технология адаптивной системы обучения предложена

Адаптивное обучение

Адаптивное обучение (adaptive learning) — технология обучения, основанная на построении индивидуальной учебной траектории для обучающегося с учетом его текущих знаний, способностей, мотивации и других характеристик.

Лучшим решением для обучения является работа с персональным преподавателем. Но это дорого, ресурсоемко и невозможно реализовать для большого потока слушателей. Аналогом индивидуального преподавания является адаптивное обучение, которое оценивает сильные и слабые стороны слушателя, учитывает его опыт, потребности и подбирает уникальный стиль обучения исходя из этого.

Курсы с использованием технологии адаптивного обучения предлагают персонализированный трек для каждого обучающегося, который перестраивается в режиме реального времени в ответ на действия пользователя. В таком курсе собрано гораздо больше контента, но он разбит на небольшие фрагменты. Такой подход обеспечивает правильную дозировку знаний и более точную настройку на конкретного слушателя. Алгоритмы адаптивного обучения формируют из всей базы материалов нужный персонализированный «плейлист». Таким образом, в отличие от линейных курсов, обучающийся изучает не весь материал, а только то, что ему нужно.

Персонализация в режиме реального времени позволяет не только выстраивать заданную траекторию, но и корректировать ее на лету, учитывая персональный темп усвоения знаний. При этом если алгоритм видит низкий уровень понимания определенного блока знания, то траектория корректируется в сторону более простых блоков.

Ключевым отличием подготовки материалов для адаптивного обучения является работа с тестами. В линейном обучении тесты завершают процесс обучения, а при этом подходе именно они определяют, как пойдет обучение на каждом этапе. Они являются важнейшим фактором, выполняя роль переключателей, определяющих дальнейшую траекторию. Сами тесты формируются из разных типов вопросов: множественный выбор, соотнесение, ранжирование и т. д.

Первые идеи об адаптивном обучении появились в середине XX века после создания «обучающей машины» американским психологом и профессором Гарвардского университета Б.Ф. Скиннером, основателем бихевиоризма. 1

Обучающая машина Скиннера

В ходе экспериментов с голубями психологу пришла мысль о создании механического приспособления, напоминающего коробку, которое «скармливало» бы студентам вопросы. В 1954 году такая конструкция была сделана. Правильные ответы вознаграждались новым академическим материалом, неправильные — приводили к повторению старого вопроса. Это мотивировало студента быстро адаптироваться и учиться отвечать правильно.

Беррес Фредерик Скиннер (Burrhus Frederic Skinner) (1904–1990) — американский психолог, изобретатель, писатель, профессор Гарвардского университета. Основал школу экспериментальной исследовательской психологии. Разработал философскую концепцию, которая впоследствии была названа радикальным бихевиоризмом. Свои идеи по созданию идеального человеческого общества описал в утопическом романе Walden Two, а анализ поведения самого человека представил в работе «Вербальное поведение» (Verbal Behavior) (1957). 2 В 2002 году назван наиболее влиятельным психологом XX века. 3

Преимущества адаптивного обучения

1. Сокращение времени на обучение разнородной группы.

2. Повышение вовлеченности обучаемых.

3. Более тщательный автоматический контроль усвоения.

Источник

Технология адаптивного обучения. Требования к современному уроку

Современная система образования во главу угла ставит индивидуальный подход к учащемуся. Значение имеют не только требования стандартов и учебных программ, но и способности и интересы самого ученика. Поэтому особое внимание уделяется разработке и внедрению таких образовательных методик, которые в полной мере соответствуют принципам индивидуализации обучения. Достаточно активно в современной российской школе происходит процесс внедрения технологий адаптивного обучения.

Разработка концепции

Основные принципы и целевые установки данной технологии формировались на стыке психологии, педагогики, культурологии. Согласно разработанной концепции, для учеников в школе могут быть созданы условия, помогающие им достигнуть оптимального уровня личностного и интеллектуального развития. Ключевым условием выступает гармоничная адаптация ребенка в реалиях современной школы. Временем наиболее активных поисков в этом направлении стал период конца XX – начала XXI века. Основной вклад в разработку принципов адаптивного управления образовательным процессом и соответствующих методик внесли Е. Я. Ямбург, Н. П. Капустина, Т. М. Давыденко. Наиболее подробно перспективы внедрения адаптивной системы обучения были описаны в работах А. С. Границкой. В технологии присутствуют элементы теории деятельностного и дифференцированного обучения.

Основные принципы технологии

Вам будет интересно: Вступление США во Вторую мировую войну: причины, дата, последствия, исторические факты

Как мотивировать ребенка к учебе? Советы психологов по этой проблеме были учтены авторами при разработке ключевых положений адаптивной технологии. Одним из основных принципов выступало соответствие выбираемых методик обучения возрастным и психологическим особенностям учащегося.

Интеллектуальные задатки и способности ученика, уровень его познавательной и творческой активности, особенности мышления занимают центральное место при выборе способов взаимодействия с педагогом. Позиция последнего заметно меняется. Он перестает быть единственным источником информации, предпочтение отдается самостоятельной и групповой работе учащихся. Учитель выступает в роли организатора, разделяя с учениками ответственность за результаты обучения. Учащийся не просто пассивно воспринимает информацию, а становится субъектом процесса познания, что способствует его личностному развитию.

Как мотивировать ребенка к учебе: советы психолога

Стимулы к обучению могут быть различными. Однако мнения специалистов сводятся к тому, что эффективным процесс может быть, только если у школьника формируется познавательный интерес и стремление добиться определенных результатов. Этот процесс напрямую связывается с успешной адаптацией к условиям обучения. Задача педагогического коллектива в этом случае – помочь учащемуся выработать оптимальный режим приобретения новых знаний, навыков, взаимодействия с окружающими.

Адаптивная система обучения призвана обеспечить ребенку такой формат занятий, при котором он сможет максимально раскрыть собственный потенциал в рамках того или иного предмета. Для этого используются приемы гибкого построения учебного процесса, направленные на усиление самостоятельности школьника.

Какие проблемы позволяет решить технология?

Разработка технологии адаптивного обучения была призвана решить ряд насущных проблем в педагогической сфере. Большинство из них характерно для всей системы общего образования.

Целевые ориентиры адаптивной технологии

Взаимодействие с учениками в школе строится сегодня на принципах личностно-ориентированного подхода. В первую очередь к ним относятся индивидуализация образовательного процесса и ориентация на особенности учащихся. Поэтому основные цели использования технологий адаптивного обучения формулируются именно на этой основе. Для достижения высоких результатов ребенок должен осознавать задачи собственного обучения, использовать свои знания и возможности для их решения.

Вам будет интересно: Очевидно это. Значение слова, понятие «Кэп Очевидность»

Сохранению и развитию познавательных интересов и стремлений ученика в немалой степени способствует создание ситуаций успеха на уроке. Специфика адаптивной системы обучения предусматривает, что каждый учащийся сможет ощутить себя успешным при выполнении задания или изучении нового материала. Педагог помогает ему осознать этот момент в ходе регулярной рефлексии, обсуждения и анализа результатов работы.

Система многоуровневых заданий позволяет ребятам самостоятельно выбирать уровень сложности решаемых задач, оценивая собственный уровень знаний и умений.

Системность использования адаптивных методик

Если речь идет о системном применении той или иной педагогической технологии, то этот процесс охватывает ключевые элементы образовательной среды. В соответствии с принципами адаптивной системы обучения (АСО) выстраиваются цели, содержание, учебные приемы, формы работы и диагностики результатов.

Учитель взаимодействует как фронтально со всем классом, объясняя, демонстрируя, так и индивидуально с каждым учеником, организуя самостоятельную и групповую работу. Выбор форм работы определяют особенности ученика, а также педагогические задачи и уровень сложности материала. Как правило, используется сразу несколько видов групповой и индивидуальной практики.

Адаптивные технологии предусматривают различные виды контроля на занятии: со стороны педагога, в рамках группы, фронтальный, самоконтроль.

Принципы групповой работы

Работа в группах – одна их ключевых форм организации образовательного процесса на основе технологии адаптивного обучения. Большую часть занятия ребята таким образом работают самостоятельно. Педагог при этом может наблюдать за работой внутри групп, совместно с учащимися обсуждая ее результаты в конце урока. Выделяют три вида ученических микрогрупп:

Статические формируются по желанию, включают двух учащихся, которые попеременно выполняют роли обучающегося и обучаемого. Динамические группы составляют несколько учащихся. Такая группа выполняет общее задание, разделив его на несколько частей, для каждого участника. Результаты выполнения обсуждаются внутри группы. Члены вариативных групп получают задание от учителя, обсуждают с ним получившийся результат и оценивают себя самостоятельно.

Схема занятия по технологии АСО

Структура занятия на основе адаптивных технологий соответствует требованиям к современному уроку, определенным новыми стандартами. Выделяют несколько основных этапов:

Таким образом повышается степень самостоятельности ребенка на уроке, стимулируется познавательный интерес учащихся.

