Педагогические и методические аспекты неинвазивного мониторинга

(на примере обучения математике в школе и вузе)

  • Антон Сергеевич Чухнов Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197376, Санкт-Петербург, Россия
  • Сергей Николаевич Поздняков Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, д. 5, корп. 3, 197376, Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0002-1899-9145
Ключевые слова: педагогическая обратная связь, неинвазивный мониторинг учебного процесса, цифровые технологии, педагогические парадигмы, обучение математике

Аннотация

Развитие информационных технологий позволяет в процессе обучения фиксировать большой объем данных как о результатах выполнения учебных действий, так и относительно психофизических характеристик обучаемых. В связи с этим возникает ряд проблем этического, педагогического и методического характера. Среди них несоразмерность управляющих действий объему и свойствам извлекаемой при мониторинге информации и проблемы, связанные с обеспечением информационной безопасности обучаемого.
В отличие от мониторинга природных явлений мониторинг управления обучением имеет в качестве объекта обучения человека, которого можно рассматривать с точки зрения управления как высокоорганизованную информационную систему. Статья посвящена изучению проблемы неинвазивного мониторинга, предполагающего перенаправление большей части мониторинговой информации самому обучаемому. В качестве определения неинвазивного мониторинга предлагается следующее: неинвазивный мониторинг является видом педагогической обратной связи, который используется исключительно для коррекции действий обучаемого и запрещен к использованию для контроля результативности и передачи результатов вовне.
В статье проанализированы 15 различных парадигм обучения, которых явно или неявно придерживаются преподаватели, организуя учебный процесс, с точки зрения соответствия задачам неинвазивного мониторинга. Также проанализированы методические аспекты реализации неинвазивного мониторинга с точки зрения компьютерной поддержки процесса обучения. Показано, как неинвазивный мониторинг может быть поддержан программными средствами, обеспечивающими активное взаимодействие обучаемого с предметной средой и дающими преподавателю большую свободу в планировании и достижении стратегических целей управления учебным процессом.

Биографии авторов

Антон Сергеевич Чухнов, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197376, Санкт-Петербург, Россия

Cтарший преподаватель кафедры алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), septembreange@gmail.com

Сергей Николаевич Поздняков, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, д. 5, корп. 3, 197376, Санкт-Петербург, Россия

Доктор педагогических наук, заведующий кафедрой алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),  pozdnkov@gmail.com

Литература

N. Vavilov, “Reshaping the metaphor of proof,” Phil. Trans. R. Soc. A, vol. 377, no. 2140, pp. 1–18, 2019; doi: 10.1098/rsta.2018.0279

M. A. Kholodnaya, Kognitivnye stili: O prirode individual’nogo uma [Cognitive Styles: On the Nature of the Individual Mind], Saint Petersburg: Piter, 2004 (in Russian).

N. Ya. Vilenkin, O. S. Ivashev-Musatov, and S. I. Shvartsburd, Algebra i nachala matematicheskogo analiza. 11 klass. [Algebra and calculus], Moscow: Mnemozina, 2015 (in Russian).

M. I. Bashmakov, Matematika: ucheb. posobie dlya 10–11 klassov gumanitarnogo profilya [Mathematics: textbook for grades 10-11 of the humanitarian profile], Moscow: Prosveshchenie, 2004 (in Russian).

V. A. Rokhlin, “Lektsiya o prepodavanii matematiki nematematikam” [Lecture on teaching mathematics to non-mathematicians], Matem. prosv., vol. 3, no. 8, pp. 21–36, 2004 (in Russian).

A. A. Korenev, “Feedback in learning, teaching and educational communication,” Rhema, no. 2, 2018 (in Russian).

L. A. Petrushenko, Princip obratnoj svyazi [Principle of feedback], Moscow: Mysl’, 1967 (in Russian).

K. A. Bessonov, “Feedback in pedagogical interaction,” Juvenis scientia, no. 2, pp. 86–89, 2016 (in Russian).

O. D. Luk’yanenko, “Feedback in didactic informational interaction between the teacher and the students,” Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Sciences, vol. 12, no. 33, pp. 367–371, 2007 (in Russian).

J. Hattie and H.Timperley, “The Power of Feedback,” Review of Educational Research, vol. 77, no. 1, pp. 81–112, 2007; doi: 10.3102/003465430298487

B. S. Eaves and P. Shafto, “Unifying pedagogical reasoning and epistemic trust,” Advances in Child Development and Behavior, no. 43, pр. 295–319, 2012; doi: 10.1016/B978-0-12-397919-3.00011-3

M. I. Bashmakov, S. N. Pozdnyakov, and N. A. Reznik, Informatsionnaya sreda obucheniya [Learning Information Environment], Saint Petersburg, Russia: Svet, 1997 (in Russian).

L. M. Fridman, Pedagogicheskii opyt glazami psikhologa: kn. dlya uchitelya [Pedagogical experience through the eyes of a psychologist: the book for a teacher], Moscow: Prosveshchenie, 1987 (in Russian).

D. B. Elkonin, Psychology of game, Moscow: Pedagogika, 1978 (in Russian).

S. Papert, Perevorot v soznanii. Deti, komp’yutery i plodotvornye idei [Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas], Moscow: Pedagogika, 1989 (in Russian).

