Электронное обучение (теория)

редактировать
Когнитивные научные принципы эффективного мультимедийного обучения

Теория электронного обучения описывает когнитивные наука принципы эффективного мультимедийного обучения с использованием электронных образовательных технологий.

Содержание
  • 1 Принципы разработки мультимедийного обучения
    • 1.1 Эмпирически установленные принципы
  • 2 Теории обучения
    • 2.1 Саморегулирование
    • 2.2 Теоретическая основа
    • 2.3 Применение теории обучения (образование) к электронному обучению (теория)
  • 3 Использование технологий учителем
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Принципы мультимедийного учебного дизайна

Начиная с теории когнитивной нагрузки в качестве мотивирующей научной предпосылки, такие исследователи, как Ричард Э. Майер, Джон Свеллер и Роксана Морено, установили в рамках научная литература - это набор принципов разработки мультимедийных учебных материалов, способствующих эффективному обучению. Многие из этих принципов прошли «полевые испытания» в повседневной учебной среде и оказались эффективными и там. Большая часть этих исследований была проведена с участием студентов университетов, которым давали относительно короткие уроки по техническим концепциям, с которыми они не обладали предварительными знаниями. Однако Дэвид Робертс опробовал этот метод на студентах по девяти дисциплинам социальных наук, включая социологию, политику и бизнес-исследования. Его программа лонгитюдных исследований, продолжавшаяся за 3 года, установила явное повышение уровня вовлеченности студентов и развитие принципов активного обучения среди студентов, которые сталкиваются с комбинацией изображений и текста, по сравнению с учащимися, которые работают только с текстом. Ряд других исследований показали, что эти принципы эффективны для учащихся других возрастов и с учебным содержанием, не относящимся к техническим специальностям.

Исследования с участием учащихся, которые имеют более обширные предварительные знания по материалам урока, иногда дают результаты, противоречащие этой схеме принципы. Это привело к тому, что некоторые исследователи выдвинули «эффект опыта» в качестве принципа учебного дизайна.

Основная теоретическая посылка, теория когнитивной нагрузки, описывает количество умственных усилий, связанных с выполнением задачи, как попадают в одну из трех категорий: естественная, внутренняя и посторонняя.

  • Когнитивная нагрузка Германии: умственное усилие, необходимое для обработки информации задачи, осмысления ее, доступа и / или хранения ее в долгосрочной перспективе память (например, видение математической задачи, определение значений и задействованных операций и понимание того, что ваша задача - решить математическую задачу).
  • Внутренняя когнитивная нагрузка: умственное усилие, необходимое для выполнения самой задачи ( например, фактическое решение математической задачи).
  • Посторонняя когнитивная нагрузка: умственное усилие, вызванное способом выполнения задачи, которое может быть или не быть эффективным (например, найти математическую задачу, которую вы должен решить на странице, которая также содержит рекламу книг по математике).

Принципы разработки мультимедийных учебных материалов, определенные Майером, Свеллером, Морено и их коллегами, в значительной степени сосредоточены на минимизации посторонней когнитивной нагрузки и управлении внутренними и релевантными нагрузками на уровнях, подходящих для учащегося. Примеры этих принципов на практике включают

  • Снижение посторонней нагрузки за счет устранения визуальных и слуховых эффектов и элементов, которые не являются центральными для урока, таких как соблазнительные детали (принцип согласованности)
  • Снижение релевантной нагрузки за счет передачи вербальной информации посредством аудиопрезентации (повествования) с одновременной передачей соответствующей визуальной информации через статические изображения или анимацию (принцип модальности)
  • Контроль внутренней нагрузки путем разбивки урока на более мелкие сегменты и предоставления учащимся контроля над темп, с которым они продвигаются вперед по материалу урока (принцип сегментации).

Теория когнитивной нагрузки (и, как следствие, многие принципы мультимедийного учебного дизайна) частично основана на модели рабочей памяти Авторы Алан Баддели и Грэм Хитч, которые предположили, что рабочая память имеет два в значительной степени независимых, ограниченных подкомпонента емкости, которые, как правило, работают параллельно - визуальный и вербальный / акустический. Это дало начало теории двойного кодирования, впервые предложенной Алланом Пайвио, а затем примененной к мультимедийному обучению Ричардом Майером. По словам Майера, во время урока слуховая и зрительная информация обрабатывается отдельными каналами рабочей памяти. Следовательно, учащийся может использовать больше возможностей когнитивной обработки для изучения материалов, сочетающих слуховую вербальную информацию с визуальной графической информацией, чем для обработки материалов, сочетающих печатный (визуальный) текст с визуальной графической информацией. Другими словами, мультимодальные материалы снижают когнитивную нагрузку на рабочую память.

