Систематизация понятийного аппарата визуализации обучения: методический аспект

Размещено на http://www.allbest.ru/

Систематизация понятийного аппарата визуализации обучения: методический аспект

Статья посвящена теоретико-методическому обоснованию визуализации обучения. В качестве основания систематизации выбран принцип развития и нелинейного взаимодействия рассматриваемых понятий: выделено базовое понятие «визуализация», показаны этапы его понимания в науке в целом и в педагогических исследованиях, методике и практике обучения в частности. Выявлено противоречие между возможностями информационных технологий визуализации информации и отсутствием дидактического обеспечения их использования для достижения целей обучения. Показаны методические аспекты взаимосвязи наглядности и визуализации обучения, значение понимания их сходства и различия для проектирования процесса обучения в различных образовательных организациях. Проанализировано понятие «визуальное мышление» как психологический феномен и как цель обучения, условия его формирования в традиционном обучении и при использовании современных образовательных технологий. Определены виды и назначение визуализации в обучении.

Особенностью методической систематизации понятий визуализации обучения является нелинейный формат этого процесса, что проявляется в диалектических взаимодействиях основных понятий. Показано, что на основе систематизации основных понятий возможно обеспечить системность дидактического знания в области визуализации обучения и методической подготовки обучающихся к ее целесообразной разработке и реализации. В работе обоснованы направления совершенствования процесса обучения в магистратуре по направлению 44.04.04 «Педагогическое образование» в логике «общее - особенное - единичное».

Ключевые слова: визуализация, визуальное мышление, подготовка педагогов в магистратуре.

Systematization of the conceptual apparatus of visualization of learning: methodological aspect

The article is devoted to the theoretical and methodological substantiation of learning visualization concepts. The principle of development and nonlinear interaction of the concepts under consideration is chosen as the basis for systematization: the basic concept of visualization is highlighted, the stages of its understanding in science in general and in pedagogical research, teaching methods and practice, in particular, are shown. The contradiction between the possibilities of information technologies for visualizing information and the lack of didactic support for their use for achieving the educational, instructive and developmental learning goals is revealed. The methodological aspects of the relationship between visibility and visualization of learning, the importance of understanding their similarities and differences for the design of the learning process in various educational organizations are shown. The concept of visual thinking as a psychological phenomenon and as the purpose of learning, the conditions for its formation in traditional learning and using the modern educational technologies are analyzed. The types and purpose of visualization in learning are defined.

A characteristic feature of the methodological systematization of learning the visualization concepts is the nonlinear format of this process, which reveals itself in the dialectical interactions of the basic concepts. It is shown that on the basis of the concepts systematization, it is possible to provide the consistency of didactic knowledge in the field of learning visualization and methodological preparation of students for its expedient development and implementation. The paper substantiates the directions of improving the learning process in the magistracy in the Direction 44.04.04 Pedagogical Education in the logic of general-special-singular.

Keywords: visualization, visual thinking, teacher training in Master's degree.

Введение

Образование развивается на различных основаниях, в том числе - на технологических. Современные информационные и образовательные технологии занимают в нем все более значимое место. В педагогическом научном и методическом дискурсе присутствует огромное количество мнений и подходов, в которых представлены возможности использования этих технологий в образовательном процессе. Педагогическая деятельность является своего рода метадеятельностью. Она реализуется с целью организации другой деятельности: обучения, воспитания, развития. Процесс обучения в магистратуре представляет собой тоже метадеятельность: в нем формируются знания, способности и компетенции, необходимые во всех сферах человеческой деятельности (надпредметные и метапредметные).

В процессе подготовки магистров по направлению 44.04.01 «Педагогическое образование» ведущим является спиральный принцип в обучении. На этом этапе высшего образования обобщается и систематизируется усвоенное на уровне бакалавриата содержание дисциплин, интегрируется теория и опыт педагогической, проектной и исследовательской деятельности, что в идеале должно привести к системности процесса подготовки и его результатов. Следовательно, обучающиеся готовы к пониманию и проектированию нелинейного процесса обучения на теоретическом уровне и на основе рефлексии собственного опыта, так как они сами включены в нелинейное обучение.