Особенности урока при использовании адаптивных технологий

Основные этапы занятия, выделяемые в рамках адаптивных методов обучения, имеют ряд специфических особенностей.

Так как основной упор делается на самостоятельной работе учащихся, педагогу необходимо тщательно отобрать новый материал, который он презентует фронтально, выделить ключевые смысловые блоки, подобрать наглядные средства.

В рамках самостоятельной работы успешно формируются навыки мыслительной деятельности обучающихся. Они осваивают приемы поиска и анализа информации, постановки и решения задач. Немалое значение при этом имеет позиция учителя, который создает необходимую эмоциональную атмосферу, поощряет и деликатно направляет.

Задания, выполняемые учениками, могут быть репродуктивными, поисковыми или творческими.

Адаптивное обучение и самообразование

Успех использования адаптивных методов обучения напрямую связан с самостоятельной учебной деятельностью ребенка, его готовностью к познанию и самообразованию. В этом отношению большую роль играет мотивированность ученика, понимание им целей собственного обучения.

Ставя перед собой практическую задачу и приступая к ее решению, школьник не только прочнее усваивает новую информацию, но и приобретает необходимые общеучебные навыки, формирует собственный стиль работы.

Регулярное выполнение подобных заданий на уроке с постепенным переходом от простого к сложному, дает учащемуся возможность оценить собственные силы, научиться четко определять индивидуальные образовательные цели.

Ключевые компоненты адаптивного образовательного процесса

Исследователи выделяют ряд компонентов процесса обучения, каждый из которых обладает собственными адаптационными механизмами. Среди них:

Источник

Научно-
образовательный
портал IQ

Картотека: адаптивное обучение

Многие эксперты считают, что самым эффективным является персонализированное образование. Организация, содержание и формат занятий в этом случае подстраивается под учащегося, с учётом его возможностей и запросов. В итоге это позволяет извлечь из учёбы больше пользы. Такое адаптивное обучение — с подачи педагогов, психологов и кибернетиков — появилось в практике преподавания больше полувека назад. Сегодня в нём активно участвует искусственный интеллект, а интернете можно найти десятки реализующих его платформ. Тем не менее, подобные технологии пока не стали массовыми. Как выглядит адаптивное обучение, и что оно даёт детям и взрослым, рассказали в научной статье сотрудники Центра вычислительных наук об образовании НИУ ВШЭ. С её основными положениями и выводами вы можете ознакомиться в наших карточках.

Что такое адаптивное обучение?

Это индивидуальная настройка образования, при котором обучение гибко и оперативно приспосабливается к учащемуся — его подготовке, интересам, темпу и особенностям усвоения информации. Содержание и формат занятий выстраиваются под конкретного школьника, студента или даже взрослого человека. Либо учащийся получает рекомендации по учебным материалам, актуальным именно для него.

Иными словами, точка отсчета при таком обучении — студент, а не абстрактная программа, которую нужно освоить по образовательным стандартам. При таком адресном подходе учащиеся больше вовлечены в занятия и мотивированы, лучше планируют свою образовательную траекторию и добиваются более высоких результатов.

Обучение сегодня обычно проходит на электронных платформах. Форматы учебных материалов крайне разнообразны, как и задания: от вполне привычных тестов до онлайн-викторин, квизов, игр и прочего.

Какие данные о студенте нужны для правильной «настройки» обучения?

Важно всё — от психологического склада и способностей до предшествующего опыта обучения. Если подробнее, то среди таких параметров, например, базовые знания по предмету, сведения об успеваемости, темах и тестах, которые студент уже прошёл. Значимы когнитивные стили (стили мышления) учащихся — устойчивые способы познавательной деятельности (конкретность или абстрактность, сглаживание или заострение деталей запоминаемой информации и т.д.). Не менее значимы интересы и предпочтения, поведение, гендер и возраст учащегося, а также привычные для студентов стили обучения.

Стили обучения? Впервые слышу, что это?

Есть разные классификации. Например, среди стилей обучения выделяют визуальный, вербальный, сенситивный, интуитивный, последовательный, глобальный и пр. Студенты с визуальным стилем обучения лучше всего запоминают то, что видят (изображения, фотографии, диаграммы и пр.). Тогда как ученики с вербальным стилем предпочитают тексты, будь то описания или объяснения.

Люди с сенситивным стилем обучения хорошо запоминают факты и решают проблемы общепринятыми методами. «Интуитивисты», наоборот, предпочитают новаторские идеи. Студенты с последовательным стилем обучения склонны к пошаговым решениям, а с глобальным стилем — быстрее находят ответ, когда понимают общую картину. Они готовы идти в учёбе семимильными шагами.

