Анатолий Витальевич Баранников
Умное образование
• информационно-технологические средства (познавательные инструменты), используемые в структуре умного образования.
На основе анализа этих компонентов в действии определяется структура умного образования, которая может служить руководством для проектирования методов и процессов образования. Важно обратить внимание, что дизайн умного образования не требует использования всех информационных технологий в одной системе научения.
Он направлен на создание базы для надлежащего использования принятого участниками образовательного подхода и согласованного набора информационных технологий для достижения результатов обучения. Это соответствует приоритетам и задачам умного образования.
Обучающий дизайн умного образования опирается на организующее ядро, в которое входят: информационно-интеллектуальное окружение, актуальный (гибкий и мобильный) обучающий контент, цифровая организационно-учебная структура и гибридная система научения.
На уровне сопровождения деятельности учащегося ядро включает пять основных компонентов:
• службу поддержки учебных действий учащегося (созданную учителем совместно с учащимися);
• учебно-организационный познавательный профиль (портрет) учащегося;
• ресурсное пространство с возможностью применения цифровых мобильных устройств в учебных целях;
• управление учебно-оценочной деятельности в различных познавательных контекстах.
Выстраиваемая работа опирается на образовательную платформу онлайн-офлайн взаимодействия в познаваемом пространстве.
Такая платформа позволяет:
• предоставить распределенный и разноспособный контент, организовать комментирование компонентов обучающего окружения;
• осуществлять необходимую взаимосвязь между участниками и организационно-содержательными компонентами;
• выстраивать межконтекстные переходы, обсуждения, обмен знаниями и способами познания;
• осуществить получение, обработку и анализ данных об этих явлениях и действиях учащихся, что обеспечивает реализацию умного образования;
• обсуждать и организовывать необходимое межконтекстное управление (самоуправление) учебной деятельностью.
Таким образом ядро умного образования и образовательная платформа онлайн-офлайн взаимодействия, связанные с системой управления (самоуправления) обучением, позволяют:
a) обратиться к дизайну, основанному на концепции введения информационно-интеллектуального окружения в систему организованного и спонтанного научения;
b) выстроить гибкую службу поддержки (мониторинга, консультирования и предоставление адресных рекомендаций) учащегося.
Такая работа, в свою очередь, предоставляют аналитику обучения и интерактивное образовательное управление обучающим контентом. К тому же ядро и образовательная платформа онлайн-офлайн взаимодействия поддерживают необходимую инфраструктуру для распределенного, разноспособного научения.
Предлагаемая системно-обучающая архитектура:
a) основана:
1) на концепции гибридного обучения;
2) взаимодействии синхронных и асинхронных форматов обучения;
b) архитектура состоит из взаимосвязанных (в многоуровневой сетевой инфраструктуре) компонентов, а именно: уровневых обучающих и информационно-технологических приложений, функциональных модулей и модулей обработки данных:
1) уровневые обучающие приложения обеспечивают содержательный компонент в сетевой инфраструктуре;
2) информационно-технологические приложения (контентный компонент) обеспечивают наполнение программных документов;
3) функциональные модули включают регистрацию пользователей, обучающего контента и заданий;
4) модули обработки данных обеспечивает освоение потока данных;
5) в них входят чаты и вики, глоссарии и ресурсы, обучающие взаимодействия и разъяснения (комментарии, рекомендации), другие элементы научения.
Эта открытая интеллектуально-обучающая система умного образования создает функционально-деятельностные возможности для управления обучением через сетевую виртуальную среду, образовательные ресурсы, интерактивные веб-сервисы приложения (такие как форум и др.).
Формируется платформа актуального (устойчивого) обучения, позволяющую интегрировать разнородные подходы учащихся. Она:
a) обеспечивает управление данными на основе профилей учащихся;
b) делает обучение и учение, аналитику и рекомендации, адресными в образовательных целях.
Предполагается, что построенный таким образом дизайн будет включать больше познавательных предложений (возможностей) по мере их доступности. Учебно-организационная платформа научения предназначена для освоения контента и методов познания.
Кроме того, платформа для выстраивания обучения (научения):
• интегрируется с различными системами, такими как социальная сеть и среда для совместного обучения;
• дает возможность разнообразного группирования учащихся для поддержки индивидуально-группового обучения;
• производит классификацию материалов для формирования адресных рекомендаций и поддержки предоставления обучающего контента;
• организует управление ходом обучения, самостоятельностью учащихся для поддержки их образовательных действий (учебного поведения);
• позволяет уделить особое внимание аналитике учения и управлению обучением в информационно-образовательных сетях.