В серии исследований Майер и его коллеги протестировали теорию двойного кодирования Пайвио с помощью мультимедийных материалов урока. Они неоднократно обнаруживали, что учащиеся, которым давали мультимедиа с анимацией и повествованием, всегда лучше справлялись с вопросами перевода, чем те, кто учился на анимации и текстовых материалах. То есть они были значительно лучше, когда дело доходило до применения того, что они узнали после получения мультимедийных инструкций, а не моно-медиа (только визуальных). Позднее эти результаты были подтверждены другими группами исследователей.

Первоначальные исследования мультимедийного обучения ограничивались логическими научными процессами, которые сосредоточивались на причинно-следственных системах, таких как автомобильные тормозные системы, принцип работы велосипедного насоса или образование облаков. Однако последующие исследования показали, что эффект модальности распространился на другие области обучения.

Эмпирически установленные принципы

  • Принцип мультимедиа: Более глубокое обучение наблюдается, когда слова и соответствующая графика представлены одновременно, чем когда слова представлены отдельно (также называемый мультимедийным эффектом). Проще говоря, три наиболее распространенных элемента в мультимедийных презентациях - это релевантная графика, аудиозапись и пояснительный текст. Комбинирование любых двух из этих трех элементов работает лучше, чем использование одного или всех трех.
  • Принцип модальности: Более глубокое обучение происходит, когда графика объясняется звуковым повествованием вместо текста на экране. Исключения наблюдаются, когда учащиеся знакомы с содержанием, не являются носителями языка повествования или когда на экране появляются только печатные слова. Вообще говоря, голосовое повествование способствует лучшему усвоению, чем те же слова, представленные в виде текста на экране. Это особенно актуально для прохождения кого-либо по графике на экране, и когда изучаемый материал сложен или используемая терминология уже понятна ученику (в противном случае см. «Предварительное обучение»). Единственным исключением из этого правила является ситуация, когда учащийся будет использовать информацию в качестве справки и должен будет возвращаться к ней снова и снова.
  • Принцип согласованности: Избегайте включения графики, музыки, повествования и другого контента, который не поддерживать обучение. Это помогает сосредоточить учащегося на том содержании, которое ему необходимо изучить, и минимизирует когнитивную нагрузку, накладываемую на память нерелевантным и, возможно, отвлекающим содержанием. Чем меньше учащиеся знают о содержании урока, тем легче им отвлечься на все, что не имеет прямого отношения к уроку. Однако для учащихся с более глубокими предыдущими знаниями некоторые мотивационные образы могут повысить их интерес и эффективность обучения.
  • Принцип непрерывности: Храните связанные фрагменты информации вместе. Более глубокое обучение происходит, когда соответствующий текст (например, этикетка) помещается рядом с графикой, когда произносимые слова и графика представлены одновременно и когда обратная связь отображается рядом с ответом, данным учащимся.
  • Принцип сегментации : Более глубокое обучение происходит, когда контент разбивается на небольшие части. Разбейте длинные уроки на несколько более коротких. Разбивайте длинные отрывки текста на несколько более коротких.
  • Принцип сигнализации: Использование визуальных, слуховых или временных сигналов для привлечения внимания к важным элементам урока. Распространенные техники включают стрелки, кружки, выделение или выделение текста жирным шрифтом, а также паузы или акцент в повествовании. Завершение сегментов урока после того, как критическая информация была предоставлена, также может служить сигнальной подсказкой.
  • Принцип управления учащимся: Более глубокое обучение происходит, когда учащиеся могут контролировать скорость, с которой они продвигаются вперед по сегментированному контенту. Учащиеся, как правило, преуспевают, когда повествование останавливается после того, как дается короткий содержательный сегмент содержания, и учащийся должен нажать кнопку «продолжить», чтобы начать следующий сегмент. Однако некоторые исследования предлагают не перегружать учащегося слишком большим количеством вариантов контроля. Кнопки паузы и воспроизведения могут работать лучше, чем кнопки паузы, воспроизведения, перемотки вперед и назад. Кроме того, учащиеся с высоким уровнем предшествующих знаний могут усвоить лучше, когда урок продвигается вперед автоматически, но у них есть кнопка паузы, которая позволяет им остановиться, когда они захотят это сделать.
