скачать книгу бесплатно
Алгоритмизация коммуникационных действий в цифровой среде приводит к определенной формализации процесса. Используя сетевые сервисы, пользователь по заданным алгоритмам осуществляет действия в решении определенных задач: осуществляет поиск информации в цифровой среде; совместно с другими редактирует документы, рисует схемы, участвует в проекте; обменивается продуктами деятельности через файлообменники и этот перечень может быть продолжен. Определяя цели деятельности, планируя ее выполнение, выбирая для этого определенный сервис, субъект должен придерживаться определенных алгоритмов, задаваемых сетевым сервисом, грамотно используя информационные и коммуникационные технологии.
Применительно к образованию введено понятие «ИКТ-компетенции». Компетенции использования информационных и коммуникационных технологий, в соответствии со стандартами, сегодня должны быть сформированы как у современного педагога, так и обучающихся. В процессе информатизации и цифровизации образования вводится еще одно важное понятие педагогические «ИКТ-инструменты». Что такое педагогические ИКТ-инструменты? Это компьютерные устройства, информационные технологии и системы, программные средства и информационные ресурсы, которые используют педагоги в цифровой среде обучения. Эти инструменты позволяют создавать и задействовать в учебном процессе электронные образовательные ресурсы, организовывать сетевое взаимодействие субъектов, гибко управлять учебной деятельностью [Носкова, Павлова, Яковлева, 2018]. ИКТ-инструменты являются новым орудием труда субъектов образовательного процесса.
Обучающийся, в свою очередь, использует ИКТ-инструменты для решения образовательных задач в задаваемом диапазоне возможностей инструментальных средств. С помощью ИКТ-инструментов субъект последовательно осваивает или извлекает новые знания, самостоятельно управляет ходом образовательной деятельности. Позиция обучающегося становится активной (выбор собственного темпа, последовательности изучения материала, форм контроля), информационный поток перестает быть однонаправленным. За счет применения разнообразных ИКТ-инструментов у обучающегося появляется возможность использования нелинейных и многовариативных форм получения, преобразования и сохранения информации, что в свою очередь усиливает персонализацию обучения.
Выступая субъектом деятельности, обучающийся сам определяет когда, с кем (чем) и как вступить в образовательные взаимодействия, самостоятельно определяет цели, темп и форму взаимодействия. Это взаимодействие разворачивается «по запросу» пользователя. Компьютерная система здесь выступает как средство обучения. Особенностью управления в такой модели коммуникаций становится самоуправление субъектом своей образовательной деятельностью.
Выбор алгоритмов взаимодействий, реализуемых на базе информационных и коммуникационных технологий, в цифровой среде открывают возможности использования компьютера как средства самореализации человека, как инструмента творчества, развития интеллекта, стимулирующий человека полнее открыть свои способности, проявить свою индивидуальность. Цифровая среда становится площадкой, где можно одновременно искать ответы на интересующие вопросы, отслеживать новости, знакомиться с рейтингами, комментировать события и вступать в разнообразные дискуссии. Сталкиваясь с многообразием ресурсов сети, обучающийся погружается в многомерный информационный мир, где может попробовать себя в различной роли: исследователя, наблюдателя, организатора, игрока, творца и пр. Примеряя новые роли и статусы, обучающийся вовлекается в отбор определенного содержания, проработку и обработку материала, организацию образовательного маршрута.
Очевидно, что интенсивность и оперативность сетевых информационных потоков требует проявления особых умений: выбора релевантной информации, отбора достоверной информации; хранение, поиск, представление и передача информации с помощью сетевых инструментов; анализ и оценивание различных мнений, позиций, подходов, отстаивание личного мнения; моделирование и проектирование явлений и процессов; формулирование проблемы и поиск путей решения; представление результатов своего труда и самопрезентация. Сетевые социальные сервисы позволили молодежи по-новому решать задачи взаимодействия – с помощью «коллективного разума» (удаленных взаимодействий распределенных субъектов), когда происходит совместный поиск ответов на вопросы: что выбрать, как сделать, где найти, кто может помочь, почему так произошло, где лучше и пр. [Куликова, 2017].
Интеллектуальные алгоритмы лежат в основе создания интеллектуальных информационных технологий и систем. Интеллектуальные информационные технологии (ИИТ) – одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики. Цели интеллектуальных информационных технологий – расширение круга задач, решаемых с помощью компьютеров, особенно в слабоструктурированных предметных областях, и повышение уровня интеллектуальной информационной поддержки современного специалиста.
Под интеллектуальными информационными технологиями (ИИТ) обычно понимают такие информационные технологии, в которых функционируют следующие компоненты: базы знаний, отражающие опыт специалистов в деятельности со слабоформализованными задачами, такими как принятие решений, проектирование, извлечение смысла, обучение и т. п.; использование моделей: правил и логических выводов; аргументации и рассуждения; распознавания и классификации ситуаций; обобщения и т. п.; формирование решений на основе нечетких, нестрогих, неполных, недоопределенных данных; способность осуществлять помощь в формулировании выводов и принятии решений.
Интеллектуальные информационные технологии базируются на особых методах формализации и организации знаний, которые в основном опираются на современную теорию больших систем или сложных систем [Гиг, 1981; Wasson, 2005]. Такие способы представления предметного содержания в образовательных ресурсах цифровой среды позволяют человеку взаимодействовать не только с большими объемами информации и данных (автоматизация поиска информации), но и получать результаты их автоматизированной интеллектуальной обработки (на основе методов формализации, организации и анализа), что трактуется как извлечение знаний для решения сложных задач, в том числе учебных. При этом обучающийся фактически осваивает новые информационные инструменты деятельности, поскольку инновационным является весь процесс взаимодействия с информацией: ставятся новые цели, используются новые формальные модели представления информации и как следствие достижимы принципиально новые результаты.
Использование больших данных (big data) – это новая профессиональная задача педагога цифровых образовательных платформ. Большие данные – это совокупность технологий, которые призваны совершать три операции: обрабатывать большие по сравнению со «стандартными» сценариями объемы данных; уметь работать с быстро поступающими данными в очень больших объемах, уметь работать со структурированными и плохо структурированными данными [Протасов, 2020]. По сути большие данные подразумевают работу с информацией огромного объема и разнообразного состава, часто обновляемой и находящейся в разных источниках. Это могут быть данные электронных журналов, электронных документов или видеоматериалы, диалоги, машинные коды, геопространственные данные и пр. Это могут быть самые разнообразные данные об обучающихся: от фамилии и места проживания до количества пропусков занятий и неверно решенных заданий. Это данные, которые всегда циркулировали в сфере образования, но раньше не хватало мощностей технологий для их сохранения и детального анализа.
На сегодняшний день в сфере образования собирать такие данные проще всего на базе электронных учебных изданий и дистанционных курсов. Самой популярной на сегодняшний день свободно распространяемой электронной обучающей средой в сфере дистанционного образования является система Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment). Система может автоматически сохранять время, потраченное на изучение курса, даты посещения курса, заносить оценки в системный электронный журнал, фиксировать количество попыток при выполнении заданий, количество и тип ошибок и пр.
В общих словах, очевидно в будущем большие данные помогут сделать педагогические инструменты лучше, а образование эффективнее. Если рассуждать детальнее, то ученые отмечают, что большие данные:
– позволят ускорить решение научных, исследовательских и педагогических проблем за счет возможности работать с индивидуальными траекториями;
– помогут персонализировать контент под потребности каждого обучающегося, поскольку анализ таких данных позволяет строить модели, графы, диаграммы, отражающие взаимосвязи поведения, интересов, предпочтений обучающихся и не только понимать текущие образовательные предпочтения обучающихся, но и прогнозировать будущие тенденции;
– позволят повысить скорость и эффективность усвоения знаний. «Если традиционно преподавательская методика создается на основе персонального опыта одного-нескольких учителей, то на основе больших данных методика становится продуктом массового опыта» [Ларьяновский, 2020].
В современном обществе по-разному оцениваются перспективы применения человеко-машинного взаимодействия в образовании. Одни ученые считают, что машина способна выполнять легкоформализуемые операции по обработке информации и главная роль в учебном процессе должна сохраняться за педагогом, другие считают, что развитие искусственного интеллекта и нейрокомпьютерных сетей позволит создать такие экспертные обучающие системы, интеллектуальные системы, которые смогут полностью заменить педагога. Не вдаваясь в дискуссию о роли человеко-машинного взаимодействия в решении задач образования, отметим, что под влиянием процессов информатизации и глобализации человеко-машинное взаимодействие становится более открытым и доступным для сферы образования. В новой образовательной среде происходит усиление человеко-машинных взаимодействий, в ближайшем будущем оно коснется всех ступеней образования. Преимущества такого взаимодействия понятны, но, вместе с тем, необходимо понимать трудности, связанные с этим процессом, и сопутствующие проблемы. Современному педагогу предстоит научиться видеть, осознавать эти проблемы и связанные с ними образовательные риски, научиться осуществлять поиск ответов, от которых будет зависеть эффективность инновационных образовательных практик.
Расширение хронотопа и спектра образовательных взаимодействий в цифровой среде
В цифровой образовательной среде происходит переход к бесконтактному взаимодействию, переход от централизованных (иерархических) моделей взаимодействия, замыкаемых на педагоге в аудитории, к цифровым (сетевым, виртуальным), замыкаемым на самом обучающемся. Педагог перестает быть единственным источником знаний и стимулом образовательных взаимодействий. Он становится создателем цифровых образовательных ресурсов, хранящих эти знания в удобных формах и форматах, адекватных задачам среды [Лаптев, Носкова, 2016]. Педагог сопровождает, поддерживает, направляет самостоятельную деятельность обучающихся через разнообразные типы образовательных ресурсов цифровой среды: информационные, коммуникационные и управленческие [Носкова, 2007]. Осуществляет мониторинг, контроль и коррекцию цифровых продуктов УПД.
Обучающийся перестает быть пассивным участником процесса взаимодействия, он активно вовлекается в интерактивное обучение (на базе ИКТ) через полилоговые формы взаимодействия, основанные на сочетании индивидуальной и групповой работы, через распределенную сетевую совместную деятельность, позволяющие одновременно решать широкий спектр образовательных задач: учебно-познавательных, коммуникативно-развивающих и социально ориентационных. Обучающийся становится коммуникационным центром цифровых взаимодействий, в которых он сам является источником знаний, интерпретатором, активным участником в решении задач. Изменяется характер управления коммуникационным процессом, усиливаются процессы самоорганизации и самодвижения со стороны обучающихся, проявляется субъектная позиция, стремление к саморазвитию и самореализации.
Если за основу анализа образовательных взаимодействий в цифровых условиях взять модель педагогического общения, с выделением в ней перцептивной, коммуникативной и интерактивной сторон, то можно выявить ряд специфических особенностей.
Перцептивный компонент. Взаимодействия осуществляются через компьютерный интерфейс. Соответственно, редуцируется перцепция партнера по взаимодействию, затруднено психическое отражение эмоций, психологических установок, сиюминутного реагирования на информационное сообщение.
Интерактивный компонент. Изменяется интеракция взаимодействий, осуществляемых посредством технических сервисов и коммуникационных каналов. С одной стороны, это позволяет кардинально раздвинуть пространственно-временные рамки взаимодействий, их хронотоп. С другой стороны – разделить взаимодействие на типы: осуществляемое в текущем времени (онлайн) и отсроченное (офлайн). Новый тип интеракции в сетевой среде – совместная деятельность на базе сетевых сервисов. Например, совместное редактирование документов, совместное рисование.
Коммуникативный компонент. Взаимодействие в цифровой среде отличается иными речевыми средствами, обусловленными компьютерным опосредованием. Речевые, лингвистические особенности технико-опосредованного взаимодействия влияют на решение образовательных задач в электронной среде. Вместо устной речи аудиторных образовательных взаимодействий, в цифровом отражении используются письменно-речевые коды. Они не повторяют письменную речь бумажных носителей, а трансформируются в особые формы речевой деятельности – электронные дискурсы.
Каким образом изменяется суть и смысл «взаимодействия» при миграции в цифровую среду? Рассмотрим данную категорию в аспекте междисциплинарной связи информатики (техники), педагогики и психологии, а также как необходимое условие развития субъекта УПД.
Образовательный процесс включает в себя разноплановые взаимодействия между субъектами, объектами, средствами и инструментами обучения. Ведущим является педагогическое взаимодействие, включающее в себя две взаимосвязанные подсистемы – педагогическое и учебное взаимодействие.
Педагогическое взаимодействие представляет собой взаимодействие между педагогом и обучающимися, реализующееся в общение субъектов, включенных в совместную деятельность, для решения общих образовательных и педагогических целей и задач. Это взаимодействие предполагает активную деятельность педагога (дидактического, воспитательного, социального характера) в отношении обучающихся. Педагог выступает в роли субъекта обучения, обучающийся в зависимости от решаемых образовательных задач может быть в роли объекта или субъекта учения. В основе педагогического взаимодействия лежит сильное управленческое воздействие, педагог максимально берет на себя функцию руководства, контроля и оценки, минимизируя свободу действий обучающихся, выстраивая преимущественно односторонне активные обратные связи.
Если в классической образовательной среде педагогическое взаимодействие выступает базовой единицей образовательного процесса, то в цифровой среде деятельность педагога и ученика разнесена в пространстве и во времени, это изменяет характер (свойства, качества, структуру) взаимодействий. Педагогические взаимодействия опосредуются педагогическими ресурсами цифровой среды, в которые отчуждается профессиональный опыт педагога, они дискретизируются в пространственно-временных координатах.
Учебное взаимодействие, как правило, направлено на решение конкретных (поставленных) учебных задач. Это взаимодействие «идущее» от учеников (студентов), прежде всего, оно проявляется в групповой деятельности, в общении обучающихся между собой, в их работе со средствами обучения. Реализуется в системах «обучающийся-педагог», «обучающийся-обучающийся», «обучающийся-объект (ТС)». В истории такое взаимодействие проявляется в разных формах: в индивидуальной работе с педагогом, консультациях у педагога, в бригадно-лабораторной форме работы. Сегодня такое взаимодействие обретает форму организационного сотрудничества и ярко проявляется в совместном исследовании в аудитории проблемных вопросов, решении творческих заданий, участия в ролевых играх, мастер-классах и тренингах. В условиях самостоятельной работы, «личного» контакта с окружающими максимально проявляются и раскрываются личностные свойства субъектов взаимодействия, создается определенное психологическое поле, эмоционально «заражающее» всех участников процесса.
Хронотоп. Цифровое образовательное взаимодействие отличается от аудиторного, осуществляемого «лицом к лицу», прежде всего пространственными и временными аспектами (хронотопом). Известно, что такие взаимодействия могут «работать» 24/7, что недостижимо в аудиторных практиках.
В цифровых условиях учебное взаимодействие рассматривается через погружение в коммуникацию, совместную деятельность, работу с элементами (компонентами) среды. Это есть не что иное, как интерактивное обучение. «Интерактивное обучение (от англ. interation – взаимодействие), обучение, построенное на взаимодействии учащегося с учебным окружением, учебной средой, которая служит областью осваиваемого опыта» [Педагогический энциклопедический словарь, 2003]. В своей книге В. В. Гузеев отмечает, что интерактивное обучение – способ познания, основанный на диалоговых формах взаимодействия участников образовательного процесса. Это обучение, погруженное в общение, в ходе которого у обучающихся формируются навыки совместной деятельности. Это метод, при котором «все обучают каждого и каждый обучает всех» [Гузеев, 2006].
Характер взаимодействия изменяется таким образом, что педагог перестает быть центром общения и единственным субъектом замыкания коммуникационных связей и отношений. Участники среды начинают взаимодействовать на равных, моделируя ситуации, обмениваясь информацией, опытом и эмоциями, совместно решая и оценивая друг друга. Опыт и знания субъектов обучения становятся источником их взаимообучения и взаимообогащения, обучающиеся начинают брать на себя часть функций преподавателя, повышая мотивацию и продуктивность обучения [Панина, Вавилова, 2007].
Проанализируем, как изменяются образовательные взаимодействия при переходе от аудиторных (классических) к цифровым практикам (рис. 3).
Рис. 3. Особенности образовательных взаимодействий в цифровой среде обучения
Опишем основные типы образовательных взаимодействий в цифровой среде обучения.
Группа наследуемых типов взаимодействий (миграция в цифровую среду). Данная группа взаимодействий базируется на типах взаимодействия традиционной среды обучения, но они претерпевают определенные изменения с учетом появления новых особенностей, свойств и качеств цифрового формата. По сути, они решают прежние образовательные задачи, но в новых условиях, на базе современных доступных средств обучения. Происходит расширение возможностей освоения готовых знаний и усовершенствование массовых образовательных практик. Акцент делается на применении в образовании цифрового контента.
«Человек-машина-текст». В цифровых координатах изменяется сущность текста (учебного, научного, культурного) как языкового феномена. Текст из печатной формы переходит в электронную, становится нелинейным, приобретает черты гипертекста, а также гипермедиа (нелинейно организованной мультимедиасреды). Рассматривается как полифункциональная система, включающая тексты разного вида (информативные, объяснительные, проблемные и пр.); использующая разные формы предъявления информации (словесно-символьное, визуальное, предметно-практическое, эмоционально-оценочное), а также использующая средства организации разных видов деятельности (исполнительской, исследовательской, проектной, творческой) [Гельфман, Холодная, 2019]. В своей совокупности учебные тексты создают электронную ресурсную базу учебного процесса, представляющую собой информационный массив, структурированный под определенные образовательные задачи и расширяемый за счет множественных связей с ресурсами внешней информационной среды и активности пользователей.
Учебные тексты в электронном виде характеризуются новыми особенностями, обладают большим арсеналом возможностей в плане практического взаимодействия с ним – интерактивность, мультимедийность, коммуникативность, гипертекстуальность, моделирование, производительность. Разнообразные компьютерные инструменты позволяют легко манипулировать с данными, многократно пересматривать информацию, копировать, сохранять, делать заметки, накапливать и передавать результаты. «В руках» обучающегося оказывается свобода выбора – это не только свобода в выборе места и времени работы с текстом, но и выбор источников знаний, последовательности и темпа в изучении материалов, способов освоения содержания, способов оценки и самоконтроля. Например, возможность выбирать варианты навигации (навигационная панель, каталог или облако тегов), удобных ориентировок в информационном поле (интерактивные указатели – алфавитный, тематический, именной; хронологический справочный раздел), управляющие кнопки и подсказки (контекстная помощь).
Благодаря разветвленной системе гиперссылок появляется возможность свободного установления взаимосвязей между ресурсами и компонентами образовательной среды, выход в глобальное информационное пространство, в сетевое сообщество с целью обсуждения интересных и значимых вопросов с активными научными деятелями и экспертами. Возможен переход от основного текста (учебного материала) к вспомогательным информационным разделам справочного и инструктивного характера, к расширенным визуальным образам, к альтернативным источникам, включая на иностранном языке, выход к неадаптированным для учебного процесса научным текстам, СМИ (например, работа с электронными библиотеками, базами знаний и данных, образовательными порталами и платформами). В результате субъект может самостоятельно организовать свою работу по освоению предметного содержания – через самостоятельную (внеаудиторную) образовательную деятельность. Происходит усиление интеллектуализации деятельности субъекта в цифровой среде, усиление самоорганизационных процессов, что ведет к повышению функциональности в выстраивании индивидуальных образовательных траекторий, организации взаимодействий персонального характера.
Избыточность информации, расширение информационного поля взаимодействий ведет к необходимости овладения новыми компетенциями, связанными с поиском информации в разных форматах, критичность ее восприятия, извлечение знаний из неадаптированных ресурсов, готовность действовать в условиях информационной неопределенности и недостаточности, способность перекодировать информацию (сжать, конкретизировать, обогатить примерами, преобразовать в удобные форматы).
Новое – расширение и обогащение информационного пространства обучения.
«Человек-машина-цифровые тексты культуры». Расширение взаимодействий в данном контексте происходит за счет, во-первых, увеличения вариативности СМИ, появления многообразия электронных изданий, электронных ресурсов телевидения, радио, кино, разноформатных видео в сети. Появляется новая цифровая медиасистема, основу которой составляет Интернет-СМИ (медиатексты) с многочисленными формами обратной связи – начиная от привычной электронной почты и заканчивая комментированием новостных статей и обсуждением на форуме. Во-вторых, за счет появления и активного развития социальных медиа, которые дают возможность пользователям свободно создавать собственный контент (видеоканалы, подкасты, блоги, группы и др.).
Тексты культуры в формате «цифры» трансформируются, они становятся открытыми, легко доступными, интерактивными и мультимодальными (интегрируют в себе аудио, видео, изо, гипертекст с мультимедиа-приложениями). Педагог на их основе может специально проектировать учебные материалы под конкретные цели и задачи (например, создать образовательное видео с примерами, образцами поведения с отсылкой к СМИ, спроектировать учебное кино, написать научный текст, создать социальную рекламу, репортаж).
Особую роль данные взаимодействия приобретают для работников художественной и социальной сферы. Для сферы образования важно, что обучающиеся могут сами искать и фиксировать ситуации использования знаний на практике, анализировать и создавать новые формы представления информации. Для этого необходимо обладать новыми компетенциями – умение работать с мультимедиа информацией (фото, аудио, видео, графика, знаки), преобразовывать ее под свои цели и задачи, готовность представлять в эффективной форме для успешного решения персональных задач.
Новое – дополнение и обновление информационного пространства обучения актуальной информацией из области культурного наследия.
«Человек-машина-программированный текст». Это жесткие, формализованные взаимодействия, программируемые через компьютерные системы и технологии. Такие взаимодействия строятся по принципу иерархичности, где центром выступает компьютерная система. В рамках такого типа взаимодействий устройство (машина) выполняет роль наставника, оно определяет постановку задачи и последовательность действий, совершаемых обучающимся.
Такое взаимодействие, как правило, строится по принципу «жесткого» управления, когда взаимодействие разворачивается последовательно и постепенно в рамках четко спланированного процесса обучения. Компьютерная система выступает и в качестве ведущего источника информации, и носителя предметно-практического опыта, и контролера, когда обратная связь замыкается на самом устройстве. Здесь реализуется модель объектных отношений, для которой характерно приравнивание обучающегося к объекту обучения, выступающего в роли подчиненного, зависимого, лишенного свойств самооценки и самоуправления [Социология управления: Теоретико-прикладной толковый словарь, 2015].
Основной задачей такого типа взаимодействия является обучение субъекта, формирование определенных умений и навыков. Человек рассматривается как звено цепочки взаимодействий по решению определенной задачи.
Такой тип взаимодействия характерен для отработки умений и навыков с помощью компьютерных тренажеров, например, правописания на родном или иностранном языке (формирование языковых компетенций), изучения формул и теорем (формирование математических компетенций), знание географических мест и названий (формирование географических компетенций по ориентированию). Для развития навыков исследовательской деятельности и решения задач в области естественных наук с помощью виртуальных лабораторий и игровых программ (геймификация). Для развития квазипрофессиональных действий и профессиональных компетенций с помощью специальным образом спроектированных перцептивных виртуальных пространств, миров – виртуальной реальности. Использование дополненной реальности для развития восприятия и пространственного мышления, когда стирается грань между объектами физического и цифрового мира, создавая эффект полного погружения в виртуальность, например, при изучении рельефа местности или экскурсия по знаменитым памятникам архитектуры, тур по места ВОВ, решение задач по стереометрии и пр.
Новое – автоматизация процесса формирования формализуемых умений и навыков.
Группа формирования новых компетенций, актуальных для современного образования, развивающегося в условиях информатизации. Группа взаимодействий, базирующихся на продуктивном применении цифрового инструментария для приобретения новых знаний и компетенций, усиления персонализации обучения. Под ИКТ-инструментами понимаются программно-аппаратные средства, позволяющие человеку осуществлять элементарные действия над текстовым и/или визуальным материалом.
«Человек-цифровой инструмент-объект изучения». В центре этих взаимодействий находится деятельность субъекта образования, который использует ИКТ-инструменты для решения образовательных задач в задаваемом диапазоне возможностей инструментальных средств. С помощью ИКТ-инструментов субъект последовательно осваивает, изучает и извлекает новые знания, самостоятельно управляет ходом процесса познания. Позиция обучающегося становится активной (выбор собственного темпа, последовательности изучения материала, форм контроля), информационный поток перестает быть однонаправленным. За счет применения разнообразных ИКТ-инструментов у обучающегося появляется возможность использования нелинейных и много-вариативных форм получения, сохранения и изучения разнообразных объектов, что в свою очередь повышает индивидуализацию обучения.
Выступая субъектом деятельности, пользователь сам определяет, когда и как вступить в образовательные взаимодействия, самостоятельно определяет цели и направления взаимодействий. Это взаимодействие разворачивается «по запросу» пользователя, а ИКТ-инструменты выступают средствами обучения.
Как правило, взаимодействие осуществляется в одностороннем порядке (со стороны субъекта) и замыкается вокруг ИКТ-инструментов, удовлетворяющих информационно-познавательные потребности человека. Такое взаимодействие позволяет субъекту осознанно пройти собственный путь в изучении объекта, материала, оптимальный для личностных целей и задач, интересов, потребностей и запросов. Однако стоит учитывать, что этот путь будет редуцирован, ограничен логикой построения/существования объекта и определенным набором возможностей программно-аппаратных средств.
Например, можно использовать различные ИКТ-инструменты поиска, хранения, изучения (разные редакторы) для формирования информационной компетенции и информационной культуры в изучении оцифрованных культурных артефактов (документальный текст, художественный образ – изо, музыка, кино, театр), исследовании объектов виртуального музея. Для изучения природных объектов (реальных или смоделированных), например, изучение космических тел с помощью доступа к данным удаленных наблюдений орбитальных телескопов. Для исследования рукотворных объектов (программных кодов, виртуальных экспозиций и выставок). Наблюдение и изучение через удаленный виртуальный эксперимент за реальными установками (телеметрия) и социальными объектами, например, за поведением и здоровьем человека (телемедицина).
Преимуществами таких взаимодействий является расширение возможностей для обучающихся в отношении видов образовательной информационной активности и самостоятельности в выборе способов познания. С позиции педагогической деятельности, это достижение нового качества образовательного процесса и ориентация на инновационные образовательные результаты.
Новое – формирование малоформализованных или неформализованных умений и навыков, проявление творчества, исследовательских умений и навыков.
«Человек-цифровой профессиональный инструмент (профессиональный ИКТ-инструмент) – объекты преобразования». Отличие данного типа взаимодействия от предыдущего заключается в том, что ИКТ-инструменты рассматриваются через призму решения профессиональных задач педагога и связаны с преобразованием компонентов (элементов) цифровой среды обучения. Профессиональные ИКТ-инструменты позволяют проектировать, использовать и изменять в учебном процессе электронные образовательные ресурсы, сетевые взаимодействия, стратегии управления ходом учебной деятельности.
Организуемые многомерные взаимодействия для решения разных классов профессиональных задач создают многовариантные образовательные практики. Преобладающим является информационно-деятельностный характер образовательного взаимодействия, суть которого заключается в преобразовании субъектом подлежащей усвоению информации – изменение формы и содержания (создание нового продукта). Например, электронные образовательные ресурсы можно свободно пополнять, оперативно изменять, связывать с другими ресурсами, расширять и детализировать их предметное содержание. Субъектам предоставляется возможность структурировать содержание ресурса, создавать новые информационные объекты в связке с основным материалом (опорные схемы, конспекты, графические истории, таблицы, видео и пр.).
Преобразование учебного материала, выстраивание разнонаправленных коммуникационных связей позволяют не просто решать задачи эффективного усвоения знаний конкретной предметной области, но и задачи углубления, расширения знаний, формирования коммуникативных и интерпретационных компетенций, развитие профессиональных компетенций на междисциплинарной основе.
Примеры использования профессиональных ИКТ-инструментов:
– (информационные действия) ИКТ-инструменты по поиску информации, в том числе на иностранных языках; по хранению и обработке информации (файловые хранилища, редакторы и мобильные приложения); по преобразованию учебной информации (например, электронные таблицы в графики, текст в трехмерную модель или инфографику, художественные образы (музыка, изо) – в новые художественные образы, например, интерактивную анимацию);
– (коммуникационные действия) ИКТ-инструменты по обменам информацией с другими субъектами, организации совместной деятельности в Сети для решения принятых задач, созданию сетевых дискурсов;
– (управленческие действия) ИКТ-инструменты по планированию и организации работы с электронными образовательными материалами, вовлечению в сетевую коммуникацию; по контролю и оцениванию выполняемых в сети учебных действий, рефлексии;
– использование специализированных программно-аппаратных средств для решения профессиональных задач (САПР, пакеты статистики, музыкальный компьютер, робототехника и пр.).
Для педагога цифровая среда обучения является главным объектом изучения и преобразования. Благодаря ИКТ-инструментам педагогу предстоит создавать и отслеживать качество образовательных условий для организации и реализации самостоятельной учебно-познавательной деятельности обучающихся; «видеть» обучающихся в среде и отслеживать по цифровым следам персональный путь их развития и профессионального становления (как субъектов саморазвития и самореализации), учитывать в организации учебного процесса индивидуальные аспекты их познавательной, мотивационной и регуляционной сферы, адаптировать контент среды под различные типологические группы обучающихся, индивидуализировать их образовательные пути с учетом их запросов, потребностей и интересов. Для этого педагогу понадобится новое профессиональное мышление и овладение передовыми профессиональными компетенциями, в частности «средообразующими» [Павлова, 2006], основанных на умениях грамотно использовать цифровые инструменты, эффективно решая педагогические задачи, адекватные возможностям цифровой среды и потребностям субъектов.
