснения материала, требующего записи большого объема информации или построения графических объектов, в режиме демонстрации экрана необходимо переходить на графический редактор (Paint или иной), позволяющий не только рисовать, записывать текстовые аналитические выражения, но и копировать повторяющиеся фрагменты формул, символы, графики и другие объекты, что значительно ускоряет процесс изложения.
Самостоятельная работа обучающихся строится на базе ЭИОС Moodle, где размещаются тренировочные и тестовые задания, формы для загрузки выполненных работ. При этом преподаватель остается доступен в режиме видеоконференции для разрешения возникающих вопросов и затруднений.
Эффект присутствия как при традиционном аудиторном занятии хорошо передает сочетание опции «Совместное использование» в режиме «Демонстрация экрана» приложения Zoom и учебного элемента курса ЭИОС Moodle «Форум», предназначенного для обмена сообщениями по заданной тематике в соответствии с рассматриваемой учебной задачей.
Выполнение номеров индивидуального задания
Интегрирование по частям - 2.12.20
Замена переменной и внесение под знак дифференциала - 3.12.20 Интегрирование рациональных дробей - 10.12.20
Добавить тему для обсуждения
Обсуждение Начато Последнее сообщение Ответы
Внесение под знак диференциала Давыдочкина С. 3 дек. 2020 Лещева Татьяна 03 дек. 2020 17 :
Замена переменной Давыдочкина С. 3 дек. 2020 Барсуков Рустам 03 дек. 2020 17 :
Интегрирование по частям Давыдочкина С. 2 дек. 2020 Евгеньев Андрей 02 дек. 2020 17 :
Интегрирование рациональных дробей Давыдочкина С. 10 дек. 2020 Головина Лида 14 дек. 2020 17 i
Рисунок 4. ЭИОС Moodle «Форум»
При работе с ЭИОС Moodle «Форум» преподаватель создает отдельные темы, соответствующие темам или вопросам изучаемого раздела (рисунок 4), в которые обучающиеся загружают свои файлы с решенными примерами, желательно с расширением «.pdf» или «.jpg». В таком формате они будут отображаться в сообщениях, а в режиме демонстрации экрана станут доступны всей аудитории, что позволит провести групповой разбор решений и выявить допущенные ошибки. После обсуждения и исправления ошибок обучающиеся конспектируют верное решение в тетради.
Кроме того, после завершения он-лайн-занятия у обучающихся сохраняется возможность загрузки на форум выполненных индивидуальных заданий или домашней работы, которые также могут быть проверены и проанализированы в режиме демонстрации экрана на следующем практическом занятии, как это было организовано авторами ранее [10] при очном общении.
Опция «Совместное использование» позволяет построить практическое занятие так, что обучающийся может не только слушать преподавателя и самостоятельно выполнять предложенное задание, но и «выходить к доске» для решения заданий, подключив у себя графический редактор Paint, задавать вопросы, иллюстрировать свои ответы аналитическим или графическим материалом и так далее.
На завершающем этапе изучения темы обучающиеся пишут контрольную работу, которую авторы готовят с помощью системы тестов в ЭИОС Moodle, как это предлагают П. С. Ивличев и Н. А. Ивличева [11].
Если в учебном заведении отсутствует возможность подключения ЭИОС, то одним из вариантов для организации самостоятельной работы является использование социальной сети, например, «ВКонтакте». В этом случае связь с обучающимися поддерживается посредством личных сообщений, с помощью которых они пересылают записанные или сфотографированные решения заданий. При этом следует учитывать, что при использовании режима демонстрации экрана часть информации, содержащаяся в личных сообщениях, может оказаться доступной всей группе обучающихся, поэтому следует быть особо внимательным и соблюдать педагогическую этику личной переписки. Индивидуальные варианты контрольной работы можно раздать либо через электронную почту, либо через систему личных сообщений в социальной сети или мессенджере, либо любым другим доступным способом.
Организация электронного обучения по выше описанной технологии требует от педагога больших затрат на подготовку, но позволяет наладить оперативную обратную связь и реализовать процесс общения между обучающимися и преподавателем наиболее близкий к традиционному. Следует отметить, что несомненным достоинством технологии является ее доступность для использования практически любому преподавателю или обучающемуся, так как для ее реализации не требуется никакого дополнительного дорогостоящего программного обеспечения или технического оборудования. ф
1. Давыдочкина С. В., Маскина М. С. Опыт организации занятий с обучающимися Академии ФСИН России с применением технологии полного усвоения // Ведомости уголовно-исполнительной системы. 2020. № 6 (217). С. 18-23.
2. Давыдочкина С. В. Организация дистанционного обучения при изучении дисциплин математического цикла // Вопросы педагогики. М., 2020. № 9-2. С. 61-66.
3. Маскина М. С., Видов С. В. Выявление и учет акцентуаций в педагогическом общении // Научные исследования и разработки. Социально-гуманитарные исследования и технологии. 2018. Т. 7. № 1. С. 49-53.
4. Маскина М. С. Обучение доказательству математически одаренных учащихся на факультативных курсах : дис. ... канд. пед. наук. Саранск, 2003. 187 с.
5. Мордкович А. Г. О некоторых «мелочах» в преподавании школьного курса математики // Математика в современном мире : материалы Международной конференции (Вологда, 7-10 окт. 2013 г.). Вологда, 2013. С. 92-95.
6. Ивличев П. С., Ивличева Н. А. Методические аспекты использования электронного обучения при реализации образовательных программ // Органы правопорядка: прошлое и настоящее : сборник статей конференции (7 февр. 2019 г.). Рязань, 2019. С. 55-59.
7. Маскина М. С., Видов С. В. Учет индивидуальных психологических особенностей курсантов Академии ФСИН России при обучении дисциплинам информационно-технической и математической направленности // Ведомости уголовно-исполнительной системы. 2019. № 8 (207). С. 22-29.
8. Образовательная среда Академии ФСИН России // Академия ФСИН России : [сайт]. 27.08.2020 URL: https://lms.apu-fsin.ru (дата обращения: 27.02.2021).
9. Давыдочкина С. В. Способ реализации информационных и коммуникационных технологий при разработке электронной формы рабочей тетради // Педагогическая информатика. 2017. № 3. С. 34-42.
10. Давыдочкина С. В., Маскина М. С. Применение технологии полного усвоения при организации занятий по дисциплинам математического цикла // Научные исследования и разработки. Социально-гуманитарные исследования и технологии. 2019. Т. 8. № 2. С. 60-65.
11. Ивличев П. С., Ивличева Н. А. Об оптимизации образовательного процесса с использованием электронной образовательной среды на базе системы управления обучением moodle // Вопросы совершенствования правоохранительной деятельности: взаимодействие науки, нормотворчества и практики : сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (Москва, 11 июля 2020 г.). Москва, 2020. С. 325-328.
1. Davydochkina, S. V., Maskina, M. S. (2020) Experience of organizing classes with students of the Academy of the Federal Penitentiary Service of Russia using the full mastering technology // Bulletin of the penal system. 6 (217), 18-23.
2. Davydochkina, S. V. (2020) Organization of distance learning in the study of disciplines of the mathematical cycle // Questions of pedagogy. Moscow, 9-2, 61-66.
3. Maskina, M. S., Vidov, S. V. (2018) Identification and taking into account of accentuation in pedagogical communication // Research and Development. Social and humanitarian research and technology. Vol. 7, 1, 49-53.
4. Maskina, M. S. (2003) Teaching proofs to mathematically gifted students in elective courses : thesis ... of Candidate of Pedagogy. Saransk, 187 p.
5. Mordkovich, A. G. (2013) On some «minor things» in teaching the school course of mathematics // Mathematics in the modern world: materials of the International conference (Vologda, October 7-10, 2013) Vologda, pp. 92-95.
6. Ivlichev, P. S., Ivlicheva, N. A. (2019) Methodological aspects of using e-learning in the implementation of educational programs // Law enforcement agencies: past and present : collection of conference articles (February 7, 2019) Ryazan, pp. 55-59.
7. Maskina, M. S., Vidov, S. V. (2019) Consideration of specific psychological features of cadets of the Academy of the FPS of Russia when training in disciplines of information and technical and mathematical orientation // Bulletin of the penal system. 8, 22-29.
8. The educational environment of the Academy of the FPS of Russia // The Academy of the FPS of Russia : [site]. 27.08.2020 URL: https://lms.apu-fsin.ru [Accessed 27th February 2021].
9. Davydochkina, S. V. (2017) The implementation of information and communications technologies in the electronic workbook // Pedagogical Informatics. 3, 34-42.
10. Davydochkina, S. V., Maskina, M. S. (2019) The use of full mastering technology in the organization of classes in disciplines of the mathematical cycle // Research and Development. Social and humanitarian research and technology. Vol. 8, 2, 60-65.
11. Ivlichev, P. S., Ivlicheva, N. A. (2020) On the optimization of the educational process using an electronic educational environment based on the moodle learning management system // Issues of improving law enforcement: the interaction of science, rule-making and practice : a collection of materials of the III All-Russian Scientific and Practical Conference of Young Scientists (Moscow, July 11, 2020). Moscow, pp. 325-328.
