«Персонализация обучения математике средствами технологии «перевернутый класс»»

Ученики, воспитанные на новых медиа технологиях, менее терпеливы к прослушиванию излагаемой информации. Современные технологии достигли уровня, на котором настало время для изменений в устоявшемся подходе к обучению. Необходима новая модель системы образования, которая увеличивает успеваемость учащихся, наряду с усвоением важных навыков 21-го века. Прогрессивные учителя и преподаватели должны понимать реальность и распространенность информационных технологий в жизни учащихся.

С достижениями в области Интернета и коммуникационных технологий учителям становится все легче предлагать динамичные мультимедийные образовательные ресурсы и возможность поддерживать как содержание, так и оценивание работ учащихся. Облачные вычисления и сервисы увеличивают общий доступ к видео-ресурсам, что доступно всем. Педагоги-технологи предсказывают, что в течение нескольких лет планшетные ПК, ноутбуки или смартфоны с беспроводным Интернетом будут иметь почти все ученики.

Эмпирические исследования по эффективности инновационной методики обучения продолжают проводиться для того, чтобы установить, является ли данная модель на самом деле обоснованной для достижения более высоких результатов учеников.

Можно выделить общие характеристики перевернутых классов, что сформулировано в «Манифесте перевернутого класса» (Bennett, B.E., Bergmann, J.,Cockrum, T.,Fisch, K., Musallam, R.,Overmyer, J., Sams, A., & Spencer, D., 2012):

1. Активная и преднамеренная передача части информации за пределы класса с целью высвободить время, чтобы лучше использовать взаимодействие в школе. Это часто делается с помощью видео, созданного преподавателем.

2. Учителя становятся руководством к пониманию, а не распространителями фактов, а учащиеся становятся активными учениками, а не вместилищем информации.

3. Создание постоянного архивного учебного контента класса. Ученики могут повторно смотреть видео по мере необходимости. Это освобождает больше учебного времени для сбора данных, совместной работы и применения.

4. Учащиеся получают немедленный и легкий доступ к любой теме, когда им это необходимо, что дает учителю большее количество возможностей для развития навыков мышления учащихся.

Наряду с достоинствами концепции «перевернутого» образования, существуют и отрицательные мнения касаемо инновационной методики. Наиболее распространенная критика перевернутой модели заключается в том, что она использует неэффективный метод и просто применяет технологию для решения проблемы. Приверженцы перевернутой модели утверждают, что важно именно то, как учитель использует освобожденное время класса (Bergmann & Sams, 2012). Загрузка прямой инструкции по материалу к видео позволяет учителям пересмотреть, как максимизировать индивидуальное время с учениками. Время освобождается для того, чтобы ученикам сотрудничать со сверстниками, более тесно взаимодействовать с контентом, и получать немедленную обратную связь с учителем.

Важной особенностью перевернутой модели класса является увеличение взаимодействия учителей и учеников во время занятий. Учителя, которые используют данный метод, говорят, что это однозначное преимущество такого подхода для них, так как есть личный контакт с каждым учеником во время каждого урока. В идеале, перевернутая модель является сочетанием прямого обучения с обучением на основе запросов. Это дает больше времени для развития навыков 21-го века, критического мышления, сотрудничества и самоуправления (Рамки для обучения 21-го века, 2010).

Учителя-новаторы, практикующие разные перевернутые модели класса постоянно меняют, отвергают, дополняют содержание контента, пытаясь улучшить модель с помощью прямого опыта и выяснить насколько это эффективно для учащихся. Видео-урок рассматривается не как разовый шаблон урока, а как часть всеобъемлющей учебной модели, которая включает в себя прямое обучение, запрос, практику, формирующую и суммирующую оценку, и многое другое. Это также позволяет учителям размышлять и развивать качество и привлекать возможности и варианты обучения для интернализации, создания и применения контента.

Тем не менее, на сегодняшний день перевернутая модель имеет множество заблуждений. Одним из них является то, что данная модель заменяет учителей с помощью видео (Nochese, 2011). Существует опасение, что распространение онлайновых обучающих видео будут использоваться в качестве рычага для уменьшения роли учителей. Одним примером, на который указывают критики, является Академия Хана. Их цель состоит в том, чтобы изменить образование в лучшую сторону, предоставив бесплатное образование мирового уровня кому угодно (Khan, 2011). Критики справедливо поставили под сомнение необходимость учителей. Салман Хан считает, что его видео позволяют учителю сосредоточиться на более высоком уровне учебного мероприятия, такие как беговые симуляции и практические занятия с учениками, индивидуальные занятия, вмешательства и содействие взаимному обучению (Fink, 2011; Gojak, 2012). Это подчеркивает, почему изменения, которые происходят в классе, являются наиболее важными аспектами перевернутой модели.

Другое заблуждение заключается в том, что перевернутое обучение похоже на онлайн-курс. Несмотря на то, что онлайн-обучение будет занимать ценное место в образовании, следует отметить, что перевернутая модель не меняет количество времени на занятиях, которое ученик проводит в классе по сравнению с традиционным классом.

Исследования эффективности модели Перевернутый класс в обучении математики немногочисленны и имеют узконаправленный характер, касающийся отдельных разделов курса школьной математики или использования смешанной модели обучения.

Целью данного исследования является экспериментальное сравнение результатов двух методов преподавания курса подготовки к сдаче Основного Государственного Экзамена по математике с частичным замещением по разделам традиционного метода моделью перевернутый класс, а также анализ различий между итоговыми показателями выполнения заданий, изученных разными методиками. Кроме того, показано, что существуют гендерные различия в обучении и успехах по предмету «Математика». Таким образом, гендерный фактор был включен в анализ результатов, чтобы увидеть, насколько он влияет на обучение для перевернутого класса. Исследование также рассматривает взаимодействие между учебной средой и предыдущими достижениями в области математики.

Это исследование может способствовать положительным изменениям в структуре обучения, так как оно обеспечивает основание, которое оценивает преимущества изменения построения обучения для повышения математического образования.

Деятельность обучения считается завершенной, а цель её — достигнутой, если количество и качество учебного материала в повторно изготовленном продукте ученика будут соответствовать цели обучения или составлять должный уровень (средний, эталонный, возможный), представленный в цели обучения. Это достигается в процессе взаимодействия учителя и ученика, и требует от обеих сторон процесса обучения приложения усилий и действий, способствующих успешному достижению поставленных целей.

1.1. Опыт реализации перевернутого обучения

Занятия по предлагаемой модели проводятся в форме смешанного обучения преподавателями-новаторами по всему миру, а также российскими и зарубежными компаниями для обучения сотрудников или при внедрении новых технологий на производстве. Исходя из опыта проведения и анализа результатов занятий по модели «Перевернутый класс» на уроках иностранных языков (Малинина Ю.В. - учитель французского языка), на уроках химии и биологии (Галочка Н.П. - учитель химии и биологии), инициаторами использования нестандартного метода обучения были сделаны выводы об эффективности усвоения тем.

В 2007 году учителя естествознания Джонатан Бергман и Аарон Самс искали способ проводить лекции для своих учеников, которые пропустили занятия из-за поездок на спортивные соревнования или занятия. Они создали новое движение в образовании, которое называется методом перевернутого класса. Статьи о перевернутом классе появились в USA Today (Dell Cava, 2012), The New York Times (Rosenberg, 2013), The Economist (Flipping the Classroom, 2011) и Washington Post (Strauss, 2012). Кроме того, преподаватели одобряют перевернутую концепцию урока. В начале 2010 года была создана Профессиональная обучающая сеть для преподавателей, заинтересованных в перевернутой модели. Эта сеть предоставляет как педагогическую, так и передовую практику обсуждения, а также прагматическая поддержка технологий и внедрения (Overmyer, 2013).

С распространением интернет-технологий, виртуальных коммуникаций и обучения по системе управления контентом, многие учителя и преподаватели заинтересованы в перевернутом классе.

Математическое образование сталкивается со многими проблемами. Эти проблемы происходят в то время, когда большинство экспертов считают, что ученики будут нуждаться в математических навыках, чем когда-либо прежде, чтобы конкурировать в рабочей среде (Национальный совет Учителя математики, 2000). Многие ученики не готовы к математике на уровне сдачи ОГЭ и ЕГЭ, и прилагаются усилия, чтобы найти лучшие способы помочь всем учащимся изучать и понимать математику, которую им необходимо использовать в своих образовательных и профессиональных целях.

Традиционно высшее математическое образование строилось вокруг модели лекции. В этом подходе, ориентированном на учителя, преподаватель проводит большую часть лекций в классе, отвечая на вопросы по домашним заданиям, объясняя математические правила и прорабатывая многочисленных примеров. Этот метод заработал свое нынешнее выдающееся положение из-за характера и количества уроков в содержании курса математики. Но поощряются более ориентированные на учеников подходы, которые привлекают больше учеников к участию.

Одним из важных исследований, сравнивающих очное обучение с онлайн-обучением, является метаанализ, который проводится Министерством образования США. В этом часто цитируемом метаанализе 45 исследований синтеза, который сравнил «лицом к лицу» традиционное и онлайн-обучение. Онлайн обучение может также включать смешанное обучение, включающее как онлайн, так и очное обучение. Хотя онлайн обучение имело умеренно более высокий эффект, чем традиционное обучение, девять из одиннадцати. В отдельных исследованиях со значительными эффектами, благоприятствующими онлайн-условиям, использовался подход смешанного обучения (Министерство образования США, 2010). Несмотря на то, что термин перевернутое обучение явно не используется в исследовании, перевернутая модель разделяет многие характеристики смешанного обучения.

Для реализации инновационной модели обучения использовался веб-сервис по созданию обучающих курсов, представлен уникальный контент видео-уроков для «перевернутого» обучения. Представлены методические разработки и методические указания, которые ориентированы на активное использование компьютерных технологий для повышения мотивации и успеваемости учеников. Очное время занятий также включает в себя привлечение инструментов современных информационных технологий для организации интерактивов и тестирования.

Результаты показали существенное преимущество инновационной модели обучения. Процентное отношение количества корректно выполненных заданий к общему количеству заданий в случае проведения «перевёрнутого класса» на 27% выше аналогичного количества выполненных верно заданий, изложенных по классической методике преподавания.

Показатели эффективности получены при исследовании группы малого размера и могут быть не полностью применимы к аналогичным мероприятиям в иных демографических условиях, а также при более низком уровне предшествующих знаний групп учащихся. В таком случае для успешного повышения уровня владения предметом учащихся со средней оценкой ниже 4-ки потребуется большее количество часов и дополнительные обучающие блоки по разделам, изученным в предыдущих классах. Для больших групп учеников, необходимо рассмотреть дифференциацию и разбиение по группам меньшей численности для выполнения уникальных заданий при занятии в классе.

Скорость и результаты усвоения тем напрямую зависят от первоначального уровня владения предметом. Наряду с этим фактом можно утверждать, что уровень подготовки учащихся может быть повышен до целевого порога при условии дифференциации программы курса по входному уровню знаний и умений в предметной области. Из этого следует, что методика может быть успешно использована в качестве средства для персонализации обучения

Полученные количественные результаты исследования могут способствовать положительным изменениям в структуре обучения, так как оно обеспечивает основание, которое оценивает преимущества изменения построения обучения для повышения математического образования.

4. Богоряд Н.В., Лысунец Т.Б. Изменение роли преподавателя в концепции смешанного обучения // В мире научных открытий. 2014. №3(51). С. 76—81.

5. Бондаренко, Е. А. Медиаобразование в современной школе с точки зрения образовательных стандартов // Медиаобразование и медиакомпетентность: слово экс-пертам : сб. статей / под ред. А. В. Федорова. - Таганрог : Изд-во Таганрог. гос. пед. Ин-та, 2009. - С. 10.

+ еще 25 источников