Методика проектирования когнитивных карт уроков
Н.В. Макарова
К.В. Шапиро
Аннотация
проектирование урок образовательный школа
В статье представлены результаты исследования возможности проектирования современного урока, адекватного особенностям восприятия современного поколения детей и релевантного общедоступным инструментальным средствам цифровой среды школы. Предлагается универсальная методика когнитивного проектирования современного урока на основе содержания школьного предмета «Информатика». Анализируются особенности восприятия и коммуникации современных детей, актуальные при организации урока в условиях информационного общества. Данная методика позволяет результативно сочетать возможности традиционных УМК и широкий спектр общедоступных электронных образовательных ресурсов; снимает противоречие между общедоступностью информационных ресурсов и необходимостью изучения базовых понятий; существенно повышает эффективность использования педагогами электронных образовательных ресурсов; позволяет организовать электронное сопровождение основной образовательной программы.
Ключевые слова: геймификация, дистанционное обучение, информатика, когнитивное проектирование, мультисценарный урок, педагогические технологии, системно-деятельностный подход, современный урок.
N. Makarova, K. Shapiro
A methodology for designing cognitive lesson maps
Annotation
The article presents the results of a study focused on designing a modern lesson that is adequate to the perception features in the modern generation of children and is relevant to the widely available digital school environment. The authors propose a universal cognitive design methodology for a modern lesson based on the content of the Informatics discipline. The features of perception and communication found in modern children that are relevant when organizing a lesson in an information society, are analyzed. This methodology should allow a teacher to effectively combine the capabilities of traditional teaching materials and a range of widely available electronic educational resources; it resolves the contradiction between the general availability of information resources and the need to study basic concepts, significantly increases the efficiency of electronic educational resources use, and allows the teacher to organize electronic support for the principal educational program.
Keywords: gamification, distance learning, Informatics, cognitive design, multiscript lesson, teaching technologies, system-activity approach, modern lesson.
Сегодня Интернет стал основной, а в ближайшее время станет единственной средой распространения информации и тиражирования знаний. Для того чтобы сделать урок интересным, учитель должен сегодня искать новые формы организации урока, использовать все многообразие ресурсов, в том числе и электронных образовательных. Но в этом случае возникает диссонанс между содержанием урока и формой его электронной реализации. Нам нужно научиться сочетать возможности традиционного учебно-методического комплекта, в котором собрано рафинированное знание, отточенное и выверенное, и возможности широкого спектра электронных образовательных ресурсов, доступных сегодня как обучающемуся, так и учителю. Сделать это можно только средствами современных интернет-сервисов, которые нужны не только для того, чтобы обеспечить доступ к электронным образовательным ресурсам, но и для того, чтобы осуществлять поисковую работу, анализ и графическое представление данных и другие виды работы с информацией.
Современная педагогическая наука не дает нам однозначного определения понятию «современный урок». Тем не менее, сложилось несколько общеупотребимых определений урока. Так, М.Н. Скаткин определяет урок как систематически применяемую для решения задач обучения воспитания и развития учащихся форму организации деятельности [18]. При этом в качестве важных условий такой деятельности выступают постоянный состав субъектов деятельности (учителей и учащихся) и локализация этой деятельности в определенный отрезок времени. Определение, данное авторами советской «Дидактики», соотносит урок не только со структурой деятельности, но и с системой требований, предъявляемых к результату: «Урок есть такая организационная форма учебной работы в школе, при которой учитель занимается в рамках точно установленного времени с постоянным составом учащихся -- с классом, по твердому расписанию, используя разнообразные методы для достижения намечаемых им дидактических задач в соответствии с требованиями учебной программы» [3, с. 394]. В рамках концепции системно-деятельностного подхода предложено более актуальное определение урока: «Урок -- это динамичная и вариативная форма организации процесса целенаправленного взаимодействия учителя и учащихся, включающая содержание, формы, методы и средства обучения и применяемая для решения задач образования, развития и воспитания в процессе обучения» [8, с. 40].