Методический аспект их подготовки не составляет исключения. При проектировании программы по направлению подготовки с использованием современных образовательных технологий в условиях компетентностного подхода в качестве ориентира выступают запланированные образовательные результаты. Анализ ФГОС ВО показывает, что эти результаты сформулированы достаточно обобщенно, а декомпозиция их до знаний, умений и владений не является продуктивной, так как компетенция не является суммой этих компонентов. Не является исключением в этом плане и визуализация обучения. В научной литературе представлены различные мнения относительно ее назначения в образовательном процессе: от умения использовать соответствующие технологии до необходимости формирования визуальной грамотности обучающихся. В данной работе представлен методический аспект систематизации понятий визуализации обучения применительно к подготовке магистров по направлению 44.04.01 «Педагогическое образование» (направленность «Профильное и профессиональное образование»).

Целью работы является обоснование методического аспекта визуализации обучения на основе систематизации понятий.

Задачи:

- обосновать взаимосвязь основных понятий визуализации обучения как основы методики обучения в общем и высшем образовании;

- выявить векторы совершенствования образовательного процесса в магистратуре по направлению 44.04.01 «Педагогическое образование».

Самым общим понятием в разрабатываемой систематизации является визуализация. В научнометодической литературе [1; 3; 4] визуализация рассматривается с разных сторон: как наглядный образ, служащий опорой для разворачивания мыслительной деятельности; как «сворачивание мыслительных содержаний в наглядный образ», который может служить опорой для дальнейшей мыслительной и практической деятельности; как результат предшествующей мыслительной деятельности; как психический процесс, с помощью которого невидимый мыслеобраз становится видимым; как необходимый этап обучения, обеспечивающий переработку учебного материала для получения запланированного образовательного результата; как связь между зрительным восприятием и компьютером, позволяющая обучающемуся извлекать информацию и использовать ее для дальнейшей деятельности; как свойство сознания, с помощью которого можно воспроизводить видимые и невидимые образы.

В процессе обучения магистрантов в области педагогического образования для его результативности необходимо упорядочить, систематизировать указанные подходы. Это необходимо как для реализации образовательных программ, так и для формирования соответствующих методических и проектировочных умений обучающихся, а также для обеспечения их рефлексии в процессе обучения.

Визуализацию в методическом аспекте правомерно рассматривать как минимум в двух направлениях: как развитие наглядности обучения и в качестве достаточно самостоятельного феномена современного образования, обусловленного информатизацией и цифровизацией образования. В таком двояком понимании есть как положительные, так отрицательные для процесса обучения стороны, причем они находятся между собой в диалектически противоречивых отношениях. Если визуализация является вариантом наглядности, то принципиальных изменений в методиках и технологиях обучения не требуется. Студенты осваивают ряд приложений и программных продуктов, позволяющих им разрабатывать варианты наглядности для учебных занятий. Данная деятельность является преемственной с освоением программы бакалавриата и организована преимущественно по линейному принципу. Однако технические возможности современных информационных и компьютерных технологий столь велики, что возникает насущная потребность не только их пользовательского освоения, но и дидактической переработки. Актуальность теоретического уточнения понятия «визуализация», таким образом, обусловлена двумя причинами.

Во-первых, это необходимость теоретически и методически рассмотреть взаимосвязь наглядности и визуализации в обучении. Как отмечалось выше, преемственность наглядности и визуализации является очевидной. Однако этот факт не означает их тождества или понимания того, что визуализация - это наглядность, но реализующаяся при использовании современных информационных и цифровых технологий. Данный подход представляется несостоятельным по причине того, что в этом случае не учитываются дидактические цели использования указанных технологий, а их применение в процессе обучения определяется преимущественно их возможностями. Анализ научно-педагогической литературы показывает, что педагоги чаще всего используют презентации, которые по сути аналогичны учебно-наглядным средствам обучения. В. М. Маслов в своей работе ставит вопрос о «фиксации качественного разрыва с принципом наглядности» и констатирует принципиальное отличие наглядности и визуализации [5].