  • Принцип персонализации: Более глубокое обучение на мультимедийных уроках происходит когда учащиеся ощущают более сильное социальное присутствие, например, при использовании разговорного сценария или обучающих агентов. Эффект лучше всего виден, когда тон голоса является случайным, неформальным и выражается голосом от первого лица («я» или «мы») или от второго лица («вы»). Например, из следующих двух предложений вторая версия передает более непринужденный, неформальный, разговорный тон:
A. Учащийся должен чувствовать, что кто-то говорит напрямую с ним, когда они слышат повествование.
Б. Ваш ученик должен чувствовать, что кто-то разговаривает с ним напрямую, когда он слышит ваше повествование.
Кроме того, исследования показывают, что использование вежливого тона голоса («вы можете попробовать умножить обе части уравнения на 10») приводит к успеху. для более глубокого обучения учащихся с низким уровнем предшествующих знаний, чем менее вежливый, более директивный тон голоса («Умножьте обе части уравнения на 10»), но может помешать более глубокому обучению у учащихся с высоким уровнем предварительного знания. Наконец, может помочь добавление педагогических агентов (компьютерных персонажей), если они используются для усиления важного контента. Например, попросите персонажа рассказать урок, указать на важные особенности в экранной графике или визуально продемонстрировать учащемуся концепции.
  • Принцип предварительной подготовки: Более глубокое обучение происходит, когда на уроках заранее представлены ключевые концепции или словарный запас. для представления процессов или процедур, связанных с этими концепциями. По словам Майера, Матиаса и Ветцеля: «Перед тем, как представить мультимедийное объяснение, убедитесь, что учащиеся визуально распознают каждый основной компонент, могут назвать каждый компонент и могут описать основные изменения состояния каждого компонента. Короче говоря, убедитесь, что учащиеся создают модели компонентов перед предоставление причинно-следственного объяснения того, как работает система ». Однако другие отметили, что включение предтренировочного контента, по-видимому, более важно для учащихся с низким уровнем предшествующих знаний, чем для учащихся с высоким уровнем предшествующих знаний.
  • Принцип избыточности: Более глубокое обучение происходит, когда графика урока объясняется только звуковым повествованием. чем звуковое сопровождение и экранный текст. Этот эффект сильнее, когда урок проходит быстро и слова знакомы учащимся. Исключения из этого принципа включают: экраны без визуальных элементов, учащиеся, не являющиеся носителями языка курса, и размещение на экране только нескольких ключевых слов (например, обозначение важнейших элементов графического изображения).
  • Эффект экспертизы : Обучающие методы, такие как описанные выше, которые полезны для новичков в предметной области или учащихся с низким уровнем предшествующих знаний, могут не иметь никакого эффекта или могут даже подавлять обучение у учащихся с высоким уровнем предшествующих знаний.

Такие принципы могут не применяться вне лаборатории условия. Например, Мюллер обнаружил, что добавление примерно 50% дополнительного постороннего, но интересного материала не привело к существенной разнице в успеваемости учащихся. Продолжаются дискуссии о механизмах, лежащих в основе этих полезных принципов, и о том, какие граничные условия могут применяться.

Теории обучения

В хорошей педагогической практике есть теория обучения. ядро. Однако единого стандарта передовой практики электронного обучения не появилось. Это может быть маловероятно, учитывая диапазон стилей обучения и преподавания, потенциальные способы внедрения технологий и способы изменения самой образовательной технологии. При разработке программ электронного обучения и взаимодействии с ними можно учитывать различные педагогические подходы или теории обучения.

Социальный-конструктивист - эта педагогика особенно хорошо сочетается с использованием дискуссионных форумов, блогов, вики и совместной деятельности в Интернете. Это совместный подход, который открывает возможность создания образовательного контента для более широкой группы, включая самих студентов. Фонд «Один ноутбук каждому ребенку» попытался использовать конструктивистский подход в своем проекте.

Модель общения Лаурилларда также особенно актуальна для электронного обучения, а Джилли Салмон «Пятерка» -Stage Model - это педагогический подход к использованию досок обсуждений.

