Что такое адаптивное обучение?

Суть адаптивного обучения в создании гибкой и главное саморегулируемой образовательной программы, которая может изменяться в зависимости от индивидуальных особенностей учащегося.

Концепция адаптивного обучения чаще всего используется для создания интерактивных онлайн курсов, которые помогают студентам самостоятельно осваивать ту или иную область знаний. Хотя использовать адаптивные технологии возможно и во время очных занятий.

В основе адаптивного обучения находятся разумные (intelligent) адаптивные системы, состоящие из четырех компонентов: (1) экспертная модель; (2) пользовательский интерфейс; (3) коммуникационные стратегии и (4) модель учащегося. Адаптация происходит за счет мониторинга и сравнения модели учащегося с моделью эксперта, а так же за счет выбор наиболее подходящей коммуникативной стратегии для данной модели учащегося.

Экспертная модель - учебные материалы и ресурсы, а также логика обучения и иерархия образовательных результатов, созданные экспертами. В современных адаптационных системах данный компонент представлен в виде концептуальных карт (concept map) экспертов. Концептуальные карты - это способ организации знаний, информации и основных понятий. Основная особенность концептуальных карт заключается в визуализации основных понятий предметной области и главное отношений между ними.

В процесс обучения учащийся создает свои собственную карту предметной области и совершенствуют её до уровня карты экспертов. Карты экспертов отличаются большим кол-вом используемых понятий, более сложными отношениями между ними, а также более сложной структурой самой карты в целом. Контент - учебные материалы и ресурсы - подбираются экспертами, исходя из обозначенных образовательных результатов и созданной концептуальной карты.

Пользовательский интерфейс - это программа, с помощью которой ученик проходит обучение и взаимодействует с разумной адаптивной системой.

Модель учащегося - это информация о пользователе, учитывая которую система адаптирует образовательный контент под учащегося, например, выбирает предпочитаемый тип информации, уровень сложности преподаваемого материала. Системы могут учитывать следующие характеристики учащегося:

• (1) когнитивный стиль,
• (2) настроение,
• (3) уровень знаний,
• (4) интересы и образовательные цели,
• (5) взаимодействие с программой (клики, время посещения страницы и др.)
• (6) предпочитаемое время обучения (утро, день, вечер)

1. Составление иерархии целей образовательной программы.

*Адаптивные образовательные программы могут быть использованы для внеаудиторного обучения. Что позволяет педагогам уже не тратить время на разъяснение материала, а приступить к деятельности, которая позволит студентам научиться работать с новыми знаниями, переносить их в другие контексты и создавать на основе них что-то новое. Таким образом такие адаптивные образовательные программы направлены на достижение базисных целей - «научиться припомнить» и «научиться понимать» (по таксономии Блума) или на достижение уровня отношений (по таксономии Solo).

2. Составление карты понятий. В новом городе человек использует карту, которая помогает добраться до необходимой цели по намеченному маршруту и не позволяет потеряться. Со временем карта города "вырисовывается" в памяти человека, и для нахождения пути уже не требуется. А также человек уже может сам "заполнять" пустые места в свой карте, ориентируясь на основные улицы, дороги и достопримечательности. В предметной области также может быть своя карта. Чем лучше проработана карта слушателя, тем меньше ощущение "кажется, что я ничего не знаю, хоть все и прочитал" в конце курса или особенно перед экзаменом. Карта структурирует информацию и превращает ее во взаимосвязанные элементы знаний, а не в сумму вызубренных фактов и определений. Если иерархия целей программы отвечает на вопрос "куда хотим прийти?", то карта понятий помогает сориентироваться и ответить на вопрос "как мы до туда дойдем?».Карта понятий отображает (1) ключевые понятия предметной области, (2) связи между эти понятиями и (3) тип связи между понятиями и строится по типу интеллект-карт на основе иерархии целей;.

• Определите ключевые понятия вашей предметной области, необходимые для достижения ведущих целей
• Установите связи между ними
• Определите понятия, усвоить которые необходимо, чтобы разобраться в ключевых понятиях (основываясь на подцелях курса)
• Добавьте их на карту и укажите связи
• Посмотрите на карту целиком, измените при необходимоти

Еще про составление карты понятий можно послушать в третьем видео про четырёхкомпонентную педагогическую модель. Они правда называются тут "ментальные модели".

3. Составление тематических блоков (занятий).

• На основе иерархии целей выделите те части карты понятий, которые учащиеся будут изучать за один урок

Картинка для примера (не могу вспомнить, в какой статье нашла):

4. Создание единиц контента, представленных в трех форматах: текст, аудио, видео или другой визуальный материал (инфографика).

• На основе выделенных тематических блоков напишите обучающий текст, прочитав который учащиеся достигнут соответствующих подцелей и освоят указанные понятия.
• Оценить примерное время, необходимое на усвоение темы
• Для каждого понятия, изучаемого в рамках тематического блока, создайте дополнительные единицы контента: (1) пример; (2) более простой и подробный разъясняющий текст)
• Отдельно создайте единицу контента, рассказывающую простым языком про основные понятия курса, то есть обзор курса или введение.
• Определите примерное время, необходимое для освоения одной единицы
• Определите элемента текста для визуалицаии и если возможно опишите возможный вариант визуалиции (инфогафика, схемы).

5. Создание сценария учащегося. Куда двигаться учащемуся по карте понятий и тематическим блокам, если он плохо и хорошо усвоил материал.

• зона доступа - определите, к каким тематическим блокам может перейти студенты, после успешного прохождения предыдущего (обычно это ближайшие к тематическому блоку зоны на карте понятий)
• вес единицы усвоения - определите, какие (1) темы необходимо обязательно изучать последовательно (для усвоения темы №2 необходимо пройти тему №1). Определите, какие темы можно проходить параллельно (например, тема №1 и тема №2 равнозначны и неважно, какая из тем будет усвоена первой)

Еще одна картинка без указания источника (ай-ай-ай, надеюсь, что она из литературы, указанной ниже)

1. Создание обратной связи - тестовые вопросы с обратной связью для каждого понятия, которые помогут (а) определить изначальный уровень знаний студента и помогут (б) определить, что осталось непонятным после прохождения занятия (тематический блок).

• для каждого понятия, рассматриваемого в курсе, составьте тестовые вопросы с вариантами ответов.
• Рекомендую изучить оценивание с помощью концептуальных карт:

- Anohina, A., Graudina, V., & Grundspenkis, J. (2007). Using concept maps in adaptive knowledge assessment. In Advances in Information Systems Development (pp. 469-479). Springer, Boston, MA.
- Anohina-Naumeca, A., Grundspenkis, J., & Strautmane, M. (2011). The concept map-based assessment system: functional capabilities, evolution, and experimental results. International Journal of Continuing Engineering Education and Life Long Learning, 21(4), 308-327.

Литература:

1. Hou, M., & Fidopiastis, C. (2017). A generic framework of intelligent adaptive learning systems: from learning effectiveness to training transfer, 1–18. http://doi.org/10.1080/1463922X.2016.1166405
2. Cocea, M., & Magoulas, G. D. (2015). Participatory Learner Modelling Design: A methodology for iterative learner models development. Information Sciences, 321(C), 48–70. http://doi.org/10.1016/j.ins.2015.05.032
3. Punnarumol Т. (2014). Ubiquitous Learning Environment: Smart Learning Platform with Multi-Agent Architecture. Wireless Pers Commun,76, 627–641. http://doi.org/10.1007/s11277-014-1730-2
4. Ocepek, U., Bosnić, Z., Šerbec, I. N., & Rugelj, J. (2013). Exploring the relation between learning style models and preferred multimedia types. Computers & Education, 69(C), 343–355. http://doi.org/10.1016/j.compedu.2013.07.029
5. Kim, J., Lee, A., & Ryu, H. (2013). Personality and its effects on learning performance: Design guidelines for an adaptive e-learning system based on a user model. International Journal of Industrial Ergonomics, 43(5), 450–461. http://doi.org/10.1016/j.ergon.2013.03.001
6. Chang, T.-Y., & Ke, Y.-R. (2013). A personalized e-course composition based on a genetic algorithm with forcing legality in an adaptive learning system. Journal of Network and Computer Applications, 36(1), 533–542. http://doi.org/10.1016/j.jnca.2012.04.002
7. Perez-Rodriguez, R., Anido-Rifon, M. C.-R. L., & Llamas-Nistal, M. (2010). Execution Model and Authoring Middleware Enabling Dynamic Adaptation in Educational Scenarios Scripted with PoEML. Journal of Universal Computer Science, 16(19), 2821–2840.
8. Triantafillou, E., Pomportsis, A., & Demetriadis, S. (2003). The design and the formative evaluation of an adaptive educational system based on cognitive styles. Computers & Education, 41(1), 87–103. http://doi.org/10.1016/S0360-1315(03)00031-9