Значение наглядности в общем смысле автор видит в подкреплении словесно-логического мышления в обучении, значение визуализации - в развитии также наглядно-действенного и чувственно-действенного мышления. Для процесса подготовки в магистратуре это означает включение в рабочие программы учебного материала и заданий по обоснованию, прежде всего, отличий наглядности и визуализации. Такие задания выполняются обучающимися в процессе изучения дисциплин «Современные образовательные технологии» (общие вопросы взаимосвязи наглядности и визуализации) и «Технологии профессионально-ориентированного обучения» (особенности лекции-визуализации в вузе, визуализация в учебно-тренировочном процессе в спортивной школе, виртуальные технологии, компьютерное моделирование технологических процессов и др.).

Во-вторых, это необходимость дидактической адаптации применения современных информационных технологий. Технология, программа или приложение, разработанные исходя из технических и технологических возможностей этих продуктов, не являются во всех случаях образовательными технологиями, а остаются программными продуктами, то есть технологиями не обучения, а технологиями в обучении. В процессе изучения дисциплин педагогического цикла, включая методику, студенты, обучающиеся в магистратуре по направлению 44.04.01 «Педагогическое образование», проектируют процесс обучения в современных условиях, исходя из различного понимания визуализации: в одном случае это реализация принципа наглядности современными средствами информационных и телекоммуникационных технологий, в другом - это самостоятельный аспект процесса обучения. В первом случае достигаются те же образовательные результаты, которые могут быть получены с использованием традиционной наглядности, во втором - можно говорить о создании предпосылок для формирования визуального мышления обучающихся и их визуальной грамотности.

В процессе освоения обучающимися образовательной программы магистратуры 44.04.01 «Педагогическое образование» первый вариант применения визуализации как развития традиционного принципа наглядности обучения используется в следующих вариантах: изучение студентами дисциплины «Искусственный интеллект», использование инфографики на аудиторных занятиях, в процессе самостоятельной, научно-исследовательской, проектной деятельности. Анализ показывает, что обучающиеся используют такие приложения, как Knight Lab, Tableau Public, RAWGraphs. PowerPoint, Easel.Ly, Pictochart. com и др. Технические аспекты использования указанных приложений не являются для студентов сложными. Проблема состоит в понимании ими дополнительных возможностей применения информационных технологий в образовательном процессе, что соответствует тенденциям и сущности цифровой трансформации образования.

В качестве принципиально новых образовательных целей использования информационных технологий выступают визуальное мышление и визуальная культура. Необходимость достижения этих целей в развитии современного человека обусловлена не только разработкой и внедрением информационных и медиатехнологий, но актуальностью структурирования большого объема информации в течение короткого времени с целью принятия решений в учебной, профессиональной, исследовательской деятельности.

Сказанное выше обусловило необходимость включения понятия «визуальное мышление» в разрабатываемую систематизацию. Анализ публикаций по проблемам теории и практики визуализации в обучении и образовании показывает, что использование современных информационных технологий при определенных педагогических условиях может способствовать целесообразному развитию визуального мышления обучающихся. В отечественной психологии выявлены характеристики мышления обучающихся на разных этапах образования. Анализ психологопедагогической литературы по данной проблематике позволяет сделать вывод о том, что условием результативности образовательного процесса является развитое мышление обучающихся, позволяющее им целостно подходить к восприятию, анализу, построению и реализации их учебной, исследовательской и проектной деятельности.

В научной и учебно-методической литературе представлены различные типы и виды мышления: наглядно-образное, наглядно-действенное, теоретическое, практическое, научное, обыденное, логическое и др. Данная классификация мышления является общепринятой и представлена в соответствующих научных, методических и учебных изданиях достаточно системно. Развитие психологических и педагогических исследований привело к выявлению и изучению таких видов мышления, как латеральное, дивергентное, творческое, нешаблонное, панорамное, проектное, аналитическое, комбинаторное, концептуальное и др. В настоящее время в работах философов, психологов, педагогов исследуются указанные подходы и выявляется, в каком случае есть основания говорить о родовидовых взаимоотношениях видов мышления, в каком - о семантическом различии, а также о возможности полного или частичного синонимичного использования их наименований [8].

Проблема развития визуального мышления не является абсолютно новой для педагогики. Наглядность, образное преподавание, эмоционально-чувственное восприятие всегда являлись неотъемлемыми компонентами обучения. Визуальное мышление возникает и развивается при взаимодействии мыслительного познавательного процесса (когнитивная составляющая) и образа (визуальная составляющая). Данный факт позволил М.Ф. Шаталову назвать разработанный им подход когнитивно-визуальным [9]. Информатизация и цифровизация образования обусловливают возможности формирования визуального мышления обучающихся: в одних случаях это может быть реализовано как компонент общей дидактической задачи, в других - как самостоятельная задача обучения. В зависимости от этого необходимо вариативно подходить к проектированию процесса обучения с использованием современных образовательных технологий.

В современной научной литературе представлены несколько определений визуального мышления. Приведем сначала общие положения и предпосылки актуальности его изучения в процессе освоения образовательной программы магистратуры. Необходимость развития визуального мышления обусловлена постоянно возрастающим количеством информации; оно может развиваться в обучении, дополняя понятийное мышление; оно развивается на всех этапах обучения от дошкольного до последипломного; появление современных информационных и цифровых технологий актуализирует визуализацию учебного материала и ее роль в результативном его усвоении. В последнее время появились исследования, подтверждающие эти положения. Возникновение термина «визуальное мышление» и анализ основных этапов его исследования представлены в работе О.А. Ватковой [2]. Первый этап изучения термина «визуальное мышление» проходил в области философии и психологии искусства.

В самом общем понимании в этих науках - это мышление образами. Вторым этапом изучения и развития теории и практики визуального мышления, как отмечается в данной работе, являются бизнес-технологии. В рамках данного направления были разработаны технологии и отдельные приемы, позволяющие «донести» до аудитории информацию с помощью символов. Третий этап в развитии изучения и практик применения визуального мышления - методика преподавания, прежде всего, изобразительного искусства и математики. Как отмечает О.А. Ваткова, «в основу обучения математике с использованием широких развивающих возможностей визуального мышления положен когнитивно-визуальный подход, который, в свою очередь, позволяет конструировать визуальную среду, то есть «совокупность условий обучения, в которых акцент ставится на использование резервов визуального мышления учащегося» [2, с. 7]. В качестве четвертого этапа в развитии теории и практики визуального мышления выступает использование инфографики.

О.А. Кондратенко отмечает, что «инфографика - это способ передачи какой-либо идеи, основанный на иллюстративном сопровождении какой- либо информации, представленной в виде сведений или данных, часто количественных, это разновидность графиков, специфика которых заключается в особенной организации материала, в частности в сочетании графического изображения и текста» [3, с. 95].

Как показывает проведенный нами анализ, между третьим и четвертым этапами промежуточное место занимают методы структурирования учебного материала. С.В. Омельченко, Е.С. Кощеева, Е.П. Матвеева называют его визуальным структурированием: «В практике используются различные методы визуального структурирования (блок-схемы, графы, опорные сигналы, логико-смысловые модели, ментальные карты, инфографика, графические и анимационные изображения и др.), различающиеся по объему представленных знаний, сложности работы с ними, по степени детализации, приближенности к реальным трехмерным объектам и т. п.» [6, с. 2]. Данный этап развития теории и практики визуального мышления целесообразно выделить, так как внутри него начал складываться когнитивновизуальный подход в обучении, одним из разработчиков которого является В.Ф. Шаталов (опорные конспекты, опорные схемы). Когнивно-визуальный подход в изучении математики предполагает использование как традиционных, так и специальных средств визуализации на основе использования специальных программ. Правомерен вопрос: в чем состоит суть когнитивно-визуального подхода в обучении? Как отмечено в работе С.В. Арановой, с позиций культурологической науки, смысл когнитивно-визуального подхода заключается «в раскрытии сути единицы учебной информации в доступном и побуждающем к познавательной деятельности формате» [1, с. 4].

Общее дидактическое значение когнитивно-визуального подхода состоит в понимании и применении образа как единицы учебной информации. В методиках обучения по различным дисциплинам встречаются разные трактовки в понимании того, что является единицей учебной информации: факт, теория, понятие, закон, фрейм, слот, изображение, образ и др. Современная информационно-образовательная среда является насыщенной и возникает объективная необходимость выделения в содержании образования разных единиц учебной информации. Выделение разных единиц обеспечивается информационными технологиями, программами и приложениями.