Когнитивная перспектива фокусируется на когнитивных процессах, участвующих в обучении, а также на том, как работает мозг.

Эмоциональная перспектива фокусируется на эмоциональном аспекты обучения, такие как мотивация, вовлечение, развлечения и т. д.

Поведенческая перспектива фокусируется на навыках и поведенческих результатах процесса обучения. Ролевые игры и применение к условиям работы.

Контекстная перспектива фокусируется на экологических и социальных аспектах, которые могут стимулировать обучение. Взаимодействие с другими людьми, совместные открытия и важность поддержки со стороны сверстников, а также давления.

Нейтральный режим Конвергенция или продвижение «трансмодального» обучения, при котором учащиеся онлайн и в классе могут сосуществовать в одной учебной среде, тем самым поощряя взаимосвязь и использование коллективного разума.

Для многих теоретиков взаимодействие между учеником и учителем, учеником и учеником в онлайн-среде способствует обучению (Mayes and de Freitas 2004). Теория Паска о том, что обучение происходит через разговоры о предмете, что, в свою очередь, помогает сделать знания явными, имеет очевидное применение к обучению в рамках VLE.

Салмон разработал пятиэтапную модель электронного обучения и электронного модерирования для некоторое время оказал большое влияние на использование онлайн-курсов и онлайн-дискуссионных форумов. В ее пятиэтапной модели индивидуальный доступ и способность учащихся использовать технологию - это первые шаги к вовлечению и достижению. На втором этапе учащиеся создают идентичность в сети и находят других, с кем можно взаимодействовать; онлайн-социализация - важнейший элемент процесса электронного обучения в этой модели. На шаге 3 студенты предоставляют друг другу информацию, имеющую отношение к курсу. Совместное взаимодействие между учениками является центральным для шага 4. Пятый шаг в модели Сэлмона предполагает, что ученики ищут выгоды от системы и используют ресурсы извне для углубления своего обучения. На протяжении всего этого репетитор / учитель / лектор выполняет роль модератора или электронного модератора, выступая в качестве фасилитатора обучения студентов.

Теперь начинает появляться некоторая критика. Ее модель нелегко перенести в другие контексты (она разработала ее с опытом, полученным на курсе дистанционного обучения Открытого университета). Он игнорирует разнообразие подходов к обучению, которые возможны в рамках компьютерной связи (CMC), и ряд доступных теорий обучения (Moule 2007).

Саморегуляция

Саморегулируемое обучение относится к нескольким концепциям, которые играют важную роль в обучении и имеют большое значение для электронного обучения. объясняет, что для развития саморегуляции учебные курсы должны предлагать студентам возможность самостоятельно практиковать стратегии и навыки. Саморегулирование также тесно связано с социальными источниками учащегося, такими как родители и учителя. Более того, Стейнберг (1996) обнаружил, что у хорошо успевающих учеников обычно есть родители с высокими ожиданиями, которые внимательно следят за своими детьми.

В академической среде саморегулирующиеся ученики обычно ставят свои академические цели, контролируют и реагируют на них. процесс для достижения своих целей. Шунк утверждает, что «учащиеся должны регулировать не только свои действия, но и лежащие в их основе познания, убеждения, намерения и эффекты, связанные с достижениями» (стр. 359). Более того, академическая саморегуляция также помогает учащимся развить уверенность в своих способностях успешно проходить курсы электронного обучения.