Новое – инструментальные действия с объектами преобразования (компонентами цифровой среды).
Группа формирования передовых компетенций.
Это группа интеллектуальных цифровых образовательных взаимодействий с высокой степенью персонализации.
«Человек-интеллектуальная технология-цифровые тексты и медиа-тексты». В цифровой среде субъект сталкивается с огромными объемами разнообразной информации (научный, культурный, социальный, технический текст), которые проанализировать, осмыслить и эффективно использовать в своей деятельности человек не может в силу ограниченности своих физиологических возможностей. В такой ситуации на помощь приходит интеллектуальная система. Интеллектуа?льная систе?ма (ИС, англ. intelligent system) – это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы. Структура интеллектуальной системы включает три основных блока – базу знаний, механизм вывода решений и интеллектуальный интерфейс [Толковый словарь по искусственному интеллекту, 1992]. Интеллектуальные системы изучаются группой наук, объединяемых под названием «искусственный интеллект». Использование ИС в сфере образования становится новым концептуальным уровнем развития и применения ИКТ-технологий в процессе обучения. Разновидностью ИС являются интеллектуальные информационные системы, под которыми понимают комплекс программных, лингвистических и логико-математических средств для реализации основной интеллектуальной задачи: осуществление поддержки деятельности человека и поиска информации в режиме расширенного диалога.
Во-первых, это ИС моделирования знаний. В рамках этого направления решаются задачи, связанные с формализацией, представлением и оперированием знаниями в памяти ИИС. Для этого разрабатываются специальные модели представления знаний и языки описания знаний, внедряются различные типы знаний и разрабатываются способы пополнения знаний на основе их неполных описаний, создаются методы достоверного и правдоподобного вывода на основе имеющихся знаний, предлагаются модели мышления, опирающиеся на знания и имитирующие особенности человеческого мышления [Маркарян, Хараберюш, 2018].
Во-вторых, ИС интерпретации. Это направление включает разработку методов представления информации о зрительных образах в базе знаний, создание методов перехода от зрительных сцен к их текстовому описанию и методов обратного перехода, создание средств, порождающих зрительные сцены на основе внутренних представлений в ИС [Маркарян, Хараберюш, 2018].
В-третьих, ИС распознавания электронных текстов. Это направление связано с работой человека по автоматизированному переводу научных текстов с иноязычных источников информации. Очевидно, что грамотный перевод текста с сохранением авторского слога и специальной терминологии это творческая, кропотливая и достаточно трудоемкая работа в плане редактирования. Автоматизированный перевод (machine-assisted, computer-assisted, computer-aided translation или CAT) сопровождает и облегчает данный процесс за счет охвата широкого диапазона инструментальных средств, от довольно простых до весьма сложных: например, программы проверки орфографии, менеджеры терминологии, одноязычные или двуязычные словари на CD-ROM, средства полнотекстового поиска, составления списков ассоциированных слов (выражений) на различных языках, программы согласования, предназначенные для обработки законченных переводов.
В-четвертых, ИС извлечения знаний из ресурсов открытой среды. Алгоритмы text mining (ответвление data mining) широко используются в направлениях извлечения знаний из слабоструктурированной текстовой информации: автоматизации и оценки новостных статей, продукции, идентификации персоналий, реферирования и аннотирования и т. д. Цель проводимых исследований – повышение эффективности применения технологий в области анализа (распознавания, классификации, поиска) научно-образовательной текстовой информации, за счет выбора и/или разработки программ и алгоритмов извлечения данных из слабоструктурированной текстовой информации и получение более высокой точности и качества при обработке отдельных информационных кластеров. За последние десятилетия многие ведущие производители программного обеспечения развили свои решения в области text mining, перейдя от уровня узконаправленных функциональных программ (классификации, реферирования, статистического и лингвистического анализа и др.) до уровня больших аналитических информационных систем с встроенными модулями (библиотеками) машинного обучения и интеллектуального анализа данных. Как правило – это масштабируемые системы, функционирующие в архитектуре клиент-сервер, с развитым графическим интерфейсом, в которых интегрированы различные методы и алгоритмы анализа текстовых данных, инструменты визуализации и манипулирования с данными, их форматами представления.
В-пятых, ИС анализа и обработки больших массивов данных (big data). Интеллектуальные системы предназначены для анализа больших объемов информации в интерактивном режиме и создания данных, позволяющих принимать обоснованные решения и целенаправленно улучшить качество образовательного процесса. Обеспечивается это за счет: многомерного анализа данных по множеству параметров, выполнения аналитических операций с помощью различных статистических методов, агрегирования и детализации данных по запросу, осуществления произвольных срезов данных и анализ их источников и др. Благодаря новым интеллектуальным инструментам деятельности в образовательный процесс вовлекаются данные, которые всегда циркулировали в сфере образования, но не сохранялись и не подвергались детальному анализу. Например, в образовательных учреждениях с помощью информационных систем собираются данные по всем направления деятельности: учебная, научно-методическая, организационно-управленческая, прогностическая, контрольно-оценочная, общекультурная, включая поведенческую.
Любое действие человека в сети Интернет оставляет свой «цифровой след». Например, взаимодействие пользователя с образовательным контентом цифровой среды протоколируется информационной системой и может быть проанализировано (затраченное время, систематичность взаимодействия с ресурсом, результаты, количество попыток при выполнении заданий, количество и тип ошибок и пр.). Постоянный сбор данных о работе пользователя с образовательным контентом и интеллектуальный анализ этих данных позволяет не только поддерживать решения субъектов образовательного взаимодействия, но и совершенствоваться самой информационной системе.
Преимущество таких взаимодействий – возможность многоаспектного анализа образовательных процессов и явлений в автоматизированном, самообучающемся режиме. Получение новых данных и формирование информационных объектов, необходимых субъектам учебного процесса в конкретной образовательной ситуации. Как следствие, построение эффективных моделей персонализации учебно-познавательной деятельности при реализации вариативных учебных стратегий, в различных образовательных практиках.
