Визуальные дидактические регулятивы как инструменты учебной деятельности: развитие и прикладные аспекты

Введение. Конкуренция в области критических знаний и технологий предполагает эффективность и интеллектуальной деятельности, и средств ее поддержки в науке, производстве и образовании. Такие наглядные средства, образованные понятийными и графическими элементами, как концепт-карты, фреймы, структурно-логические схемы и тому подобное, способствуют теоретическому анализу и обобщению сформированных образов и представлений у обучающегося субъекта. По мере их развития акцент смещается с функции наглядности на функцию организации деятельности. На смену термину «наглядность», связанному с начальными образами восприятия и представления, приходит термин «регулятив», акцентирующий внимание на организации дальнейшей деятельности обучающегося субъекта. Гипотеза предполагает целесообразность развития понятийно-графических средств наглядности в форме визуальных дидактических регулятивов, которые являются предметом исследования.

Цель исследования - обсуждение проблемы создания дидактических регулятивов для учебной деятельности; изучение развития понятийно-графических средств наглядности и факторов улучшения их функциональности; прогнозирование развития средств данного типа на основе визуализации логико-смыслового моделирования знаний; уточнение терминологии и прикладных аспектов; экспериментальная апробация в условиях дистанционного обучения.

Методология и методики исследования. Методология исследования базируется на дидактическом принципе наглядности, который относится к ведущим и необходим для перехода в процессе познания от чувственного восприятия к абстрактному мышлению, способствует соединению абстрактности мышления с наглядностью преподавания. Методология исследования также опирается на метод логико-смыслового моделирования знаний и следующие критерии исследования понятийно-графических средств наглядности: применение когнитивных принципов представления знаний; использование универсальных учебных действий анализа для преобразования знаний; удобство графической организации содержания. Методика формирования дидактических регулятивов включала визуальное представление результатов логико-смыслового моделирования знаний с помощью универсальных учебных действий и координатно-матричной графики. Методика экспериментальной апробации регулятивов в дистанционном обучении предусматривала участие студентов четырех специальностей и преподавателей университета; включала анкетирование студентов; освоение, проектирование и использование дидактических регулятивов по теме экспериментальных занятий.

Результаты исследования и научная новизна. Поиск в базах научных документов РАО, электронной научной библиотеки, международных базах данных Scopus и WOS, в сети Интернет показал явную недостаточность исследований и разработок в области цифровой дидактики, в частности дидактических регулятивов понятийно-графического типа. Установлено, что основной причиной развития понятийно-графических средств наглядности является усложнение решаемых задач в науке, производстве и образовании. Продемонстрировано, что улучшение функциональности понятийно-графических средств объясняется применением принципов когнитивно-визуального представления знаний и метода логико-смыслового моделирования. Спрогнозированы и сформированы базовые структуры регулятивов; уточнена терминология подхода к исследованию; рассмотрено применение предложенных средств в качестве инструментов учебной и проектной деятельности, интерфейсов компьютерных обучающих программ.

Практическая значимость. Благодаря функциональности визуальные дидактические регулятивы расширяют потенциал наглядности и дополняют инструменты педагога и обучающегося; регулятивы могут быть использованы в технологиях обучения, исследовательской деятельности и проектировании, при создании компьютерных обучающих программ.

1. Воевода Е. В. Цифровая дидактика: технологии и практики // Профессиональный дискурс и общение. 2020. № 2 (2). C. 89-94. DOI: 10.24833/2687-0126-2020-2-2-89-94

2. Штейнберг В. Э., Манько Н. Н. Современный дидактический регулятив: теория и технология // Отечественная и зарубежная педагогика. 2019. Т. 1. № 5 (62). С. 160-183. DOI: 10.24411/2224-0772-2019-10038

3. Субботин М. М. О логико-смысловом моделировании управленческих решений // Научное управление обществом. Москва: Мысль, 1980, Вып. 13. С. 23-24.

4. Sowa J. F. Semantic Networks // Encyclopedia of Artificial Intelligence. Vol. 2. John New York: Wiley & Sons, Inc., 1992. 1792 p. Available from: http://www.jfsowa.com/pubs/semnet.htm (date of access: 19.05.2020).

5. Clark C. Best tools and practices for concept mapping. Australia: University of Notre Dame, 2011. Available from: https://ltlatnd.wordpress.com/2011/05/10/best-tools-and-practices-for-concept-apping (date of access: 19.05.2020).

6. Mazzucc S., Betit E. P., Bunting J., Tabak R. CPWR R2P Concept Mapping Report. 2019. 21 p. Available from: https://www.cpwr.com/wp-content/uploads/publications/RR2019-concept-apping.pdf (date of access: 19.05.2020).