Теоретическая основа

Литература электронного обучения определяет экологию понятий, исходя из библиометрических данных. исследования были определены наиболее часто используемые концепции, связанные с использованием компьютеров в контексте обучения, например компьютерное обучение (CAI), компьютерное обучение (CAL), компьютерное обучение (CBE), электронное обучение, системы управления обучением (LMS), самостоятельное обучение (SDL) и массовые открытые онлайн-курсы (MOOC). Все эти концепции имеют два общих аспекта: обучение и компьютеры; за исключением концепции SDL, которая исходит из психологии и не обязательно применима к использованию компьютера. Эти концепции еще предстоит изучить в научных исследованиях, и они контрастируют с МООК. В настоящее время электронное обучение может также означать массовое распространение контента и глобальные классы для всех пользователей Интернета. Электронное обучение может быть сосредоточено на трех основных измерениях: пользователи, технологии и услуги. По словам Апарисио, Бакао и Оливейры: «Теоретическая основа систем электронного обучения содержит три основных компонента информационных систем. Эти компоненты - люди, технологии и услуги. Люди взаимодействуют с системами электронного обучения. Технологии электронного обучения позволяют напрямую или косвенное взаимодействие различных групп пользователей. Технологии обеспечивают поддержку для интеграции контента, позволяют общаться и предоставляют инструменты для совместной работы. Услуги электронного обучения объединяют все виды деятельности, соответствующие педагогическим моделям и учебным стратегиям. Сложная комбинация взаимодействия - это прямое или косвенное действие с системами электронного обучения. В то же время системы предоставляют услуги в соответствии с указанными стратегиями деятельности. Другими словами, спецификации услуг представляют собой действия электронного обучения, согласованные с педагогическими моделями электронного обучения и стратегиями обучения ".

Применение теории обучения (образование) к электронному обучению (теория)

Как упоминалось в начале этого раздела, обсуждение того, использовать ли виртуальное или физическая среда обучения вряд ли даст ответ в текущем формате. Во-первых, как уже отмечалось, эффективность учебной среды может зависеть от изучаемой концепции (Chini, Madsen, Gire, Rebello, Puntambekar, 2012). Кроме того, сравнения предоставляют различия в теориях обучения в качестве объяснения различий между виртуальной и физической средой как своего рода посмертное объяснение (Barrett, Stull, Hsu, Hegarty, 2015). Когда виртуальная и физическая среды были спроектированы таким образом, чтобы учащиеся использовали одни и те же теории обучения (физическая активность, когнитивная нагрузка, воплощенное кодирование, воплощенные схемы и концептуальная значимость), различия в производительности после тестирования не лежали между физической и физической нагрузкой. virtual, но вместо этого в том, как среда была разработана для поддержки конкретной теории обучения (Rau Schmidt, 2019).

Эти результаты позволяют предположить, что, если виртуальные учебные среды хорошо спроектированы (Mayer, 2009) и способны имитировать наиболее важные аспекты физической среды, которые они предназначены для воспроизведения или улучшения, исследования, которые были ранее применительно к физическим моделям или средам также могут применяться к виртуальным (Dawley Dede, 2014; Yuan, Lee, Wang, 2010) . Эта хорошая новость означает, что мы можем применить множество исследований от физической теории обучения к виртуальным средам. Эти виртуальные учебные среды - после их разработки - могут представлять собой рентабельные решения для обучения с учетом времени, затрачиваемого на настройку, использование и итеративное использование (Durmu Karakirik, 2006). Кроме того, из-за относительно низкой стоимости студенты могут применять передовые аналитические методы без затрат на лабораторные принадлежности (de Jong, Linn, Zacharia, 2013). Многие даже считают, что при рассмотрении соответствующих возможностей каждого (виртуального или физического) представления сочетание, в котором используются оба, может еще больше улучшить обучение студентов (Olympiou Zacharia, 2012).

Использование технологий учителями

Компьютерные технологии создавались не учителями. Между теми, кто продвигает его использование в школах, и теми, кто вместе с ним преподает, было мало консультаций. Решения о покупке технологий для образования очень часто являются политическими решениями. Большинство сотрудников, использующих эти технологии, не росли вместе с ними. Обучение учителей использованию компьютерных технологий действительно повысило их уверенность в их использовании, но возникла значительная неудовлетворенность учебным содержанием и стилем преподавания. Коммуникационный элемент, в частности, был выделен как наименее удовлетворительная часть обучения, под которой многие учителя подразумевали использование VLE и дискуссионных форумов для проведения онлайн-обучения (Leask 2002). Техническая поддержка онлайн-обучения, отсутствие доступа к оборудованию, плохой мониторинг успеваемости учителей и отсутствие поддержки со стороны онлайн-преподавателей - вот лишь некоторые из проблем, поднятых асинхронным онлайн-обучением (Davies 2004).

Услуги нового поколения web 2.0 предоставляют настраиваемые недорогие платформы для создания и распространения мультимедийных курсов электронного обучения и не требуют специализированных информационных технологий (ИТ) поддержка.

Педагогическая теория может найти применение для поощрения и оценки онлайн-участия. Были рассмотрены методы оценки для онлайн-участия.

См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-18 13:42:06
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте