Дидактический потенциал виртуальной образовательной среды
На правах рукописи
Лубков Роман Владимирович
ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ВИРТУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Самара – 2007
Работа выполнена в Самарском государственном педагогическом
университете
| Научный руководитель | доктор педагогических наук, профессор Пугач Валерий Исаакович |
| Официальные оппоненты: | доктор педагогических наук, профессор Абросимов Александр Григорьевич; |
| доктор педагогических наук, профессор Фишман Лев Исаакович | |
| Ведущая организация | Институт содержания и методов обучения Российской академии образования |
Защита диссертации состоится 27 марта 2007 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д.212.216.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора/кандидата педагогических наук при ГОУ ВПО «Самарский государственный педагогический университет» по адресу: 443099, г. Самара, ул. М.Горького, 65/67.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного педагогического университета.
Автореферат разослан « __17_» февраля 2007 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат педагогических наук, доцент 
Л.В.Вершинина
Общая характеристика работы
Актуальность исследования. Стремительные изменения в обществе, вызванные развитием информационно-коммуникационных технологий, ставят перед системой образования сложную задачу формирования новой образовательной среды, способной обеспечить качественную подготовку современных специалистов. Среди категорий дидактики понятие «образовательная среда» занимает особое место. Его содержание динамично, носит исторически обусловленный характер, интерпретируется и трактуется в психолого-педагогических исследованиях неоднозначно. Однако общим исходным пунктом при определении термина «образовательная среда» служит представление об образовательной среде как о совокупности условий, возможностей формирования и развития личности обучаемого в рамках того или иного социального и пространственно-предметного окружения (В.А.Ясвин и др.).
С этой точки зрения, проблема образовательной среды, а, точнее, вопрос о том, какой она должна быть – это далеко не новая научная проблема.
Различные аспекты данной проблемы представлены в отечественных и зарубежных психолого-педагогических исследованиях, как классических (Я.А.Коменский, Я.Корчак, Д.Ж.Локк, П.Ф.Лесгафт, Ж.Ж.Руссо, И.Г.Песталоцци и др.), так и современных (А.Г.Абросимов, В.П.Беспалько, Е.А.Ракитина, В.А.Ясвин и др.).
Бурное развитие информационных и коммуникационных технологий, их широкое применение в образовательной практике в конце XX – начале XXI века сделало необычайно актуальной проблематику, связанную с взаимодействием закрытых образовательных систем и социального окружения. Это обстоятельство нашло свое отражение в развитии современного философского дискурса о виртуальной реальности (А.Бюль, М.Вэйнстейн, Д.В.Иванов, Д.Ланье, А.Крокер и др.); в возникновении футурологических концепций – теорий информационного общества (С.Алтром, Д.Белл, Ж.Бодияр, Э.Гиденс и др.); в разработке проблем построения автоматизированных обучающих систем; в применении информационных и коммуникационных технологий в образовании; в организации систем открытого и дистанционного образования (А.А.Андреев, Н.В.Апатова, А.Г.Гейн, Б.С.Гершунский, А.П.Ершов, Е.И.Машбиц, Е.С.Полат, И.В.Роберт, Э.Г.Скибицкий и др.).
В этих и других работах раскрываются широкие возможности, связанные с применением информационных и коммуникационных технологий, посвященные организации качественного массового профессионального образования, проблеме реализации концепции непрерывного образования (перехода от «образования на всю жизнь» к «образованию на протяжении всей жизни»), практическому воплощению личностно-ориентированной образовательной парадигмы.
В этой связи особую актуальность приобретает задача научно обоснованного определения виртуальной образовательной среды и конкретизации путей, в рамках которых возможно эффективное использование информационных и коммуникационных технологий в образовательных системах.
Одним из таких путей является создание виртуальной образовательной среды – открытой системы, в рамках которой на основе применения технологий виртуальной реальности обеспечивается эффективное интерактивное самообучение в образовательном процессе. Несмотря на то, что виртуальная образовательная среда становится все более значимым социокультурным феноменом реальной действительности, ее дидактический потенциал остается недостаточно раскрытым. Наличие противоречия между запросами образовательной практики в эффективной образовательной среде и состоянием научного знания о ней определило проблему данного диссертационного исследования.
В теоретическом плане это проблема разработки векторной модели виртуальной образовательной среды. В практическом плане – определение путей оптимального применения технологий виртуальной реальности в образовании.
Объект исследования – виртуальная образовательная среда.
Предмет исследования – теоретические основания моделирования виртуальной образовательной среды.
Цель исследования – выявление дидактического потенциала виртуальной образовательной среды.
Гипотеза исследования. В условиях виртуализации социума XXI века применение технологий виртуальной реальности в образовании способно привести к появлению виртуальной образовательной среды, в рамках которой возможна непрерывная самореализация и саморазвитие свободной, активной и творческой личности при соблюдении следующих условий:
- при организации и функционировании образовательных систем на базе технологий виртуальной реальности будут реализованы открытость и «масштабируемость» этих систем, интегративность и адаптируемость технологий;
- в образовательном процессе будет преобладать интерактивное самообучение при наличии постоянной обратной связи в системе «обучающий – обучающийся»;
- организация самостоятельной работы будет направлена на развитие навыков творчества, познавательной активности и системности мышления субъектов учения;
- будет обеспечена природосообразность обучения (за счет соблюдения приоритета учения перед преподаванием; доминирования деятельностного типа учения; организации самостоятельной учебной деятельности; повышения мотивации обучения при помощи использования современных средств комплексного представления и манипулирования аудиовизуальной информацией; повышения уровня эмоционального восприятия информации и формирования умений реализовывать разнообразные формы самостоятельной деятельности по обработке информации);
- технологии виртуальной реальности будут обеспечивать движение студента от одного результата к другому, создавая при этом положительный эмоциональный фон образовательного процесса.
Задачи исследования:
- Обосновать положения гуманитарного дискурса о виртуальной реальности и выявить дидактический потенциал технологий виртуальной реальности.
- На основе историко-функционального анализа эволюции образовательных сред конкретизировать сущность понятия «виртуальная образовательная среда».
- Разработать параметры векторной модели виртуальной образовательной среды.
- На основе построенной модели определить дидактический потенциал виртуальной образовательной среды.
- Определить педагогические условия реализации дидактического потенциала виртуальной образовательной среды.
Положения, выносимые на защиту:
- Развитие информационных и коммуникационных технологий предопределяет интенсивную виртуализацию общества в XXI веке – замещение реальности ее симуляцией/образом, не обязательно с помощью компьютерной техники, но непременно с применением логики виртуальной реальности. При этом характерными чертами названной реальности выступают нематериальность воздействия, условность параметров, эфемерность, а ее основополагающими свойствами – порожденность, актуальность, автономность, интерактивность. За счет интерактивности виртуальная реальность способна взаимодействовать со всеми другими реальностями, в том числе и с порождающей реальностью, как онтологически независимая от них.
- Дидактический потенциал технологий виртуальной реальности определяется возможностью их использования для организации учебного процесса в соответствии с личностно-ориентированной образовательной парадигмой. Применение технологий виртуальной реальности в образовании позволяет осуществить переход от рассеянного автоматического циклического управления учением к направленному, интенсифицировать учебный процесс, значительно активизировать познавательную деятельность обучающихся за счет повышения ее стимулирующей составляющей, создать уникальные возможности формирования самостоятельного критического мышления и интеллектуального развития личности.
- Применение технологий виртуальной реальности в образовании порождает виртуальную образовательную среду, характеризующуюся определенной универсальностью образовательных технологий, их «масштабируемостью», независимостью от пространственно-временных параметров. Организационно-педагогическими условиями реализации дидактического потенциала виртуальной образовательной среды в контексте самореализации и саморазвития свободной, активной и творческой личности выступают: организация и функционирование образовательных систем на базе технологий виртуальной реальности в соответствии с принципами открытости, «масштабируемости», интегративности и адаптируемости; преобладание в образовательном процессе интерактивного самообучения с постоянной обратной связью в системе «обучающий – обучающийся»; направленность организации самостоятельной работы на развитие навыков творчества и познавательной активности субъектов учения; природосообразность обучения; положительный эмоциональный фон образовательного процесса.
- Результаты векторного моделирования виртуальной образовательной среды, соотнесенные с оценкой студентов высшей школы, свидетельствуют о том, что виртуальная образовательная среда – типично творческая среда, в которой субъекту учения присущи: высокая мотивация, позитивный и оптимистический настрой, активность в освоении и преобразовании окружающего мира, высокая самооценка, открытость, а также свобода суждений и поступков.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- выявлен дидактический потенциал технологий виртуальной реальности (он определяется активным вовлечением пользователя в человеко-машинное взаимодействие, предоставляя уникальные возможности телесной репрезентации в искусственных мирах; порождением виртуальных образов в человеке, что дает возможность педагогу работать с более глубокими психическими реальностями в виде образов второго порядка; эффективным средством общения, особенно при передаче информации в тех случаях, когда словесное описание общей структуры оказывается недостаточным; эффективным средством, имитирующим среду для отработки умений и навыков в различных ситуациях, которые возможны в будущей профессиональной деятельности; фундаментализацией отражения причинно-следственных связей функционирования объектов в виртуальных моделях; возможностью осуществлять взаимодействие с объектами или процессами, находящими свое отображение на экране, реализация которых в реальности невозможна);
- конкретизирована сущность понятия «виртуальная образовательная среда» (открытая система, в рамках которой на основе применения технологий виртуальной реальности обеспечивается эффективное интерактивное самообучение в образовательном процессе);
- разработаны векторные модели виртуальной образовательной среды в параметрах: «свобода – зависимость», «природосообразное –природонесообразное обучение», «активность – пассивность», «высокая эффективность массового обучения – низкая эффективность массового обучения»);
- определен дидактический потенциал виртуальной образовательной среды (он определяется личностно-ориентированной образовательной парадигмой; интерактивностью; повышенным уровнем учебной мотивации; доминированием деятельностного типа учения; природосообразностью обучения; доминированием индивидуализированных методик и траекторий преподавания; направленностью на развитие навыков творчества, познавательной активности и системности мышления субъектов учения; положительным эмоциональным фоном; непрерывной самореализацией и саморазвитием свободной, активной личности);
- определены педагогические условия реализации дидактического потенциала виртуальной образовательной среды (организация и функционирование образовательных систем на базе технологий виртуальной реальности в соответствии с принципами открытости, «масштабируемости», интегративности и адаптируемости; преобладание в образовательном процессе интерактивного самообучения при наличии постоянной обратной связи в системе «обучающий – обучающийся»; направленность организации самостоятельной работы на развитие навыков творчества, познавательной активности и системности мышления субъектов учения; природосообразность обучения; положительный эмоциональный фон образовательного процесса).
Теоретическая значимость исследования. Результаты исследования обогащают научное представление о сущности понятия «виртуальная образовательная среда», раскрывают содержание и пути реализации дидактического потенциала технологий виртуальной реальности, позволяют разрабатывать новые подходы к организации и оценке образовательного процесса с применением информационных и коммуникационных технологий; расширяют научные представления о содержании возможных последствий виртуализации образования.
Практическая значимость исследования. Результаты исследования способствуют определению эффективных методов применения технологий виртуальной реальности в образовательных системах. Разработанная методика векторного моделирования виртуальной образовательной среды, а также диагностический инструментарий, позволяющий выявить взгляды и отношение студентов к дидактическим возможностям виртуальной образовательной среды, входят в ряд реальных предпосылок гуманизации современного образования.
Для выполнения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретические (изучение и анализ научной литературы в области психологии, педагогики, системного анализа и информационных технологий; исследование проблемы на основе методологии системного подхода, математического моделирования); экспериментальные (изучение и обобщение педагогического опыта, анкетирование).
Методологическими и теоретическими основами исследования служат: психологические теории развития личности (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн и др.); теория обучения (Ю.К.Бабанский, В.И.Загвязинский, И.Я.Лернер, М.И.Махмутов и др.) и концепции личностно-ориентированного образования (Н.А.Алексеев, В.В.Сериков, И.С.Якиманская и др.); теория открытых систем (Н.Н.Моисеев, Г.Хакен, и др.); теория моделирования учебного процесса (Ю.К.Бабанский, М.В.Кларин, Е.И.Машбиц, В.А.Ясвин и др.); теории использования современных информационных технологий в обучении (В.П.Беспалько, Н.А.Гейн, Б.С.Гершунский, В.П.Зинченко, И.В.Роберт, Э.Г.Скибицкий, и др.); концепции практического использования информационно-коммуникационных технологий для развития творческих методов обучения (Ю.Г.Репьев, Е.С.Полат, В.П.Тихомиров, А.В.Хуторской и др.) и формирования информационной среды учебных заведений (А.А.Андреев, И.Г.Захарова, В.А.Ясвин и др.).
Базой для проведения эмпирического исследования явились: Самарский государственный аэрокосмический университет (СГАУ); отделение «Информатики» института математики, физики и информатики Самарского государственного педагогического университета (СГПУ); институт иностранных языков СГПУ отделение «Английского языка»; факультет иностранных языков Самарского филиала Университета Российской академии образования (СФ УРАО); факультет начального образования СГПУ, (специальность «Педагогика и методика начального образования с дополнительной специальностью»).
Основные этапы исследования. Исследование проводилось в течение 2004-2007 гг. и предусматривало два этапа.
На первом этапе (2004-2005 гг.) проводилось изучение научной и учебно-методической литературы, определялись основные подходы к изучению темы диссертационного исследования, анализировался и обобщался отечественный и зарубежный опыт по организации виртуальных образовательных сред в образовательной системе. На данном этапе была также обоснована актуальность и практическая значимость проблемы исследования, разработан понятийный аппарат и сформулирована рабочая гипотеза.
На втором этапе (2005-2007 гг.) был проведен опрос студентов, проводились анализ и интерпретация полученных данных, обрабатывался материал исследования, осуществлялся анализ дидактического потенциала виртуальной образовательной среды. На данном этапе также происходило теоретическое осмысление работы, проделанной на предыдущих этапах и написание текста диссертации.
Апробация материалов исследования. Основные положения диссертационного исследования излагались и обсуждались на следующих научно-практических конференциях: «VI Международная научно-практическая конференция. Проблемы образования в современной России и на постсоветском пространстве» (Пенза, 2005); «Международная научно-практическая конференция. Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики. Часть 2» (Екатеринбург, 2005); «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» (Москва, 2006). Диссертация обсуждалась на заседании кафедры информатики и вычислительной техники Самарского государственного педагогического университета.
Структура диссертации соответствует логике исследования и состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (199 наименований), приложения; содержит 29 рисунков, 2 таблицы. Общий объем диссертации 165 страниц.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования; определяются его объект, предмет, цель; характеризуется степень разработанности проблемы исследования; формулируются его гипотеза, задачи, основные положения, выносимые на защиту; раскрываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; представлены методологические основы, методы, этапы исследования.
В первой главе «Виртуальная образовательная среда как категория дидактики» анализируется гуманитарный дискурс о виртуальной реальности, выявляется дидактический потенциал технологий виртуальной реальности, осуществляется историко-функциональный анализ генезиса виртуальной образовательной среды.
Во второй главе «Виртуальная образовательная среда как дидактическая система интерактивного самообучения» осуществляется построение логико-математической модели виртуальной образовательной среды, позволяющей с определенной степенью адекватности оценить ее дидактический потенциал как типичной творческой среды саморазвития свободной, активной личности обучаемого. Обосновывается тезис о том, что в виртуальной образовательной среде возможно практическое воплощение дидактических принципов природосообразности и эффективности обучения. Представлены результаты анкетирования, подтверждающие сформулированные в диссертации теоретические положения.
В заключении обобщены результаты исследования, констатируется выполнение поставленных задач, формулируются основные выводы, подтверждающие гипотезу и положения, выносимые на защиту.
В приложении приведена анкета «Перспективы обучения в виртуальной образовательной среде».
Основное содержание работы
Осознание того, что многие современные тенденции развития человеческой цивилизации предопределяются прогрессом в разработке новых информационных и коммуникационных технологий, которые уже сегодня способны служить инструментом создания множества «виртуальных миров», актуализирует гуманитарный дискурс по проблеме виртуальной реальности.
В современной научной литературе насчитывается множество различных интерпретаций понятия «виртуальная реальность». Считается, что термин «виртуальная реальность» (virtual reality) в его современной интерпретации в конце 80-х годов ХХ века ввел в научный оборот Д.Ланье – один из известных деятелей киберкультуры.
Не исключено, что современное значение прилагательного виртуальный (от позднелатинского virtualis – возможный, такой, который может или должен проявиться при определенных условиях) восходит к средневековой философии. Истоки виртуалистики современные философы видят в трудах средневековых философов: Ф.Аквинского, С.Брабантского, Н.Кузанского, но, обозначая близость своей позиции схоластической философии, они отмечают и существенные различия.
