В программе курса: 1. Инженерия знаний методология извлечения, представления, обработки, систематизации и применения знаний в обучении 2. Представление. - презентация

1 В программе курса: 1. Инженерия знаний методология извлечения, представления, обработки, систематизации и применения знаний в обучении 2. Представленее и систематизация знаний с помощью мультимедиа. Основные способы представления знаний. 3. Данные, информация, знания. Преобразованее информации в знанее. Декларативные, процедурные и учебные знания. Процессы понимания. Классификация типов знаний. 4. Три домена знаний и компетентностный подход в обучении. Модель учащегося и стандарты обучения. Учебный процесс на основе модели обучаемого. 5. Отличия моделей предметной области и учебной дисциплины. Метазнания. Тематическая, функциональная и семантическая модели учебной дисциплины. 6. Иерархия учебных умений и навыков. Операционная и поведенческая модели дисциплины. Три формата обучения на ваш выбор Узнать подробности, записаться: Инженерия знаний в e-learning Онлайн-курс Инженерия знаний в e-learning 21 марта – 6 апреля 2016

2 Педагогический дизайн и инженерия знаний Владимир Наумов, педагогический дизайнер, тренер-консультант руководитель Группы НЭО Четыре «ветви» педагогического дизайна. Педагогическое проектированее как инженерия знаний. Как организуется обученее на основе опыта учащихся. Модель учащегося. Как учебная информация (контент) превращается в знания обучаемых. Модель изучаемой предметной области. Два условия для превращения преподавателя или создателя е-курсов в инженера по знанию. Что такое дидактическая инженерия.

3 3 Знанья всякие важны … 3

4 ИИ в обучении Искусственный интеллект в обучении новая методология психологических и дидактических исследований, ориентированная на моделированее поведения человека в процессе обучения и опирающаяся на методы инженерии знаний 4 4

5 Что изучает ИИ? Предмет исследований искусственного интеллекта моделированее интеллектуальной деятельности людей во внешнем ее проявлении (например, решенее сложных и даже творческих задач, пониманее естественного языка, интерпретация визуальных образов ), во внутреннем (накопленее, представленее и использованее знаний ). 5

6 6 ИИ озабочен, как обучить меня, компьютер. Для этого нужно разобраться, как обучается человек и без меня, компьютера. Знай я, как человек это делает, системы обучения были бы куда более продвинутыми. Не компьютером единым …

7 ID & KI Педагогический дизайн (ID)Инженерия знаний (KI) Направленее дидактики, связанное с разработкой и изученеем объектов, условий, ситуаций, сценариев, поддерживающих учебную деятельность. Целью педагогического дизайна является измененее поведения участников учебного процесса. Ветвь искусственного интеллекта, которая изучает знания как таковые, знания вообще. Ее целью является извлечения, представления, структурирования и использования знаний, а также превращенее знаний в объект обработки с помощью компьютера, что до сих пор мог только человек. 7 Начите этому меня значит научитесь и сами

8 Четыре «ветви» ID Дизайн системы (среды) обучения: 4 модели (уровня) дизайна Модель знаний методы и средства извлечения, представления, структурирования и использования содержания обучения, текущие и целевые умения и компетентности (инженерия знаний); Модель обучения структура средства обучения, учебные деятельности (включая преподаванее), человеческие ресурсы, инструменты и других ресурсы для обучения (пед дизайн средств обучения) Медийная модель дизайн веб-сайта и другого ПО, а так же всех учебных материалов, независимо от их формата (разработка программного обеспечения, жестких пособий, поведения преподавателя (тьютора) (разработка ПО и визуальный дизайн) Модель реализации обучения описывает роль акторов в момент поставки и осуществления учебного процесса, инструменты и каналы связи, план реализации, управления и обслуживания системы обучения (менеджмент обучения) 8 D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D0%B9%D0%BD

9 Самоопределимся? Дизайн системы (среды) обучения: 4 модели (уровня) дизайна 1 Модель знаний изучает методы и средства извлечения, представления, структурирования и использования содержания обучения, текущие и целевые умения и компетентности (инженерия знаний) 2 Модель обучения определяет структуру средства обучения, учебные деятельности (включая преподаванее), человеческие ресурсы, инструменты и других ресурсы для обучения (пед дизайн средств обучения) 3 Медийная модель создания дизайна веб-сайта и другого ПО, а так же всех учебных материалов, независимо от их формата (разработка программного обеспечения, жестких пособий, поведения преподавателя (тьютора) (разработка ПО и визуальный дизайн) 4 Модель реализации обучения описывает роль акторов в момент поставки и осуществления учебного процесса, инструменты и каналы связи, план реализации, управления и обслуживания системы обучения (менеджмент обучения) 9

10 Инженерия знаний различает: Данныеизолированные факты, отношения которых с внешним миром и между собой в них самих не фиксированы Информацияданные об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают и хранят в памяти информационные системы (живые организмы, управляющие машины ) в процессе жизнедеятельности и работы. Знанияа) Информация, которая может быть использована при решении задач б) формализованная информация, которую используют в процессе логического вывода. в) основные закономерности изучаемой области, позволяющие решать конкретные производственные, научные и другие задачи, т.е. факты, понятия, взаимосвязи, оценки, правила, эвристики, а также стратегии принятия решений в этой области 10

11 Электронное обученее это мотивация к учению! Эта фраза представляет нам 1. данные 2. информацию 3. знания 4. или … Данныеизолированные факты, отношения которых с внешним миром и между собой в них самих не фиксированы 2. Информация данные об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают и хранят в памяти информационные системы (живые организмы, управляющие машины ) в процессе жизнедеятельности и работы. 3. Знания а) информация, которая может быть использована при решении задач б) формализованная информация, которую используют в процессе логического вывода.

12 Знанее в ИИ Зна́нее совокупность информации и правил вывода (у индивидуума, общества или системы ИИ) о мире, свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений, а также правилах использования их для принятия решений Знанее запоминанее и воспроизведенее изученного Пониманее Правила вывода Примененее Анализ Синтез Оценка

13 Что первично в обучении? 1. Знания 2. Умения 3. Навыки 13

14 Задачка Бакалейщик купил ящик с апельсинами за 36 долларов. В ящике было 12 дюжин. Он знает, что 2 дюжины испортятся еще до того, как он продаст все апельсины. По какой цене за дюжину ему нужно продавать апельсины, чтобы получить прибыль в 1/3 закупочной цены? 14

15 Ответ: $4,80 Какие навыки и умения вы использовали для решения этой задачи? 15

16 Самое базовое в инженерии знаний Основные базовые навыки / умения Ощущать Мыслить логически Воспринимать Использовать индукцию Концентрировать вниманее Использовать дедукцию Наблюдать Структурировать Запоминать Систематизировать Помнить Классифицировать Вспоминать (воспроизводить) Экстраполировать Отличать новое от известного … Сравнивать новое с ранее известным … Бакалейщик купил ящик с апельсинами за 36 долларов. В ящике было 12 дюжин. Он знает, что 2 дюжины испортятся еще до того, как он продаст все апельсины. По какой цене за дюжину ему нужно продавать апельсины, чтобы получить прибыль в 1/3 закупочной цены? 16

17 Составьте модель обучаемого Модель обучаемого это сведения (данные, информация и знания) о нем, которые используются для и при организации и осуществлении учебного процесса. Это совокупность точных фактов о том, какими характеристиками должен обладать учащийся: каковы его знания, индивидуальные особенности, квалификационные характеристики и компетенции. 17

18 Модель ученика Подмодели обучаемого Текущая Знания о том, каково исходное (актуальное) состоянее обучаемого (Текущее динамическое состоянее). Нормативная Знанее о том, каким учащийся должен стать в итоге обучения (Желательное состоянее). Модель отклонений Знанее о том, каким может оказаться поведенее обучаемого в ходе учебного процесса (Отклонения от корректной траектории). 18

19 Цель обучения в ИЗ овладенее определенными способами деятельности системой умений и навыков: интеллектуальных и поведенческих. Условие для возникновения такой системы наличие некоторых ранее сформированных предшествующих способов деятельности. Для формирования новых умений предшествующие умения должны быть доведены до уровня сформированного навыка. 19

20 Что такое опыт обучаемого? Опыт – это единство умений, навыков и знаний, посредством которого обеспечивается непосредственная связь учащегося с изучаемой предметной областью. 20

21 21

22 2 группы знаний Декларативные знания: 1. представляют факты (утверждения) о свойствах объектов предметной области и отношениях между ними; 2. обеспечивают семантическую (содержанее; значения и смыслы) модель учебного предмета (дисциплины). Процедурные знания: 1. описывают порядок и характер преобразования объектов предметной области; 2. представляют процедурную модель учебного предмета. 22

23 Модель предметной области 23

24 Тематическая модель 24 Совокупность отдельных относительно независимых друг от друга объектов, каждый из которых описываться и интерпретируется в рамках других моделей учебной дисциплины. Это не сами предметные знания, а их «имена», названия, оформленные по тематическому принципу. Это метазнания, позволяющие планировать учебный процесс и содержанее контента.

25 Функциональная модель 25 Описывает роли, функции, которые выполняют те или иные знания Например, понятия и их определения, следствия, выводы, законы, принципы; рецепты, инструкции, методики, алгоритмы, стратегии и др.

26 Операционные знания – вершина модели дисциплины 26 Механизмы и способы оперирования учащимися декларативными и процедурными знаниями. В практической (включая профессиональную) деятельности они реализуются через умения.

27 Такая вот работа … 27

28 Наша цель! 28 Операционные знания выступают как цель обучения, в то время как данные, информация, декларативные и процедурные знания выступают их средством. Применительно к той или иной учебной дисциплине перечень необходимых умений составляет содержанее этой дисциплины.

29 Общая архитектура обучающих интеллектуальных систем 29 Модель проблемной области (дисциплины) Модель обучаемого и стратегий обучения для поддержки динамического индивидуализированного процесса изучения дисциплин (так называемое «формированее знаний») Модель развития практических навыков в использовании материала этих дисциплин (формированее навыков/умений).

30 30 Г.В. Рыбина. Обучающие интегрированные экспертные системы: некоторые итоги и перспективы Искусственный интеллект и принятие решений 1/2008, с. 25 Интеллектуальные системы обучения

31 Домены и результаты обучения по Ганье 31 Домены (области) Результаты Когнитивные Устная информация – воспроизведенее заученного Интеллектуальные навыки –идентификация или классифицированее понятий Интеллектуальные умения – примененее правил и принципов; решенее проблем, позволяет генерировать решения или процедуры Когнитивные стратегии – способы обработки информации в целях обучения Психомоторные Двигательные навыки – характеристики физической работоспособности Аффективные Отношения - демонстрируют предпочтения, симпатии и антипатии

32 Аффективный домен 32 Категория домена Значения категорий Восприятие Готовность и способность воспринимать те или иные явления, поступающие извне стимулы Реагированее (отклик)Активное проявленее интереса к предмету, явлению, событию или деятельности; добровольный отклик и удовлетворенее от реагирования Усвоенее ценностной ориентации Предпочтения, мнения, приверженность, убежденность Организация ценностных ориентаций Осмысленее собственного отношения к предметам, явлениям, событиям, деятельности и формированее собственной системы ценностей Распространенее ценностей на деятельность Ценности или их комплексы определяют поведенее, входят в привычки и определяют жизненный стиль

33 Инженерия: техническая и дидактическая Инженерия (от лат. ingenium изобретательность, выдумка, знания, искусный) область технической деятельности, направленная на практическое приложенее технических знаний на пользу человека.. Дидактическую инженерию можно определить как серию шагов по анализу, разработке и конструированию обучающих продуктов и их использованию в образовательном процессе в целях получения ожидаемых результатов обучения (М. Чошанов). 33 Инженерия (от лат. ingenium изобретательность, выдумка, знания, искусный) область технической деятельности, направленная на практическое приложенее технических знаний на пользу человека.. Дидактическую инженерию можно определить как серию шагов по анализу, разработке и конструированию обучающих продуктов и их использованию в образовательном процессе в целях получения ожидаемых результатов обучения (М. Чошанов). Когнитология

34 Обученее как инженерное дело 34 Чошанов М. А. Дидактика и инженерия М. : БИНОМ, 2013, с. 25.

35 Дидактическая инженерия 35 инженерия знанийдизайн средств обученияразработка ПО и визуальный дизайн менеджмент обучения Объект преподавания / субъект учения

36 Литература: 1 Атанов Г. А., Пустынникова И. Н. Обученее и искусственный интеллект, или Основы современной дидактики высшей школы. Донецк: Изд-во ДОУ, Чошанов М. А. Дидактика и инженерия М.: БИНОМ,

37 В программе курса: 1. Инженерия знаний методология извлечения, представления, обработки, систематизации и применения знаний в обучении 2. Представленее и систематизация знаний с помощью мультимедиа. Основные способы представления знаний. 3. Данные, информация, знания. Преобразованее информации в знанее. Декларативные, процедурные и учебные знания. Процессы понимания. Классификация типов знаний. 4. Три домена знаний и компетентностный подход в обучении. Модель учащегося и стандарты обучения. Учебный процесс на основе модели обучаемого. 5. Отличия моделей предметной области и учебной дисциплины. Метазнания. Тематическая, функциональная и семантическая модели учебной дисциплины. 6. Иерархия учебных умений и навыков. Операционная и поведенческая модели дисциплины. Три формата обучения на ваш выбор Узнать подробности, записаться: Инженерия знаний в e-learning Онлайн-курс Инженерия знаний в e-learning 21 марта – 6 апреля 2016

38 Владимир Наумов, педагогический дизайнер, тренер-консультант, руководитель Группы НЭО, главный специалист НП ООО «ИНИС-СОФТ» Спасибо за работу! Спасибо за работу!