Образовательная платформа онлайн-офлайн взаимодействия (как основа интегрированного дизайна) охватывает (и задействует) системы школьного обучения и открытое образование. Она:
1. Предназначена для осуществления учебно-организационной поддержки, которая обеспечивает освоение обучающего контента и методов учебной деятельности;
2. Активно задействует цифровые инструменты и сервисы, которые подключаются к образовательному продвижению учащихся, системе управления (самоуправления), через нее обеспечиваются комментарии и рекомендации.
В такой организационной структуре умное образование в сочетании с другими учебными средствами обеспечивают устойчивое научение и поддерживающую образовательную аналитику с помощью интеллектуальных устройств.
В целом, интегрированный дизайн – эта интеллектуальная образовательная система, основанная на персонализированном обучении, которая:
a) предлагает интеллектуально-активное обучающее окружение и обеспечивает аналитику обучения;
b) интегрирует разнообразные и разноспособные образовательные ресурсы, основанные на мобильных и облачных технологиях.
Все вместе это формирует активный репозиторий образования.
Организуемый подход представляет собой систему, в которой содержимое образовательных ресурсов хранится в доступной форме. В нем используется:
• совместно создаваемый инструмент для формирования обучающего контента;
• тексты, изображения, видео, объекты 3D, облачные смарт-медиа сервисы;
• интеллектуальный мультимедийный контент и средства его просмотра;
• механизм для сопровождения персонализированных учебных действий и поведения;
• систему безопасности – это приложения, помогающие (консультационные) системы.
Предлагаемый дизайн поддерживает:
a) как открытый (без границ и барьеров), так и закрытый организационно-образовательный процесс;
b) адресный механизм предоставления учащимся адресной обратной связи (помощи) на основе анализа их предпочтений;
c) разнообразные стили обучения, использование разноспособных методов учения и моделей взаимодействия.
Платформа для образовательных взаимодействий с поддержкой учащихся обеспечивает функциональность образовательных ресурсов и повсеместный доступ с любого устройства в нужное время, что поддерживает учебно-организационные возможности учащихся и корректирующую аналитику обучения.
Интеллектуально-технологическое обучающее окружение в этих условиях становится активно воздействующим, так как происходит:
• определение понятийного уровня обучения и состояния знаний (умений);
• оценивание эффективности учебно-познавательных действий;
• организация адаптивного формата обучения и его реализация в индивидуально-групповом учении;
• базы данных и учебно-познавательные ресурсы для учащихся по выбранным направлениям;
• запуск механизма межконтекстуального и межличностного образовательного взаимодействия и переноса знаний.
Предполагается, что такая система, будет работать в информационно-образовательной сети и предоставлять учащимся пользовательский интерфейс для получения устойчивого (актуального) образования. Современная мобильная технология поддерживает повсеместный доступ для пользователей (учащихся). Она также через обучающие модули обеспечивает аналитику проводимой работы, управление обучением и самостоятельным учением.
Она обеспечивает безопасность, доступность приложений и комментариев по изучаемым областям знаний, презентаций и облачных ресурсов. На стороне учащихся также агрегация знаний и предварительная обработка данных на разных уровнях восприятия данных.
Построенный учебно-организационный дизайн поддерживает:
a) сбор данных о познавательных действиях и результатах, которые предоставляются учащимся, с помощью мобильных устройств;
b) создание данных, формулировку трудностей и их оценку, обратную связь и рекомендации, систематизацию и применение знаний (умений).
Использование разных уровней обучения, образовательных приложений в сочетании с адресной социально-образовательной поддержкой помогают реализовывать разнообразные учебно-функциональные возможности учащихся, предоставляют разноспособный обучающий контент с помощью репозитория. В дополнение к этому устройства, поддерживаемые мобильными технологиями, собирают образовательные данные для создания банка знаний и методов работы.
Предлагаемый подход направлен на предоставление адаптивного образовательного контента, основанного на предпочтениях учащихся и его приоритетах.
Этот подход использует динамическую адаптивную гипермедийную систему обучения, которая включает в себя:
1) механизм рассмотрения сориентированности учащегося и его характеристику;
2) модели учения учащегося и механизм межконтекстуального перенастраивания формата обучения;
3) установление связей между разными обучающими контентами и определение адаптационных механизмов при освоении учебного материала.
Такая обучающая система адаптирует интеллектуально-активное обучающее окружение для учащихся, в том числе и для тех, которые хотят получить дополнительные образовательные знания (умения).
