ART 2735 Готская Ирина Борисовна,Сивинский Станислав Андреевич К проблеме индивидуализации электронного обучения Irina B. Gotskaya,Stanislav A. Sivinskiy To the problem of individualization of e-learning

Ссылаться на эту работу следует следующим образом:
И.Б.Готская, С.А.Сивинский. К проблеме индивидуализации электронного обучения // Письма в Эмиссия.Оффлайн (The Emissia.Offline Letters): электронный научный журнал. 2019. №6 (июнь). ART 2735. URL: http://emissia.org/offline/2019/2735.htm

_________

Готская Ирина Борисовна
доктор педагогических наук, профессор кафедры компьютерных технологий и электронного обучения, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, г.Санкт-Петербург; профессор факультета программной инженерии и компьютерной техники, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
iringot@mail.ru

Сивинский Станислав Андреевич
аспирант факультета программной инженерии и компьютерной техники, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
stanislav_sivin@mail.ru

К проблеме индивидуализации электронного обучения

Аннотация
В статье анализируются подходы к индивидуализации электронного обучения, гибкой настройки электронных курсов на индивидуальный когнитивный стиль. Рассматриваются возможности современных инструментов, в частности нейроинтерфейсов, для оптимизации когнитивной нагрузки.

Ключевые слова
электронное обучение, индивидуализация, когнитивный стиль, когнитивная нагрузка, нейроинтерфейсы

_______

Irina B. Gotskaya
Doctor of Pedagogical Sciences, Professor of the Computer technology and e-learning Department, Institute of Computer Science and Technological Education, Al.Herzen State Pedagogical University of Russia, St. Petersburg; Professor of the Program Engineering and Computer Technics Faculty, Saint-Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, St. Petersburg
iringot@mail.ru

Stanislav A. Sivinskiy
Postgraduate of the Faculty of Software Engineering and Computer Systems, Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, St. Petersburg
stanislav_sivin@mail.ru

To the problem of individualization of e-learning

Abstract
The article analyzes the approaches to the individualization of e-learning, flexible configuration of electronic courses on individual cognitive style. The possibilities of modern tools, in particular neural interfaces, to optimize cognitive load are considered.

Key words
e-learning, individualization, cognitive style, cognitive load, neural interfaces

______

Развитие электронного обучения и дистанционных образовательных технологий выявило дополнительные возможности для индивидуализации обучения на основе предоставления обучающимся выбора индивидуального образовательного маршрута и его тьюторского сопровождения. Однако потенциал индивидуализации заложен не только в инструментах организации учебного процесса в рамках электронного обучения или использования дистанционных образовательных технологий (выбор методов, способов освоения учебного содержания), но и в методике проектирования электронного учебного курса, а также в гибкой настройке самого электронного учебного курса на психологические особенности восприятия, переработки и запоминания учебной информации, т.е. на когнитивный стиль обучаемого.

Понятие «когнитивный стиль» впервые начинает появляться в трудах американских психологов в 50-х годах 20-го века, и применяется «для объяснения некоторых индивидуальных различий в способах выполнения когнитивных заданий» [1]. В когнитивной психологии [2] когнитивные стили классифицируются по разным основаниям (особенности восприятия, принятия решений, образования понятий, проблемного мышления и т.д.). Рассмотрим характеристики когнитивных стилей, которые представляют наибольший интерес применительно к разработке учебных электронных курсов.

Полезависимость-поленезависимость – зависимость обучающегося от целого, сниженную способность к анализу составных объектов на составляющие, в противоположность поленезависимому, где обучающийся более склонен к анализу, чем синтезу. Импульсивность-рефлексивность – индивидуальная способность обучающегося в когнитивном темпе восприятия и обработки информации. Ригидный-гибкий познавательный контроль – индивидуальная способность обучающегося к продуктивной учебной деятельности и трудности смены типа обработки информации в условии когнитивного конфликта. Аналитичность-синтетичность – когнитивный стиль, при котором определяется организация обучающимся понятийного опыта и уровня понятийной дифференциации. Например, «аналитичность соотносится с более низкими показателями непроизвольного и произвольного запоминания, низким темпом обучаемости и низкой учебной успеваемостью. Когда синтетический стиль мышления способствует пунктуальности и точности» [2].

Для определения когнитивного стиля используются специально разработанный диагностический инструментарий, например, метод Уиткина «Включенные фигуры» [7] и метод Ильина Е.П. «Теппинг-тест» (полезависимость-поленезависимость) [8]; метод Дж. Кагана «Сравнение похожих рисунков» (импульсивность-рефлексивность) [9]; тест словесно-цветовой интерференции Струпа, методика свободных ассоциаций (ригидный-гибкий познавательный контроль) [6], методика свободной сортировки Гарднера (аналитичность-синтетичность) [6].

Другой не менее важной характеристикой является когнитивная нагрузка, теория которой разработана в трудах нейрофизиолога Джона Свеллера. Согласно данной теории существует взаимодействие между рабочей и долговременной памятью человека. При организации любого учебного процесса, в том числе и в рамках электронного обучения, необходимо учитывать, как хранится информация, и какая информация уже присутствует в долговременной памяти, а также объем информации, который может обрабатывать обучающийся в рабочей памяти. Следует отметить, что когнитивная нагрузка для эксперта и обучающегося (имеющего, например, пробелы в знаниях) будет различной.

Различают внутреннюю, внешнюю и уместную когнитивные нагрузки: внутренняя когнитивная нагрузка – это уровень сложности учебного содержания, предоставляемого обучающемуся для освоения; внешняя когнитивная нагрузка – способ предоставления учебного содержания, а также применимые процедуры обучения; уместная (релевантная) когнитивная нагрузка - это оптимальный уровень когнитивной нагрузки, позволяющий плавно и без перегрузок осваивать учебное содержание. Уровень когнитивной нагрузки также во многом зависит от приоритетного канала восприятия информации (аудиал, визуал, кинестетик, смешанный), индивидуального для каждого обучающегося. Когнитивная нагрузка является, например, существенной для оптимизации юзабилити и конверсии сайтов. При проектировании электронного курса нужно стремиться к оптимизации когнитивной нагрузке, т.е. избегать информационной перегрузки учебного содержания, в том числе и гиперссылок, мультимедиа и т.д.

При проектировании электронных курсов несомненно необходимо также учитывать клиповое мышление, которое большинство исследователей считают характерным не только для современной молодежи, подростков и детей, представителей так называемого «поколения Z», но и для людей среднего возраста. Будучи порождением информационной эпохи, клиповое мышление рассматривают как защитную реакцию на постоянно увеличивающийся объем информационных перегрузок со стороны средств массовой информации, Интернета, в том числе социальных сетей и т.д.

Таким образом, при проектировании электронного учебного курса необходимо учитывать все аспекты особенностей восприятия, переработки и запоминания учебной информации для создания уместной (релевантной) когнитивной нагрузки для обучающихся.

На практике для определения когнитивного стиля применяют психологический инструментарий, однако его использование зачастую может давать ошибочные результаты: многое зависит от внимательности самого респондента и точной интерпретации им выполняемых заданий. Это создает проблему адекватной настройки уже разработанного электронного учебного курса на обучающегося.

Наиболее точным может оказаться использование современных полезных инструментов для регистрации физиологических параметров (пульса-пульсометры, движения глаз-айтрекеры и активности головного мозга-нейроинтерфейсы).

Наиболее перспективными в этом направлении являются нейроинтерфейсы – это системы, созданные для организации протокола обмена данными между мозгом и компьютерной системой. Области применения нейроинтерфейсов очень различны от военных и медицинских, до образовательных целей [3,4]. В основе использование нейроинтерфейсов лежит процесс регистрации электрической активности головного мозга (электроэнцефалограммы (ЭЭГ)). Примерами нейроинтерфейсов являются:

Измерения физиологических параметров обучающегося в перспективе поможет не только с достаточно высокой точностью идентифицировать обучаемого [5], но и будет способствовать решению проблем настройки на индивидуальный когнитивный стиль и обеспечения уместной (релевантной) когнитивной нагрузки для каждого обучающегося, что позволит перейти от индивидуализации к адаптивному электронному обучению.

Литература

Егорова М.С. Проблема зависимости-независимости от поля и возможность ее исследования в генетике поведения URL: http://www.voppsy.ru/issues/1981/814/814161.htm [дата обращения: 18.05.2019].
Прыгин Г.С. Особенности проявления когнитивного стиля «Аналитичность - синтетичность» в типологии субъектной регуляции // Изв. Сарат. ун-та Нов. сер. Сер. Акмеология образования. Психология развития. 2016. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-proyavleniya-kognitivnogo-stilya-analitichnost-sintetichnost-v-tipologii-subektnoy-regulyatsii [дата обращения: 18.05.2019].
Каждому школьнику по большому брату URL: https://stimul.online/articles/sreda/kazhdomu-shkolniku-po-bolshomu-bratu/ [дата обращения: 18.05.2019]
Brainco wants to improve China’s education with a brain-machine interface wearable URL: https://technode.com/2017/01/17/brainco-wants-to-improve-chinas-education-with-a-brain-machine-interface-wearable/ [дата обращения: 18.05.2019]
Лямин А.В., Череповская Е.Н. Экспериментальные исследования биометрической идентификации пользователей на основе данных айтрекера tobiix2-30 // Информационно-управляющие системы. 2015. №5 (78). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnye-issledovaniya-biometricheskoy-identifikatsii-polzovateley-na-osnove-dannyh-aytrekera-tobiix2-30 [дата обращения: 19.05.2019].
Тест Струпа. Методика словесно-цветовой интерференции// PSYCHOJOURNAL. RU Научно-популярный психологический портал. URL: https://psychojournal.ru/tests/674-test-strupa-metodika-slovesno-cvetovoy-interferencii.html [дата обращения: 19.05.2019].
Witkin, H.A., Oltman, P.K., Raskin, E., & Karp, S. A manual for the embedded figures test. California: Consulting Psychologists Press, 1971.
Ильин Е.П. Психофизиология состояний человека. – СПб.: Питер, 2005. – 412 с.
Kagan J. Reflection-impulsivity: The generality and dynamics of conceptual tempo // J. of Abnorm. Psychology. 1966. V.71. P. 17–24.
Gardner R. et al. Cognitive control of differentiation in the perception of persons and objects // Percept. and Motor Skills. 1968. Vol. 26. P. 311–330.

Рекомендовано к публикации:
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

Literature

Egorova M.S. Problema zavisimosti-nezavisimosti ot polya i vozmozhnost' ee issledovaniya v genetike povedeniya URL: http://www.voppsy.ru/issues/1981/814/814161.htm [data obrashcheniya: 18.05.2019].
Prygin G.S. Osobennosti proyavleniya kognitivnogo stilya «Analitichnost' - sintetichnost'» v tipologii sub"ektnoj regulyacii // Izv. Sarat. un-ta Nov. ser. Ser. Akmeologiya obrazovaniya. Psihologiya razvitiya. 2016. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-proyavleniya-kognitivnogo-stilya-analitichnost-sintetichnost-v-tipologii-subektnoy-regulyatsii [data obrashcheniya: 18.05.2019].
Kazhdomu shkol'niku po bol'shomu bratu URL: https://stimul.online/articles/sreda/kazhdomu-shkolniku-po-bolshomu-bratu/ [data obrashcheniya: 18.05.2019]
Brainco wants to improve China’s education with a brain-machine interface wearable URL: https://technode.com/2017/01/17/brainco-wants-to-improve-chinas-education-with-a-brain-machine-interface-wearable/ [data obrashcheniya: 18.05.2019]
Lyamin A.V., CHerepovskaya E.N. Eksperimental'nye issledovaniya biometricheskoj identifikacii pol'zovatelej na osnove dannyh ajtrekera tobiix2-30 // Informacionno-upravlyayushchie sistemy. 2015. №5 (78). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnye-issledovaniya-biometricheskoy-identifikatsii-polzovateley-na-osnove-dannyh-aytrekera-tobiix2-30 [data obrashcheniya: 19.05.2019].
Test Strupa. Metodika slovesno-cvetovoj interferencii// PSYCHOJOURNAL. RU Nauchno-populyarnyj psihologicheskij portal. URL: https://psychojournal.ru/tests/674-test-strupa-metodika-slovesno-cvetovoy-interferencii.html [data obrashcheniya: 19.05.2019].
Witkin, H.A., Oltman, P.K., Raskin, E., & Karp, S. A manual for the embedded figures test. California: Consulting Psychologists Press, 1971.
Il'in E.P. Psihofiziologiya sostoyanij cheloveka. – SPb.: Piter, 2005. – 412 s.
Kagan J. Reflection-impulsivity: The generality and dynamics of conceptual tempo // J. of Abnorm. Psychology. 1966. V.71. P. 17–24.
Gardner R. et al. Cognitive control of differentiation in the perception of persons and objects // Percept. and Motor Skills. 1968. Vol. 26. P. 311–330.