Новое – автоматизированные действия с информационными массивами и моделирование сложных процессов, действий с большими данными.
«Человек-интеллектуальная технология-объект изучения». Это взаимодействие, основанные на базе человеко-машинного интеллекта, когда решение задач происходит за счет активной мыслительной деятельности человека и работы искусственного интеллекта. Это взаимодействия в аспекте интеллектуальной автоматизации процессов исследования и изучения. В результате такого взаимодействия человек получает данные, информацию, которая будет использована для дальнейшей работы, усовершенствования определенных процессов. Например, получение данных с космического корабля, гидростанции, ядерной установкой. В сфере образования, например, данные по работе цифрового университета, платформам цифрового обучения, цифровым лабораториям, о работе экспертной системы.
Интеллектуальная автоматизация помогает непрерывно решать трудоемкие, отнимающие у человека много времени, задачи, осуществлять сложные многокомпонентные процессы. Интеллектуальные технологии способны не только быстро справляться с поставленными сложными и повторяющимися задачами, но и адаптировать процессы автоматизации под конкретные потребности пользователя и организации в целом. Помогая в рутинных операциях и сложных задачах, они высвобождают время для сопровождения, координации текущей деятельности, критического осмысления происходящих процессов, индивидуальной работы с пользователями (участниками рабочего процесса), реализации творческих идей и замыслов.
В составе многофункциональных программных комплексов учебного назначения интеллектуальные технологии находят применение в представлении знаний, планировании деятельности, организации тренингов, консультировании, диагностике, контроле усвоения знаний и др., что составляет основу технологий цифрового обучения. Для субъектов образования интеллектуальные технологии становятся новыми средствами, обеспечивающими особый характер инновационной деятельности как важное условие формирования перспективных профессионально значимых компетенций.
Новое – формирование новых (передовых) компетенций с объектами интеллектуального производства.
«Человек-интеллектуальная технология-объект преобразования». Это взаимодействия в аспекте интеллектуальной автоматизации процессов создания, разработки, управления цифровыми и нецифровыми объектами. В широком плане, в качестве примеров могут быть: управление космической станцией, виртуальной корпорацией, технологическим процессом и производством на предприятии, сопровождение и поддержка киберсред; в аспекте образования – работа с интеллектуальной когнитивной графикой, интеллектуальной лабораторией, интеллектуальными объектами.
Высокая скорость развития компьютерных технологий повлекла за собой появление большого числа новых «умных» устройств, облегчающих процесс образовательной, личной и профессиональной деятельности. В жизни человека появились «умные вещи» – устройства, способные через сеть Интернет взаимодействовать с другими устройствами и с человеком (пользователем); способные анализировать окружающие условия, собственные возможности и состояния, оценивать риски и обо всем информировать владельца. Интеллектуальная SMART-технология нашла отражение в смартфонах, смарткартах (интеллектуальный автомобиль), смартбордах (интерактивная интеллектуальная электронная доска), SMART-системах (например, умная самодиагностики) и, как следствие, в концепциях умный дом, умный город и умное образование (SMART-обучение).
Уже сегодня в образовании используется технология нейроинтерфейсов. Это одна из наиболее передовых технологий человеко-машинного взаимодействия, основанная на обмене между мозгом человека и электронным устройством. Нейроинтерфейс позволяет человеку взаимодействовать с внешним миром на основе регистрации электрической активности мозга (управлять внешними устройствами с помощью мысленных команд), а также собирает множество разнообразных данных о самом человеке. Сферы применения технологии: подготовка спортсменов, лечение людей, развитие способностей, изменение поведения, профилактика от стрессов и депрессий.
Очевидно, передовые интеллектуальные технологии требуют комплексной трансформации всей системы образования, пересмотра образовательных условий и характера образовательных практик. Необходимо создание новых образовательных платформ, функционирующих на базе развитого гибридного искусственного интеллекта. Поэтому профессиональное образование все чаще становится площадкой для апробирования нового предметного содержания, прогрессивных практик и инновационных технологий, методов обучения. В недалеком будущем субъектам образования предстоит осуществлять свои действия на высоком интеллектуальном уровне совместно с «машиной», в связи с чем возрастет сложность принимаемых решений и ответственность, поэтому уже сегодня особое значение приобретает формирование комплекса новых надпрофессиональных умений и навыков.
Новое – создание нового интеллектуального продукта (для наукоемкого производства и бизнеса цифровой экономики) на базе передовых компетенций.
Группа формирования новых социальных компетенций.
«Человек-машина-человек». В цифровой среде привычного межличностного общения (педагогического общения) нет, ему на смену из традиционной среды приходит трансформированная форма с проявлением новых свойств и качеств, добавляются принципиально новые формы взаимодействий. Это взаимодействия в системе «субъект-субъект», когда коммуникация происходит непосредственно между субъектами (пользователями) среды, но опосредованно через технические каналы коммуникации. Такие взаимодействия в своем содержании повторяют «традиционные», однако, осуществляются с определенной долей редукции, поскольку реализуются по каналам связи. Так, например, в технически опосредованной синхронной коммуникации это взаимодействия на базе мессенджеров, скайпа, видеоконференции в привычных системах «учитель-группа (поток)» «учитель-ученик», «ученик-ученик»; в режиме асинхронной коммуникации – взаимодействия на базе электронной почты, форума, социальных групп.
Коммуникация в цифровых условиях происходит на расстоянии, с неограниченным количеством пользователей, в результате расширяется привычное коммуникационное поле «лицом к лицу». Происходит расширение учебных, социальных, профессиональных связей и взаимодействий через системы «один-группа», «один-много», «группа-группа», «группа-много», «много-много» с использованием разнообразных средств речи (письменно-речевые, аудиовизуальные, мультимедиа, с эмотиконами и пр.). Новые алгоритмы взаимодействий стали возможны благодаря активному развитию социальных медиа, сообществ обмена знаниями. Цифровая коммуникация обогащается гибкими, нелинейными схемами информационного обмена, позволяющими с легкостью переходить от индивидуальной, малогрупповой работы к массовому взаимодействию (например, на базе СМИ). В результате в цифровой среде происходит увеличение социальных контактов, например, обсуждение вопросов с научными деятелями, ведение диалогов с будущими работодателями, участие в форумах с ведущими специалистами предметной области, поиск в социальных сетях друзей, коллег, единомышленников, ведение дискуссий с незнакомыми людьми, в том числе с зарубежными коллегами, и пр.
Масштабирование коммуникаций дает возможность обогатить взаимодействия учебными и социальными контекстами. Появляются возможности и потребности в формировании новых компетенций: умения взаимодействовать на расстоянии, обмениваться и получать знания от других, передавать информацию в доступной форме, взаимодействовать в межкультурной, широкой социальной среде. Чтобы в полной мере использовать эти новые возможности электронной среды, педагогу надлежит по-другому ставить образовательные задачи, усиливая в них воспитательные и развивающие аспекты, обогащающие личность не только знаниями, но и новыми устремлениями и ценностями.
В результате взаимодействий, разворачивающихся вокруг проблемной ситуации или конкретного субъекта (блогера, медийной личности), постепенно, последовательно во времени, происходит накопление «цифровых следов» и создание совместного коммуникационного продукта. Это может быть, например, электронный дискурс и/или информационный продукт (коллекция фотографий, видеороликов, ссылок на актуальные и полезные ресурсы, алгоритм действий, памятка правил и советов). Центром таких взаимодействий выступают совместные усилия, согласованные действия участников (с распределением ролей, взаимопомощью, взаимоконтролем). Между субъектами осуществляются обменные процессы (обмен мнениями, мыслями, идеями, эмоциями, результатами), замыкание обратных связей происходит на субъектах взаимодействия через систему само-организационных и самоуправленческих действий. Такой тип взаимодействий эффективен в проектной деятельности, квазипрофессиональной деятельности обучающихся, в формировании социальных и коммуникативных компетенций.
Цифровое субъектное взаимодействие, разворачивающееся в диалоговом режиме между участниками совместной деятельности, учит видеть глубину проблемы, устанавливать многомерные связи, сообща анализировать, делать выводы, находить разные способы решения и выбирать наиболее оптимальные. Способствует формированию важных умений – грамотно, лаконично и доступно излагать свое мнение, аргументировано его отстаивать, выслушивать мнения других, осознавать свою значимость (собственных знаний и умений) и значимость других, осуществлять взаимопомощь и взаимоконтроль, презентовать свои достижения и «образ своего Я».
В цифровых условиях самовыражение личности происходит с помощью различных каналов: визуальный образ (аватар), виртуальная характеристика «Я» (никнейм, статус, т. е. индикатор текущего состояния, пол, возраст, образование), размещаемые медиаматериалы (фотографии, тексты, сообщения, комментарии, видеоролики, аудиофайлы, мультимедиа и анимацию), особые речевые формы (цитирование, аббревиатуры, сленг и пр.). В данном контексте самопрезентация становится выражением самости субъекта, это возможность заявить о своей личности, своих потребностях, взглядах и ценностях другим.
Новое – расширение коммуникационного поля за счет увеличения социальных контактов и схем коммуникаций, совместные действия разнесены в пространстве и во времени.
«Человек-интеллектуальная система-человек». Особенностью данного взаимодействия является множественность коммуникативных потоков между различными субъектами (педагогами, обучающимися, коллегами, партнерами, научными деятелями, работодателями и пр.) за счет использования интеллектуальной системы. Принципиальным отличием этого взаимодействия является высокий уровень интерактивности в коммуникации между субъектами и машиной, использование максимально гибких алгоритмов опосредованного взаимодействия. Интеллектуальная система выступает как равноправный партнер в диалоге, в совместном человеко-машинном решении образовательных задач. Взаимодействие обладает развивающим потенциалом, поскольку возникает иллюзия «живого общения», в ходе которого передается информация понятным языком, могут поддерживаться юмор и эмоции (со стороны ИС).
Результатом такого взаимодействия выступает продукт совместной деятельности, который создается совместными усилиями в процессе решения общепринятой цели, путем выполнения каждым участником своей задачи. Например, совместное выполнение творческих заданий – рисование, создание музыки.
Информационные системы образовательного назначения с интеллектуальными интерфейсами меняют характер человеко-машинного диалога, позволяя использовать естественный язык (трансляцию естественно-языковых конструкций на внутримашинный уровень представления знаний), осуществлять запросы на поиск необходимой информации по условию, которое должно быть доопределено в ходе решения задачи. Формулирование запроса осуществляется в диалоге с пользователем, с использованием систем когнитивной графики (взаимодействие пользователя с интеллектуальной информационной системой с помощью графических образов, которые генерируются в соответствии с происходящими событиями), что является одной из новых составляющих обучения.
Самообучающиеся интеллектуальные системы способны осуществлять автоматическую классификацию примеров ситуаций реальной практики, с использованием различных алгоритмов автоматически формировать новые единицы знаний. Они позволяют по запросу подбирать и адаптировать необходимые пользователю знания или в соответствии с анализом действий, производимых самой системой, выбирать (генерировать) оптимальный способ дальнейших действий. Такие системы эффективны в сложномоделируемых ситуациях, изучение которых базируется на изученном многоаспектном опыте. В более формализуемых ситуациях идеальных моделей система способна обучаться самостоятельно, минуя анализ ситуаций реальной практики. Такого рода системы позволяют решать задачи прогнозирования, оптимизации различных процессов.
Поскольку интеллектуальные системы и технологии находят реальное применение в различных профессиональных сферах, оказывают трансформирующее влияние на их развитие, видим, что в инновационную профессиональную подготовку необходимо включать принципиально новые задачи, которые могут быть решены с применением перспективного инструментария на базе искусственного интеллекта. Это не просто расширение инструментальной базы, а внедрение нового инструментария, революционно преобразующего профессиональную деятельность в плане характера труда и достигаемых результатов.
Новое – постановка и решение задач нового типа (повышенной сложности, многоаспектного, передового профессионального поведения – поиск новых подходов и решений).
