Ковалева Е.А.

Павлова Т.Б.

РГПУ им.А.И. Герцена

г. Санкт-Петербург


Обоснование обобщенной методики обучения будущих педагогов основам учебной аналитики


Аннотация. В статье приводится содержание обобщенной методики обучения основам учебной аналитики, которая направлена на развитие информационно-аналитических умений будущих педагогов в цифровой среде.


Kovaleva E.A.

Pavlova T.B.

HSPU

Saint-Petersburg


Validation of the generalized technique for future teachers training the basic of Learning Analytics


Abstract. The article describes the content of a generalized methodology for teaching the basics of learning analytics, which is aimed at developing the information and analytical skills of future teachers in a digital environment.


Сегодня педагог сталкивается с необходимостью постоянно развиваться, чтобы реализовать в учебном процессе новые возможности быстро прогрессирующих информационных технологий. Повышается значение новых аспектов профессиональных компетенций, связаных с цифровизацией образования и организацией учебного процесса в цифровой среде. Особенности этого процесса во многом связаны с возможностями сохранять и использовать разнородные данные, получаемые в результате взаимодействия субъектов в информационных системах. В связи с этим проявляются новые возможности реализации некоторых трудовых функций педагога, которые обозначены в профессиональном стандарте «Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель)». В частности, отметим такие трудовые функции как «систематический анализ эффективности учебных занятий и подходов к обучению», «организация, осуществление контроля и оценки учебных достижений, текущих и итоговых результатов освоения основной образовательной программы обучающимися», «формирование навыков, связанных с информационно-коммуникационными технологиями» [3, пункт 3.1.1].

Обозначенные функции непосредственно связаны с информационно-аналитической деятельностью педагога в цифровой образовательной среде и требуют новых умений для управления образовательным взаимодействием. Содержание этих умений определяется в соответствии с составом и назначением учебной аналитики и отражает современный подход к управлению образовательным процессом, основанному на данных [2]. Следовательно, изучение возможностей учебной аналитики студентом педагогического вуза становится новой важной частью профессиональной подготовки с направленностью на педагогическое управление образовательным взаимодействием в цифровой среде.

В статье представлено обоснование обобщенной методики, которая позволит будущим педагогам изучить основы анализа образовательных данных и приобрести умения, связанные с постановкой цели и задач аналитической деятельности, построением процесса анализа данных в конкретной образовательной ситуации и принятием решений на основе анализа данных информационных систем. 

Методика ориентирована на формирование информационно-аналитических умений педагога в приложении к разным видам образовательного взаимодействия в цифровой образовательной среде (по Вайндорф – Сысоевой М.Е., Панькиной Е.В.): «организация диалога между преподавателем и обучающимися»; «обучение путем взаимодействия обучаемого с образовательными ресурсами при минимальном участии преподавателя и других обучаемых»; «интерактивное взаимодействие между всеми участниками учебного процесса»; «персонально обособленное обучение и взаимодействие» [1, С. 94-95].

В нашем исследовании выделено 5 групп информационно-аналитических умений, содержание которых определяет этапы методики:

- «умения, связанные с определением целей аналитической деятельности и постановкой аналитических задач в рамках педагогического управления, основанного на данных; 

- умения получать доступ к образовательным данным и выбирать данные для последующего анализа; 

- умения производить анализ образовательных данных с применением средств информационных технологий и в сотрудничестве со специалистом по анализу данных (при необходимости); 

- умения интерпретировать результаты анализа образовательных данных на основе разных способов их представления и визуализации;

-умения видеть возможные решения в рамках педагогического управления образовательным взаимодействием, непосредственно связанные с результатами анализа образовательных данных [2].

Для формирования каждой группы умений определены теоретический, практический компоненты и компонент, включающий решение ситуационных задач.

Теоретический компонент позволяет сформировать знания, необходимые для осуществления конкретного этапа аналитической деятельности. Учебная информация представлена в сжатом схематизированном виде, используется инфографика, графики и диаграммы, деревья и иерархии, таблицы, анимация, оформленные в презентации, позволяющие в совокупности с текстовым сопровождением сформировать структуру необходимых знаний.

В практическом компоненте формируются умения применять полученные знания в решении аналитических задач. Закрепление полученных знаний происходит за счет выполнения практических работ, которые представлены в виде заданий на заполнение таблиц, ориентированных на проверку понимания теории; тестовых вопросов. Для формирования аналитических умений предусмотрены задания на выполнение аналитических операций и визуализацию в электронных таблицах; написание программного кода на языке программирования Python; заполнение отчетов, наблюдений; составление плана аналитических действий.

Ситуационные задачи позволяют за счет проблемного вопроса представить реальную ситуацию образовательного процесса, связанную с анализом образовательных данных. В процессе решения ситуационных задач, учитывающих все обозначенные группы умений, собирается единый информационный продукт, который показывает весь процесс исследования образовательных данных.

В целях демонстрации приобретенных умений на завершающем этапе методики студентам предлагается самостоятельно реализовать индивидуальный аналитический проект.

Первая группа умений, связанная с определением целей аналитической деятельности и постановкой аналитических задач в рамках педагогического управления, основанного на данных, предполагает, что обучающиеся знакомятся с видами образовательного взаимодействия и функциями педагогического управления в ЦОС; основами учебной аналитики и анализа образовательных данных, а также с постановкой целей и задач анализа образовательных данных. Практические задания включают заполнение таблицы с примерами разных видов взаимодействия в ЦОС и подбор соответствующих им приемов педагогического управления с использованием образовательных данных. Студенты описывают примеры по предложенной форме: краткое описание; как внедрено; какие образовательные данные анализируют; какие педагогические решения предложены / реализованы; ссылка на источник. Следующим шагом методики является обсуждение приведенных примеров на форуме электронного учебного курса. При решении ситуационной задачи обучающиеся ставят цель анализа данных информационных систем, формулируют аналитические задачи, а также формулируют задачи для сотрудничества со специалистом в области анализа данных.

Вторая группа умений связана с технической составляющей работы с образовательными данными. Студенты получают знания о типах представления данных, на реальных примерах знакомятся с источниками данных, изучают процесс и способы получения доступа к данным. С помощью встроенных аналитических возможностей LMS Moodle студенты самостоятельно изучают возможности составления отчетов, выгрузки и визуализации данных об учебном процессе. Составление сравнительной таблицы функций аналитики в разных системах управления обучением закрепляет понимание возможностей работы с данными на разных образовательных платформах. Решая ситуационные задачи, обучающиеся изучают определенные наборы образовательных данных и строят гипотезы для последующего анализа. В том числе студентам предлагается сформулировать гипотезу исследования данных для специалиста – аналитика и разработать план совместного проведения анализа данных.

После приобретения умений ставить цели и определять задачи аналитической деятельности, а также умений, связанных с обработкой данных, студенты переходят к основам анализа данных. Они знакомятся со средствами анализа данных, с основами статистического анализа и библиотеками для работы с данными языка программирования Python. Теоретический материал и практические задания на анализ данных включают в себя применение статистических методов, методов машинного обучения, построение моделей машинного обучения и многое другое. Продолжая решение ситуационной задачи, студенты используют тот же набор образовательных данных и, опираясь на выводы, сделанные ранее, ведут аналитическую деятельность с использованием изученных средств.

Четвертая группа умений, направленная на интерпретацию результатов анализа образовательных данных на основе разных способов их представления и визуализации, включает в себя теоретическую информацию о различных инструментах визуализации данных (MS Excel, Google Sheets, Power BI, Python). При выполнении практических заданий обучающиеся смогут визуализировать результаты анализа данных и изучить их, построить собственные наблюдения и выводы. 

Последняя группа умений позволяет видеть возможные решения в рамках педагогического управления образовательным взаимодействием. В теоретическом компоненте студенты изучают способы построения предположений о подтверждении гипотезы в исследовании данных, а также предлагают возможные педагогические решения. Осуществляется не только обсуждение результатов и выводов практических заданий и курса в целом, но также разработка собственного проекта по анализу образовательных данных, включающий все освоенные этапы анализа данных. Групповая работа обучающихся способствует лучшему пониманию значения и перспективности анализа образовательных данных как основы принимаемых педагогических решений в ЦОС.

Элементы методики уже включены в содержание дисциплины «Технологии проектирования информационных систем» и «Интеллектуальные системы и технологии» образовательной программы подготовки студентов бакалавриата 44.04.01 Педагогическое образование, направленность (профиль) «Информатика и информационные технологии в образовании». В перспективе предлагается разработка отдельной дисциплины, которая будет направлена на изучение анализа образовательных данных в приложении к управлению разными видами педагогического взаимодействия в цифровой среде.

 

Литература:

  1. Вайндорф-Сысоева М.Е. Специфика учебно-педагогического взаимодействия в цифровой образовательной среде / М.Е. Вайндорф-Сысоева, Е.В. Панькина // Профессиональное образование в России и за рубежом. – 2021. – №2 (42). – С. 92-99. – EDN: JMEQDZ

  2. Павлова, Т. Б. Новые информационно-аналитические умения педагога в педагогическом управлении образовательным взаимодействием в цифровой образовательной среде / Т. Б. Павлова, Е. А. Ковалева // Kant. – 2023. – № 3(48). – С. 231-238. – DOI 10.24923/2222-243X.2023-48.40. – EDN WULNUE.

  3. Приказ Минтруда России от 18.10.2013 N 544н (ред. от 05.08.2016) "Об утверждении профессионального стандарта "Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель)". – URL : https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_155553/f2499ef95f00b57c6326b37b8f6fb70e80eb44d6 (дата обращения: 20.01.2024)

вопросы и комментарии: