Адаптивные обучающие системы: учет индивидуальных учебных стилей

АДАПТИВНЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ: УЧЕТ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ СТИЛЕЙ

ADAPTIVE LEARNING SYSTEMS: CONSIDERATION OF INDIVIDUAL LEARNING STYLES

H.H. Слепченко, Т.Н. Ямских, N.N. Slepchenko, T.N. Yamskikh,

M.B. Савицкая M.V. Savitskaya

Непрерывное самообразование, адаптивный подход, электронное обучение, индивидуальные учебные стили, тест на определение индивидуального учебного стиля, адаптивные обучающие системы. В статье обобщен опыт практического применения информации об индивидуальных учебных стилях обучаемых в интеллектуальных компьютерных системах; рассматривается целесообразность и эффективность использования такой информации в процессе обучения онлайн. Затрагивается проблема адаптации учебного материала к индивидуальным потребностям учащихся: возможность выбора форм презентации учебного материала в системе и возможность определения студентом собственной учебной траектории.

Life-long self-education, adaptive approach, e-learning, individual learning styles, a test to determine an individual training style, adaptive learning systems.

The article generalizes the experience in a practical application of information on students' individual learning styles within intelligent computer systems, examines its feasibility and effectiveness in the course of online training. The article also addresses the problem of learning materials adaptation to students individual needs, namely, the possibility to choose the forms of the presentation of learning material in the system and the possibility for students to define their individual learning trajectory.

На современном этапе развития общества в образовательной среде все большее внимание уделяется вопросам применения технологии адаптивного обучения. Адаптивный подход (adaptive approach) основывается на максимальном использовании потенциала личности как субъекта образовательного процесса и предполагает самостоятельные учебные действия со стороны такого субъекта, что в дальнейшем ведет к формированию личности, готовой к непрерывному самообразованию (life-long learning). С другой стороны, возможности электронного обучения предоставили широкие перспективы практического применения идей адаптивной технологии, и результатом такого взаимодействия явилось создание адаптивных обучающих систем (adaptive learning management system). К главным преимуществам интеллектуальных компьютерных обучающих систем можно отнести: возможность индивидуализации процесса обучения; формирование у уча-

щихся навыков и умений самостоятельной работы; а также возможность индивидуальной адаптации обучающего курса к потребностям и / или условиям обучения [Юрков, 2010]. Это позволяет характеризовать интеллектуальные компьютерные обучающие системы как эффективный способ организации учебной деятельности. Однако, как правило, электронные обучающие системы не учитывают индивидуальных характеристик личности обучаемого.

Проблема адаптации обучающего курса к потребностям учащегося предполагает необходимость учета индивидуальных учебных стилей. Под индивидуальным учебным (когнитивным) стилем понимаются индивидуально-своеобразные способы усвоения информации в учебной деятельности [Колесникова, Долгина, 2001, с. 157]. На этапе формирования содержания электронного обучающего курса и выбора форм представления учебных материалов подобная информация приобретает первостепенное значение.

Многолетние исследования зависимости учебной деятельности студента от его индивидуального учебного стиля выявили следующие закономерности: собственный учебный стиль учащегося представляет собой совокупность нескольких стилей при наличии одного доминирующего; чем равномернее соотношение разных стилей, тем более адаптивен он в учебной среде. При этом индивидуальный учебный стиль не является установленным раз и навсегда и может меняться со временем. Однако если учащийся осведомлен о своем учебном стиле, он учится легче и успешнее и результативность его учебной деятельности повышается [Слепченко, Паникарова, 2014, с. 112].

Адаптивные обучающие системы должны иметь возможность адаптации учебного материала к индивидуальным особенностям учащегося, т.е. доминирующему способу восприятия каждого студента, что обеспечивается посредством изменения способов и форм презентации учебного материала. Для того чтобы система смогла предложить той или иной способ подачи материала, ей необходима информация об индивидуальных учебных стилях студентов, которую может предоставить любой тест на определение собственного учебного стиля (learning style inventory), встраиваемый в адаптивную обучающую систему. Результаты такого тестирования хранятся в системе и в дальнейшем используются самой системой как основа деления массы учащихся на группы в соответствии с их индивидуальными учебными стилями. Собственно система предлагает выбрать оптимальную форму подачи учебных материалов в соответствии с индивидуальным учебным стилем; выполнить тренировочные задания и проверить усвоение материала в формате теста, а при необходимости повторить цикл проработки учебных материалов, таким образом регулируя индивидуальную учебную траекторию студента.

Максимальное использование индивидуальных возможностей учащихся значительно уменьшает временные, психофизические и эмоциональные затраты при освоении учебного курса. Исследования в этой области показывают, что если учебная траектория не соответствует индивидуальному учебному стилю, то у студента воз-

никает неудовлетворенность своими достижениями в процессе освоения материала и в конечном итоге наблюдается негативная реакция на процесс обучения в целом. Положительный опыт апробации адаптивных обучающих систем в зарубежных образовательных учреждениях подтверждает, что учет информации об индивидуальных учебных стилях учащихся делает такую систему более эффективной [Bozhilov, Stefanov, Stoyanov, 2009; Muir, 2001; Radwan, 2014; Zapalska, Brozic, 2006]. Адаптивные обучающие системы представлены тремя составляющими: модель учащегося (учитывает индивидуальный учебный стиль, начальный уровень знаний, учебные предпочтения); адаптационная модель (подстраивает учебные материалы и последовательность их подачи к потребностям конкретного учащегося посредством адаптивной презентации и навигации); модель области определения (предоставляет формат размещения учебных материалов) [Alshammari, Anane, Hendley, 2014].

Существуют несколько моделей учебных стилей, самыми популярными из применяемых в ИКОС являются классификация Felder-Silverman (Фельдера - Сильвермана) и модель VARK.

- Модель Felder-Silverman классифицирует учащихся, комбинируя несколько подходов: классификация по каналу восприятия информации - визуальный / вербальный; учет характера представления и организации информации: активный / рефлексивный, чувственный / интуитивный; учет особенностей обработки информации: последовательный / обобщенный;

-VARK

По этой модели учащихся по типу восприятия информации «делят» на следующие группы: визуальный - слуховой - чтение / запись - кинестетический.

Следует отметить, что модель учащегося является необходимой частью адаптивной обучающей системы, которая позволит успешно освоить учебный курс каждому учащемуся. В условиях адаптации содержания и выбора форм презентации учебных материалов электронного обучающего курса такие системы помогают эффективно выстраивать индивидуальную учебную траекторию.

<С

а

ч

с m

о

ь

к Щ

w m н о

Рч <

о ^ о о

О Й

Ei

W

н S о

Рч

W

0

1

к %

о

W V S

ь

1-4

<с п

W

с

S

X

н и

щ м

Коллективом преподавателей кафедры разговорного иностранного языка института космических и информационных технологий ФГБОУ ВО «Сибирский федеральный университет» был разработан адаптивный электронный курс по обучению грамматике английского языка для студентов I курса, учебные материалы которого представлены в нескольких вариантах и учитывают различные способы восприятия и обработки информации учащимися по модели \ZARK.

В настоящее время материалы курса проходят пилотирование. Кроме того, адаптивная составляющая электронного обучающего курса учитывает и такой определяющий фактор при освоении иностранного языка, как уровень языковой подготовки. В результате у каждого студента выстраивается собственная учебная траектория. На рис. 1, 2 отображены результаты индивидуальной работы в ЭОК Иностранный язык, 1 семестр, адаптивный курс.

Элемент оценивания Ш «Иностранный язык (1 семестр, адаптивный курс)»

Оценка

Диапазон

Место Отзыв Вклад в итог курса

^ Результаты тестирования (по стратегиям обучения) * 0-100 - 0%

| Ы Placement Test

Placement Test 82(68 %) 0-120 10/68 3%

| x Итого в категории «Placement Test» 1 Среднее оценок. Включая незаполненные оценки. 6в (68 %) 0-100 1Mb •

й Words order + 56(100 %) 0-56 1/68 3%

^ Word order + Checkpoint 1 11 (73 %) 0-15 13/68 0%

Word order + 2  0-67  0«

В Word order + Checkpoint 2 - 0-15 - 0«

£ Word order + 3 0-57 - 0%

f/ Word order + Checkpoint 3 0-10 0%

Консультация 1

1/68

зачтено (100 %) не зачтено-зачтено

Рис. 1. Результаты индивидуальной работы в ЭОК

о%

Студент А: результаты входного тестирова- процент выполнения находится в диапазоне ния - результаты выполнения тренировочных больше 65 %, то студент переходит к следующей упражнений + промежуточный тест 1 (так как теме курса).

Элемент оценивания

Оценка

Диапазон

Место

Отзыв Вклад в итог курса

|| «Иностранный язык (1 семестр, адаптивный курс)»

£ Результаты тестирования (по стратегиям обучения)  0-100 - 0%

h Placement Test

Placement Test ' 37 (31 %) 0-120 W ' т.

.V Итого в категории «Placement Test» Среднее оценок. Включая незаполненные оценки 31(31%) 0-100 вам I'

B Words order + 41 (73 %) 0-56 40Ю8 2%

B Word order + Checkpoint 1 1 (7%) 0-15 57Я8 0%

Word order * 2 22(ЗЭ %) 0-57 27«8 1 %

^ Word order + Checkpoint 2 11 (73 %) 0-15 5/68 0%

В Word order + 3 16(28 %) 0-57 22/68 1%

С Word order + Checkpoint 3 5(53%) 0-10 1W88 0%

И Консультация 1 зачтено (100%) не зачтено-зачтено 1/68 0%

Рис. 2. Результаты индивидуальной работы в ЭОК

Студент В: результаты входного тестирования - результаты выполнения тренировочных упражнений + промежуточный тест 1 (так как процент выполнения находится в диапазоне меньше 65 %, то студент проходит еще один блок тренировочных упражнений и выполняет промежуточный тест 1 (вариант 2). Чтобы перейти к следующей теме курса - необходимо выполнить промежуточное тестирование на 65 % и более). Таким образом, студент с более высоким языковым уровнем «придет» к финальному тесту быстрее, так как будут исключены дополнительные тренировочные задания, при условии успешного прохождения контрольных точек -промежуточных тестов. Организация работы с курсом включает в себя самостоятельную работу студентов с учебными материалами (презентация материала - практические упражнения -тестирование) и систему очных консультаций с преподавателем, цель которых - оказать своевременную помощь и скорректировать индивидуальную работу студента.

Успешный опыт включения информации об индивидуальных учебных стилях как необходимого компонента при разработке шаблона адаптивных обучающих систем позволяет определить для каждого студента максимально соответствующий его способностям и преференциям учебный контекст; что, в свою очередь, создает ситуацию успешности и повышает результативность его учебной деятельности. Однако следует учитывать и тот факт, что для формирования разносторонне развитой личности студентам необходимо представить множество учебных контекстов. Кроме того, индивидуализация процесса обучения ставит перед разработчиками проблему учета и таких сведений об учащихся, как их фоновые знания, личные цели и мотивация, решение этих вопросов в будущем будет способствовать совершенствованию адаптивных обучающих систем.

Библиографический список

1. Колесникова И.Л., Долгина О.А. Англо-русский терминологический справочник по методике преподавания иностранных языков. СПб.: Русско-Балтийский информационный центр «Блиц», Cambridge University Press, 2001.224 с.

2. Слепченко Н.Н., Паникарова Н.Ф. Об индивидуальных учебных стилях в электронных курсах смешанной технологии в неязыковом вузе // Образование и саморазвитие. 2014. № 3 (41). С. 111-114.

3. Юрков Н.К. Интеллектуальные компьютерные системы: монография. Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. 304 с.

4. Alshammari М., Anane R., Hendley R.J. Adaptiv-ity in learning systems [Электронный ресурс]. URL: http://www.cs.bham.ac.uk/~mta857/ pub/AdaptivityE-LearningSystems.pdf

5. Bozhilov D., Stefanov K., Stoyanov S. Effect of adaptive learning style scenarios on learning achievement [Special issue] // International Journal of Continuing Engineering Education and Lifelong Learning (IJCEELL). 2009. 19 (4/5/6). P. 381-398.

6. Felder-Silverman Learner Style Model [Электронный ресурс]. URL: http://thepeakperform-ancecenter.com/educational-learning/learning/ preferences/learning-styles/felder-silverman/

7. Muir D.J. Adapting online education to different learning style - Building on the Future. NECC 2001: National Educational Computing Conference Proceedings (22nd. Chicago. IL. 2001. June 25-27). 17 p.

8. Radwan N. An adaptive learning management system based on learner's learning style // International Arab Journal of e-Technology. 2014. Vol. 3, No. 4. P. 228-234.

9. VARK Model [Электронный ресурс]. URL: http://vark-learn.com/home-russian/

10. Zapalska A., Brozic D. Learning styles and online education // Campus Wide Information Systems. 2006. Vol. 23, No.5. P. 325-335.

<C

I

с m

о

b X

Щ

w m H

о

Рч <

о ^ о о

О Й

Ei

w

H

к о

Рч

w

I

0

1

X %

«

о w

V

к

b

1-4

<c n w с

s

X

H

и

w

PQ