Ольга Георгиевна Смолянинова ППФ, СФУ 2009 E-learning

О чем пойдет речь? О стилях обучения и разнице в восприятии Об инженерии знаний и искусственном интеллекте О моделях обучения в электронной среде И т.п.

Извлечение знаний-особый вид духовно- информационного общения. Мицич, 1987 г. Общение: Участники (партнеры) Средства (процедура) Предмет (знание )

Несколько слов об инженерии знаний Определяет успешность и эффективность обучения Общение, коммуникация Инженерия знания- направление ИИ, связанное с проблемами извлечения и формализации знаний.

Что такое знание?? Чем знания отличаются от данных?? Данные – это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления предметной области, а так же их свойства. Знания – это закономерности предметной области (принципы, связи, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие ставить и решать задачи в этой области. Модели данных в виде диаграмм, графиков, функций Данные, на мат. носителях (таблицы, протоколы, справочники Данные, как результат измерений, наблюдений Данные в ЭВМ на языке описания данных Базы данных на машинных носителях Знания человека Материальные носители знаний (учебники, пособия) Поле знаний – условное описание основных объектов (ПО), атрибутов, закономерностей Знания, описанные на языках представ- ления знаний (продукционные языки, семантичес- кие сети, фреймы Базы знаний на машинных носителях

Что такое знание?? Чем знания отличаются от данных?? Знания – это хорошо структурированные данные, или данные о данных, или метаданные. Поверхностные – знания о видимых взаимосвязях между событиями и фактами Глубинные (абстракции, аналогии, схемы, отображающие структуру и природу процессов, протекающие в предметной области) Декларативные («знания что») Концептуальные («знания как») Процедурные («знание почему») Ой, что это?

Познавательные стили По мнению Р.Л. Хона, стиль обучения затрагивает три сферы: Когнитивную ( ), Когнитивную (понимает, запоминает, думает и решает проблемы), Физиологическую ( ), Физиологическую (биологически е возможности организма и включ ение реакции на физическую среду: вечер/утро, тепло/холодно ), Аффектную ( ). Аффектную (настойчивость, склонность к совместным или одиночным занятиям, а также отклонение или принятие внешнего подкрепления ).

Познавательные стили по Грегорку Конкретно- последовательный Конкретно- случайный Абстрактно- последовательный Абстрактно- случайный конкретный случайныйпоследовательный абстрактный ПрактикиАналитики АппликаторыУченые конкретный пассивныйактивный абстрактный по Колбу

Познавательные стили По Dunn каналы восприятия аудиальный визуальный кинестетический смешанный социальные индивидуальный групповой физические ограничение по времени движение во время работы Мониторинг стиля обучения предполагает взаимодействие, основанное на согласовании способностей учащихся и преподавательских методик. Индивидуальные особенности или способности должны быть согласованы с позицией учителя или адаптацией учебных условий, чтобы достичь более эффективного результата. Учет различий, основанных на предпочтениях и склонностях учащихся, видится возможным в условиях использования мультимедиа-технологий.

10 Когнитивные теории и E-обучение Объяснить когнитивную деятельность, которая способствует интеллектуальному развитию детей и их способности к обучению Большое влияние на конструктивистское движение в образовании и образовательную технологию Память и обработка информации –Схема и схематизация/ Schema and Schemata

11 Теория когнитивного развития Пиаже Процесс интеллектуального и когнитивного развития – это ментальная адаптация к требованиям среды. Пиаже (1952) Схема / Schema: ментальная структура, которая адаптируется к моделям среды. Схематизация / Schemata: Интеллектуальные структуры, которые организуют воспринимаемые события и группируют их в соответствии с общими моделями.

12 Схема / Schema Процессуальные понятия: способы обработки информации. (Андерсон и Пирсон/Anderson & Pearson, 1984) Понятие (Schema) не ограничивается концепциями или объектами или их взаимоотношениями. Существует так же procedural schemata(процессуальное понятие) (Anderson & Pearson, 1984), т.е. способы обработки информации (that are the ways of processing information). Например, ребенок получает знание о геометрических фигурах, таких как квадрат или четырехугольник. Затем он углубляет свои знания, узнает размеры этих фигур (data schemata). Потом появляются сведения о площади и периметре - это procedural schemata. data и procedural schemata постоянно реструктурируются в условиях новой образовательной среды.

13 Критика теории Пиаже Развитие предшествует обучению ( Теория развития Пиаже, 1952) Любой предмет можно преподавать эффективно в определенной интеллектуальной форме любому ученику на любой стадии развития (Брунер/Bruner,1960,p.52) Дети способны к символическому мышлению гораздо раньше, чем на указанной Пиаже стадии (Флавелл/Flavell, 1985)

14 Когнитивные психологи Подход Аузубеля/Ausubel (1963) Advanced Organizer наглядно отображает структуру дисциплины. Брунер/Bruner (1966): Новые концепции в образовании должны внедряться с использованием трех уровней презентации: Инактивный: использование конкретных моделей концепций и методик Графический/Iconic: использование графической презентации концепций и методик Символический: использование абстрактных символов и моделей для презентации концепций и методик

15 Когнитивные психологи (2) Флавелл/Flavell (1983) Комбинаторное мышление: способность рассматривать несколько различных факторов в одно и то же время для решения задачи. Решать задачу посредством интеграционного подхода. Пропозициональное мышление: размышлять на основе предположения или пропозиции для решения проблемы. Гипотетически-дедуктивное мышление: рассматривать различные гипотезы в связи с возникшей задачей, собирать данные и проверять различные гипотезы для решения задачи.

16 Запрос- обучение / Inquiry - Training Зухман/Suchmann (1962) Цель: помочь студентам развить навык упорядоченной самостоятельной работы при наличии запроса

17 Inquiry - Training Стадии обучения 1. Замешательство или интеллектуальный конфликт. Представить студентам проблему с целью создания у них интеллектуального нарушения равновесия 2. Студенты выдвигают гипотезу относительно причины создавшегося нарушения замешательства 3. Студенты собирают новую информацию, отбирают информацию, имеющую отношение к гипотезе, отодвигают информацию, не имеющую отношения к гипотезе и систематизируют информацию 4. Студенты анализируют данные, которые они собрали и систематизировали и проверяют свою гипотезу - служит ли она ответом на вопрос, который первоначально поставил их в замешательство 5. Студенты получают оценки, для того, чтобы убедиться, что они понимают конценпцию (ии) интеллектуальной задачи

18 Структура образовательного запроса, или пять E Введение / Engage Изучение / Explore Объяснение / Explain Применение / Extend/Apply Оценка / Evaluate

19 Discovery Learning/Модель обучения, управляемая открытием Делать упор на изучение, эксперимент в исследовании, задавать вопросы и искать ответы Помогать студентам брать на себя ответственность собственное обучение Указывать более высокий уровень мышления Фокусироваться более на внутренней, чем на внешней мотивации Помогать студентам запоминать важные факты

20 Модель обучения, управляемая открытием / Discovery Learning. Шаги Определить проблему Сформулировать гипотезу Собрать данные Анализировать данные и делать выводы

21 Импликации из когнитивных теорий для E-образования Для иллюстрации того, как выглядит и работает обучение по запросу (inquiry learning): Другой Web сайт, посвященный обучению, ориентированному на решение проблем (problem-based learning) предлагается Пак Беллом / Pac Bell l

22 Обучение на основе метода открытий и моделирование Моделирование: презентация образовательной концепции или метода, который студенты изучают посредством интерактивного взаимодействия с электронной образовательной средой Представляет реальность так точно, как это возможно т.к. Показывает, как что-либо делается Не требуется точности для реальной презентации / может быть изменено для осущест-вления обучения концепции Показывает как что-либо делатьЭто обучение концепции Процессуальное моделированиеКонцептуальное моделирование

Мультимедиа авторские приложения текстовые документы графики фотографии аудио видео видеодиск имеет атрибуты состоит из происходит из ссылки узлы нелинейности гипертекст Гипермедиа организован из конструирование производство результат вовлечен в знания презентационные навыки навыки рефлексии навыки организации и планирования навыки управления проектом исследовательские навыки студент Мультимедиа, как инструмент познания

