CC BY
17
References
1. Shejn 'E. Organizacionnaya kul'tura i liderstvo. Moskva, 2021.
2. Chernyshev A.S., Lunev Yu.A., Sarychev S.V. Apparaturnye metodiki psihologicheskoj diagnostiki gruppy v sovmestnoj deyatel'nosti. Moskva, 2022.
3. Stanislavskij K.S. Moya zhizn' v iskusstve. Moskva, 2020.
4. Chernyshov A.S. Social'naya psihologiya lichnosti i gruppy. Moskva, 2021.
5. Umanskij L.I. Psihologiya organizatorskojdeyatel'nosti shkol'nikov. Moskva, 2020.
Статья поступила редакцию 30.01.23
УДК 378.016
Rogozhina T.S., Cand. of Sciences (Physics, Mathematics), senior lecturer, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
(St. Petersburg, Russia), E-mail: tatiana1703t@mail.ru
Dronov V.M., Cand. of Sciences (Physics, Mathematics), senior lecturer, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
(St. Petersburg, Russia), E-mail: vladi-dronov@mail.ru
PERSONALIZATION OF EDUCATIONAL TRAJECTORIES WHEN STUDYING A PHYSICS COURSE BASED ON MICROCOURSES. In the article, the authors consider problems of personalization of education and explore features and characteristics of construction of individual educational trajectories in the study of a single subject. The method of implementing the concept of personalization in the educational process when teaching physics is described. A scheme of a training intellectual system is given, its elements are considered, two approaches to personalized learning are analyzed: adaptive and selectable, the main characteristics of personalization are given. The paper analyzes a possibility of implementing personalized learning through the use of microcourses in the educational process. This direction is complemented by a detailed examination of the structure of the microcourse complex "Physics for you", developed by the authors of the article and intended for personal study of the subject. In conclusion, the authors list advantages of the use of this complex for students and outline prospects for its further improvement.
Key words: individual educational trajectories, personalization, microcourse, digital platform, video lecture, test, diagram.
Т.С. Рогожина, канд. физ.-мат. наук, доц., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
г. Санкт-Петербург, Е-mail: tatiana1703t@mail.ru
В.М. Дроное, канд. физ.-мат. наук, доц., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
г. Санкт-Петербург, E-mail: vladi-dronov@mail.ru
ПЕРСОНАЛИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ФИЗИКИ НА БАЗЕ МИКРОКУРСОВ
В данной статье рассматривается актуальные на сегодняшний день проблемы персонализации образования, исследуют особенности и характерные признаки построения индивидуальных образовательных траекторий при изучении отдельно взятого предмета. Описывается способ реализации концепции персонализации в учебном процессе при обучении физики. Приводится схема обучающей интеллектуальной системы, рассматриваются её элементы, анализируются два подхода к персонализированному обучению: адаптивный и с возможностью выбора, приводятся основные характеристики персонализации. В работе анализируется возможность реализации персонализированного обучения посредством использования в образовательном процессе микрокурсов. Данное направление дополняется детальным рассмотрением структуры комплекса микрокурсов «Физика для тебя», разработанного авторами статьи и предназначенного для персонального изучения предмета. В заключение авторы приводят возможности, которые дает обучающимся использование данного комплекса и намечают перспективы его дальнейшего совершенствования.
Ключевые слова: индивидуальные образовательные траектории, персонализация, микрокурс, цифровая платформа, видеолекция, тест, диаграмма.
Переносу акцента с унифицированного образования на персонализированное способствовал запуск программы «Приоритет-2030». Из 106 вузов-победителей около 70 намерены ориентироваться в своих программах развития на индивидуализацию образования. Это не значит, что на государственном уровне появился указ, и все ему обязаны следовать, однако государство считает это направление важным.
Если говорить об особенностях конкретных дисциплин, то в социальных и гуманитарных науках большое поле деятельности для индивидуализации в выборе различных тем исследований и дисциплин.
Для инженерных наук актуальность персонализации связана с выбором технологий, которую может изучать и затем использовать в профессиональной деятельности студент, а также с уровневой подготовкой. Персонализация не менее необходима на младших курсах. Базовые предметы - физика и математика - часто являются «камнем преткновения» для некоторых студентов и подчас - причиной оставить университет. Чтобы эти студенты могли учиться, необходимо компенсировать недостаточный уровень знаний, которые они имеют на входе, помочь адаптироваться к университетской программе.
За данной тематикой ещё не успели закрепиться устоявшиеся термины. Профессиональное сообщество использует множество терминов (понятий), подчас придавая им разные, но не сильно отличающиеся значения. Такие понятия, как персонализированное обучение, дифференцированное обучение, индивидуальная траектория развития, индивидуальный образовательный маршрут, адаптивное обучение, интеллектуальная обучающая программа и т. д., встречаются при исследовании данной темы и в чем-то пересекаются. Поэтому любое исследование или статья, которая пишется по данной тематике, начинается с того, что нужно договориться о том, что мы будем понимать под определенными понятиями, чтобы донести до читателя наше видение концепции персонализа-ции образования.
Примем за основу следующее определение: персонализированное обучение - это такой подход к построению образовательной траектории, при котором
содержание и методы выстраиваются под индивидуальный запрос каждого обучающегося [1].
Персональная траектория - это набор пройденных и запланированных шагов, выбранных осознанно. Под шагом развития будем понимать любой изученный контент, решение задачи, выполнение практического задания и т. д.
Это подразумевает целенаправленное конструирование такого образовательного опыта в электронных образовательных системах, который подходит под запросы, цели, таланты и интересы обучающихся.
Для педагога это означает, что необходимо специально конструировать курс с содержанием и методами, отвечающими индивидуальным запросам обучающегося [2].
Интерес к данной методике объясняется тем, что использование в обучении индивидуальных образовательных траекторий позволяет решить ряд проблем, основными из которых являются те, что обучающиеся не могут определить, что в курсе наиболее важное; не могут понять, в какой последовательности лучше изучать учебный материал; не способны объективно оценить свои сильные и слабые стороны; отстают от стандартной программы. Отсутствие персонализации создает не меньше проблем и педагогу, которому одновременно нужно обучить большое количество учащихся и необходимо учитывать то, что они имеют разную подготовку, разные знания, различные когнитивные способности. Стандартная программа не позволяет мотивировать «сильных» учащихся, заставляя педагога уделять больше времени тем, кто не успевает усваивать программу.
Ещё одной причиной обратить внимание на индивидуализацию в образовании является то, что порой человек вынужден делать перерывы в обучении и заниматься практической деятельностью, т. е. работать. В этот период может произойти переосмысление жизненных приоритетов и изменение требований к себе и к образованию [3]. Человек, желающий продолжить образование, знает, что ему нужно и что он хочет, ему необходим персональный подход.
Решение одних вопросов порождает другие, которые ещё ждут своего решения, а именно - насколько может быть персонализировано обучение в рамках действующих стандартов ФГОС? Имеет ли место быть персонализация только в
коммерческом обучении, и можно ли его перенести в современное российское образование? Насколько учащийся определенного возраста или студент способен оценить то, что ему нужно? Ведь для этого необходимо умение управлять своим развитием и своей образовательной траекторией, умение её целенаправленно выстраивать, проводить объективную оценку своих возможностей. Кроме того, необходимо знание мира, знание себя, экономических аспектов для поиска способов идеального применения себя в реальном мире. Эти составляющие также необходимо обеспечить обучающемуся. В настоящее время система образования этого не предоставляет.
Целью данной работы было исследование возможностей построения индивидуальных образовательных траекторий (ИОТ) при изучении отдельно взятого предмета и способов реализации таких возможностей при обучении физике.
Задачи поставленные для достижения цели:
1. Разработка модели обучающей интеллектуальной системы.
2. На основе модели создание обучающего комплекса микрокурсов «Физика для тебя».
3. Тестирование комплекса в факультативной форме.
Научная новизна отражена в совмещении в практической работе идеи микрокурсов с изучением фундаментальной базовой дисциплины - физики. Такой подход дает положительные результаты в персонализированном обучении, так как учитываются возможности конкретного студента и удобство использования обучающего комплекса.
Практическая значимость данной работы состоит в том, что созданный авторами комплекс микрокурсов «Физика для тебя» предоставляет широкие возможности использования в плановом учебном процессе факультативно и при самостоятельном изучении предмета. И представляет собой одну из форм реализации персонализированного подхода в образовании.
Построение ИОТ - сложная, огромная интеллектуальная работа, включающая множество аспектов. И, по возможности, необходимо отдать часть этой работы искусственному интеллекту [4]. В настоящее время задачу персонализации пытаются решить через институт тьюторства. Однако тьюторы бывают разные, играет роль так называемый «человеческий фактор». Для достижения поставленной в работе цели привлекательной является идея оцифровать ИОТ, положить в алгоритмы, чтобы алгоритмы массово помогали обучающимся.
Общие принципы интеллектуальной цифровой персонализации заключаются в том, что человек (обучающийся) каким-то образом взаимодействует с обучающей системой [5]. При этом он тестируется обучающейся системой, собираются определенные диагностические данные и система, проанализировав данные, приспосабливается под пользователя и предлагает определенную ИОТ. Обмен данными между системой и пользователем происходит непрерывно, цифровая система постоянно анализирует и уточняет информацию о пользователе и подстраивается под него.
Составляющими обучающей интеллектуальной системы являются модель студента, модель адаптации и модель предметной области. Схема модели представлена на рис. 1.
Модель студента система собирает из данных о конкретном пользователе. Это могут быть образовательные результаты, стиль обучения, когнитивный стиль, психологические особенности, предпочтения, портфолио и т. д. Модель предметной области содержит огромное количество элементов, соединенных различнымисвязями.Каждый элементпредставляетсобойтему, задачу,уп раж-нение, которое можно рассматривать локально. Возможна разбивка на более делилеэл еаенты.такиссак оиредапени етщ1ания,тео|зсмл,заооуи т.р.Соеаи-ненные определенными связями эти данные представляют собой оцифрованную орласэь змаипя. ат этой! ситтеее, пеуемещаяслможд^лемнйтачи, ем°едлуомт двигаться обучающемуся. Модель адаптации отвечает за подстройку модели жрнедметтай о&иаои псдеолчмоклтееа,т л.кмк бы являеесатвкз^нщмьзвенае. ЗдетттомУжуажтся еоли абтпeнит,влбпамeмcт к обуче-
нию.тфааоватоаьн еютамарпалы^ожет ментсьея ача^днадткислтжность изучения материала. Обучающая программа набирает из базы предметной области то, что подходит данному пользователю.
Модель студента
Модель предметной области
Данные
Модель адаптации
Подстройка
Рис.1.0<емаобучающейинтеллектуальной системы
В настоящее время при разработке обучающих систем реализуются два подхода. Адаптивное обучение, когда всё решения по построению траектории принимаются системой. Такой подход хорош для изучения устоявшейся системы знаний, например, иностранного языка, математики, физики и т. д. Программа сама подстраивается под начальный уровень знаний пользователя. Пользователь обычно новичок или не специалист в изучаемой области, и ему необходимо, чтобы программа «сама решила», как для него будет лучше. Второй подход заключается в реализации ИОТ с возможностью выбора. Программа позволяет пользователю выбирать и менять направление обучения, проявлять высокий уровень самодисциплины и саморегуляции и быть ответственными за результаты своего обучения.
В целом концепция персонализации не имеет строгого определения, а скорее - набор характеристик, который может подвергаться изменениям и дополнениям.
Основными характеристиками персонализации можно считать:
1. Воздействие обучаемого на процесс обучения.
2. Самостоятельная постановка студентом цели обучения.
3. Свобода в выборе программы обучения.
4. Возможность обучаемого управлять своей учебной деятельностью.
5. Проявления своей индивидуальности в обучении.
6. Выстраивание личного образовательного маршрута.
7. Свобода способов самореализации личности в культурно-образовательном пространстве.
Траектории могут отличаться масштабом, они могут быть внутри вуза, а также внутри курса. Однако принципы построения траекторий имеют общие основы. Прежде всего, предстоит ответить на вопросы: для кого они персонализируются? Чем наполнить образовательное пространство курса? Как курс будет адаптироваться под пользователя? Как отслеживать движение и результативность, и как форсировать правильные действия? Как спроектировать курс, чтобы участники поверили в результативность такого обучения? Затем определиться по масштабу времени прохождения курса, по размеру шагов, типу аудитории, результативности, по наличию или типу цели, по формату активности.
Одним из перспективных подходов к построению персонализированных курсов является идея «микрокурсов» [6]. В этом случае учебный материал разбивается на небольшие, логически законченные части, каждую из которых можно изучать по отдельности. Количество микрокурсов зависит от объёма темы и глубины погружения в неё. Сами сеансы микрокурса представляют собой короткие, по 30-40 минут уроки, заполненные видео-, аудио- и текстовыми материалами.
В настоящее время Интернет предлагает огромное количество обучающего материала [7], в том числе видеолекций по физике. Но это не является полноценным обучением, так как отсутствует индивидуальная траектория с четкой конечной целью, нет проверочных заданий и обратной связи.
Для разработки комплекса микрокурсов «Физика для тебя» был выбран сценарий разработки адаптивного обучения, на основе которого авторы придерживались следующего плана:
1. Определить цели обучения.
2. Разделить предметную область на элементы.
3. Задать связи между элементами.
4. Задать объём изучения за один раз.
ебщую последовательность освоения предметной области или несколько вариантов последовательности освоения.
(3. ^здать^овала или критерии перехода от одного элемента к другому.
Комплекс «Физика для тебя» состоит из семи модулей: механика, молекул ертаяфизекчмто^лд инамика, электростатика, магнетизм, волновая оптика, квантовая оптика и основы квантовой механики. Каждый модуль логически разбит нм атсклльчо микртк^эов. Например, модуль «Кинематика» включает в себя два микрокурса: «Кинематика поступательного движения» и «Кинематика вращательного движения», а «Волновая оптика» включает в себя три микрокурса: «Интерференция», «Дифракция», «Поляризация». Таким образом, курс «Физика для тебя» представляет собой комплекс микрокурсов, собранных в определенную систему.
Каждый микрокурс может быть изучен как самостоятельная, независимая от других тема, как некая «скорая помощь» обучающемуся. Также система может быть использована для систематического, планомерного изучения курса физики, что, конечно, более предпочтительно для предмета, являющегося фундаментальным.
Работа пользователя в цифровой платформе начинается с того, что система осуществляет входной контроль в форме теста. Для осуществления входного контроля авторы заранее сформировали банк вопросов, относящихся к разным учебным модулям курса физики. Отличие адаптивного тестирования от традиционного состоит в том, что система подбирает вопросы по сложности в зависимости от ответа пользователя на предыдущий вопрос, т. е. сначала даётся трудный вопрос и, если пользователь не смог ответит, система даёт вопрос более легкий. Если вновь не смог ответить, то следующий вопрос будет ещё легче. Если пользователь начал отвечать, то следующие вопросы будут труднее. Таким образом система настраивает своё понимание на то, что человек знает, что не знает.
По итогам входного тестирования система показывает результаты в виде диаграммы (см. рис. 2), и обучающийся может наглядно видеть свои «пробелы» и выбирать для изучения нужные модули.
По осям диаграммы расположены учебные модули, числовые данные имеют масштаб от 0 до 10 и обозначают количество верных ответов. При подсчете верных ответов учитывается «вес» вопроса, отражающий его сложность.
Рис. 2. Диаграмма входного контроля
Далее обучающемуся предлагается пройти тест внутри модуля, чтобы конкретнее представлягьеготрудностии помочьвыбрать необходимыймикрокурс. Если обучающийся считает это излишним и желает изучить темы модуля полностью, тодиоршагможчо продлить.
Впььеоь тасти мгфткнтсс! тяеття теоаья вгдте вг^л^^ыпысдгНе пчносье-монстраций физических явлений, вторая часть - практическая, представляет соРойсазбоп осшеете задач.
Для разработки цифрового контента микрокурса были выбраны следующие се г иялины, еоьрр и длдля и зеасо^^, контретдао еепдлчнлвaпиe,
^ычоьеорнть зат^тда. Струееурная схемаремдрекса пморсттд^^вре^а р^о^с^.^.
Создание каждого сегмента требует от преподавателя - разработчика ин-формарии поекрдрд теме примерное время изучения материала, количество баллов и прочее. После изучения каждой темы или ее элемента проводится кннтролорыт в^сттаи кoнтpoльнoeьaдыпви, ве трнoвнпиикaтoоoгo паджняа тема либо повторяется в более подробной форме, либо считается усвоенной и г^ои^^ы^т^^нтмнтп(^леырющтр теме. Ддкгдлпке ос^^^^^^^п^^ь^^ еc)исерп нмнжа рдроставлеет,. о^^де^ырг^^^м^^, /^рмол^ ьренаор оротвляются автоматически.
Рис. 3. Структурная схема комплекса
После изучения микрокурса и оценки динамики роста по отдельным темам обучающийся имеет возможность вернуться к входному контролю и при необходимости или по желанию пройти его заново.
Курс достаточно гибок и направлен на создание комфортной среды для обучающегося. Если обучающийся по каким-то причинам (например, стесняется своих плохих знаний) не желает проходить входной тест-контроль, то этот шаг можно пропустить и сразу приступить к изучению. Система и в этом случае выстроит предпочтительную для обучающегося образовательную траекторию. Все микрокурсы сопровождаются одним-двумя мемами и комиксами по изучаемой теме, что делает изложение более раскрепощенным [8].
Кроме изложенного выше, комплекс «Физика для тебя» предполагает создание банка пройденных траекторий. Это одна из ценных и важных составляющих, которая позволит курсу совершенствоваться и выбирать для пользователя максимально подходящую ему траекторию. В настоящее время набирается статистика, и ведётся работа в этом направлении.
Сегодня микрокурсы комплекса «Физика для тебя» - это факультативные курсы, они позволяют слабым студентам освоить компетенции дисциплины, а сильным - получить углубленные знания. Также он интересен средним студентам, так как позволяет выбрать комфортный для обучения уровень.
В завершении следует отметить, что в настоящее время процесс внедрения концепции персонализации в систему образования идёт разнопланово. Внедрение персонализированного образования уже широко осуществляется в общеобразовательных школах, в профессиональном же образовании пока эти технологии не получили практического применения [9]. На основании теоретических и практических исследований данной работы можно сделать вывод о том, что назначение различных типов ИОТ варьируется от целей, задач, форм, методов, сроков, условий, форм и содержания. Созданный авторами комплекс микрокурсов «Физика для тебя» может быть использован как один из педагогических путей эффективного повышения уровня знаний по предмету и рекомендован для дальнейшего использования в учебном процессе, направленном на персонали-зацию образовательных траекторий.
Библиографический список
1. Бурняшов Б.А. Персонализация как мировой тренд электронного обучения в учреждениях высшего образования. Современные проблемы науки и образования. 2017; № 1. Available at: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26078
2. Вдовина С.Б. Персонализированное образование: проблемы и перспективы. Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2015; № 1. Available at: https:// cyberleninka.ru/article/n/personalizirovannoe-obrazovanie-problemy-i-perspektivy
3. Open Loop University. Available at: http://www.stanford2025.com/open-loop-university
4. Краузе П. Персонализация опыта обучения онлайн. Available at: https://vbudushee.ru/library/personalizatsiya-opyta-obucheniya-onlayn/
5. Хуторской А.В. Педагогические основания Доктрины образования человека в РФ. Available at: https://khutorskoy.ru/be/2015/0127/index.htm
6. Волков Д.Л. Микрообучение: мода или необходимость. EduTech. 2016; № 1.
7. Coursera. Available at: https://www.coursera.org
8. Зеер Э.Ф., Сыманкж Э.Э. Теоретико-прикладные основания персонализированного образования: перспективы развития. Педагогическое образование в России. 2021; №1:17-25.
9. Кириченко Д.В., Галагузова Ю.Н. Геймификация в работе учителя общеобразовательной школы: опыт и перспективы. Педагогическое образование в России. 2022; №3: 13-19.
References
1. Burnyashov B.A. Personalizaciya kak mirovoj trend 'elektronnogo obucheniya v uchrezhdeniyah vysshego obrazovaniya. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2017; № 1. Available at: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26078
2. Vdovina S.B. Personalizirovannoe obrazovanie: problemy i perspektivy. Crede Experto: transport, obschestvo, obrazovanie, yazyk. 2015; № 1. Available at: https://cyberleninka. ru/article/n/personalizirovannoe-obrazovanie-problemy-i-perspektivy
3. Open Loop University. Available at: http://www.stanford2025.com/open-loop-university
4. Krauze P. Personalizaciya opyta obucheniya onlajn. Available at: https://vbudushee.ru/library/personalizatsiya-opyta-obucheniya-onlayn/
5. Hutorskoj A.V. Pedagogicheskie osnovaniya Doktriny obrazovaniya cheloveka v RF. Available at: https://khutorskoy.ru/be/2015/0127/index.htm
6. Volkov D.L. Mikroobuchenie: moda ili neobhodimost'. EduTech. 2016; № 1.
7. Coursera. Available at: https://www.coursera.org
8. Zeer 'E.F., Symanyuk 'E.'E. Teoretiko-prikladnye osnovaniya personalizirovannogo obrazovaniya: perspektivy razvitiya. Pedagogicheskoe obrazovanie v Rossii. 2021; № 1: 17-25.
9. Kirichenko D.V., Galaguzova Yu.N. Gejmifikaciya v rabote uchitelya obscheobrazovatel'noj shkoly: opyt i perspektivy. Pedagogicheskoe obrazovanie v Rossii. 2022; № 3: 13-19.
Статья поступила в редакцию 30.01.23