Вся эта информация используется системами искусственного интеллекта, чтобы прогнозировать поведение студента и адаптировать обучение к его индивидуальным возможностям, выстраивать эффективный и комфортный образовательный процесс.

То есть адаптивное обучение — и технология, и процесс одновременно?

Да. Если говорить о технологии, то её задача — создание автоматизированного интерактивного контента. Если подразумевается процесс, то он динамически корректирует способы представления учёбного контента студентам — на основе их ответов на встроенные задания и/или с учётом их предпочтений. Например, учащийся привык использовать визуальный канал восприятия, тогда ему дают схемы, картинки, видео. Аудиалам предлагают больше звуковых файлов и пр.

Какие компьютерные технологии применяют при разработке адаптивных систем?

В основе моделей адаптивного обучения лежат различные методы анализа данных и искусственного интеллекта (ИИ). Часто используется, например, метод машинного обучения (Machine learning, ML). Его основная характеристика — не прямое решение задачи, а обучение в ходе применения решений множества сходных задач.

Алгоритмы машинного обучения позволяют анализировать учебный контент, предлагать оптимальный формат материалов и уровень их сложности. С помощью ML анализируются знания студента (выполнение заданий и тестов), ритм его работы (время, потраченное на обучение и тренировку).

Но потребности учащихся могут анализироваться и другими способами. Так, генетический алгоритм позволяет подобрать оптимальную учебную цель для студента на основе его поисковых запросов и поведения в социальных сетях Facebook, Twitter и пр.

Используется ли для адаптивного обучения психометрика?

Да, психометрические модели применяются — например, из теории тестирования (Item Response Theory). Самая известная — модель Раша. Её суть в том, что вероятность правильного ответа на задание увеличивается с ростом подготовленности студента. Обычно в адаптивном обучении подходы теории тестирования используются, чтобы выбрать подходящий по уровню элемент контента для конкретного студента.

А может персонализированное обучение стать массовым?

Платформы реализуют адаптивность через:

Одной из первых адаптивных платформ была Lexia Learning, основанная в середине 1980-х. С помощью персонализированного обучения она помогала детям с дислексией добиться успехов в чтении.

Но тем не менее сферы применения адаптивного обучения не расширяются, почему?

Это дорогая и трудозатратная технология. Её внедрение в образование требует серьёзных ресурсов. Нужно, например, разработать много контента разной сложности. К тому же адаптивное обучение сильно отличается от традиционных педагогических методов. Оно требует смены всей образовательной парадигмы. Так, при переходе на индивидуальные траектории для студентов в учебных заведениях должны быть соответствующие учебные программы, регламенты, организация обучения, а у педагогов — новые навыки преподавания. Адаптивное обучение пока прижилось, в основном, в технических и математических дисциплинах (сфере STEM). А в гуманитарных его использование всё ещё ограничено. Но современное образование очень ждёт момента, когда адаптация к потребностям студентов станет нормой.

Хм, неужели педагогика пришла к идее ориентации на учащегося только в ХХ веке?

Первые идеи индивидуального подхода к каждому ученику встречались еще в I в. до н. э. Но они были четко сформулированы лишь в XVII веке, когда чешский педагог-гуманист Ян Амос Коменский (1592—1670) начал закладывать основы адаптивного обучения. Его аргументы были просты: дети различаются по темпам развития. Что одному под силу, то другому — рано изучать. Поэтому процесс обучения надо строить с учетом индивидуальных особенностей учеников.

В ХХ веке о персонализации обучения заговорили во весь голос. Понятие «адаптивное обучение» ввёл английский психолог и кибернетик Эндрю Гордон Спиди Паск (1928—1996) в 1960-х. В середине XX века были разработаны и алгоритмы программированного обучения. Так, американский психолог Беррес Фредерик Скиннер (1904—1990) предложил теорию программированного обучения и наряду с Паском стал основоположником западной школы адаптивного обучения. Скиннер также разработал специальные обучающие машины для самостоятельного обучения через пошаговое усвоение материала.

И как выглядела такая машина?

Это устройство состояло из картонных карточек с напечатанными математическими задачами и подвижного рычага, с помощью которого данные о результатах выполнения задания выводились в прозрачном окошке. Если ответ был верным, рычаг двигался, и появлялась следующая задача. В случае ошибки рычаг оставался на месте, и студенту нужно было вновь попытаться решить задание. Таким образом, правильное выполнение заданий создавало стимул — побуждало студента двигаться дальше, а верные ответы выступали подкреплением — Скиннер был одним из видных представителей необихевиоризма (исследований поведения животных и человека).

Обучающие машины позволяли организовать индивидуальное обучение. Правда, у них был недостаток: они не учитывали предыдущие знания студентов и их индивидуальные различия.

А какие ещё были устройства для адаптивного обучения?

Эндрю Гордон Спиди Паск создал алгоритм адаптивного обучения, в котором задания различались по уровню трудности для разных студентов. Задачи постепенно усложнялись до тех пор, пока студент не допускал ошибку. После этого алгоритм выдавал задание полегче, а у студента была возможность потренироваться. Дальше уровень сложности вновь начинал расти.

Кстати, именно изобретение Паска — прибор SAKI (Self-adaptive Keyboard Instructor, 1956 год) — стало первой системой адаптивного обучения, запущенной в коммерческое производство. SAKI не только оценивала правильность выполнения задания, но также измеряла параметры ответа студента, такие как, например, время, затраченное на ответ. Это помогало скорректировать следующее задание.

В СССР тоже существовали аналогичные разработки?

И даже во многом превосходившие зарубежные! Среди пионеров движения, например, Лев Ланда (1927—1999), который ввёл в психологию понятие алгоритма умственных действий и показал, как концепция алгоритмизации может применяться в обучении, например, для решения задач.

Другой исследователь, Пётр Гальперин (1902—1988), предложил теорию поэтапного формирования умственных действий. Умственную деятельность он разложил на несколько этапов: мотивационная основа, объяснение преподавателя, выполнение студентами действия, рефлексия (проговаривание действия про себя, решение в уме).

Идеи Гальперина подхватила психолог и педагог Нина Талызина (1923-2018). Она писала об измеряемой цели обучения, материале, осваиваемом пошагово, с самопроверкой по итогам каждого этапа. В процессе обучения предполагалось участие обучающей машины.

В целом зарубежная школа рассматривала адаптивное обучение с позиции бихевиоризма (изучения поведения), а отечественная в рамках поэтапного формирования умственных действий, в ходе которого внешние операции с учебным материалом и их обсуждение интериоризировались — переходили во внутренний план психики, где и становились в полном смысле мыслительными. Была важна идея управления умственными процессами, выделения рациональных приёмов мышления.

Когда впервые доказали высокую эффективность адаптивного обучения?

В 1984 году американский психолог Бенджамин Блум (1913–1999) опубликовал исследование с описанием эксперимента, в котором студентов разделили на три группы. Студенты, обучавшиеся индивидуально или в малых группах по два-три человека, показали более высокие результаты по сравнению с теми, кто проходил обучение в большом коллективе в учебной аудитории.

А какие ещё прорывы произошли в адаптивном обучении?

В начале 1990-х годов появились адаптивные гипермедиа-системы. Это подход к созданию информационных систем, состоящих из различных медиа (тексты, аудиоданные, видеоряд и пр.), объединённых ассоциативными связями.

Одним из первых их разработчиков стал Пётр Брусиловский. Вместе с коллегами он создал гипермедиа-системы, цель которых — организация адаптивной навигационной поддержки пользователей по веб-странице. Происходит это так: адаптивные гипермедиа-системы создают модель целей, предпочтений и знаний каждого пользователя и используют её в процессе взаимодействия с ним, чтобы адаптироваться к его потребностям. Например, студенту в адаптивной образовательной гипермедиа-системе будет предоставлена презентация, специально адаптированная к его знанию предмета, и предложен набор наиболее релевантных ссылок для информации.

Можете назвать самые перспективные векторы будущего развития адаптивного обучения?

В связи с активным развитием технологий и новых вычислительных методов анализа данных самые многообещающие направления — это:

разработка аналитических систем, которые обеспечивают обратную связь для студентов и преподавателей прямо в момент обучения;

использование новых методов оценки учащихся, опирающихся на поведение студента в учебной среде;

перенос технологий из других сфер деятельности — например, разработка и внедрение учебных рекомендательных чат-ботов.

И каково в итоге идеальное адаптивное обучение?

Любая адаптивная система в будущем должна быть экономически выгодной для разработки и поддержки. Ей необходимы возможности масштабирования для поддержки сотен тысяч пользователей одновременно.

Характеристики студентов и уровень их знаний должны оцениваться точнее, чтобы и рекомендации для учащихся были оптимальными. Нужны прозрачные, открытые модели обучения, дабы побудить студентов взять на себя больший контроль и ответственность за свое образование.

Источник