Сформировавшаяся в эпоху классической дидактики точка зрения предполагает, что основополагающая структура урока не меняется со временем. Вместе с тем некоторые ученые полагают, что само определение «современный» говорит об определяющей роли парадигмы тиражирования и распространения знаний, требований общества к образованию и актуальных педагогических технологий по отношению к понятию «урок» [5; 8; 12; 20]. М. Ермолаева прямо говорит о том, что урок более не может рассматриваться как однообразная и единая структурно-содержательная схема [5]. В России сегодня требования общества к образованию оформлены в форме федерального государственного стандарта образования. В контексте этого И. Муштавинская и О. Крылова определяют современный урок как образовательную технологию, обеспечивающую воспроизводимость целей и задач урока, а процесс определяется типом урока и методами, выбранными педагогом [12].
Все вышесказанное подходит под определение, сформулированное профессором П.И. Пидкасистым: «...дидактическая структура урока является постоянной и в деятельности учителя выступает в виде общего предписания, общего алгоритма организации урока, <...> методическая подструктура обязывает его планировать конкретные виды деятельности: выполнение упражнений, решение задач, ответы учеников; объяснение материала с применением адекватных методов и средств: решение практических и учебных задач под руководством учителя и самостоятельно» [14, с. 307]. Признавая постоянство дидактической структуры урока, мы предлагаем в нашем исследовании новый подход к проектированию методической подструктуры урока. В этом контексте современный урок сегодня может и должен представлять собой синтез трех компонентов (рис. 1).
Рис. 1. Трехкомпонентная схема методической подструктуры современного урока
Проектирование современного урока невозможно осуществить в рамках классической методологии урочной деятельности по целому ряду причин. Во-первых, урок сегодня больше не является единственной формой организации образовательного процесса, хотя и продолжает оставаться системообразующей структурой в ландшафте педагогической деятельности [8]. Следовательно, при его проектировании необходимо учитывать те связи и взаимодействия, которые образуются с другими элементами экосистемы пролонгированного учебного дня. Во-вторых, сегодня технологии взаимодействия субъектов образовательного процесса должны быть не только актуальными для информационного общества, но и легитимными для личной информационно-коммуникационной среды (далее по тексту -- ЛИКС) каждого из участников образовательного процесса. Диссонанс между традиционными способами преподавания и средой, обслуживающей восприятие современного школьника, существенно снижает эффективность образовательного процесса [2]. В-третьих, перед современным уроком сегодня ставится триединая цель [12]:
• формирование предметных результатов;
• формирование метапредметных компетентностей;
• структурирование мировоззрения ребенка в соответствии с повесткой дня национального и глобального развития.
Отсюда становятся очевидными цели и задачи проектирования современного урока.
Современный урок должен представлять собой открытую масштабируемую систему, позволяющую интегрировать различные виды ресурсов, включать в себя различные формы и способы учебных действий, становиться объектом более сложных систем, взаимодействовать с другими объектами в экосистеме непрерывного образовательного процесса.
Выстраивая дидактическую среду урока, педагог должен проектировать когнитивную составляющую урока, методы учебной деятельности, а также обеспечить актуальную коннотацию предметного содержания.
Для решения поставленных задач необходимо вооружить педагога эффективными методами организации образовательной деятельности. Наряду с другими ведущую роль в развитии дидактической и методической среды общего образования сегодня играют методы когнитивного проектирования, основанные на когнитивных моделях. Некоторыми исследователями когнитивная модель рассматривается как формальная структура, артефакт, отражающий опыт индивида [1]. При этом формальность структуры не означает ее статичности. М. Вартовский подчеркивает, что «модель -- не только отражение некоторого состояния дел, но и предполагаемая форма деятельности, репрезентация будущей практики и освоенных форм деятельности» [1, с. 12]. С.Ю. Нарцисова также высказывает схожую точку зрения, рассматривая когнитивную модель как формальную основу для построения программы деятельности и средства иллюстрации динамики взаимоотношений компонентов когнитивной структуры [13]. Нам кажется, что наиболее адекватным современным требованиям является определение когнитивных карт, данное в работе Г.С. Сиговцева и И.О. Семенова: «В данном случае карта представляет собой взвешенный ориентированный граф, вершины которого (концепты карты) соответствуют структурным единицам содержания, а дуги отражают отношение “предшествующая -- последующая” между этими единицами -- концептами» [15, с. 422].