7. Bauman A. Concept Maps: Active Learning Assessment Tool in a Strategic Management Capstone Class // College Teaching. 2018. № 66. P. 4. DOI: 10.1080/87567555.2018.1501656

8. Conceigao S. C. O., Samuel A., Biniecki S. M. Y. Using concept mapping as a tool for conducting research: An analysis of three approaches // Cogent Social Sciences. 2017. № 3 (1). P. 1404753. DOI: 10.1080/23311886.2017.1404753

9. Minsky M. A Framework for Representing Knowledge // The Psychology of Computer Vision. New York (U.S.A.): McGraw-Hill, 1975. Available from: https://courses.media.mit.edu/2004spring/mas966/Minsky%201974%20Framework%20for%20knowledge.pdf (date of access: 19.05.2020).

10. Safar A. H., Jafer Y. and Alqadir M. Mind Maps as Facilitative Tools in Science Education // College Student Journal. 2014. № 48 (4). P. 629-647. Available from: https://eric.ed.gov/?id=EJ1095565 (date of access: 19.05.2020).

11. Erdem A. Mind Maps as a Lifelong Learning Tool // Universal Journal of Educational Research. 2017. № 5 (12A). P. 1-7. DOI: 10.13189/ujer.2017.051301

12. Jones B. D., Ruff C., Snyder J. D., Petrich B. and Koonce C. The Effects of Mind Mapping Activities on Students’ Motivation // International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning. 2012. № 1 (6). Article 5. P. 16. Available from: https://digitalcom-mons.georgiasouthern.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1314&context=ij-sotl (date of access: 19.05.2020).

13. Stokhof H., de Vries B., Bastiaens T. and Martens R. Using Mind Maps to Make Student Questioning Effective: Learning Outcomes of a Principle-Based Scenario for Teacher Guidance // Research in Science Education. 2020. Vol. 50. P. 203-225. DOI: 10.1007/s11165-017-9686-3

14. Budd J. W. Mind Maps As Classroom Exercises // The Journal of Economic Education. 2004. № 1 (35). P. 35-46. DOI: 10.3200/JECE.35.1.35-46

15. Rudraraju R., Najim L., Gurupur V. P. and Tanik M. M. A learning environment based on knowledge storage and retrieval using concept maps // Proceedings of the IEEE Southeast Con 2014. Lexington, Kentucky, USA, March 2014. P. 1-6. DOI: 10.1109/IIAI-AAI.2014.73

16. Салмина Н. Г. Знак и символ в обучении. Москва: МГУ, 1988. С. 117.

17. Штейнберг В. Э. От наглядности «По Коменскому» - к дидактическим инструментам // Образовательные технологии. 2015. № 3. С. 65-84.

18. Манько Н. Н. Проективная визуализация как причинный механизм дидактико-технологических процессов // Вестник РГГУ. Серия «Психология. Педагогика. Образование». 2013. № 18 (119). С. 185-196.

19. Гурина Р. В., Ларина Т. В. Теоретические основы и реализация фреймового подхода в обучении: монография: в 2 ч. Ч. II. Естественнонаучная область знаний: физика, астрономия, математика / под ред. Р. В. Гуриной. Ульяновск: УлГУ, 2008. 264 с.

20. Неудахина Н. А. Использование средств когнитивной визуализации в подготовке будущих педагогов // Школьные технологии. 2011. № 4. С. 101-107.

21. Рапуто А. Г. Применение концептуальных диаграмм, концепт карт, карт ума и визуальных метафор для визуализации педагогических объектов. [Электрон. ресурс] Режим доступа: http://www.econf.rae.ru/pdf/2010/09/6da37dd313.pdf (дата обращения:21.10.2020).

22. Усольцев А. П., Шамало Т. Н. Наглядность и ее функции в обучении // Педагогическое образование в России. 2016. № 6. С. 107-108.

23. Штейнберг В. Э., Манько Н. Н. Визуальные дидактические регулятивы логико-смыслового типа // Образование и наука. 2017. Том 19. № 9. С. 9-31.

24. Вахидова Л. В., Манько Н. Н., Габитова Э. М., Штейнберг В. Э. Визуализация персонифицированной информационно-образовательной среды // Образовательные технологии. 2018. № 1. С. 34-47.

25. Штейнберг В. Э. К вопросу о защите интеллектуальной собственности научной лаборатории дидактического дизайна // Педагогический журнал Башкортостана. 2012. № 6 (43). С. 89-92.