Гипертекст Гипертекст основан на термине hyper – означает свыше, сверх, чрезмерный, больше чем нормальный. Нормальный текст всегда линейный и сконструирован так, что может быть прочитан сначала до конца. Узел x Узел zУзел b Узел q Узел yИдея 1Идея 2Идея 3Идея 4 и т.д. Гипертекст Гипертекст относится к непоследовательному, нелинейному методу организации и отображения текста (Jonassen, 1989). Такая структура позволяет читателю получать информацию из текста по пути наиболее значимому для него. Термин ввел Тэд Нельсон 1965г. ГипертекстГипертекст позволяет осуществлять контроль за тем, что читается и в какой последовательности. Гипертекст широко используется в самообучении (нелинейных теориях познания). Это основано на предположении, что процесс изучения, управляемый персонально обучаемым, более результативен, чем процесс, насаждаемый автором. Дальше Какая концепция используются для реализации ГТ???

Гипертекст Текст, организованный непоследовательно, не линейно. Гипертекст широко распространен в Интернет. Любая Web-страница, как правило содержит гиперссылки, которые позволяют осуществлять переход на другой документ WWW. Идея гипертекста принадлежит советнику Рузвельта по науке Ванневару Бушу «As we may think» 1945г. Идея перекрестных ссылок. Первый гипертекст создал Дуг Энгельбарт. Используйте гипертекстовые переходы в мультимедиа-продуктах !!! Возврат

Гипермедиа Гипермедиа - это распределенное в компьютерной сети мультимедиа гипертекстовой структуры. Topics/GMMIE/default.htm

Гипермедиа Это мультимедиа, интегрирующая структурные характеристики СУБД; психологические методы для представления знаний и технические методы поддержки человек-компьютер. (T. Brown) Это механизм внешнего представления активных сетевых структур человеческого познания. (D. Jonassen)

Tim, Moby, Rita

What is Multimedia?

Where can be use MM? Образовательные multimedia для презентации и развития знаний Развитие Мотивации, Коммуникационных способностей, Социальных компетенций Учебных стратегий, Глубины понимания, воображения Художественного вкуса и т.д.

Преимущества использования мультимедиа в образовании Мультимедиа включает интеграцию более чем одной медиа-среды в интерактивной форме. Мультимедиа авторские приложения текстовые документы графики фотографии аудио видео видеодиск имеет атрибуты состоит из происходит из ссылки узлы нелинейности гипертекст Гипермедиа организован из конструирование производство результат вовлечен в знания презентационные навыки навыки рефлексии навыки организации и планирования навыки управления проектом исследовательские навыки студент

Чем мультимедиа- программа отличается от телепрограммы?

Интерактивность реактивная интерактивность(Reactive) : ученики отвечают на то, что им представляет программа. Последовательность заданий определяется очень строго, и индивидуальное влияние на программу очень невелико (модель 1); действенная интерактивность (Proactive) : ученики управляют программой. Они решают сами, выполнять ли задания по порядку или действовать самостоятельно в пределах приложения (модель 2); взаимная интерактивность (Mutual) : ученик и программа способны приспособиться друг к другу как в виртуальном мире (в моделях 2 и 3). Rodos и Azbell Согласно Reimann (1997) : управление объектами на экране; линейная навигация; иерархическая навигация; · обратная связь; · конструктивное взаимодействие; · рефлексивные взаимодействия; · имитационная интерактивность; · неконтролируемая контекстная интерактивность; контролируемая контекстная интерактивность

Функции мультимедиа разъясняющая, информационная, эвристическая, систематизирующая, мотивирующая, развивающая и т.д. содержанием, навигацией, управлением, видами оценок, техническими качествами, ггибкостью пперенастраиваемостью и т.п. Отличаются Экспертиза (По Дюарту) Условия обучения Тип содержания Расширение содержания Комментарии Самооценка Синхронизация оценки и самооценки Критери, степень, формат самооценки (По Менон) Целевая группа Педагогическое сопровождение Гибкость Дружелюбность Технические характеристики Стоимость мультимедиа

16 Необходимо обеспечить: - взаимную интерактивность - продуктивную коммуникацию - виртуальных посредников (персонажей, агентов) - мониторинг познавательных стилей

Модели обучения 11 Модель обучения с мультимедиа, предложенная B. Andresen ( преподаватель-студент-мультимедиа-приложение ) Линейные Нелинейные Управляемое открытие Разработка мультимедиа Linear- Page after Page

Управляемое открытие + создание ММ-продуктов

What is Multimedia?