V. N. Dubrovsky and S. N. Pozdnyakov, “Dynamical geometry in school. Lesson 1,” Computer tools in education, no. 1, pp. 21–31, 2008 (in Russian).

G. Polya and G. Szego, Problems and Theorems in Analysis (in 2 parts), Moscow: Nauka, 1978.

J. Nievergelt, “A pragmatic introduction to courseware design,” Computer, no. 9, pp. 7–21, 1980.

V. N. Malozemov, “Rannyaya istoriya programmirovannogo obucheniya,” [Early history of programmed learning], Computer tools in education, no. 3-4, pp. 40–46, 2000 (in Russian).

P. I. Laina, Rezul’tativnost’ obucheniya matematike v shkole [The efficiency of teaching mathematics at school], Diss. сandidate of pedagogical sciences, Leningrad, USSR, 1991 (in Russian).

J. Dewey, Psychology and Pedagogics of Thinking, N. D. Vinogradova ed., Moscow: Labyrinth, 1997 (in Russian).

V. F. Shatalov, Where and how the troikas disappeared, Moscow: Pedagogika, 1979 (in Russian).

S. G. Ivanov and S. N. Pozdnyakov, “Komp’yuter v produktivnom obuchenii matematike ili kak informatsionnye tekhnologii mogut podderzhat’ intellektual’nuyu svobodu obuchaemogo” [Computer in productive teaching of mathematics or how information technologies can support the intellectual freedom of the student], Computer tools in education, no. 5, pp. 10–20, 2003 (in Russian).

S. N. Pozdnyakov, “Connection of Goal-Settingin Mathematics Teaching with Its Technological Support,” Computer tools in education, no. 3, pp. 70–89, 2019 (in Russian); doi: 10.32603/2071-2340-2019-3-70-89

E. Yagunova, S. Podznyakov, N. Ryzhova, E. Razumovskaia, and N. Korovkin, “Tasks classification and age differences in task perception: Case study of international on-line competition “Beaver”,” in Proc. of the 8th ISSEP Conf. Univ. of Ljubljana, pp. 33–43, 2015.

A. S. Chukhnov, S. N. Pozdniakov, and N. N. Pangina, “Analysis of the Understanding of the Material of Theoretical Informatics in Competitions and Olympiads in Informatics,” Computer tools in education, no. 2, pp. 55–67, 2018; doi: 10.32603/2071-2340-2018-2-55-67

A. S. Chukhnov, “Constructive Tasks as a Tool of Invasive and Non-invasive Assessment of Knowledge,” Computer tools in education, no. 3, pp. 96–104, 2019; doi: 10.32603/2071-2340-2019-3-96-10

A. S. Chukhnov, “Constructive Problems in Competitions in Mathematics and Computer Science,” Computer tools in education, no. 6, pp. 56–62, 2018 (in Russian); doi: 10.32603/2071-2340-2018-6-56–62

V. A. Akimushkin and S. N. Pozdniakov, “Review of Educational Data Mining methods as applied to interaction protocols analysis in «scientific games»,” Computer tools in education, no. 6, pp. 42–51, 2013 (in Russian).

V. A. Akimushkin, S. N. Pozdniakov, and A. S. Chukhnov, “Constructive Problems in the Structure of the Olympiad in Discrete Mathematics and Theoretical Informatics,” Olympiads in Informatics, vol. 11, pp. 3–18, 2017.

A. Chukhnov, A. Maytarattanakhon, I. Posov, and S. Pozdniakov, “Constructive Graph Tasks in Distant Contests,” Informatics in Education, vol. 19, no. 3, pp. 343–359, 2020; doi: 10.15388/infedu.2020.16

M. Bogdanov, S. Pozdnyakov, and A. Pukhov, “Multiplicity of the knowledge representation forms as a base of using a computer for the studying of the discrete mathematics,” Pedagogy Studies/Pedagogika, vol. 96, pp. 136–142, 2009.

M. S. Bogdanov, “Avtomatizatsiya proverki resheniya zadachi po formal’nomu opisaniyu ee usloviya” [Automation of checking the solution of a problem by the formal description of its condition], Computer tools in education, no. 4, pp. 51–57, 2006 (in Russian).

L. Bannon and S. Budker, “Constructing Common Information Spaces,” in Proc. of the Fifth European Conference on Computer Supported Cooperative Work, 1997, pp. 81–96; doi: 10.1007/978-94-015-7372-6_6

S. N. Pozdnyakov, “Edinoe informacionnoe obrazovatel’noe prostranstvo «Pedvuz-Shkola» v kontekste konstruirovanija obshhih informacionnyh prostranstv” [Uniform information educational space "Teacher training University School"in the context of designing of the general information spaces], Report on the project B-15/99 “Unified educational information space “Pedvuz-School””, Herzen State Pedagogical University, Saint Petersburg, Russia.

Опубликован
2021-03-31
Как цитировать
Чухнов, А. С., & Поздняков, С. Н. (2021). Педагогические и методические аспекты неинвазивного мониторинга. Компьютерные инструменты в образовании, (4), 113-145. https://doi.org/10.32603/2071-2340-2020-4-113-145
Выпуск
Раздел
Компьютер в учебном процессе