В процессе подготовки магистров по направлению 44.04.01 «Педагогическое образование» формируется не только их готовность к использованию указанных технологий, но и понимание того, насколько при их использовании изменяется структура учебной информации, что выражается в формировании компетенции проектирования соответствующих вариантов обучения по дисциплине. Кроме того, эта задача рассматривается как средство решения другой задачи: формирования визуального мышления обучающихся в тех образовательных организациях, в которых магистранты осуществляют или будут осуществлять свою профессиональную педагогическую деятельность. Подготовка магистрантов по данному направлению в Кемеровском государственном университете реализуется в рамках направленности «Профильное и профессиональное образование». Это означает, что формируется их готовность к реализации процесса обучения в организациях общего, высшего и среднего профессионального образования.

Следовательно, теория и практика формирования визуального мышления является для обучающихся в магистратуре многозадачным и вариативным процессом: они осваивают общие закономерности визуализации и развития визуального мышления, особенные (применительно к каждому типу образования) и единичные (для отдельных групп обучающихся). В настоящее время складывается их классификация. В работе О.В. Песковой описаны следующие виды визуализации: научная, программного обеспечения; информации [7]. В процессе магистерской подготовки используются такие виды визуализации, как научная и визуализация информации. В статье И.Л. Левиной систематизированы основные трудности студентов при использовании средств визуализации [4].

С целью формирования способности обучающихся в магистратуре использовать информационные технологии визуализации педагогически и методически обоснованно в содержание дисциплин «Современные образовательные технологии» и «Технологии профессионально-ориентированного обучения» включены такие темы, как «Результативность цифровизации образовательного процесса», «Преемственность использования визуализации в обучении», «Проектирование визуализации обучения учебной дисциплине». В процессе изучения данных тем обеспечивается понимание обучающимися взаимосвязи «информационная технология визуализации - технология визуализации в обучении - образовательная технология визуализации - визуальное мышление».

Данная последовательность обусловлена тем, что информационные технологии визуализации стали использоваться первоначально без педагогического и методического обеспечения, с учетом преимущественно их технических возможностей. Это произошло в ответ системы образования на «цифровой вызов». Если бы сначала были разработаны педагогические системы визуализации обучения, последовательность была бы обратной: визуальное мышление обосновали бы в качестве одной из целей обучения, а информационные технологии визуализации рассматривались бы как одно из средств достижения этой цели. Поэтому на уровне магистерских программ осуществляется формирование готовности обучающихся не столько к использованию технологий визуализации, но и к педагогически и методически целесообразному обоснованию их применения. В чем суть этой готовности? Ответов на этот вопрос может быть несколько: с точки зрения возможностей технологий, с позиций психологии, дидактики высшей школы, задач цифровой трансформации образования. С позиций же методики, на наш взгляд, она состоит в понимании различий в проектировании обучения по преподаваемой дисциплине в зависимости от того, в каком варианте используется педагогом визуализация учебной информации.

Обучающиеся в магистратуре в процессе проектирования визуализации обучения получают алгоритм ее использования в различных условиях обучения и с разными целями: как дополнение объяснения, рассказа или лекции; структурирование информации; получение образовательного результата в виде знания (например, взаимосвязь учебной информации или причинно-следственные связи); наглядное представление динамики изучаемых процессов; создание моделей, их сравнение и улучшение в зависимости от выявленных недостатков и проблем; систематизация и обобщение (например, в виде модели); выполнение проекта; конструирование процесса и др. На этой основе в будущем возможна разработка классификации методов визуализации в обучении на различных этапах общего, среднего профессионального и высшего образования и методики их использования в зависимости от назначения: активизация внимания, формирование навыка, проектирование процесса, изучение структуры объекта, формирование обобщения в обучении. Предлагаемую в данной работе систематизацию мы рассматриваем как методическое основание для последующей работы в данном направлении.

Выводы

1. В процессе методической систематизации понятий визуализации обучения было показано, что в научном дискурсе до настоящего времени данная проблематика представлена дихотомически: есть подходы с позиций информационных технологий и есть исследования с позиций дидактики, при этом в соответствии с классическим пониманием дихотомии внутри каждой части аспекты содержания связаны в большей степени, чем интегрированы между собой обе эти части. Кроме того, проведенный анализ показал, что практическое освоение технологий визуализации обучения существенно опережает его теоретическое обоснование. Это не противоречит постулатам методологии педагогического исследования: одним из направлений дидактических исследований является моделирование, проектирование и конструирование педагогических систем разного уровня, другим - теоретическое исследование складывающейся практики обучения.

2. В целях совершенствования подготовки магистрантов направления 44.04.01 «Педагогическое образование» значение имеет разработка:

- методического обеспечения готовности студентов к визуализации обучения в различных образовательных организациях как самостоятельного принципа и как развития принципа наглядности обучения;

- междисциплинарных технологий визуализации обучения;

- проектов, направленных на структурировании учебного материала посредством выявления в нем образов как единиц учебной информации.

визуальное мышление обучение психологический

Литература

1. Аранова С.В. Культурологическая тенденция визуализации учебной информации в школьном обучении // Известия РГПУ имени А.И. Герцена. - 2019. - № 193.

2. Ваткова О.А. Анализ подходов к проблеме развития визуального мышления // APRIORI. Серия: Гуманитарные науки. - 2015. - № 3.

3. Кондратенко О.А. Инфографика в школе и вузе: на пути к развитию визуального мышления // Научный диалог. - 2013. - № 9 (21). - С. 92-99.

4. Левина И.Л. Визуализация учебного материала как средство повышения качества обучения // Russian Journal of Education and Psychology. - 2021. - № 5.

5. Маслов В.М. Наглядность и визуализация в парадигмальном и гуманистическом планах // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 2

6. Омельченко С.В., Кощеева Е.С., Матвеева Е.П. Использование натурных 3D-моделей для формирования визуальной грамотности в учебном процессе // Педагогическое образование в России. - 2022. - № 3.

7. Пескова О.В. О визуализации информации // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2012. - № 1 (1).

8. Чернецкая Н.И. Соотношение творческого мышления со сложными видами мышления // ПНиО. - 2013. - № 5.

9. Шаталов В.Ф. Точка опоры. - М.: Педагогика, 1987. - 160 с.

References

1. Aranova S.V. Kul'turologicheskaya tendentsiya vizualizatsii uchebnoy informatsii v shkol'nom obuchenii [The culturological tendency in visual representation of educational information in secondary education]. Izvestiya RGPU imeni A.I. Gertsena [Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Sciences], 2019, № 193. (In Russ.).

2. Vatkova O.A. Analiz podkhodov k probleme razvitiya vizual'nogo myshleniya [The analysis of approaches to development of visual thinking]. APRIORI. Seriya: Gumanitarnye nauki [APRIORI. Series: Humanities], 2015, № 3. (In Russ.).

3. Kondratenko O.A. Infografika v shkole i vuze: na puti k razvitiyu vizual'nogo myshleniya [Infographics in schools and universities: underway towards visual thinking development]. Nauchnyy dialog [Scientific dialogue], 2013, № 9 (21), pp. 92-99. (In Russ.).

4. Levina I.L. Vizualizatsiya uchebnogo materiala kak sredstvo povysheniya kachestva obucheniya [Visualization of educational material as a means of improving the quality of education]. Russian Journal of Education and Psychology, 2021, № 5. (In Russ.).

5. Maslov V.M. Naglyadnost' i vizualizatsiya v paradigmal'nom i gumanisticheskom planakh [The use of visual methods and visualization in paradigmatic and humanitarian]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2014, № 2. (In Russ.).

6. Omelchenko S.V, Koshcheeva E.S., Matveeva E.P. Ispol'zovanie naturnykh 3D-modeley dlya formirovaniya vizual'noy gramotnosti v uchebnom protsesse [The use of natural 3d models for the formation of visual literacy in the educational process]. Pedagogicheskoe obrazovanie v Rossii [Pedagogical education in Russia], 2022, № 3. (In Russ.).

7. Peskova O.V. O vizualizatsii informatsii [On information visualization]. Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii [Engineering Journal: Science and Innovation], 2012, № 1 (1). (In Russ.).

8. Chernetskaya N.I. Sootnoshenie tvorcheskogo myshleniya so slozhnymi vidami myshleniya [The ratio of creative thinking with complex kinds of thinking]. PNiO [Pedagogical science and education], 2013, № 5. (In Russ.).

9. Shatalov V.F. Tochka opory [Point of Support]. Moscow, Pedagogika Publ., 1987. 160 p. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru