Образовательный процесс в информационно-вероятностной интерпретации

Выводы. Учет выявленных соматических особенностей женщин фертильного возраста позволяет рационально подобрать величину нагрузки для комплексного использования средств силового тренинга. Разработанная методика позволяет дифференцированно дозировать нагрузку в основной части занятия силовой направленности по средствам увеличения координационной сложности, увеличение времени и темпа выполнения, не изменяя структуру занятия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дорохов, Р.Н. Соматические типы и варианты развития детей и подростков : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Дорохов Р.Н. - Москва, 1985. - 31 с.

2. Дорохов, Р.Н. Конституциональная диагностика детей 5-8 лет / Р.Н. Дорохов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 3 (85). - С. 81-86.

3. Романенко, Н. И. Содержание физической подготовки женщин 35-45 лет с использованием различных видов фитнеса на основе учета соматотипа : автореф. дис. . канд. пед. наук / Романенко Н. И. ; Кубанский гос. ун-т физ. культуры, спорта и туризма.

- Краснодар, 2013. - 24 с.

4. Харлампенкова, Ю.А. Учет соматических особенностей женщин фертильного возраста в организации занятий различными видами аэробики / Ю.А. Харлампенкова,

Н.А. Дарданова // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 3 (85).

- С. 184-197.

REFERENCES

1. Dorokhov, R.N. (1985), Somatic types and options for the development of children and adolescents: Avtoref. Diss. ... doct. Medical Sciences, Moscow, Russian Federation.

2. Dorokhov R.N. “Constitutional diagnosis of children of 5-8 years old”, Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 85, No. 3, pp. 81-86.

3. Romanenko, N.I. (2013), Content of physical training for women 35-45 years with different kinds of fitness-based accounting somatotype: dissertation, publishing Kuban State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Russian Federation.

4. Harlampenkova J.A., Dardanova N.A. (2012), “Consideration of somatic features of women at childbearing age in the organization of training on various kinds aerobics”, Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 85, No. 3, pp. 184-187

Контактная информация: nat-dardanova@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 02.03.2012.

УДК 378.147

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС В ИНФОРМАЦИОННО-ВЕРОЯТНОСТНОЙ

ИНТЕРПРЕТАЦИИ

Елена Сергеевна Киселева, кандидат физико-математических наук, доцент, Людмила Николаевна Караванская, кандидат физико-математических наук, доцент, Марина Леонидовна Романова, кандидат педагогических наук, доцент,

Роман Викторович Терюха, кандидат педагогических наук, доцент,

Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Аннотация

Статья посвящена информационно-вероятностным моделям образовательной деятельности. В работе отражен вероятностно-статистический подход к моделированию образовательного процесса. Обосновано, что функциональная надежность образовательного процесса - один из главных критериев его качества, а в основу построения моделей развития личности обучающегося и его учебно-профессиональной деятельности должен быть положен вероятностно-статистический под-

ход; сами модели должны отражать информационно-вероятностную связь между факторами (детерминантами) и результатами его индивидуального развития. Предложенные алгоритмы информационно-вероятностного метода могут найти применение не только при определении функциональной надежности личностных структур обучающегося в реальных или прогнозируемых условиях учебно-профессиональной деятельности, но и при комплексной оценке образовательного процесса в отношении достижения желаемых результатов (уровня качества). В последнем случае используются переменные, характеризующие образовательный процесс в целом.

Ключевые слова: информационно-вероятностные модели, вероятностно-статистический подход, образовательный процесс, надёжность.

DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2013.02.96.p72-77

THE EDUCATIONAL PROCESS IN INFORMATIONAL AND PROBABILISTIC

INTERPRETATION

Elena Sergeevna Kiseleva, the candidate of physical and mathematical sciences,

senior lecturer,

Lyudmila Nikolaevna Karavanskaya, the candidate of physical and mathematical sciences,

senior lecturer,

Marina Leonidovna Romanova, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Roman Victorovich Teryukha, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Kuban State Technological University, Krasnodar

Annotation

The article deals with the informational and probabilistic models of educational activity. The article reflected the probability and statistical approach to educational process modeling. The management is impossible without monitoring which is understood in narrow aspects as a technology and in a wide aspect as system. We proved that the educational process functional reliability is one of the most important quality criterion; also the probability and statistical approach must be a foundation of education process and personality development modeling; the models themselves must reflect informational probabilistic correlation between factors (determinants) and results of personal development. The offered algorithms of the informational probabilistic method may be used not only for definition of functional reliability of student's personality in realistic or forecasting conditions, but at complex evaluation of the educational process in relation to desired results achievement (quality level). For this complex evaluation, the variables, characterizing the educational process as a whole, are applied.

Keywords: informational and probabilistic models, probability and statistical approach, educational process, reliability.

ВВЕДЕНИЕ

Конечный результат образовательной деятельности - достижение определенного уровня развития личностных структур - носит вероятностный характер, при этом образовательный процесс не всегда совершается в благоприятных условиях. Цель образовательного процесса - формирование личности обучающегося, прежде всего - личностнопрофессиональных качеств (ЛПК). Развитие личности обучающегося происходит при одновременном действии большого числа факторов, а влияние образовательного процесса на личность обучающегося носит вероятностный характер (вероятность - мера случайного процесса). Следовательно, к моделированию образовательного процесса и развитию личности обучающегося применим вероятностно-статистический подход, который по-прежнему слабо используется в моделировании педагогических явлений, а образовательная деятельность не рассматривается в информационно-вероятностной интерпретации. Наблюдается противоречие между необходимостью информационновероятностного моделирования образовательного процесса и недостаточной разработанностью вероятностно-статистического подхода. Проблема исследования - вопрос: какими должны быть вероятностно-статистические модели образовательной деятельности,

7З

чтобы на основе их применения было возможно исследовать развитие личности обучающегося? Цель исследования - создание вероятностно-статистических моделей образовательного процесса.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Определение вероятности достижения обучающимся определенного уровня развития ЛПК должно производиться на основе алгоритма, реализующего вероятностностатистический подход [1-3]. Рассмотрим данный алгоритм. Пусть состояние личности обучающегося оценивается вектором (набором) из N характеристических показателей: ф = |ф1 ф2 ... фи |. Каждый из показателей имеет свои единицы измерения и характеризуется своими нормативными значениями. Например, при оценке поведенческого компонента социально-профессиональной компетентности одной из важнейших индикаторных (характеристических) переменных является опыт (стаж) работы, нормативное значение - не менее пяти лет. Поэтому значения показателей необходимо преобразовать по единой М-балльной шкале отношений.

Преобразование “естественных” значений в значения по М-балльной шкале производят следующим образом.. Если переменная является “полезной” (рост численных значений отражает улучшение состояния системы), то в = м • —. Здесь: В, - значение 1-й

' Я

переменной по М-балльной шкале, Ф, и Я, - соответственно её фактическое и нормативное значение. Например, при оценке соматического здоровья полезной является переменная “результат пробы Генчи” (время задержки дыхания). Если переменная является “вредной” (увеличение численного значения свидетельствует об ухудшении состояния

и

системы), то расчет выполняют следующим образом: д = м•—-- . Например, при оценке

' Ф,

здоровья вредной является переменная “массовая доля жира в организме”. Если переменная имеет оптимальный диапазон значений Яниж ...Яеерх], то при попадании пере-

менной в этот диапазон = М, в противном случае д = м •

( Ф.— Я л

1 , верх

Я — Я

предел верх )

либо

Ф. — Я

В = М —'-гран. Здесь: Япредел и Ягран - предельно допустимые для жизнедеятельности

’ Я —Ф.

ниж I

системы значения переменной. Например, при оценке здоровья концентрация глюкозы в крови имеет оптимальный диапазон от 4 до 6 ммоль/л, в противном случае наблюдается гликемия или сахарный диабет. Если характеристическая переменная носит качественный характер (выражается по нелинейной шкале), то её значение также возможно преобразовать в М-балльную шкалу. Например, если по шкале порядка возможные значения переменной “очень слабо выражено”, “слабо выражено”, “достаточно выражено”, “отчетливо выражено” и ”резко выражено”, то по М-балльной шкале это составит соответственно 0,25- М, 0,5-М, М, 1,5 • М, и 2-М. Например, при оценке технологичности образовательного процесса такой переменной является “соблюдение принципа сознательности и активности”.

Пусть В, - уже вычисленное значение 1-го показателя по М-балльной шкале, тогда

N В

В = ^ В , а Л =--------—-. Введем величину у = 1п(Л), оцениваемую по логарифми-

1=1 ’ 0,5 • М • N V '

еу

ческой шкале логитов (шкала интервалов). Тогда надежность системы Нс = -

1 +

74

Преобразуя, получаем: HC =

Л

. Если характеристические показатели являются кри-

1+ Л

min

тическими, то Х=___________-_- =__—________— .

0,5 •M M

Пример. Если система характеризуется пятью некритическими показателями, значение каждого из которых по стобалльной шкале 70, 80, 95, 60 и 65, тогда

0 70 + 80 + 95 + 60 + 65 1 48 H 1,48 0 596

Л =--------------------------= 1,48, а надежность системы HC=-------------------= 0,596

0,5 100 • 5 C 1 +1,48

(59,6%).

Пример. Если система характеризуется пятью критическими показателями, значение каждого из которых по стобалльной шкале 70, 80, 95, 60 и 65, тогда min (70, 80, 95, 60, 65) 60 1 2

0,5 100 =50= , ’

Л = -

надежность

системы

Нс =

1,2

= 0,545 (54,5%).

1 +1,2

Если дидактическая система включает в себя в функциональных компонентов (надежность 1-го компонента Н1), каждый из которых имеет критическое (обязательное) значение для функционирования системы, то надежность функционирования системы

Нс =П Ht=Hi • Н 2•... • HG.

Пример. Информационная культура личности включает в себя следующие функциональные компоненты: операционный (когнитивный), мотивационный (ценностноориентационный), поведенческий (деятельностный) и диагностический (оценочнорефлексивный). Пусть у конкретного обучающегося надежности этих компонентов соответственно 0,85, 0,7, 0,8 и 0,9, тогда надежность личностной структуры

Н = 0,85 • 0,7 • 0,8 • 0,9 = 0,428. Это является основанием для дальнейшего совершенствования (развития) информационной культуры личности, в первую очередь - мотивационного и поведенческого компонентов (ценностного отношения к информационным технологиям и опыта информационной деятельности).

Количественная оценка надежности педагогической системы - основа для выделения её уровней (табл. 1); если надежность менее 0,7 (70%), то это - основание для своевременного выявления слабых мест в её функционировании с последующей коррекцией сложившейся ситуации.

Таблица 1

Значение Уровень надежности системы Зона

(1.0 - 0.8] Весьма надежный (весьма устойчивый) Норма

(0.7 - 0.6] Недостаточно надежный (недостаточно устойчивый) Предупреждение

(0.4 - 0.3] Опасность срыва функций системы Опасность

(0.3 - 0.2] Высокая опасность срыва функций системы

(0.2 - 0) Рассчитывать на функционирование системы нельзя

Информационно-вероятностные модели (их построение - основа реализации вероятностно-статистического подхода) применимы как к развитию отдельной личности, так и образовательному процессу в целом. Надежность является одним из критических пока-

i=1

зателей качества функционирования, т.к. это - внутренний фактор устойчивости системы. Ведь функционирование любой социальной (в том числе педагогической) системы в решающей мере зависит от внутренних факторов (её целостности, устойчивости и внутренних механизмов управления). Если внутренние факторы функционирования системы находятся на должном уровне, то такая система будет резистентной к внешним негативным факторам. Если по логарифмической шкале логитов выразить сформированность ЛПК обучающегося Ь, силу действия позитивных и негативных внешних факторов ^ и

Ь+Ш-О

е

Р), то устойчивость обучающегося рустойч = ^--Ь+№-д .

Пример. Социальный опыт обучающегося - один из важнейших личностных конструктов, формирующийся на всех ступенях системы непрерывного образования (его составляющими являются: гуманистические ценностные ориентации, освоенные нормы нравственного поведения, навыки сотрудничества с людьми в разных социальных ситуациях, активность, ответственность, самостоятельность и т.д.). Если социальный опыт у обучающегося сформирован непрочно, то усилия педагогов по его формированию могут быть “сведены на нет” из-за влияния внеобразовательных негативных факторов. Но если социальный опыт у обучающегося сформирован прочно, то никакие внешние негативные факторы (например, асоциальное поведение ближайшего окружения) не изменят ценностных ориентаций данного обучающегося, стиль его поведения и т.д.

Пример. Если у обучающегося на высоком уровне сформирована физическая культура личности (операционный, мотивационный, поведенческий и диагностический компоненты), то он будет вести здоровый образ жизни и после окончания учебного заведения, даже если его социальное окружение не ведет здоровый образ жизни.

Вероятностный (количественный) анализ педагогической системы необходимо совмещать с общеизвестным качественным анализом, заключающемся в градации численных значений критических параметров и оценке состояния системы (нормального, функционально ограниченного или абнормального). Состояние системы не может быть лучше, чем у наиболее “узкого” показателя. Если производить вероятностный анализ по критическим показателям, отражающих состояния критически значимых функциональных компонентов, то надежность системы не может быть выше, чем у самой “узкой” составляющей. Качественный и вероятностный анализ однозначно указывают, что при принятии решений и коррекции состояния педагогической системы следует обращать приоритетное внимание на критические показатели, находящиеся в зоне опасности.

Несомненно значение вероятностного анализа для диагностики качества образовательного процесса. Ранее были выявлены критерии оценки качества образования студентов, среди которых два вероятностных параметра - надежность (вероятность решения дидактических задач) и безопасность (вероятность не нанесения ущерба чести, достоинству или здоровью обучающихся и не порождения иных негативных последствий). Надежность образовательного процесса применима только к конкретным кластерам обучающихся. Что касается безопасности образовательного процесса, то следует помнить: всевозможные негативные последствия - не случайности, а печальные закономерности, обусловленные действием внешних и внутренних негативных факторов. Например, травмы в процессе подготовки спортсменов - чаще всего результат нарушения принципов спортивной тренировки. Или, например, формирующееся у обучающихся негативное отношение к образовательному процессу - в большинстве случаев результат несоблюдения принципа единства индивидуализации и дифференциации и т.д.

Неизбежен вероятностный анализ при моделировании профессиональной самоорганизации обучающегося (высшей стадией такой самоорганизации является саморазвитие). В соответствии с личностно-ориентированным и компетентностным подходами, главная задача образовательного процесса - превратить студента из объекта в субъект образовательного процесса, обучение и воспитание - в самообучение и самовоспитание.

Образование не может считаться успешным, если не сформированы прочно личностнопрофессиональные качества и не созданы условия для реализации самопроцессов - самообучения, саморегуляции, личностного и профессионального саморазвития. Вероятность инициирования самопроцессов есть функция от сформированности ЛПК:

РСП = Р (ЛПК), где ЛПК = {ЛПКг ЛПК№ } . Здесь: W - число ЛПК обучающихся.

Конкретная реализация предложенной общей модели зависит от степени значимости конкретного качества для конкретного вида профессиональной деятельности. Построение подобных моделей - перспективное направление исследований, но отметим: для любого вида профессиональной деятельности подобная вероятность будет зависеть прежде всего от числа наиболее значимых качеств, сформированных на творческом уровне (их всего четыре - ситуативный, грамотности, образованности и творческий).

Заключение. Развитие личности обучающегося - многоаспектный стохастический (вероятностный) процесс. Предложенные алгоритмы информационно-вероятностного метода могут найти применение не только при определении функциональной надежности личностных структур обучающегося, но и при комплексной оценке образовательного процесса в отношении достижения желаемых результатов (уровня качества).

Работа выполнена при финансовой поддержке РГНФ (для молодых ученых) № 11-36-00234а1 от 03.03.2011 года и в рамках Федеральной целевой программы № 10.7079.2013 “Исследование мотивации и разработка системы стимулов формирования толерантности студенческой молодёжи”.

ЛИТЕРАТУРА

1. Качество физкультурного образования студентов / Н.П. Федорова, И.С. Ворошилова, Т.В. Тихомирова, Д.А. Романов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 10 (92). - С. 104-109.

2. Математические модели преемственности в формировании личностнопрофессиональных качеств / Е.С. Киселева, Л.Н. Караванская, М.Л. Романова, Р.В. Те-рюха // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 6 (88). - С. 6673.

3. Романов, Д.А. Математическое моделирование в структуре информатизации физического воспитания / Д.А. Романов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лес-гафта. - 2011. - № 1 (71). - С. 90-95.

REFERENCES

1. E.S. Kiseleva, L.N. Karavanskaya, M.L. Romanova and R.V. Teryukha (2012), “Mathematical models of continuity in formation of personal and professional abilities”, Uchenyie zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 88, No. 6, pp. 104-109.

2. D.A. Romanov (2011), “Mathematical models involved into physical education informatization”, Uchenyie zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 71, No. 1, pp. 90-95.

3. N.P. Fedorova, I.S. Voroshilova, T.V. Tikhomirova and D.A. Romanov (2012), “The quality of students physical education”, Uchenyie zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 92, No. 10, pp. 104-109.

Контактная информация: romanovda1@rambler.ru

Статья поступила в редакцию 27.01.2012.