Исследователи А.В. Слепухин, И.Н. Семенова и Е.Н. Эрентраут вводят понятие когнитивных информационно-компьютерных технологий [17], рассматривая когнитивные ИКТ как педагогические технологии. При этом, в отличие от ряда ученых (например, от Г.Г. Малинецкого и др. [11]), указанные авторы определяют их как «технологии, основанные на использовании дидактических возможностей информационной образовательной среды, персональной образовательной среды», позволяющие решать дидактические задачи учета совокупности когнитивных способностей обучающихся при проектировании методики (технологии) предметного обучения или целевого формирования (развития) когнитивных способностей на материале предметной области» [17, с. 276]. Исследователи отмечают, что в случае, когда одновременно происходит решение задач предметного обучения и дидактических задач формирования когнитивных способностей обучающихся, рассматриваемая технология становится интерактивной.
Сопоставляя вышесказанное с факторами, определяющими развитие современной дидактики в условиях информационного общества [19] (экстерриториальность образования, развитие дистанционного обучения, сетевая организация обучения), и задачами развития российского образования (повышение качества и доступности образования, соответствие мировым стандартам), можно говорить о когнитивном проектировании как об одной из ведущих методологий современного образования.
В нашей работе мы предлагаем одну из возможных реализаций методологий когнитивного проектирования, с одной стороны опирающуюся на уже существующий опыт [13; 15; 17 и др.], а с другой -- на системно-деятельностную концепцию преподавания школьной информатики, разработанную авторским коллективом под руководством профессора Н. В. Макаровой [8; 9; 10].
В основе разработанной нами методики лежит представление об уроке как системе взаимосвязанных дидактических единиц, описывающих когнитивную, локализованную в рамках темы (части темы) модель предметной области. Методика предоставляет каждому педагогу возможность проектировать урок с учетом уровня развития цифровой образовательной среды образовательной организации, степени сформированности дидактической среды, текущего уровня развития собственных профессиональных компетенций и моделей восприятия, актуальных для контингента обучающихся.
Методика проектирования когнитивных карт уроков включает в себя:
• проектирование содержания урока;
• проектирование дидактической среды с учетом существующих возможностей и объективных ограничений;
• создание мультивариантного сценария урока;
• реализацию разработанного сценария средствами когнитивных информационно-компьютерных технологий.
Проектирование содержания урока включает в себя: постановку цели и определение круга решаемых задач, выбор используемого ресурсного обеспечения, определение сценарного плана урока и анализ условий реализации этого урока на практике.
Проектирование целей урока осуществляется в несколько этапов. На начальном этапе определяется тема урока в соответствии с рабочей программой педагога, реализуемой в рамках основной образовательной программы образовательной организации. Важным обстоятельством является то, что одна тема может рассматриваться в рамках нескольких уроков. Более того, специфика концентрической системы обучения позволяет изучать одну и ту же тему в разных параллелях [8, с. 31]. На данном этапе формулируются обобщенные цели урока, определяется возможное множество формируемых результатов образовательной деятельности. Конкретизация познавательных, воспитательных и иных целей, предусмотренных технологией проектирования современного урока, осуществляется на втором этапе -- определение границ урока. Из всего множества возможных результатов выделяются наиболее значимые и соответствующие уровню когнитивного развития контингента обучающихся. Такой подход позволяет избежать симуляции продуктивной образовательной деятельности и сделать заявленные цели определенными, достижимыми, а процесс обучения -- результативным. Заявленные цели конкретизируются через состав задач урока, которые необходимо решить для получения предметных и метапредметных результатов, соответствующих теме урока. На этапе проектирования целей урока целесообразно использовать кодификаторы предметных результатов и кодификаторы универсальных учебных действий [8; 12-14].
Следующим этапом планирования является выбор используемого ресурсного обеспечения. На этом этапе необходимо определить типы и виды используемых ресурсов, а также технологии взаимодействия участников образовательного процесса. Данный этап проектирования когнитивной карты урока (далее по тексту -- ККУ) является несомненно важным, так как на нем определяется репертуар используемых инструментальных средств [2], репертуар источников электронных образовательных ресурсов и доступные для участников образовательного процесса технологии взаимодействия, в том числе дистанционные. На данном этапе проектирования возникает ряд проблем, без своевременного разрешения которых эффективность проектируемого решения не может быть высокой: