CC BY
24Педагогика
УДК 1174; 37.013
ассистент Шудуева Залина Аслановна
ФГБОУ ВО «Грозненский государственный нефтяной технический
университет имени академика Миллионщикова» (г. Грозный);
кандидат педагогических наук, доцент Миназова Зарема Магомедова
ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет имени A.A. Кадырова» (г. Грозный);
старший преподаватель Харченко Сергей Борисович
ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет» (г. Казань)
РОЛЬ АДАПТИВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЕРСОНАЛИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ
Аннотация. В условиях стремительного развития технологий и растущего разнообразия образовательных потребностей, адаптивные образовательные технологии играют ключевую роль в персонализации обучения. Эти технологии позволяют создать индивидуализированный образовательный опыт для каждого студента, учитывая его уникальные способности, интересы и уровень подготовки. В статье рассматриваются основные принципы адаптивного обучения, анализируются различные подходы к его внедрению, а также оцениваются преимущества и вызовы, связанные с применением адаптивных образовательных технологий. Особое внимание уделяется влиянию персонализированного подхода на академическую успеваемость и мотивацию учащихся, а также на формирование навыков самообразования и критического мышления.
Ключевые слова: адаптивные образовательные технологии, персонализация обучения, индивидуализированный образовательный опыт, академическая успеваемость, мотивация учащихся, самообразование, критическое мышление.
Annotation. With the rapid development of technology and the increasing diversity of educational needs, adaptive educational technologies play a key role in personalizing learning. These technologies make it possible to create an individualized educational experience for each student, taking into account his or her unique abilities, interests, and level of preparation. This article reviews the basic principles of adaptive learning, analyzes different approaches to its implementation, and evaluates the benefits and challenges of adaptive educational technologies. Special attention is paid to the impact of personalized approach on students' academic performance and motivation, as well as on the formation of self-education and critical thinking skills.
Key words: adaptive educational technologies, personalization of learning, individualized educational experience, academic performance, student motivation, self-education, critical thinking.
Введение. Адаптивные образовательные технологии (далее - АОТ) представляют собой новаторский подход, направленный на улучшение качества и эффективности обучения. В отличие от традиционных методов, которые часто ориентированы на «среднего» ученика, адаптивные технологии фокусируются на потребностях, способностях и интересах каждого отдельного учащегося. Персонализация обучения с помощью таких технологий позволяет создать индивидуализированный образовательный опыт обучающихся, что способствует более эффективному формированию общекультурных и профессиональных компетенций.
Интеграция АОТ в образовательный процесс осуществляется через использование различных цифровых платформ и инструментов. Это делает процесс обучения более интерактивным и динамичным, позволяя учащимся прогрессировать в своем темпе.
Одним из ярких примеров применения адаптивных технологий является использование интеллектуальных обучающих систем (Intelligent Tutoring Systems, ITS), которые могут симулировать функции персонального наставника. Эти системы предоставляют мгновенную обратную связь, помогая студентам справляться с возникающими трудностями и укреплять свои знания. ITS также могут предлагать различные пути решения задач, что благотворно отражается на формировании критического мышления у обучаемых.
Гще одним важным аспектом адаптивных технологий является их способность мотивировать учащихся. Персонализированный подход делает обучение более привлекательным и увлекательным, что повышает мотивацию и вовлеченность студентов. АОТ могут использовать игровые элементы (геймификацию), что способствует поддержанию интереса и повышению уровня мотивации. Кроме того, возможность получения мгновенной обратной связи и наблюдения за собственным прогрессом стимулирует студентов к достижению более высоких результатов.
Внедрение АОТ также способствует развитию навыков самообразования. Студенты учатся самостоятельно управлять своим образовательным процессом, принимать решения о выборе тем и материалов для изучения, а также оценивать свои достижения. Это особенно важно в современном мире, где непрерывное обучение и саморазвитие становятся неотъемлемой частью профессионального роста и личностного развития.
