Метод пирамиды в условиях цифровизации образования

Полный текст

Постановка проблемы. Динамичный рост научно-технического прогресса, интеллектуальные производства, непредсказуемые угрозы определяют необходимость формировать у будущих специалистов адекватные способности и компетенции. Одной из важнейших среди них исследователи считают структурное мышление. Этот вид мышления представляет навык, который позволяет видеть взаимосвязи на всех уровнях, дает возможность разбивать целое на компоненты и из набора элементов создавать целостные структуры и системы. Для его развития Барбарой Минто предложен метод пирамиды [1], который позволяет планировать оптимальный и успешный способ решения проблем бизнес-структур и компаний. В экономическом сообществе метод признан одним из лучших и успешных практик решения бизнес-проблем. Метод пирамиды опирается на принцип МЕСЕ (Мutuаllу Ехсlusivе, Соllесtivеlу Ехhаustivе - взаимно исключающие, совместно исчерпывающие), определяющий процедуру решения проблемы путем создания отдельных непересекающихся вопросов, относящихся к рассматриваемой проблеме [2]. Суть метода заключается в выборе основного вопроса или ситуации, делящихся на ряд проблем и задач, которые далее также разделяются на части до тех пор, пока разбивка не приведет к конкретным решениям. Цифровая трансформация образования высветила ряд серьезных и труднорешаемых проблем, обладающих многофакторными взаимно влияющими характеристиками. В этой связи представляет интерес трансформировать метод пирамиды Б. Минто для решения образовательных проблем. Цель настоящей работы заключается в обосновании применения метода пирамиды для решения некоторых современных образовательных задач и проблем в условиях цифровой трансформации образования. Методология. Несмотря на огромный спектр различных цифровых образовательных ресурсов (Coursera[2], edX[3], Udacity[4], MIT Open Course Ware[5], Khan Academy[6], «Открытое образование»[7], «Лекториум»[8] и др.), их результативность пока имеет очень низкий уровень [3-5]. Одной из причин возникшей ситуации исследователи называют недостаточный уровень самоорганизации обучаемых, их низкий коэффициент soft skills[9]. Обучение, как детей, так и взрослых, особенно в дистанционном формате, требует специальных подходов организации деятельности. К примеру, Российская электронная школа (РЭШ), Московская электронная школа (МЭШ) и другие содержат в себе разработки по школьным дисциплинам, построенные в соответствии со школьной программой и отвечающие требованиям классно-урочной системы. Однако анализ подобных цифровых образовательных ресурсов и сервисов для организации учебного процесса школ в дистанционной форме показал необходимость построения курсов с использованием адаптивных и интерактивных заданий, с ролью полноценного самоучителя с обратной связью [6]. Электронные курсы должны держать внимание участника активным, поддерживать и усиливать его мотивацию. При их разработке важно учитывать когнитивные особенности нового «цифрового» поколения [7; 8]. Представляется необходимым создавать учебный контент и организовывать занятия в разных форматах, близких по «духу» к развлекательным видео в YouTube, постам в социальных сетях или просто записям известных блогеров [9]. Современный интернет позволяет не только удержать внимание посетителя сайта столько времени, сколько требуется заказчику, но и заставить действовать его по сценарию заказчика. Разработчики интернет-контента привлекают внимание пользователей путем обозначения проблемы, обострения проблемы, показа надежды на ее разрешение и, наконец, демонстрации решения проблемы[10]. Очевидно, что подобный подход следует использовать при создании образовательного контента. Внимание и мотив к познанию можно повысить с помощью некоторых инструментов и техник: визуализации посредством когнитивных схем и карт; небольших порций учебного контента; вопросного формата учебного материала [10]. Вопросный способ обучения для современных школьников становится привычным - у них сформированы умения поиска информации путем запросов в поисковых системах заголовков к постам, сформулированных в проблемной форме. В настоящее время требования работодателей к подготовке современных специалистов уже содержат когнитивные и интеллектуальные компетенции [11; 12]. По мнению многих ученых наиболее востребованным качеством специалиста будущего является структурное мышление [1; 2]. В одной из крупнейших и успешных компаний МсКinsеу & Соmраnу процесс решения проблемы начинается с составления структурированных схем, которые помогают составить карту для исследований и анализа [2]. Структурированные схемы, как правило, составляют в виде дерева вопросов, на которые нужно ответить, чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу. Каждый вопрос, возникший в связи со схемой, обычно можно разбить на подвопросы, и их, в свою очередь, тоже. Эта визуализированная последовательность вопросов и подвопросов позволяет сформировать гипотезу и создает «дорожную карту» анализа проблемы. Дерево вопросов также позволяет очень быстро исключить тупиковые ветви в ходе анализа, так как ответ на любой вопрос сразу же отсекает ложные пути. Решая проблемы, многие пытаются исследовать все возможные аспекты, однако это долгий и не всегда результативный способ, ведь нет необходимости исследовать все факторы одинаково глубоко. Способность «срезать» с дерева лишние ветви, чтобы сосредоточиться на важных, дает хороший шанс найти оптимальный и эффективный вариант решения проблемы [2]. Принцип МЕСЕ и метод пирамиды могут быть полезно использованы для решения многих образовательных проблем, в частности в построении современного учебного контента, методах диагностики знаний, оценках и мониторинге качества образовательных сред и систем. Результаты и обсуждение. В первую очередь метод пирамиды удобно использовать для создания перевернутых учебных ресурсов [13]. Примеры построения дерева вопросов по некоторым отдельным темам школьного курса математики, созданные студентами, приведены на рис. 1-2. Untitled (3).jpg Рис. 1. Дерево вопросов по теме «Линейные уравнения», алгебра 7 класс Untitled (4).jpg Figure 1. Question tree on the topic “Linear equations,” algebra grade 7 Рис. 2. Дерево вопросов по теме «Объем геометрических фигур» Изображение выглядит как текст Автоматически созданное описание Figure 2. Question tree on the topic “The volume of geometric shapes” Рис5.JPG Рис4_1.JPG Рис. 3. Ветви дерева вопросов по теме «Тригонометрические функции» fif4_0.JPG fig4_1.JPG Figure 3. Branches of the tree of questions on the topic “Trigonometric functions” Рис. 4. Информационный фрагмент ответа на вопрос «Как выглядит график функции sin(x)?»Рис6.png Figure 4. Informational fragment of the answer to the question “What does the graph of the sin(x) function look like?”fig6.png Полное дерево вопросов учебной темы может достигать больших размеров. В частности, по теме «Тригонометрические функции», разработанное студентами дерево содержит 375 веток. Некоторые ветки дерева показаны на рис. 3. Оконечные вопросы завершаются представлением ответов в виде ментальных карт, схем, формул, пояснений и пр. Например, на рис. 4 показан фрагмент информационного блока для одного из вопросов (как выглядит график функции sin(x)?) ветки дерева «Графики тригонометрических функций». Заключение. Метод пирамиды и принцип МЕСЕ успешно применяются при решении экономических проблем, в проектировании дорожных карт развития бизнеса, способствуют развитию структурного мышления. Трансформация этого метода для образовательных целей позволяет в систематичном и структурированном виде решать ряд организационно-методических и учебных проблем. При использовании этого метода для разработки учебного контента предлагается создавать пирамидальное дерево знаний по двум сценариям: 1) «сверху - вниз» - разрабатывается традиционная древовидная уровневая структура тематического планирования учебного курса, затем для всех тем и подтем формулируются вопросы, ответы на которые будут отражать их учебное содержание; 2) «снизу - вверх» - формируются элементарные вопросы к конкретным задачам и учебным ситуациям, затем их кластеризуют в укрупненные вопросы, которые также обобщаются в основополагающие вопросы тем и учебного курса в целом. Вовлечение самих студентов в процесс создания вопросных деревьев знаний позволяет им приобрести навык использования метода пирамиды и развивает у них структурное мышление. Метод пирамиды облегчает процесс создания цифровых образовательных ресурсов, в максимальной степени соответствующих особенностям современного поколения и удовлетворяющих принципам персонификации обучения. Эти ресурсы представляют перевернутый формат учебного контента, наиболее пригодный для самостоятельного домашнего обучения. Известно, что успешное выполнение студентом курсовых и дипломных работ во много зависит от понятных и четких заданий и предписаний научного руководителя. Совместная разработка дорожной карты научных исследований с использованием метода пирамиды облегчает понимание и результативное выполнение студентом задач научной работы. Успешный пример применения метода пирамиды связан с организацией и проведением лекций и семинаров. Классические лекции в условиях наличия презентаций и электронных источников уже во многом не устраивают как студента, так и преподавателя. Метод пирамиды может позволить сменить стратегию обучения путем переструктурирования учебного материала. К примеру, в качестве эксперимента лекции по некоторым темам курсов «Теоретические основы информатики», «История информатики» проводились следующим образом: вначале студенты выбирали вопросы из предлагаемого вопросного дерева знаний курса и большинством голосов решали, на каком уровне (по сложности и объему) они хотели бы получить на них ответы. Лекции с подобным «демократическим» характером показали более высокую активность и заинтересованность слушателей, большую степень обратной связи с лектором. Метод пирамиды довольно четко структурирует диагностику знаний обучающих, если по вопросно-задачному дереву составлять контрольные вопросы и тесты. По сути, сам вопросный формат тематического содержания курса определяет диагностический инструментарий. Для многих мониторинговых и оценочных процедур, имеющих критериально-показательный характер, метод пирамиды может оказать высокую эффективность. К примеру, при оценке качества цифровых образовательных ресурсов, цифровых образовательных сред и т. п., удачное построение дерева вопросов позволит экспертам объективно давать ответы на них. Суммирующие оценки экспертных ответов по всем веткам «пирамиды вопросов» позволяют не только в целом дать характеристику оцениваемого объекта, но и диагностировать качества отдельных его частей и компонент. Таким образом, приведенные примеры применения метода пирамиды в образовании позволяют утверждать о его высоких дидактических свойствах. Метод пирамиды в определенных условиях представляет эффективную педагогическую технологию.

Об авторах

Николай Инсебович Пак

Красноярский государственный педагогический университет имени В.П. Астафьева

Email: koliapak@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2105-8861

доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики и информационных технологий в образовании

Российская Федерация, 660049, Красноярск, ул. Ады Лебедевой, д. 89

Дарья Александровна Бархатова

Красноярский государственный педагогический университет имени В.П. Астафьева

Email: darry@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5121-7419

кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры информатики и информационных технологий в образовании

Российская Федерация, 660049, Красноярск, ул. Ады Лебедевой, д. 89

Людмила Борисовна Хегай

Красноярский государственный педагогический университет имени В.П. Астафьева

Автор, ответственный за переписку.
Email: hegail@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4163-9436

кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры информатики и информационных технологий в образовании

Российская Федерация, 660049, Красноярск, ул. Ады Лебедевой, д. 89

Список литературы