Так, в частности, идея виртуальности рассматривается как принципиально новая для европейской культуры парадигма мышления, фиксирующая сложность устройства мира, в отличие от идеи ньютонианской простоты, на которой зиждется современная европейская культура. Полагают, что виртуальная реальность продуцируется активностью какой-либо другой реальности, внешней по отношению к ней. В этом смысле она рассматривается как искусственная, сотворенная, порожденная. Виртуальная реальность существует актуально, только «здесь и теперь», только пока активна порождающая реальность. В виртуальной реальности свое время, пространство и законы существования. В виртуальной реальности для человека, в ней находящегося, нет внеположного прошлого и будущего, и в этом смысле она автономна. Виртуальная реальность может взаимодействовать со всеми другими реальностями, в том числе и с порождающей, как онтологически независимая от них. С этой точки зрения, виртуальная реальность интерактивна.
Проблема виртуальной реальности изучается не только в философии, но и в других науках, причем различия обнаруживаются как в трактовке самого термина, так и в определении его истории и сферы применения.
В социологии виртуализация определяется как новый тип отчуждения человека от собственной плоти в процессе пользования компьютерами и превращения его в объект, подпитывающий виртуальный капитал (М.Вэйнстейн, А.Крокер). По мнению социолога Д.В.Иванова, в качестве универсальных свойств виртуальной реальности выступают такие характеристики, как нематериальность воздействия, условность параметров, эфемерность. С его точки зрения, о виртуализации применительно к обществу можно говорить постольку, поскольку общество становится похожим на виртуальную реальность, т.е. может описываться с помощью тех же характеристик. Виртуализация в таком случае – это любое замещение реальности ее симуляцией/образом, не обязательно с помощью компьютерной техники, но непременно с применением логики виртуальной реальности. При этом считается, что социальное содержание виртуализации – симуляция институционального строя общества – первично по отношению к содержанию техническому. Иными словами, не компьютеризация жизни виртуализирует общество, а виртуализация общества компьютеризирует жизнь.
Анализ многочисленных трактовок термина «виртуальная реальность» в научной литературе позволяет констатировать наличие двух основных подходов к интерпретации данного понятия. В рамках первого из них виртуальная реальность никоим образом не связывается с развитием информационных и коммуникационных технологий. Например, виртуальная реальность, трактуемая в широком смысле, предстает как любые измененные состояния сознания: психотический или шизофренический параноидальный бред, наркотическое или алкогольное опьянение, гипнотическое состояние, изменение восприятия мира под действием наркоза и т.д. В соответствии со вторым подходом, виртуальная реальность неразрывно ассоциируется с компьютерными технологиями и даже рассматривается как их частный случай. Определяемое, таким образом, в узком смысле понятие «виртуальная реальность» – это те игровые или необходимые с технической точки зрения «искусственные реальности», которые возникают благодаря воздействию компьютера на сознание (когда, например, на человека надевают «электронные очки» и «электронные перчатки»). В этом случае сознание погружается в некий выдуманный, сконструированный мир, в котором человек может двигаться, видеть, слышать и осязать виртуально. При таком подходе виртуальная реальность определяется как искусственно созданная компьютерными средствами среда, в которую можно проникать, меняя ее изнутри, наблюдая трансформации и испытывая при этом реальные ощущения. Компьютерная виртуальная реальность рассматривается как выражение глубоких онтологических закономерностей и принципов (Н.А.Носов, М.Ю.Опенков, С.И.Орехов, С.С.Хоружий, У.Купер, М.Хейм и др.). При этом виртуальную реальность отождествляют с чистой потенциальностью (Д.В.Пивоваров); ее располагают между потенциальностью и действительностью (С.С.Хоружий, А.В.Родин); считают, что онтологический статус виртуальной реальности равен статусу реальной жизни (А.В.Васютин).
В этом контексте принципиально важным является понимание того, что под виртуальной реальностью допустимо понимать совокупность информационных и коммуникационных технологий, порождающих интерактивную виртуальную среду, использующую совокупность средств и методов порождения и реализации виртуальных образов для активного взаимодействия с ними и обладающую высоким уровнем достоверности. Виртуальная реальность для человека создается в реальном времени как иллюзия непосредственного вхождения в искусственный (мнимый) мир, сформированный на базе вычислительных и программных средств, и присутствия в нем. Бурное развитие и проникновение технологий виртуальной реальности в различные сферы человеческой деятельности становятся все более и более очевидными. Во многих отношениях виртуальная реальность реальна в большей степени, чем сама действительность, например, в образовании.
Технологии виртуальной реальности, используемые в образовании, правомерно рассматривать как этап в развитии программно-педагогических средств учебного назначения. В ряде исследований на них возлагаются значительные надежды. Полагают, что с помощью технологий виртуальной реальности можно осуществить известную мечту человечества о реализации в рамках массовой образовательной практики разного рода познавательных и творческих процессов. В идеале применение технологий виртуальной реальности может способствовать переходу от рассеянного автоматического циклического управления учением к направленному. За счет интерактивности применение в образовании технологий виртуальной реальности способно интенсифицировать учебный процесс, значительно активизировать познавательную деятельность обучающихся, повысить ее мотивационную составляющую. Широкое использование технологий виртуальной реальности открывает уникальные возможности формирования свободной, активной и творческой личности.
На современном этапе исчерпывающим образом определить дидактические возможности технологий виртуальной реальности не представляется возможным, однако некоторые из них уже просматриваются.
- Технологии виртуальной реальности позволяют:
– формализовать способы порождения виртуальных образов в человеке, что дает возможность педагогу работать с более глубокими психическими реальностями в виде образов второго порядка;
– интенсифицировать учебный процесс, значительно активизировать учебно-познавательную деятельность обучающихся и их мотивацию;
– эффективно осуществлять коммуникативное взаимодействие субъектов образовательного процесса, особенно в тех случаях, когда словесное описание объекта является недостаточным для адекватной передачи информации о нем;
– имитировать различные ситуации (в том числе и те, имитация которых невозможна иными способами: аварийная ситуация в полете, авария на атомной электростанции и др.) для отработки соответствующих умений и навыков;
- Адекватное применение технологий виртуальной реальности в образовательном процессе способно обеспечить:
– реализацию принципа фундаментализации обучения, прежде всего, за счет формально-логического отражения причинно-следственных связей функционирования объектов в виртуальных моделях;
– эффективную самостоятельную работу обучаемых в рамках их интерактивного взаимодействия с распределенными электронными образовательными ресурсами;
– реализацию практико-ориентированного подхода к обучению за счет развития у обучаемых алгоритмических навыков обработки информационных массивов;
– развитие наглядно-образного, наглядно-действенного, интуитивного, творческого, теоретического мышления, а также эффективное формирование навыков анализ, синтеза, абстрагирования и обобщения;
– развитие умений и навыков осуществления деятельности по проектированию предметного мира, осуществления художественной деятельности, созданию абстрактных образов и понятий, предоставляя обучаемому инструмент моделирования изучаемых объектов и явлений как окружающей действительности, так и тех, которые в реальности невоспроизводимы;
– переход от рассеянного управления учением к направленному управлению.
- Применение технологий виртуальной реальности в образовательном процессе открывает широкие возможности решения таких дидактических задач, как дифференциация обучения, организация самостоятельной деятельности по ликвидации пробелов в знаниях, организация совместной деятельности учащихся в малых группах сотрудничества.
В этой связи понятны те перспективы, которые связываются с технологиями виртуальной реальности, априори позволяющими организовать полноценный учебный процесс в соответствии с требованиями современной дидактики.
На протяжении столетий разрабатывались многие педагогические теории (Я.А.Коменский, Ж.Ж.Руссо, И.Г.Песталоцци, Д.Ж.Локк, П.Ф.Лесгафт, Я.Корчак), которые либо находили свое практическое воплощение, либо оставались сугубо умозрительными концепциями, отражающими должное, но отнюдь не возможное. Проведенный в исследовании предельно краткий историко-функциональный анализ этих педагогических теорий позволяет констатировать, что каждая из них так или иначе отражала воззрения их авторов на идеальную образовательную среду. Подчеркнём, что при всем различии взглядов выдающихся европейских педагогов образовательная среда рассматривалась ими как относительно закрытая система, призванная и способная формировать личность обучаемого по заданным образцам.
В рамках развития образовательной практики к настоящему времени сложилась система образования, в массовом порядке порождающая догматическую образовательную среду, отличительной особенностью которой выступает репродуктивный уровень усвоения учащимся определенного набора знаний. Как представляется, такого рода система достигла пика своих возможностей. Косвенным свидетельством тому служат многочисленные попытки исследователей и педагогов-практиков создать творческую образовательную среду в российских инновационных учебных заведениях.
Бурное развитие телекоммуникационных технологий в конце XX – начале XXI веков, предопределившее появление технологий виртуальной реальности, открывающих новые дидактические возможности, поставили на повестку дня вопрос о возможности и необходимости проектирования качественно новой образовательной среды для развития и совершенствования системы образования. В качестве отличительной особенности такой среды многие исследователи называют применение в образовательном процессе технологий дистанционного обучения, позволяющих существенно изменять организацию учебного процесса в соответствии с принципами открытого образования. Образовательная среда в таком понимании естественным образом обогащается теми новыми возможностями, которые дает использование информационно-коммуникационных технологий.
Следует констатировать, что на современном этапе информационные технологии предопределяют как стихийное, так и целенаправленное формирование виртуальной образовательной среды, которую допустимо рассматривать как открытую систему, представляющую взаимосвязь средств новых информационных и коммуникационных технологий, обеспечивающих эффективное обучение при помощи активного, интерактивного взаимодействия всех участников образовательного процесса в соответствии c модифицированными с учетом специфики дидактическими теориями.
Основными свойствами виртуальной образовательной среды выступают: универсальность технологических процессов; интегрируемость в единое целое различных образовательных учреждений; масштабируемость; мобильность пользователей; эффективность, стабильность, доступность, множественность применения, технологичность учебно-методического обеспечения и образовательных технологий.
Виртуальная образовательная среда формируется в ходе создания, освоения и распространения инноваций в сфере образования и представляет собой глобальную систему открытого, гибкого, индивидуализированного знания, непрерывного образования человека в течение всей его жизни. Эта система представляет собой единство новых образовательных технологий и структур, новых методов и приемов преподавания и обучения, новых средств информационно-коммуникационных технологий.
Необходимость оценки дидактического потенциала виртуальной образовательной среды неизбежно предопределяет создание ее модели или моделей.
В условиях виртуализации социума к числу факторов, предопределяющих актуальность построения моделей виртуальной образовательной среды, необходимо отнести следующие.
- Становятся все более очевидными ограниченные возможности классического образования, нацеленного на реализацию принципа разового получения фундаментальных базовых знаний, на основе которых становилась возможной многолетняя профессиональная деятельность обучаемого. В современных условиях запаса полученных знаний на длительный период профессиональной деятельности, как показывает практика, уже оказывается недостаточно. Пути разрешения указанной проблемы в настоящее время концентрируются вокруг концепции «единого образовательного пространства», созданного на базе виртуальных образовательных сред.
- Интенсивное развитие информационных технологий и бурный рост знаний в различных научных областях обусловливают необходимость интеграции изолированных педагогических систем среднего и высшего образования в «единую педагогическую систему просвещения», за счет чего априори возможна реализация личностно-ориентированной образовательной парадигмы, обеспечивающей развитие личности на протяжении всей жизни. Потенциал виртуальных образовательных сред таков, что позволяет обеспечить возможность постоянного совершенствования уровня знаний за счет продолжения или совмещения обучения с профессиональной деятельностью.
В качестве методики построения моделей виртуальной среды нами был избран метод знаково-функционального (векторного) моделирования, предложенный В.А.Ясвиным.
В соответствии с этим методом первая модель строилась как вектор, характеризующий идеальную виртуальную образовательную среду в координатной сетке параметров «свобода – зависимость», «активность – пассивность» обучаемого. При этом «активность» интерпретировалась как наличие у обучаемых таких свойств как инициативность, стремление к чему-либо, упорство в этом стремлении, борьба личности за свои интересы, отстаивание этих интересов. Соответственно, «пассивность» понималась как отсутствие этих свойств. «Свобода» связывалась с независимостью суждений и поступков, свободой выбора, самостоятельностью, внутренним локусом контроля обучаемого, а «зависимость» – с его приспособленчеством, рефлекторностью поведения, внешним локусом контроля.
В результате дидактической интерпретации ответов на систему разработанных нами диагностических вопросов для определения параметров идеальной виртуальной образовательной среды она была типологизирована как типичная творческая среда (рис. 1).
Рис. 1. Векторная модель виртуальной образовательной среды
(в координатах «свобода-зависимость» и «активность-пассивность»)
Образовательный процесс в этой среде предполагает наличие субъекта учения с высокой внутренней мотивированностью учебно-познавательной деятельности, которая осуществляется на эмоциональном подъеме, на фоне позитивного, оптимистического настроения. В творческой среде формируется личность, которой свойственна активность в освоении и преобразовании окружающего мира, высокая самооценка, открытость, а также свобода суждений. Творческая среда характеризуется тем, что в ней происходит саморазвитие свободной и активной личности.
Обучение в виртуальной образовательной среде не может быть ориентировано исключительно на так называемый социальный заказ, формируемый чиновниками от образования, т.к. доминирующим в ней выступает учет индивидуальных потребностей получателей образовательных услуг.
В то же время, следует отметить, что определение дидактического потенциала виртуальной образовательной среды, на наш взгляд, не может быть редуцировано исключительно к определению ее как творческой среды саморазвития свободной и активной личности.
Принципиально важным нам представляется описание упомянутого потенциала в терминах соответствия виртуальной образовательной среды принципам природосообразности и эффективности обучения, реализуемым в рамках дидактической системы интерактивного самообучения и самообразования.
Анализ образовательной практики свидетельствует о постепенном переходе от авторитарного обучения к обучению, ориентированному на организацию, поддержку и стимулирование познавательной деятельности субъекта учения, создание условий для его творческого развития. Условиями такого перехода выступает широкое применение методов активного обучения, признающих приоритет самостоятельной учебной деятельности субъекта учения. Активные методы обучения способствуют подготовке конкурентоспособной личности. Эти и многие другие обстоятельства позволяют говорить о целесообразности моделирования дидактических характеристик виртуальной образовательной среды в координатной сетке параметров «природосообразное обучение – неприродосообразное обучение», «высокая эффективность массового обучения (ВЭМО) – низкая эффективность массового обучения (НЭМО)».
В данной системе координат вектор, описывающий модель идеальной виртуальной образовательной среды, может быть представлен следующим образом (рис. 2).
Рис. 2. Векторная модель виртуальной образовательной среды
(в координатах «природосообразное обучение – неприродосообразное обучение», «высокая эффективность массового обучения – низкая эффективность массового обучения»)
Выявленный, исходя из этой модели, дидактический потенциал виртуальной образовательной среды допускает следующее описание.
В виртуальной образовательной среде субъект учения оказывается полноправным источником и организатором своих знаний, выступает как объект и субъект управления, который планирует, организует и анализирует собственные действия, осуществляя, таким образом, проектную и контрольную функцию рефлексии.
Виртуальная образовательная среда обладает значительным дидактическим потенциалом для организации комфортного опосредованного предъявления учебного материала. Такое предъявление учебного материала в виртуальной образовательной среде выступает необходимым условием организации эффективного учебного процесса. В виртуальной образовательной среде содействие учению может быть организовано согласно индивидуальным траекториям изучения учебного материала, при котором свобода выбора сохраняется за субъектом учения.
Интерактивное самообучение, выступающее доминирующим методом обучения в виртуальной образовательной среде, является одним из основных средств развития продуктивного мышления обучаемых. Этот метод априори позволяет не просто воспроизвести усвоенные знания, а творчески использовать их в процессе формирования важных личностных качеств обучаемых.
Дидактический потенциал виртуальной образовательной среды не ограничивается только новыми возможностями в организации информационного обмена. Погружение в виртуальную образовательную среду открывает субъекту учения возможность воссоздать предлагаемый данной средой образ.
В виртуальной образовательной среде доминирование мыслительного типа учения является очевидным. В виртуальной образовательной среде интерактивность обеспечивается широким использованием средств новых информационных и коммуникационных технологий и выражается в постоянных контактах между всеми субъектами обучения. Интерактивность обеспечивается оперативной обратной связью, а также наличием постоянного контроля за учебной деятельностью субъекта учения, которое придает подлинно обучающий характер всему процессу познания, стимулируя познавательную активность.
Виртуальная образовательная среда, стимулирующая широкое использование в учебном процессе личностно-ориентированных методик, способствует созданию условий для развития способностей к рефлексии, самообучению и самореализации у всех субъектов образовательного процесса.
В виртуальной образовательной среде, в которой реализуется метод интерактивного самообучения, можно достичь гарантий качественного обучения для 80% обучающихся. Это позволяет рассматривать названную среду в качестве перспективной основы системы массового образования. При этом на преподавателя ложится задача по организации целостного образовательного процесса при помощи соответствующих информационно-образовательных технологий, включающего развитие и воспитание субъектов самообучения. В подобных условиях роль субъекта преподавания не только не уменьшается, но и усиливается, принципиально при этом изменяясь. Среди главных задач, подлежащих решению со стороны преподавателей в виртуальной образовательной среде, отметим следующие:
- создание каждым преподавателем адаптированной, глубоко структурированной и особым образом написанной информационно-обучающей среды интерактивного самообучения;
- создание системы внешнего, многоуровневого распределенного контроля, мониторинга за результатами самообучения с оценкой его уровня и качества;
- оказание консультационных услуг и психологической поддержки субъектам в их учении.
Внедрение средств новых информационно-коммуникационных технологий для наглядного представления учебной информации с использованием мультимедиа технологий и доступа к информационно-образовательным ресурсам априори позволяет обеспечить непрерывность виртуального обучения. Свобода выбора плана и методики обучения призваны способствовать раскрытию и выявлению индивидуальных творческих способностей обучаемого.
За счет открытости и гибкости виртуальная образовательная среда способна вовлечь в непрерывный образовательный процесс значительное число обучаемых, причем не только умственно одаренных, но и лиц со средним умственным развитием. Реализация интенсивных форм и методов обучения, в том числе и при организации самостоятельной учебной деятельности в виртуальной образовательной среде, – существенный фактор повышения мотивации к учебно-познавательной деятельности, повышения уровня эмоционального восприятия информации. В виртуальной образовательной среде реализуется совокупность условий, способствующих активному информационному взаимодействию субъектов образовательного процесса, ориентированного на выполнение разнообразных видов самостоятельной (информационно-поисковой, экспериментально-исследовательской, научно-практической) деятельности.
Переходя к описанию результатов опроса студентов, призванного свидетельствовать о корректности сформулированных нами теоретических положений, отметим, что цель данного эмпирического исследования состояла в выявлении взглядов студентов на дидактический потенциал виртуальной образовательной среды. Специфика исследуемой проблематики, имеющей сугубо прогностический характер, принципиально не допускает исчерпывающей проверки в рамках сегодняшней образовательной практики. В то же время, мы исходили из того, что отношение современных студентов к обучению в виртуальной образовательной среде может служить косвенным подтверждением/опровержением изложенных нами положений.
Для выявления взглядов студентов нами была разработана анкета «Перспективы обучения в виртуальной образовательной среде», на вопросы которой в 2006 году дали ответы: студенты Самарского государственного аэрокосмического университета – 75 человек (группа № 1); студенты Института математики, физики и информатики Самарского государственного педагогического университета (СГПУ) – 34 человека (группа № 2); респонденты группы под № 3, в состав которой входили: студенты Института иностранных языков СГПУ – 65 человек; студенты факультета иностранных языков Самарского филиала Университета Российской академии образования – 11 человек; студенты факультета начального образования СГПУ – 11 человек.
Распределение по группам производилось, исходя из следующих гипотез:
- студенты технических вузов (группа № 1) в большей степени готовы к использованию компьютерных технологий в процессе будущей профессиональной деятельности, однако менее осведомлены об их дидактическом потенциале;
- будущие учителя информатики (группа № 2) должны иметь как достаточные педагогические знания, так и владеть навыками использования современных информационно-коммуникационных технологий;
- студенты гуманитарных специальностей (группа № 3), получившие профессиональную подготовку по блоку педагогических дисциплин, не достаточно готовы к применению технологий виртуальной реальности в образовательном процессе.
Анализ результатов анкетирования позволил сделать следующие выводы.
Вне зависимости от специальности, студенты имеют адекватное представление о дидактическом потенциале виртуальной образовательной среды, которое совпадает с сформулированными в настоящем исследовании положениями. При этом студенты высоко оценивают возможность практической реализации личностно-ориентированного обучения в названной среде. На наш взгляд, это обстоятельство следует рассматривать как одно из доказательств психологической готовности и стремления студентов самостоятельно выбирать последовательность изучения учебного материала, траекторию и темп учения.
Результаты анкетирования позволяют сделать вывод о том, что большинство студентов осознают тот факт, что в виртуальной образовательной среде доминирующим неизбежно оказывается метод интерактивного самообучения. Самостоятельное обучение в виртуальной образовательной среде выглядит привлекательным для 62,90% студентов первой группы, 86,70% – второй и 78,30% – третьей. При этом 63,36% респондентов полагают, что использование технологий виртуальной реальности в образовании способно стать существенным фактором повышения его эффективности. 54,20% опрошенных студентов полагают, что в виртуальной образовательной среде реализация деятельностного подхода есть необходимое условие обучения. Более 70% респондентов выразили согласие с тем, что в отличие от традиционных форм обучения, использование в виртуальной образовательной среде активных методов обучения позволяет формировать целостное содержание самостоятельной работы, смещая центр значимости с процесса передачи информации на самостоятельную творческую деятельность.
Студенты всех вузов независимо от специальности достаточно низко оценивают возможность получения «разового» фундаментального образования, способного обеспечить профессиональный рост в течение всей жизни и предоставляемого классическим образованием. Таким образом, студенты признают виртуальную образовательную среду необходимым условием непрерывного самообразования.
Итак, результаты проведенного анкетирования свидетельствуют о том, что современные студенты имеют достаточно хорошие представления о дидактическом потенциале виртуальной образовательной среды, а также адекватное представление о возможностях управления обучением в данной среде с точки зрения самостоятельного планирования учебной деятельности. Они достаточно высоко оценивают личностно-ориентированный характер дидактического потенциала виртуальной образовательной среды, что, на наш взгляд, служит косвенным доказательством их готовности самостоятельно выбирать последовательность изучения материала. Анализ полученных данных свидетельствует о понимании студентами того факта, что чрезмерное вмешательство преподавателей в процесс обучения снижает его эффективность. Студенты как технических, так и гуманитарных специальностей напрямую связывают преимущества виртуальной образовательной среды с развитием активности и творческих способностей обучающихся. Самостоятельное обучение в виртуальной образовательной среде выглядит привлекательным для большинства опрошенных студентов (73,93%). Различие качественных показателей трех групп свидетельствует о том, что процентные показатели второй группы фактически по всем положениям анкеты выше показателей двух других групп. Таким образом, самые высокие результаты продемонстрировали респонденты, владеющие знаниями как в области информационных технологий, так и в области педагогической теории. В то же время, представители гуманитарных специальностей имеют недостаточное представление о дидактических возможностях виртуальной образовательной среды.
Проведенный в исследовании теоретико-методологический анализ дидактического потенциала виртуальной образовательной среды позволяет сделать следующие выводы:
- Виртуальная реальность, основанная на широком применении информационных технологий, порождает интерактивную образовательную виртуальную среду, включающую совокупность средств и методов порождения и реализации виртуальных образов для активного взаимодействия с ними или внутри них и обладающую высоким уровнем достоверности. Виртуальная образовательная среда представляет собой открытую систему, представляющую взаимосвязь средств новых информационных технологий и коммуникационных возможностей, способную обеспечить эффективное обучение на основе активного, интерактивного взаимодействия всех субъектов образовательного процесса.
- Дидактический потенциал виртуальной образовательной среды определяется: личностно-ориентированной образовательной парадигмой; интерактивностью; повышенным уровнем учебной мотивации; доминированием деятельностного типа учения; природосообразностью обучения; доминированием индивидуализированных методик и траекторий преподавания; направленностью на развитие навыков творчества, познавательной активности и системности мышления субъектов учения; положительным эмоциональным фоном; непрерывной самореализацией и саморазвитием свободной, активной личности.
- Анализ разработанных в настоящем исследовании логико-математических моделей позволяет типологизировать виртуальную образовательную среду как типичную творческую среду саморазвития свободной и активной личности, которой свойственна активность в освоении и преобразовании окружающего мира, высокая самооценка, открытость, а также свобода суждений. Доминирующим в виртуальной образовательной среде выступает метод интерактивного самообучения, предполагающий постоянное взаимодействие, сотрудничество субъекта преподавания и субъектов учения, основанное на непрерывных обратных связях между ними.
- В результате опроса получены количественные показатели, отражающие взгляды студентов на дидактический потенциал виртуальной образовательной среды. Данные показатели служат подтверждением состоятельности и практической применимости предложенных моделей виртуальной образовательной среды для высшего профессионального образования.
- В условиях виртуализации и информатизации общества моделирование виртуальной образовательной среды может служить основой, позволяющей не только раскрыть дидактический потенциал современной образовательной среды, но и способствовать его практическому воплощению.
Основные положения диссертационного исследования отражены
в следующих публикациях:
I. Научные статьи:
а) опубликованные в ведущих российских периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных положений кандидатской диссертации
1. Лубков, Р.В. Моделирование виртуальной образовательной среды / Р.В. Лубков // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия психолого-педагогические науки. – №44. – Самара, 2006. – С.64-67.
2. Лубков, Р.В. Моделирование виртуальной образовательной среды на основе информационных технологий / Р.В. Лубков // Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий. – №5 (27). – М., 2006. – С. 39-44.
б) опубликованные в международных, российских и региональных периодических изданиях, межвузовских и вузовских журналах, сборниках:
3. Лубков, Р.В. Технологии построения информационных ресурсов и сетевых обучающих материалов / Р.В. Лубков // Научно-технический журнал «Образовательные технологии». – № 3. – Воронеж, 2005. – С.115-117.
4. Лубков, Р.В. Дидактический потенциал виртуальных образовательных сред / Р.В. Лубков // Научно-технический журнал «Образовательные технологии». – № 1. – Воронеж: Изд-во «Научная книга» Воронежский гос. пед. ун-т, 2005. – С.274-277.
5. Лубков, Р.В. Дидактические возможности информационно-образовательных порталов и условия их использования / Р.В. Лубков // Научно-технический журнал «Образовательные технологии». – № 3. – Воронеж, 2005. – С.117-120.
6. Лубков, Р.В. Моделирование виртуальной образовательной среды на основе принципа природосообразности / Р.В. Лубков // Наука и образование: проблемы и перспективы: Материалы 8-й региональной научно-практической конференции аспирантов, студентов и учащихся. В 2-х частях. – Бийск: БПГУ имени В.М.Шукшина, 2006. – Часть 2. – С. 179-182.
7. Лубков, Р.В. Моделирование как теоретико-методологическая основа изучения виртуальной образовательной среды / Р.В. Лубков // Ученые записки Института информатизации образования РАО. – № 20. – М., 2006. – С.37-41.
II. Материалы научно-практических конференций:
8. Лубков, Р.В. Дидактические особенности виртуальных образовательных сред / Р.В. Лубков // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики: Материалы Международной научно-практической конференции. В 2 частях. Ч. 2. – Екатеринбург: Изд-во Уральского пед. ун-т, 2005. – С.77-82.
9. Лубков, Р.В. Средства новых информационных и телекоммуникационных технологий в виртуальных образовательных средах и их дидактические свойства / Р.В. Лубков // Педагогический менеджмент и прогрессивные технологии в образовании: Сборник статей XII Международной научно-методической конференции. – Пенза, 2005. – С.219-222.
10. Лубков, Р.В. Информационно-образовательный портал как интегрирующая платформа виртуальной образовательной среды / Р.В. Лубков // Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сборник статей V Всероссийской научно-технической конференции. – Пенза, 2005. – С.81-84.
11. Лубков, Р.В. Программные средства для создания онлайн курсов виртуального обучения / Р.В. Лубков // Проблемы образования в современной России и на постсоветском пространстве: Сборник статей VI Всероссийской научно-технической конференции. – Пенза, 2005. – С.236-238.
