Адаптивные образовательные системы как инструмент реализации концепций социально-педагогического проектирования

Вестник Российского нового университета

Серия «Человек в современном мире», выпуск 4 за 2024 год

Ефремова Ирина Владимировна старший преподаватель кафедры первых иностранных языков факультета экономических и социальных наук, Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ, Москва. Сфера научных интересов: персонализированное образование, языковое обучение в вузах. Автор более 10 опубликованных научных работ. SPIN-код: 9152-7122, AuthorID: 1262886.

Вве де ние

В современном образовании требования к эффективности, гибкости и индивидуализации обучения становятся все более значимыми. Для успешной реализации современных концепций социально-педагогического проектирования необходимо обратить внимание на инновационные технологии, в том числе на адаптивные образовательные системы (далее – АОС). Эти системы не только отражают современные тенденции цифровизации образования, но и предоставляют уникальные возможности для персонализации иоптимизации учебного процесса.

Акту аль ность исследования определяется тем, что, несмотря на сильные тенденции к гуманизации и дифференциации образования, отраженные в национальных програм-махи государственных стандартах, механизмы достижения обозначенных в них целей слабо разработаны. Тем не менее технические достижения последних лет предлагают новые решения назревшей проблемы. АОС способствуют созданию образовательной среды, в которой учебные материалы и методики подстраиваются под потребности каждого обучающегося, что ведет к повышению качества образования и адаптации учебного процесса к современным вызовам образовательной среды.

К настоящему времени сложилось несколько моделей образовательной среды. В данной статье была выбрана эколо го-лич- ност ная мо дель, принципы которой были впервые сформулированы В.А. Ясвиным [1]. Данная модель основывается на теории возможностей Дж. Гибсона [2]. Согласно этой теории среда воспринимается как набор возможностей, которые могут содействовать или препятствовать удовлетворению потребностей человека. Возможности определяются как характеристиками окружающей среды, так и индивидуальными особенностями самого человека. АОС позволяют индивидуализировать обучение, учитывая стили обучения и уровни компетенций каждого учащегося, тем самым создавая необходимый набор возможностей для реализации личности. Следует отметить, что данная образовательная среда также опосредована и психологически безопасна, что «может способствовать повышению не только удовлетворенности всех участников образовательного процесса, но и повышению его эффективности» [3, с.63].

В данной статье будут рассмотрены перспективы и потенциал использования АОС как средства реализации современных концепций социально-педагогического проектирования. Будет проанализировано, как адаптивные системы способствуют повышению эффективности обучения, поддерживают принципы гибкости и индивидуализации в образовании, а также содействуют созданию образовательной среды, способствующей максимальному развитию способностей каждого учащегося.

Адаптивные образовательные системы как инструмент реализации концепций 15 социально-педагогического проектирования 15

Цели и за да чи

Цель дан но го ис сле до ва ния – проанализировать научные подходы к исследованию АОС как средств реализации концепций социально-педагогического проектирования.

В рамках данного исследования ставятся следующие за да чи :

• •    определить актуальные концепции социально-педагогического проектирования вРоссии;

• •    проанализировать и определить актуальные подходы применения АОС для реализации данных концепций;

• •    выявить ограничения использования АОС и предложить пути устранения данных ограничений путем доработки существующих моделей.

Ме то ды ис сле до ва ния

В ходе работы над данной статьей были выявлены актуальные концепции социально-педагогического проектирования на основании Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 N 273-ФЗ1 и нацпроекта «Об-разование»2, которые определяют политику развития и цели образования в Российской Федерации. Был проведен логический анализ связей между концепциями социальнопедагогического проектирования и теорией АОС с целью определения возможностей оптимизации образовательного процесса. Качественный анализ исследований российских и зарубежных ученых в области эффек- тивности применения АОС выявил недостатки современных адаптивных решений, и были предложены варианты устранения данных недостатков путем доработки и усовершенствования существующих адаптивных моделей.

В последние годы наблюдается стремительное развитие искусственного интеллекта (далее – ИИ) и его интеграция в адаптивные образовательные системы. Данный процесс привел к трансформации концепции и функциональности адаптивных систем обучения. С учетом актуальности темы и динамики технологического развития, в рамках данного исследования приоритет был отдан исследованиям, проведенным за последние три года, чтобы выявить наиболее актуальные тенденции и достижения вобласти применения АОС.

Ре зуль та ты

Возможно сти АОС в оп тими за ции обра зо ва тель ного про цес са

В настоящий момент в образовательной системе России происходит переход от устаревших методов обучения к инновационным подходам, которые обозначены в новых образовательных стандартах, Федеральном законе «Об образовании в Российской Федерации», а также поддерживаются нацпроектом «Образование», главным постулатом которого является «обеспечение возможности самореализации и развития талантов»3. Данные инновационные подходы ориентированы на развитие коммуникативных

16 Вестник Российского нового университета

16 Серия «Человек в современном мире», выпуск 4 за 2024 год

и когнитивных способностей, поощрение самообразования и непрерывного обучения.

Из анализа целей образования в РФ на основе на вышеуказанных документов следует вывод, что российское образование в ближайшие годы будет базироваться на четырех тенденциях: гума ни за ции, диф фе-рен циа ции, инклю зив но сти и цифро ви за ции .

Эти тенденции должны стать основой для разработки образовательных систем и методик обучения. Важно синхронизировать содержание и методы обучения, а также создать подходящую образовательную среду для эффективной реализации образовательных целей [4].

Выполнение данных задач невозможно без четкой постановки цели образования и понимания социокультурных условий и потребностей обучающихся. Со ци аль-но-пе да го ги че ское про ек тиро ва ние фокусируется на создании подходящих условий и организации деятельности различных социальных учреждений. Его целью является разработка структур, способствующих развитию потенциала общества и личности, обеспечивая всестороннее иполное развитие личности и успешную самореализацию во благо общества.

Для достижения целей социально-педагогического проектирования необходимо создание образовательной среды, позволяющей субъектам проектирования наиболее полно раскрыть свои способности.

АОС позволяет создать такую образовательную среду, которая базируется на современных компьютерных технологиях для персонализированного управления представлением обучающего материала, проведения тестирования и организации навигации. Индивидуальный учебный материал создается автоматически, учитывая уникальные потребности каждого ученика из имеющихся ресурсов.

Ряд исследователей, таких как П. Бруси-ловский[5; 6], И.П.Норенков[7], Г.В.Ры-бина [8], Л.А. Растригин, сделали значительный вклад в изучение адаптивного обучения и разработку соответствующих программных решений. Их исследования представляют собой неоценимый, но исключительно теоретический вклад в исследование создания этой новой образовательной среды. В последнее время предпринимаются активные попытки внедрить данные теоретические решения в практику преподавания различных дисциплин, преимущественно в среднем специальном и высшем образовании. Новое программное обеспечение и развитие технологий задали новый вектор исследований, ориентированных на предоставление клиент-ориентированных решений, готовых к внедрению в образовательных организациях.

Предполагается, что благодаря программе «Научно-технологическое развитие Российской Федерации»1, рассчитанной до 2030 года, будет обеспечено «широкое внедрение онлайн-технологий в систему высшего образования за счет создания и развития платформенных, сервисных и интеграционных решений».

Исследования в области адаптивного обучения показали эффективность использования адаптивных систем. Одним из первых экспериментов по внедрению адаптивной системы провел Аризонский государственный университет, разработав и апробировав свою адаптивную программу изучения мате-

Адаптивные образовательные системы как инструмент реализации концепций 17 социально-педагогического проектирования 17

матики Knewton1. Результаты эксперимента показывают, что успеваемость студентов повысилась на 18 %,а количество студентов, отчисленных с курса, упал на 47 % [9].

Другим примером успешного применения адаптивной платформы можно считать австралийский стартап Smart Sparrow. Студенты получали непрерывно улучшающиеся учебные материалы для изучения базовых концепций, при этом применялась технология эффективной адаптивной коррекции их неверных представлений. Согласно проведенным исследованиям, это привело к значительному снижению уровня неуспеваемости с 31 % до 7 %, а также к увеличению числа студентов, получивших высший балл («отлично»), с 12 % до 26 % [10].

Роль АОС в гума ни за ции обра зо ва ния

Гуманизация образования заключается в признании ценности каждого человека как личности, развитии его потенциала и уважении его индивидуальности.

АОС обеспечивают гибкость в обучении, позволяя учащимся выбирать темп, способ и содержание образовательного процесса согласно их потребностям. Это способствует созданию комфортной обучающей среды, где каждый ученик может развиваться в соответствии с собственными темпами и стилем обучения.

Несмотря на несомненную эффективность адаптивных систем, можно ли говорить о том, что они являются действительно персонализированными? В.П. Добрица и Е.И. Горюшкин [11] отмечают, что большинство из используемых на данный момент систем при первоначальной настройке и тестировании не учитывают психотип обучающегося. Включение этого фактора в алгоритм адаптации позволило бы более точно подбирать стиль представления тео- ретического и практического материала, учитывая индивидуальные особенности восприятия информации. Это подтверждается исследованием коллег из Тайваня [12], которое показало, что стиль обучения не влияет на результаты обученности студентов. Однако адаптация учебного процесса в соответствии со стилем обучения значительно улучшает эффективность обучения сточки зрения времени обучения.

Современные технологии имеют возможность работы с Big Data, благодаря которым они собирают данные о каждом обучающемся, чтобы оценить уровень его способностей. На основе полученной информации ИИ создает и автоматически настраивает индивидуальный маршрут обучения, который постоянно адаптируется к прогрессу обучающегося. Такой уровень адаптации, несомненно, улучшит персонализацию имеющихся систем.

Стоит также отметить, что в рамках личностно-ориентированного подхода, принятого в современном образовании, студент должен оставаться центральным элементом системы обучения. Нейронные сети способны создать персонализированную обратную связь, которая учитывает его личные достижения, трудности и успехи. Такой подход может способствовать более глубокому пониманию студентами своих сильных и слабых сторон, что, в свою очередь, позволит им оптимизировать свой учебный процесс вбудущем.

Персонализации обучения также будет способствовать внедрение в адаптивные системы чат-ботов, которые на данный момент недостаточно интегрированы всуще-ствующие модели, несмотря на огромный потенциал. Чат-бот на базе ИИ вступает в диалог, учитывая текущий уровень подго-

18 Вестник Российского нового университета

18 Серия «Человек в современном мире», выпуск 4 за 2024 год

товки пользователя, и генерирует ответы на основе слов пользователя, что делает общение более естественным. После завершения диалога чат-бот способен объяснить, почему ответ был неверным или правильным, а также предоставить дополнительные примеры и подробные объяснения. Эта функция обеспечивает необходимую обратную связь и способствует достижению лучших результатов вобучении.

Роль АОС в диф ферен циа ции обра зо ва ния

Персонализированный и дифференцированный подходы в образовании – это cхожие, но не идентичные концепции. Персонализированный подход фокусируется на индивидуальных потребностях каждого ученика. Он предполагает создание индивидуальных планов обучения, учитывая интересы, темп и стиль обучения учащегося.

Дифференцированный подход фокусируется на предложении учебного материала в различных форматах и на разных уровнях сложности, чтобы удовлетворить потребности учащихся с различными уровнями подготовки.

АОС могут играть ключевую роль в дифференциации образования, позволяя учителям адаптировать учебный материал, методики обучения и оценочные критерии в зависимости от уровня исходных знаний каждого учащегося.

Больших успехов в разработке адаптивной модели с высоким уровнем дифференциации достигли российские разработчики совместного проекта НИТУ «МИСиС» и Томского университета систем управления и радиоэлектроники. Во многом этого удалось достичь путем включения в адаптивную модель такого параметра, как скорость забывания информации. Этот параметр индивидуален и определяет количество повторений, необходимых для перехода информа- ции в долговременную память. Этот подход способствует не только глубокому усвоению знаний, но и их закреплению в долгосрочной памяти, атакже формированию устойчивых навыков. Он также развивает метаког-нитивные способности, помогая учащимся осознавать свои собственные процессы обучения иэффективнее управлять ими[13].

М.А. Филина [14] также отмечает, что адаптивное обучение должно подразумевать динамическую дифференциацию учебного процесса, основанную на анализе данных о прогрессе обучающихся. При этом учитываются как индивидуальные характеристики студента на начальном этапе обучения, так и данные, полученные в режиме реального времени. Данный аспект пока недостаточно реализован в адаптивных моделях, поэтому нам видится целесообразным расширение возможностей формативного оценивания (formative assessment) по отдельным микротемам.

Представляют интерес также исследования в области эффективности дифференциации информации в рамках адаптивного курса. Неоднозначный результат был получен Альбасете и Ванленом [15]. Они исследовали влияние адаптивного обучения на основании предыдущих знаний и обнаружили, что студенты с более низким уровнем предыдущих знаний показали большее улучшение. Однако З. Оун [16] обнаружил, что хотя в среде адаптивного обучения студенты прогрессируют независимо от их предыдущих знаний, разница значительна только для студентов с более высоким уровнем предыдущих знаний. Следует заметить, что эти эксперименты не являются эквивалентными. Но в любом случае противоречие свидетельствует о том, что эксперименты и их результаты следует тщательно анализировать перед экстраполяцией, поскольку системы, анализ данных и контексты могут значительно различаться.

Адаптивные образовательные системы как инструмент реализации концепций 19 социально-педагогического проектирования 19

Реали за ция кон цеп ции инклю зив но го обра зо ва ния через АОС

Инклюзия подразумевает вовлечение каждого учащегося с помощью подходящей образовательной программы, соответствующей их способностям, удовлетворение индивидуальных образовательных потребностей и обеспечение специальных условий.

Инклюзивное образование представляет собой процесс развития общего образования, который стремится обеспечить доступность образования для всех, учитывая разнообразные потребности учащихся, включая людей с особыми потребностями.

Инклюзия, понимаемая как увеличение участия всех граждан в обществе, особенно тех, кто сталкивается с физическими трудностями, предполагает разработку конкретных решений для обеспечения равных возможностей участия в академической и общественной жизни каждому человеку.

Используя АОС в рамках инклюзивного образования, образовательные учреждения могут создать пространство, где каждый ученик получает возможность развиваться с учетом своих уникальных потребностей, что является ключевым аспектом концепции равных образовательных возможностей для всех.

Следует, однако, учитывать, что адаптивные модели, основывающиеся на ИИ, могут быть «предвзятыми» [17]. Предвзятость ИИ может быть объяснена несколькими факторами, работающими как в тандеме, так и независимо друг от друга. Во-первых, это неполные или нерепрезентативные данные. Если данные, на которых обучается ИИ, не отражают реальное разнообразие мира, то ИИ будет «учиться» на неполной картине и, следовательно, демонстрировать предвзятость в своих решениях. Во-вторых, иногда имеет место предвзятость алгоритма, который может быть неспособен учесть все важные факторы. Например, алгоритм, который использует только баллы вступительных экзаменов для прогнозирования успеха в университете, может не учитывать такие факторы, как социальный статус или доступ к качественному образованию, которые могут влиять на успеваемость. Не следует забывать и о человеческом факторе. Разработчики ИИ могут неосознанно включать свои личные предубеждения в процесс создания алгоритма. Также выбор неправильных метрик для оценки модели может привести к оптимизации модели для определенных групп, игнорируя интересы других.

Алгоритмическую предвзятость необходимо смягчить, чтобы обеспечить справедливость, беспристрастность и инклюзивность впроцессе обучения.

АОС в усло виях цифро ви за ции обра зо ва ния

АОС и цифровизация образования тесно взаимосвязаны и вместе могут оказать значительное воздействие на современное образование. Цифровизация образования, то есть интеграция современных технологий и цифровых решений в учебный процесс, открывает новые возможности для реализации адаптивных методик обучения.

В рамках цифровизации образования АОС выступают не только средством, но и целью обучения [18]. Развитие цифровой грамотности тесно связано с обучением навыкам работы с ИИ. Важно не только понять основные принципы работы ИИ, но и освоить его возможности и ограничения. Ключевыми аспектами являются развитие критического мышления и этического подхода к использованию ИИ.

За клю че ние

Таким образом, можно сделать вывод, что, несмотря на существующие недостатки современных адаптивных образовательных систем, они имеют большой потенциал

20 Вестник Российского нового университета

20 Серия «Человек в современном мире», выпуск 4 за 2024 год

в обеспечении образовательной среды, которая соответствует целям социально-педагогического проектирования в Российской Федерации.

Исходя из проведенного анализа можно утверждать, что АОС уже являются неотъемлемой частью современного образования, способствуя повышению эффективности обучения, улучшению результативности и вовлеченности учащихся. Новейшие технологические достижения, такие как возможность работы с большими данными, использование ИИ и чат-ботов, а также создание клиент-ориентированных решений, готовых для применения в образовательных организациях, делают АОС привлекательным решением для модернизации и актуализации образования. Дальнейшие исследования в этой области помогут более полно раскрыть потенциал АОС в реализации современных концепций социально-педагогического проектирования и создании образовательной среды, отвечающей потребностям всех групп обучающихся.