Для этого важно выделить социально-учебные компоненты близкие для учащихся и рассмотреть аналитические действия учащегося в сочетании с моделью его учебного поведения, в этом случае будут формироваться метазнания учащегося (знаю и понимаю, как формируются и функционируют знания, что необходимо сделать, каким образом, с какой целью и как этим воспользоваться).
Сформированный дизайн учебно-организационной работы дает возможность осваивать обучающий контент (текст, изображения, аудио и видео) через адаптивные интернет-ресурсы, базы данных (онлайн-офлайн), социально-образовательные сети. Цель такой интеллектуально-обучающей среды заключается в разработке системы, которая определяет наиболее подходящий стиль обучения для конкретного учащегося, взаимодействующего с интегрированным реально-вертуальным пространством.
И здесь важно организовать такие процессы, как преобразование текста в речь и речи в текст для приведения образовательного контента и учебно-организационной работы в соответствие с определенным образовательным продвижением.
Образовательные ресурсы могут также включать МООС (это интерактивные образовательные курсы, доступные учащимся в онлайн-среде). Через эту систему учащиеся могут получать видеолекции, текстовые конспекты, задания, тесты и работать с ними самостоятельно. Здесь можно задействовать игровые формы и самотестирование.
Предполагается, что гибридная система обучения интегрируется с информационно-образовательными сетями и внеклассными технологиями (в том числе МООС).
Все это является важной частью гибридной системы обучения, которая основана на активизирующих методах обучения, например, перевернутые классы в сочетании с обучением на основе вызовов, обучением на основе конкретных случаев (ситуативное научение) и др. В гибридном методе обучения учащиеся учатся и в классе, и за его пределами. Во внеклассном образовательном взаимодействии учащиеся должны иметь доступ не только к учителям, но и к учебно-научным и общественным партнерам.
Система обучения на основе задач и на основе конкретных случаев – это активизирующие технологии (как и перевернутое обучение), интегрированные с гибридной системой обучения. Кроме того, гибридная система обучения поддерживает взаимодействие с школьными сферами обучения, обучающими организациями (сообществами), экспертами, создавая интеллектуально-познавательную среду обучения.
Представленный здесь многоаспектный дизайн умного образования имеет несколько уровней: уровень просмотра, уровень домена, уровень доступа к данным, уровень презентации обучающего контента и учебно-организационных действий. Они предоставляют пользовательский интерфейс для активизации и персонализации учебной деятельности в гибридной системе обучения.
На первых двух уровнях функционирует ресурсная система обучения, возможность обмена информации и обсуждения на форуме, использования MOOC, взаимодействия информационно-социальных сетей, применения гибридной системы для взаимной поддержки и оказания социально-учебной помощи, осуществления учебно-оценочной работы (индивидуальной и коллективной). На двух последующих уровнях осуществляется доступ к данным, действуют пользовательские базы данных, действующие как репозиторий контента, и расширенные веб-ресурсы.
Это создает эмоционально комфортное обучение, образовательную среду, в которой учащийся получает обратную связь об эмоциональных реакциях. Основываясь на этой обратной связи, учитель и другие участники адаптируют свой язык, интонацию голоса и невербальное поведение, чтобы обеспечить более эффективную и эмоционально корректную презентацию материалов, знаний (умений) и своих позиций, направленных на получение планируемых результатов.
Такая система получения образования (овладения умениями и компетенциями) улавливает невербальные сигналы, включая выражение лица, движения тела, просодию речи и т. д. Затем эти сигналы анализируются с помощью технологии интеллектуального агента (искусственного интеллекта).
На основе оценки данных показателей анализируются действия учащихся с помощью обмена мнениями и предложениями об оптимальных учебных формах работы. Данные обобщаются для принятия решений с обратной связью, которая обеспечивает комментирование и корректирование материала, предоставление рекомендаций. Важно, чтобы такая система могла работать и во внешкольной среде.
Эта деятельность поддерживает концепцию адаптивного обучения с помощью гибридной системы научения, основанной на распознавании и анализе вербальных и невербальных сигналов участников образовательной деятельности.
Целью данного интеллектуально обусловленного подхода является повышение эффективности обучения с использованием технологии смешанного обучения: онлайн-курсов (синхронного и асинхронного) и выстраивания виртуальной лаборатории, в которых учащиеся изучают и используют наработки друг друга и учителя.
Эта организационная система социально-учебных отношений поддерживается и физическими, и виртуальными ресурсами, позволяющими учащимся на основе самостоятельно наработанного познавательного опыта решать практические задания (разнообразные учебные задачи) индивидуально и в команде.
Организуемые взаимоисследования позволяют учащимся при решении учебно-познавательных задач отправлять результаты для получения комментария и рекомендаций. Виртуальные ресурсы (например, лаборатория) могут использовать создаваемые совместно учителем и учащимися алгоритмы для построения эффективных (персональных) траекторий обучения.
Система обеспечивает основные функции научения и аналитику обучения. Виртуальные ресурсы и интернет-взаимодействия (форумы) реализуются с помощью насыщения гибридной системы обучения интеллектуально-активными компонентами цифровой действительности.
Этими ключевыми технологиями и практиками являются:
1) искусственный интеллект и комментирующая аналитика обучения;
2) смешанные и адаптивные гибридные формы получения образования;
3) микросертификация учебных достижений и рекомендательная структура научения;
4) открытые образовательные ресурсы и обеспечение разноспособного (онлайн-офлайн) обучения без границ и барьеров.
Важно отметить, что использование интеллектуальных агентов (искусственного интеллекта) и аналитика обучения могут считаться технологиями, остальное в большей степени является практиками.
Текущая и итоговая аналитика в контексте гибридной организационно-учебной деятельности также становится информационным ресурсом для умного образования. Каждый день появляются новые информационные технологии (преобладающими становятся мобильные). Таким образом, по мере введения этих технологий в учебную практику, они будут занимать более значимое место в структуре умного образования при обучении.
Некоторые из этих технологий будут вспомогательными технологиями (дополняющими и обогащающими основную деятельность), другие станут частью каждодневной работы. Умное образование, как концепция и парадигма современного обучения, описывает учебную деятельность с помощью цифровых технологий.
Введение мобильных (гибких) цифровых инструментов позволяет учащимся учиться более эффективно и продуктивно, гибко и комфортно. Учащиеся используют интеллектуальные устройства для доступа к цифровым ресурсам и для погружения в персонализированное и обучение без границ и барьеров через беспроводную сеть.
Многоуровневая структура и адаптивная система гибридного обучения в дизайне умного образования – это ключевые характеристики интеллектуально-активного обучающего окружения необходимые для образования учащихся, приобретения знаний и компетенций 21 века в системе непрерывного обучения на протяжении всей жизни.
Формируемая структура умного образования в этих условиях включает в себя:
a) распределенное и разноспособное обучение на основе приоритетов учащихся;
b) гибридное и интегрированное обучение в группах и индивидуально;
c) безбарьерное и генеративное обучение (это, как уже говорилось, освоенные знания и компетенции генерируют предыдущий учебный опыт и обеспечивают овладение новыми умениями и действиями, способами познания) без границ.
Кроме того, предлагается технологическая архитектура умного образования, в которой подчеркивается роль интеллектуальных действий с ориентацией на действенность и применение знаний (умений), компетенций. В современном технологическом прогрессе все взаимосвязано и наполнено интеллектуальными обучающими инструментами.
Поэтому в последние годы во всем мире осуществляются образовательные проекты, ориентированные на интеллектуализацию образования. Важным становится интеллектуально-активный образовательный план реализации умной школы.
Умные школы, сегодня, следует нацеливать на выстраивание образования как системы актуального и непрерывного научения на основе взаимовлияния и взаимодействия всех компонентов обучения друг на друга. Это может стать организационной философией образования и подготовки гражданина и специалиста, отвечающего вызовам 21 века.
И в предлагаемой работе организационной философией школьного обучения учащихся выступает гибридная модель в структуре умного образования.
1. В данном исследовании – это выстраивание объединенного (онлайн-офлайн) персонально-ориентированного обучающего окружения, учения с опорой на цифровую действительность в настоящем с позиции будущего, основанного на взаимодействии организованного и спонтанного, формального и неформального, в стенах школы и за ее пределами, общепрограммного обучения и самообразования, опирающегося на реальное применение учащимися приобретаемых знаний и компетенций.
2. Становится возможным преодолеть ограничения школьного обучения через предоставление в формируемом (гибридном) обучающем окружении необходимого обзора богатого контентом онлайн и офлайн ресурсов и источников, и построения дорожной карты, которая помогает учащимся привлекать и использовать самые разные наработки своего социального и познавательного опыта и потенциал образовательной действительности.
3. Соответственно формируется гибридный персонально-обусловленный учебный план (направленный на взаимодействие между настоящим взглядом и прогнозируемым будущими, движение от первого ко второму, которое во многом зависит от того, в какой степени в едином образовательном пространстве достигаются противоречащие, частично или основательно, друг другу цели) предвосхищает ожидания учащихся.
Эти учебные мероприятия, становятся основой для построения гибридного (смешанного) обучения, позволяют дать комментарии и рекомендации по разработке и выбору учебных материалов в системе умного образования.
Такая концепция позволяет вывести образование за рамки жестко структурированных форм обучения, определяет учебные планы и программы как совокупность жизненного объективного и субъективного опыта.
Становление новых условий устойчивого (трансформационного) научения на основе гибридного образования предполагает:
• не приобретение знаний и компетенций как самоцели, а изменение с их помощью себя, понимания происходящих событий и процессов;
• повышение деятельностного потенциала, на основе выработки социально-практических умений (компетенций) и учебного поведения в системе непрерывного получения образования;
• изучение и познание социально-образовательной (неоднородной и противоречивой) действительности в настоящем с позиции будущего.
Трансформационное обучение в системе умного образования – это развитие у учащихся критического осмысления того, как и с помощью чего:
• происходит научение в стенах общеобразовательной организации;
• можно вывести образование за пределы класса и связать его с познавательными процессами в жизни;
• учащиеся воспринимают, понимают и используют современные условия получения образования;
• происходит разноспособное освоение (информационно-мобильное, распределенное, без границ) знаний (умений), компетенций;
• оно осуществляется в школе и каждодневной реальной жизни и устанавливаются продуктивные связи.
Сегодня это вызвано изменением системы привычного приобретения знаний и компетенций. В настоящее время образование стало одновременно более персонализированным и инклюзивным, дивергентным и интегрированным. На это следует опираться, чтобы выстроить школьное образование в условиях открытости и распределенности, возможности его получения без границ и барьеров, в любое время и в любом месте.
Модель трансформирующего обучения на основе цифровых компонентов (в качестве основы умного образования) опирается на то, что изменение своего взгляда на себя и окружающую действительность в процессе познавательной деятельности – это обоснованный и осмысленный учащимся учебно-организационный процесс, который осуществляется сообразно углублению понимания и с позиции значимых (текущих и перспективных) знаний и компетенций, необходимых учащемуся в его жизненном пространстве.
Для трансформационной модели умного образования значение имеет осмысление и использование информации:
• о приоритетах в учении и познании образовательной (цифровой) действительности;
• о стратегии и действиях в получении школьного образования в условиях цифровизации;
• о практических возможностях и обучаемости учащихся;
• о действенности их умений и способов познания в информационно-технологической учебно-организационной работе;
• о согласованности их персональных задач, планов, ожиданий и общепрограммной деятельности;
• об учебно-познавательной установке и результативной нацеленности.
В реализации умного образования следует сосредоточиться на создании разнообразного и разноспособного интеллектуально-активного гибридного обучающего окружения, многопрофильной системы обучения, ориентированной на трансформацию учащегося и его взгляда на себя с помощью знаний, компетенций и действий по использованию содержательных результатов образования и методов организации, освоения образовательной действительности.
Гибридное обучающее окружение дает возможность дополнять общепрограммное и индивидуальное обучение, помогает учащимся оставаться на плаву в обстоятельствах цифровых связей (так как всегда есть выбор), быстрее перестраиваться, если запланированное ранее не срабатывает, выбирать те ресурсы, которые на данный момент наиболее доступны, учиться в любое время дня и др. Это показывает, что при использовании всех трех видах обучения (онлайн, офлайн и смешанное) и их интеграции плюсы перевешивают минусы.
Создается необходимое учебно-познавательное взаимодействие учащихся в образовательном процессе, основными задачами которого являются приведение образовательной системы к роли активатора обучения. Умное образование (школа) значительно повышает роль участников образовательного процесса как источников собственного научения с помощью технологий, интегрированных в учебный процесс.
Как новая обучающая парадигма, умное образование основывается на цифровых мобильных устройствах и интеллектуальных технологиях. Они, прежде всего, предназначены для помощи учащимся в учении. Технологическое сопровождение школьного обучения направлено на обеспечения гибкости режима обучения. Технологии в этом случае:
• выступают и как средства, и как инструменты для доступа к учебному контенту;
• становятся средством общения и сотрудничества, обсуждений и форумов;
• служат построению персональных траекторий и коллективных исследований;
• способствуют самовыражению и оценке (самооценке) в адаптивном гибридном обучении