Однако, несмотря на очевидные преимущества, внедрение адаптивных технологий сталкивается с рядом вызовов. Одним из основных препятствий является необходимость значительных инвестиций в разработку и поддержку таких систем. Кроме того, важную роль играет подготовка преподавателей, которые должны уметь эффективно использовать адаптивные технологии в своей работе. Не менее важным является вопрос безопасности и конфиденциальности данных, так как использование персонализированных систем требует сбора и анализа большого объема информации о студентах.
Гще одним вызовом является необходимость обеспечения равного доступа к адаптивным технологиям для всех учащихся. В условиях цифрового неравенства важно, чтобы такие технологии были доступны не только в крупных городах, но и в удаленных регионах. Это требует создания инфраструктуры и обеспечения необходимыми ресурсами всех образовательных учреждений [1].
Изложение основного материала статьи. Исторический контекст и эволюция адаптивных образовательных технологий представляют собой важный аспект понимания их текущего состояния и потенциала для будущего развития. АОТ не возникли внезапно; их появление и развитие связаны с эволюцией педагогических подходов, технологическими инновациями и изменением потребностей общества.
История возникновения адаптивных технологий в образовании начинается с первых попыток создания индивидуализированных учебных программ. В 1960-х годах, с появлением первых компьютеров, ученые начали исследовать возможности использования вычислительной техники для улучшения образовательного процесса.
В 1970-х и 1980-х годах адаптивные технологии получили дальнейшее развитие благодаря интеграции искусственного интеллекта. Разработка интеллектуальных учебных систем (ITS) позволила создавать программы, которые могли анализировать ошибки учащихся и предлагать соответствующие корректировки и подсказки.
Сегодня АОТ продолжают развиваться, интегрируя достижения в области искусственного интеллекта, больших данных и мобильных технологий. Эти инновации позволяют не только улучшить качество обучения, но и сделать его более доступным и привлекательным для различных категорий учащихся.
Таким образом, исторический контекст и эволюция адаптивных образовательных технологий демонстрируют постепенное развитие от простых компьютерных программ до сложных интеллектуальных систем. Эти технологии продолжают эволюционировать, отражая изменения в образовательных парадигмах и технологические достижения, и имеют потенциал для значительного улучшения образовательного процесса в будущем (В.А. Ситаров [7]). Принципы и механизмы адаптивного обучения представляют собой основу, на которой строится эффективность и персонализация образовательного процесса. Понимание этих аспектов помогает глубже осознать, как адаптивные технологии могут быть интегрированы в образовательные системы для достижения максимальной результативности и удовлетворения индивидуальных потребностей учащихся.
Принципы адаптивного обучения включают несколько ключевых постулатов, которые направляют разработку и внедрение адаптивных образовательных технологий. Основной принцип заключается в персонализации обучения, что подразумевает предоставление учебного материала и заданий, соответствующих уровню подготовки, стилю обучения и интересам каждого студента.
Это позволяет учащимся понимать свои ошибки и успехи в реальном времени, а также получать рекомендации по дальнейшему обучению. Обратная связь играет критическую роль в поддержании мотивации и вовлеченности студентов.
Гибкость и динамичность являются еще одним принципом адаптивного обучения. Образовательные программы должны быть гибкими, чтобы адаптироваться к изменяющимся потребностям и предпочтениям учащихся. Это включает возможность изменения траектории обучения, пересмотра учебного плана и методов преподавания на основе текущих данных и анализа. Динамичность системы позволяет оперативно реагировать на прогресс и трудности студентов, обеспечивая им оптимальные условия для обучения.
Механизмы адаптации содержания и методик обучения включают в себя использование передовых технологий и алгоритмов для персонализации образовательного процесса. Один из ключевых механизмов - сбор и анализ данных о студентах. Современные адаптивные системы собирают широкий спектр данных, включая результаты тестов, поведение на платформе, время, затраченное на изучение материала, и даже эмоциональное состояние учащихся. Эти данные используются для создания профиля студента и формирования индивидуального учебного плана (П.В. Павлова, A.A. Потапов [6]).
Анализ данных осуществляется с помощью алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Эти алгоритмы позволяют выявлять закономерности и прогнозировать потребности студентов. Например, если система обнаруживает, что студент испытывает трудности с определенной темой, она может предложить дополнительные ресурсы или изменить методику подачи материала, чтобы облегчить понимание.
Контент-адаптация - важный механизм, который включает изменение сложности, объема и формата учебного материала в зависимости от уровня подготовки и предпочтений студента. Например, если учащийся быстрее усваивает информацию через видеоуроки, система может предложить больше видеоконтента. Если студенту требуется больше практики, система предоставит дополнительные упражнения и интерактивные задания.
Методическая адаптация включает изменение педагогических стратегий и методов обучения. Адаптивные системы могут рекомендовать разные педагогические подходы для разных студентов, основываясь на их учебных предпочтениях и прогрессе. Например, для студентов, предпочитающих самостоятельное обучение, система может предложить индивидуальные исследовательские проекты, тогда как для студентов, нуждающихся в поддержке, могут быть предложены групповые занятия и наставничество.
Также важным аспектом является использование технологий для мониторинга и оценки прогресса студентов. Адаптивные системы предоставляют инструменты для отслеживания успеваемости и выявления проблемных областей. Эти инструменты позволяют преподавателям получать подробные отчеты и аналитические данные, что помогает им принимать обоснованные решения по корректировке учебного процесса. Примеры и инструменты адаптивных образовательных технологий демонстрируют, как современные цифровые платформы и алгоритмы могут трансформировать образовательный процесс, делая его более эффективным и персонализированным. В данном разделе рассматриваются современные платформы и инструменты, а также приводятся конкретные примеры успешного применения адаптивных образовательных технологий.
Одной из ведущих платформ, предлагающих адаптивное обучение, является Knewton. Эта платформа использует данные о поведении и успеваемости учащихся для создания индивидуальных учебных маршрутов. Knewton анализирует, как студенты взаимодействуют с учебными материалами, и предоставляет персонализированные рекомендации, которые помогают улучшить их понимание и удержание информации. Платформа также предлагает преподавателям инструменты для мониторинга прогресса студентов и адаптации учебных планов в реальном времени.
Еще одной популярной платформой является Smart Sparrow. Smart Sparrow позволяет преподавателям создавать интерактивные и адаптивные уроки, которые подстраиваются под индивидуальные потребности каждого учащегося. Платформа использует алгоритмы искусственного интеллекта для анализа ответов студентов и предоставления мгновенной обратной связи. Примеры успешного применения Smart Sparrow включают курсы по биологии и химии в университетах, где адаптивные уроки помогли студентам лучше понять сложные концепции и повысить успеваемость.
DreamBox Learning - еще один пример платформы, ориентированной на адаптивное обучение. DreamBox фокусируется на математике для начальных и средних школ. Платформа предоставляет интерактивные упражнения, которые автоматически адаптируются к уровню знаний и скорости обучения каждого ученика. Исследования показали, что использование DreamBox Learning приводит к значительным улучшениям в математической успеваемости учащихся.
Помимо платформ, существуют и отдельные инструменты, которые могут быть интегрированы в образовательный процесс для адаптации обучения. Один из таких инструментов - ALEKS (Assessment and Learning in Knowledge Spaces). ALEKS использует теорию пространств знаний для создания точного профиля знаний студента. На основе этого профиля система предлагает задания и ресурсы, которые соответствуют текущему уровню подготовки учащегося и помогают заполнить пробелы в знаниях.
Конкретные примеры успешного применения адаптивных образовательных технологий можно найти в различных образовательных учреждениях. Например, Университет Аризоны внедрил платформу Knewton для курсов математики. Результаты показали, что студенты, использовавшие адаптивные учебные материалы, значительно улучшили свои оценки по сравнению с теми, кто обучался по традиционным методам. Платформа позволила преподавателям эффективно отслеживать прогресс студентов и своевременно вмешиваться в случае необходимости.
Развитие навыков самообразования - еще один важный аспект адаптивных образовательных технологий.
Одной из ключевых проблем является высокая стоимость разработки и внедрения адаптивных технологий. Создание и поддержка таких систем требуют значительных финансовых вложений, что может быть особенно затруднительно для учебных заведений с ограниченными бюджетами. Кроме того, требуется приобретение современного оборудования и программного обеспечения, а также обучение персонала, что также увеличивает расходы. Без достаточного финансирования учебные заведения могут столкнуться с трудностями в обеспечении качественного и стабильного функционирования адаптивных образовательных систем.
Техническая сложность является еще одним значимым вызовом при внедрении адаптивных технологий. Для эффективного функционирования таких систем требуется наличие надежной ИТ-инфраструктуры, включая высокоскоростной Интернет, серверы и оборудование для хранения данных. В регионах с ограниченным доступом к таким ресурсам внедрение адаптивных технологий может оказаться проблематичным (З.Н. Ширмамедова, P.C. Зарипова [8]). Кроме того, технические сбои и недостатки в программном обеспечении могут привести к перебоям в учебном процессе и вызвать недовольство как среди преподавателей, так и среди студентов.
Еще одним важным ограничением является проблема конфиденциальности и безопасности данных. АОТ собирают и обрабатывают большое количество персональных данных студентов, включая информацию о их учебной успеваемости, поведении и предпочтениях. Это вызывает необходимость обеспечения надежной защиты этих данных от несанкционированного доступа и кибератак. Учебные заведения должны принимать меры для защиты данных, что требует дополнительных ресурсов и усилий, а также соблюдения законодательных требований в области конфиденциальности и защиты информации.
Проблема сопротивления изменениям также играет значительную роль в процессе внедрения адаптивных технологий. Преподаватели и студенты могут оказаться не готовы к изменениям в учебном процессе и могут испытывать трудности с адаптацией к новым методам обучения. Недостаток мотивации и навыков для использования адаптивных технологий может привести к низкой эффективности их внедрения. Для преодоления этого вызова необходимо проводить тренинги и курсы повышения квалификации для преподавателей, а также информационные сессии для студентов, чтобы обеспечить их готовность и мотивацию к использованию новых технологий.
Кроме того, важным ограничением является риск увеличения цифрового разрыва. Внедрение адаптивных технологий может усугубить неравенство между студентами, имеющими доступ к современным цифровым устройствам и Интернету, и теми, кто этого доступа лишен. Учебные заведения должны стремиться к созданию равных возможностей для всех студентов, что может требовать дополнительных усилий по обеспечению доступа к технологиям и поддержке студентов из малообеспеченных семей. Культурные и языковые барьеры также могут стать препятствием при внедрении адаптивных технологий. Адаптивные системы часто разрабатываются с учетом специфики определенной культуры или языка, что может затруднить их использование в международном контексте. Необходимо учитывать культурные особенности и языковые различия студентов, чтобы создать более инклюзивные и универсальные АОТ.
Внедрение АОТ в образовательный процесс сопряжено с рядом вызовов и ограничений, которые требуют внимательного подхода и комплексных решений. Высокие затраты, технические сложности, проблемы конфиденциальности, сопротивление изменениям, риск увеличения цифрового разрыва и культурные барьеры - все это важные аспекты, которые необходимо учитывать для успешного внедрения и эффективного использования адаптивных образовательных технологий.
Это сделает обучение более наглядным и интерактивным, способствуя лучшему усвоению материала.
Развитие мобильных технологий и облачных сервисов также играет важную роль в будущем адаптивных образовательных технологий. Мобильные приложения и платформы, доступные через облачные сервисы, позволяют студентам учиться в любое время и в любом месте. Благодаря таким технологиям обучение становится более гибким и доступным, что способствует расширению образовательных возможностей для всех категорий студентов.
Важным аспектом будущего развития является также усиление междисциплинарного подхода в образовании. Адаптивные технологии могут способствовать интеграции различных дисциплин, предоставляя студентам возможность изучать комплексные темы и решать междисциплинарные задачи. Например, курсы по программированию могут быть интегрированы с курсами по математике и физике, что позволит студентам видеть практическое применение знаний и развивать навыки междисциплинарного мышления.
Кроме того, будущие перспективы включают усиление сотрудничества между образовательными учреждениями, технологическими компаниями и правительственными организациями. Такое сотрудничество может способствовать разработке и внедрению инновационных образовательных технологий, а также созданию стандартов и рекомендаций для их использования. Это поможет обеспечить качество и эффективность адаптивных технологий, а также их широкое распространение и доступность.
Важной перспективой является также усиление роли учителей и преподавателей в использовании адаптивных технологий. Технологии не заменяют учителей, но могут значительно облегчить их работу, предоставляя инструменты для более эффективного управления учебным процессом и индивидуальной поддержки студентов. Обучение и повышение квалификации преподавателей в области использования адаптивных технологий будет важным аспектом их внедрения.
Таким образом, будущее адаптивных образовательных технологий обещает значительные изменения и улучшения в образовательном процессе. Интеграция ИИ и машинного обучения, развитие VR и AR, мобильных технологий и облачных сервисов, междисциплинарный подход, сотрудничество между различными организациями, улучшение системы оценки и роль учителей - все эти направления будут способствовать созданию более эффективной и персонализированной образовательной среды (Д.В. Агальцова, Ю.Е. Валькова [2]). Важно продолжать исследования и разработки в этой области, чтобы максимально использовать потенциал адаптивных технологий и обеспечить их широкое и успешное внедрение в образовательный процесс.
Выводы. В заключение можно сказать, что АОТ играют ключевую роль в персонализации обучения, предоставляя учащимся индивидуализированный образовательный опыт и способствуя более глубокому усвоению знаний. Несмотря на существующие вызовы, интеграция таких технологий в образовательный процесс открывает новые перспективы для развития образования, делая его более гибким, эффективным и ориентированным на потребности каждого ученика. Персонализированное обучение с использованием адаптивных технологий является важным шагом на пути к созданию инклюзивного и доступного образования для всех.
Литература:
1. Алексеева, E.H. Современные подходы к формированию личности будущих молодых специалистов в условиях высшего и среднего профессионального образования / E.H. Алексеева, В.А. Лапшин, Ю.В. Сорокопуд // Мир науки, культуры, образования. - 2022. -№ 1 (92). - С. 217-219
2. Агальцова, Д.В. Технологии искусственного интеллекта для преподавателя вуза / Д.В. Агальцова, Ю.Е. Валькова // Мир науки, культуры, образования. - 2023. - № 2 (99). - С. 5-7
3. Байханов, И.Б. Качество образования как стратегическая цель региональной образовательной политики в наступающем учебном году / И.Б. Байханов // Вестник института развития образования Чеченской Республики. - 2019. -№ 17. - С. 5-13
4. Байханов, И.Б. Качество образования как стратегическая цель региональной образовательной политики в Чеченской Республике / И.Б. Байханов // Отечественная и зарубежная педагогика. -2019,- Т. 1. -№ 6 (63). - С. 46-55
5. Бикбулатова, В.П. Мотивационная направленность как фактор формирования профессиональной компетентности студентов вуза / В.П. Бикбулатова, P.C. Рабаданова, A.C. Кагосян // Научные исследования и разработки. Социально-гуманитарные исследования и технологии. - 2021. - Т. 10. - № 3. - С. 70-73
6. Павлова, П.В. Опыт разработки лабораторных стендов студентами в рамках проектного обучения / И.В. Павлова, А.А.Потапов//Преподаватель XXI век,-2021.-№ 1-1.-С. 114-121
7. Ситаров, В.А. Проблемное обучение как одно из направлений современных технологий обучения / В.А. Ситаров // Знание. Понимание. Умение. - 2019. - Т. 10. - № 2,- С. 148-157
8. Ширмамедова, З.Н. Роль открытых электронных образовательных ресурсов в современном информационно-образовательном пространстве / З.Н. Ширмамедова, P.C. Зарипова // Ученые записки ИСГЗ. - 2019. - Т. 17. - № 1. -С. 536-539
Педагогика
УДК 372.8
кандидат физико-математических наук, доцент Яковлева Елена Николаевна
Лесосибирский педагогический институт - филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Сибирский федеральный университет» (г. Лесосибирск); кандидат педагогических наук, доцент Захарова Татьяна Вячеславовна Лесосибирский педагогический институт - филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Сибирский федеральный университет» (г. Лесосибирск); студентка Липинская Виктория Алексеевна
Лесосибирский педагогический институт - филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Сибирский федеральный университет» (г. Лесосибирск)
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ТРИГОНОМЕТРИИ
Аннотация. В статье рассматривается использование метода проектов при обучении школьников тригонометрии. Рассмотрена история развития и применения тригонометрии. Авторы предлагают использовать проекты на уроке обобщения и систематизации знаний. Отмечается возможность применения проектов во внеурочной работе с целью повышения мотивации к изучению тригонометрии. Приведены примеры тригонометрических уравнений для учебных проектов. Для каждого уравнения приведено решение. Комментарий учителя позволяет дать учащимся верное направление решения. Представлены темы проектов, которые можно использовать во внеурочной деятельности. Работая самостоятельно, учащиеся приобретают необходимые знания в области тригонометрии. Авторы делают вывод о пользе такой деятельности для школьников.
Ключевые слова: тригонометрия, применение тригонометрии, метод проектов, групповая форма работы, решение тригонометрических уравнений.
Annotation. The article discusses the use of the project method in teaching trigonometry to schoolchildren. The history of the development and application of trigonometry is considered. The authors suggest using projects in the lesson of generalization and systematization of knowledge. The possibility of using projects in extracurricular work in order to increase motivation to study trigonometry is noted. Examples of trigonometric equations for educational projects are given. For each equation, a solution is given. The teacher's comment allows you to give students the right direction for the solution. The topics of projects that can be used in extracurricular activities are presented. Working independently, students acquire the necessary knowledge in the field of trigonometry. The authors conclude that such activities are beneficial for schoolchildren.
Key words: trigonometry, application of trigonometry, project method, group form of work, solution of trigonometric equations.
Введение. Многие науки и их разделы появлялись в древности. Так и случилось с тригонометрией. В древности необходимо было измерять углы и расстояния, поэтому потребовалось развитие данной области знаний.
В Древней Греции тригонометрия была инструментом для астрономических измерений и расчетов, это оказало существенное влияние на развитие астрономии в последующие эпохи.
В средневековье арабские ученые сыграли большую роль в сохранении и передачи знаний. Они активно переводили тексты, которые стали в последующем основой арабской науки. Также важными были работы испанцев. Их переводы позволили европейским ученым ознакомиться с древними текстами и идеями.
В эпоху Возрождения тригонометрические методы пользовались спросом в навигации для определения широты и долготы, в картографии для более точного изображения географических объектов. Архитекторы использовали, и до сих пор применяют тригонометрию при проектировании и строительстве. В промышленности нашла своё применение при вычислении углов, скоростей, моментов сил и других параметров для проектирования и оптимизации механизмов и машин [1].
Изложение основного материала статьи. С развитием образования тригонометрия стала неотъемлемой частью школьной и университетской программ. Учебные заведения дают студентам глубокие знания о тригонометрических функциях, уравнениях и применении этих знаний в различных областях науки и техники.
Материал разделен на три части, которые изучаются в разные периоды обучения:
1. С помощью тригонометрических таблиц учащиеся знакомятся с определениями синуса, косинуса и тангенса, а также со сторонами прямоугольных треугольников.
2. Тригонометрические функции задаются с помощью окружностей, и ученики постепенно рассматривают функции произвольного аргумента, выраженного в радианах, строят графики функций и рассматривают их свойства.
3. Учащиеся учатся решать тригонометрические уравнения и неравенства, а также узнают о применении тригонометрических функций в физике, в частности, при изучении гармонических колебаний.
С развитием современных технологий тригонометрия преподается в учебных заведениях в интерактивной форме. Компьютерные программы и онлайн-материалы предоставляют учащимся возможность визуализировать и экспериментировать с тригонометрическими теоремами, облегчая понимание и усвоение материала.
