Статья: Модели сетевых уроков естественнонаучной и технологической направленности

Модели сетевых уроков естественнонаучной и технологической направленности

О.А. Иванова

Д.А. Махотин

Аннотация

Анализируется опыт организации и проведения уроков естественно-научной и технологической направленности в условиях дистанционного и электронного обучения. Рассмотрены понятие сетевого урока и его характерные особенности, проведен анализ новых моделей урока на примере естественно-научных предметов.

Ключевые слова: дистанционное обучение, электронное обучение, сетевое обучение, сетевой урок, модуль урока, естественно-научное образование, технологическое образование.

Abstract

The article analyzes the experience of organizing and conducting lessons of natural science and technology orientation in the conditions of distance and e-learning. The concept of a network lesson and its characteristic features are considered, an analysis of new lesson models is carried out on the example of natural science subjects.

Key words: distance learning, e-learning, network learning, network lesson, lesson module, science education, technological education.

Основная часть

естественнонаучный урок дистанционный обучение

Актуальное в современных условиях обучение, организуемое с помощью дистанционных образовательных технологий, электронных образовательных ресурсов, веб-технологий, получает разнообразные названия и характеристики. Такое обучение называют и дистанционным, и сетевым, и мобильным, и электронным, и просто онлайн-обучением. Конечно, в этих понятиях можно найти различия, но авторы статьи делают акцент на изучении и построении моделей уроков в естественно-научной и технологической областях, а не на исследовании и научном обосновании терминологии современного образования. За основу взят сетевой урок, который получил свое практическое применение и достаточно часто используется в педагогической среде как новая форма урока и частично как новая технология (сетевого) обучения. Сетевой урок близок по своему пониманию к урокам электронным, дистанционным, интерактивным, частично к цифровым - к таким, где для создания учебной среды и коммуникации привлекаются информационно-коммуникационные технологии и цифровые технологии.

Сетевой урок возникает в логике так называемого сетевого обучения, под которым понимается относительно новая парадигма организации учебной деятельности обучающихся, базирующаяся на идее массового сотрудничества, идеологии открытых образовательных ресурсов в сочетании с сетевой организацией взаимодействия участников [8].

В англоязычной Википедии акцент в сетевом обучении делается на использовании сетевых коммуникаций, децентрализации учебного процесса и взаимообучении, а также на возможностях организации неформального и локального обучения [10].

Сетевой урок имеет как минимум три отличительные характеристики:

1) урок организуется с использованием дистанционных образовательных технологий;

2) содержание урока - учебный контент - представлен в электронной форме в структурированном виде (и, как правило, в разных мультимедийных форматах);

3) для реализации учебного взаимодействия используются разные каналы связи (чаще всего несколько).

Конечно, можно говорить и об автоматизированной обратной связи, о совместных пространствах для работы (совместные документы, доски, чаты), об облачных хранилищах и инструментах, о нелинейной логике освоения учебного материала и прочих возможностях, которые могут быть реализованы сегодня с помощью технологий и создавать разные модели и траектории обучения, но их необходимо вынести за основные характеристики, так как далеко не все уроки, создаваемые сегодня как сетевые, можно классифицировать по этим признакам [9].

Сегодня предлагаются разные модели сетевых уроков - от повторения традиционных типов и форм уроков (что нельзя считать однозначно правильным) до новых, нетрадиционных форматов (например, в моделях МООК - массовых открытых онлайн - курсов) [1-7].

Рассмотрим два примера. Первым являются дидактические модели организации учебного процесса, в которых уроки определяются на основе решаемых учебных задач: обучающих, контролирующих, многофункциональных (см. таблицу). Авторы этой классификации говорят о плановом и ситуационном режимах использования уроков в педагогической практике [2].

Недостатком классификации можно считать большое количество моделей уроков, для каждой из которых необходимо предложить структуру и методические особенности реализации с использованием дистанционных образовательных технологий и ресурсов.

Модели организации учебного процесса

В данном случае достижение образовательных результатов может иметь двойственную природу: с одной стороны, это достижение конкретных предметных результатов, связанных с изучением конструкции того или иного станка или машины, выполнением конкретных технологических операций по обработке материалов, построением чертежа конкретной детали и т.д.; с другой стороны, каждый вид урока (в соответствии с выбранным предметом) направлен на достижение в большей степени мета - предметных результатов, таких как формирование умений конструирования, моделирования, программирования, проектных и исследовательских умений. Именно это и является основанием для использования предложенных моделей уроков для всех предметов.

В рамках исследования уроков естественно-научной направленности (химия, биология) были определены четыре наиболее распространенные модели уроков, построенные на основе формируемых обобщенных умений: урок - моделирование, урок-эксперимент (экспериментариум), урок-практикум, урок-исследование [5].

Урок-моделирование направлен на изучение и создание моделей природных систем, процессов, реакций.

Процесс моделирования, в нашем понимании, алгоритмизируется следующим образом через набор мыслительных процедур, таких как:

• определение основных элементов системы или процесса;

• определение базового отношения между основными элементами системы;

• означивание основных элементов и основного отношения между ними;

• определение алгоритма использования модели для решения определенного класса задач (в том числе для определения уровня допущения, погрешности и интерпретации полученных результатов);

• определение рамки (контура / границы) использования данной модели и обозначение классов задач, данной моделью не удерживаемых.

Урок-эксперимент (экспериментариум) предполагает изучение природных процессов с помощью опытов, то есть получение нового знания в ходе эксперимента.

Урок-эксперимент проектируется в следующей логике:

• постановка проблемы или задачи, которые предполагается решить экспериментально;

• описание плана (модели) процесса;

• описание вариантов экспериментальных установок, которые могут быть использованы в данном процессе (за счет моделирования в виртуальной лаборатории из избыточного количества элементов с созданием альтернативных моделей);

• определение ожидаемых результатов и границ погрешности измерения в планируемом эксперименте;

• проведение эксперимента;

• получение зависимости / зависимостей между выделенными параметрами или получение ожидаемого результата;

• представление полученных зависимостей с помощью математических инструментов: графиков, диаграмм, таблиц;

• интерпретация полученных результатов, формулировка выводов и представление полученных результатов другим участникам образовательного процесса.

Урок-практикум связан с проверкой, доказательством и применением естественно-научных знаний, а также для решения практических задач в жизни. Урок-практикум может быть организован как практическая работа или как практикум по решению задач.

Отработка умения решать задачи может быть организована на основе моделирования. В этом случае общий алгоритм умения решать задачи можно представить следующим образом:

• идентификация процесса, описанного в данной задаче (ситуации, реакции и т.д.);

• построение модели данного процесса или выбор ее из известного набора моделей;

• решение задачи через известный алгоритм или создание нового алгоритма решения данной задачи;

• интерпретация полученных результатов для получения выводов по заданному вопросу, в том числе определение погрешности полученных результатов;

• определение класса задач, решаемых по данному алгоритму, определение инвариантной и вариативной части решения задач, обеспеченных данным алгоритмом.

Урок-исследование предполагает выполнение теоретических и практических действий для решения проблемы. Его построение опирается на следующие этапы:

• формулировка проблемы и цели исследования;

• определение реального объекта (процесса), подлежащего исследованию;

• выдвижение гипотезы предстоящего исследования и ожидаемых результатах исследования;

• определение базовых параметров, корреляцию которых необходимо исследовать экспериментально;

• создание плана (модели, установки) исследуемого процесса;

• определение инструментария (приборов, реактивов) для организации исследования;

• определение ожидаемых результатов и горизонта достоверности исследуемых явлений (процессов);

• интерпретация полученных результатов;

• представление полученных результатов (ученикам / учителям / широкой общественности).

Новые модели уроков появляются благодаря использованию электронных образовательных ресурсов, проведению уроков в разных режимах обучения (синхронном и асинхронном), практикам онлайн-обучения школьников, а также анализу опыта применения новых образовательных платформ (РЭШ, МЭШ), что в целом расширяет дидактические возможности урока в системе школьного образования и позволяет активизировать процесс распространения новых практик электронного обучения и применения информационно-коммуникационных технологий, дистанционных образовательных технологий.

Литература и электронные ресурсы

1. Демкин В.П., Можаева Г.В., Руденко Т.В. Дидактические модели проведения уроков с применением интернет-технологий и мультимедиа средств // Открытое и дистанционное образование. Томск. 2004. №3 (15). С. 3-10.

2. Дидактические модели проектирования уроков с использованием ДОТ/ М.Л. Кондакова, Е.Я. Подгорная, И.М. Соловьева и др. URL: http://wiki.tgl.net.ru (дата обращения: 05.05.2020).

3. Заславская О.Ю., Кац С.В., Махотин Д.А. Подходы к описанию модели проектирования сценариев уроков по технологии на портале Московской электронной школы // Вестник Московского городского педагогического университета. Сер.: Информатика и информатизация образования. 2019. №4 (50). С. 64-72.

4. Заславская О.Ю., Махотин Д.А., Кац С.В. Рекомендации по поиску интерактивных сценариев уроков в Московской электронной школе (на примере предмета «Технология») // Интерактивное образование. 2019. №6. С. 36-42.

5. Иванова О.А., Шалашова М.М. Новые модели проектирования уроков химии с использованием интернет-ресурсов // Мир науки, культуры, образования. 2020. №2. С. 211-214.

6. Иванова О.А., Шалашова М.М. Обновление системы подготовки педагогов естественнонаучных предметов // Теория и практика реализации целей обновленного содержания естественно-научного образования: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Алматы: КазНПУ имени Абая. 2019. С. 262-265.

7. Минич О.А. Педагогический дизайн. Стратегии планирования сетевого урока как открытой учебной среды. URL: ЫЗр$:// еМЬ.Ь$ри. Ьу/Ы1:$Згеат / Фос/34560/1 / Пед.дизайн. Сетевой урок. pdf (дата обращения: 05.05.2020).

8. Сетевое обучение/ Свободная энциклопедия Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Сетевое_обучение (дата обращения: 05.05.2020).

9. Тестов В.А. Сетевые технологии в образовании: проблемы и перспективы. URL: http://elib. bsu.by/bitstream/123456789/105236/1 / Тестов-389.pdf (дата обращения: 05.05.2020).

10. Networked learning/ From Wikipedia, the free encyclopedia. URL: https://en.wikipedia.org/ wiki/Networked_learning (дата обращения: 05.05.2020).