Применение инструментов для работы со знаниями в обучении на основе решения проблем: методология и ИТ-поддержка

Целью работы является разработка методологии применения инструментов для работы со знаниями в проблемно-ориентированном обучении, которая будет использована для формирования соответствующей информационно-образовательной среды. Актуальность работы обусловлена важностью проблемно-ориентированного обучения, а также возникновением множества инструментов и технологий для получения, структурирования и передачи знаний. Традиционное образование ориентируется на передачу знаний в основном в рамках изучаемой области, однако меньше внимания уделяется развитию общих метакогнитивных способностей, в том числе решению проблем. При проблемно-ориентированном обучении получение знаний происходит за счет взаимодействия с окружающим миром и выработки собственных суждений. Эта образовательная методика известна давно, но наша цель заключается в поддержке этого процесса за счет использования инструментов для работы со знаниями на разных этапах решения проблем. Развитие доступности информации в XXI веке обуславливает необходимость продуцирования собственных знаний в процессе обучения, а не просто передачи информации. Компьютер должен использоваться как универсальное средство для работы со знаниями, с помощью которого происходит изучение мира, получение информации, организация и структурирование своих собственных знаний и представление их другим людям. В работе приведен теоретический обзор предыдущих исследований и текущего состояния в области проблемно-ориентированного обучения и работы со знаниями. Нами исследованы инструменты по работе со знаниями на основе нескольких классификаций и выбраны наиболее подходящие из них для поддержки обучения на основе решения проблем. Предложено распределение инструментов работы со знаниями по этапам процесса решения проблем. Нами был рассмотрен вопрос применения компьютерных средств и варианты создания информационной образовательной среды для реализации предложенных идей проблемно-ориентированного обучения и работы со знаниями. Более детально рассмотрен вариант реализации информационной образовательной среды на основе открытой системы электронного обучения MOODLE и шаблонов интеграции на примере общедоступных плагинов. Возможности использования предлагаемого подхода продемонстрированы на реальных примерах. Демонстрация подхода включает внедрение выдвинутых предложений в курсы для школьников и студентов университета. Апробацию и предварительные результаты внедрения можно считать положительными, однако обоснование эффекта от предложенного подхода требует более полной и тщательной оценки, чему посвящены дальнейшие исследования. 

1. Искренко Э.В., Полтон Т.А. Проблемно-ориентированное обучение: особенности методики преподавания в Великобритании (на примере St. GeorgeuniversityofLondon, greatBritain). Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: История. Политология. 2008. С. 214–218.

2. Jonassen D.H. Toward a design theory of problem solving. Educational technology research and development, 2000. No. 48.4. P. 63–85.

3. Jonassen D.H. Learning to solve problems: An instructional design guide. John Wiley & Sons, 2004.

4. Ю. Калонтаров, П. Кандов. Основные направления и тенденции использования информационных технологий в образовании. STUDIA. 2014. No.5. С. 70–75.

5. D.H. Jonassen. Computers as cognitive tools: Learning with technology, not from technology // Journal of Computing in Higher Education, Journal of Computing in Higher Education, 1996. No. 2. P. 117–131.

6. Костоусов С.А., Кудрявцев Д.В. Систематизация обобщенных типов проблем по степени их структурированности для создания информационно-образовательных сред, ориентированных на решение проблем // Информатика и кибернетика (ComCon-2016). Сборник докладов студенческой научной конференции ИКНТ СПбПУ Петра Великого, 2016. С. 253–255.

7. E. De Corte, L. Verschaffel, C. Masui. The CLIA-model: A framework for designing powerful learning environments for thinking and problem solving // European Journal of Psychology of Education, 2004. No. 19.4. P. 365–384

8. Kim M.C., Hannafin M.J. Scaffolding problem solving in technology-enhanced learning environments (TELEs): Bridging research and theory with practice // Computers & Education, 2011. No. 56.2. P. 403–417.

9. Mayer R.E. Models for understanding. Review of Educational Research, 1989. No. 59.1. P. 43–64.

10. Гаврилова Т.А., Кудрявцев Д.В., Лещева И.А., Павлов Я.Ю. Об одном методе классификации визуальных моделей. // Бизнес-информатика. 2013. No. 4.26. C. 21–34.

11. Костоусов С.А., Кудрявцев Д.В. Инструменты и методы работы со знаниями для обучения решению проблем различного типа // Седьмая международная конференция по когнитивной науке. Тезисы докладов, 2016. C. 344–345.

12. Kostousov S., Kudryavtsev D. The design of the framework of using knowledge tools for teaching problem-solving. The 12th International Forum on Knowledge Assets Dynamics. Accepted poster.

13. Jonassen D.H. Instructional design models for well-structured and III-structured problem-solving learning outcomes //Educational Technology Research and Development. 1997. Т. 45. No. 1. С. 65–94.

14. D.H. Jonassen. Tools for representing problems and the knowledge required to solve them. In Know ledge and information visualization – Springer Berlin Heidelberg, 2005. P. 82–94.

15. R. Young. Knowledge management tools and techniques manual // Asian Productivity Organization, 2010.

16. D. Kudryavtsev, T. Gavrilova. From Anarchy to System: A Novel Classification of Visual Knowledge Codification Techniques. – Knowledge and Process Management, 2017. No. 24.1 P. 3–13.

17. Гаврилова Т.А., Лещева И.А., Страхович Э.В. Об использовании визуальных концептуальных моделей в преподавании. – Вестник Санкт-Петербургского университета, Серия 8, Менеджмент, 2011. P. 124–147.