МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБУЧЕНИЯ, ОСНОВАННОЕ НА ПРЕДСТАВЛЕНИИ ОСМЫСЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В ВИДЕ СИСТЕМЫ СВЯЗАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Развитие дидактики требует совершенствования методов математического и компьютерного моделирования дидактических систем. Статья посвящена изучению процессов усвоения и забывания осмысленной информации и построению имитационной модели обучения в школе. В работе используются системный подход, а также методы качественного, математического и компьютерного моделирования путем имитации стохастических процессов и численного решения системы дифференциальных уравнений. Усваиваемые знания рассматриваются как совокупность большого числа информационных блоков, состоящих из последовательностей элементов учебного материала (ЭУМ), которые могут быть двух типов: использующиеся и не использующиеся в последующей деятельности ученика. Модель учитывает уменьшение скорости забывания с ростом числа обращений к каждому ЭУМ. Получены графики зависимости знаний ученика от времени при различных длительностях занятия. Из них следует, что после окончания обучения количество осмысленных знаний ученика сначала остается практически постоянным, а затем убывает по логистическому закону. Создана имитационная модель обучения в 11-летней школе, учитывающая деление знаний на три категории: 1) прочные знания, часто используемые учеником; 2) знания теорий, идей, рассуждений, которые хорошо ассоциируются с уже имеющимися у ученика понятиями, но не используются на практике; 3) редко используемые знания отдельных фактов, плохо ассоциирующиеся с уже имеющимися знаниями. Предлагаемый подход позволил объяснить и промоделировать закономерности забывания осмысленной информации. После окончания обучения неиспользуемые ЭУМ быстро забываются, и ученик уже не может воспроизвести все изученные идеи, хотя помнит некоторые ЭУМ, часто применяемые в жизни. Созданная трехкомпонентная модель обучения в школе учитывает распределение учебной информации по классам и строит графики зависимостей различных видов знаний ученика от времени.

Ключевые слова:
дидактика, забывание, обучение, компьютерное моделирование, учебный материал.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение
Повышение эффективности процесса обучения требует не только совершенствования содержания и методики изучения отдельных предметов, но и разработки теоретических основ дидактики с привлечением как гуманитарных (психология), так и точных наук (математика, кибернетика) [1; 8]. В настоящее время получил распространение информационно-кибернетический подход к анализу учебного процесса, основанный на рассмотрении системы «учитель — ученик» с точки зрения теории управления и предполагающий испоьзование метода имитационного моделирования.

Список литературы

1. Атанов Г.А. Обучение и искусственный интеллект, или Основы современной дидактики высшей школы [Текст] / Г.А. Атанов, И.Н. Пустынникова. — Донецк: Изд-во ДОУ, 2002. — 504 с.

2. Аткинсон Р. Введение в математическую теорию обучения [Текст] / Р. Аткинсон, Г. Бауэр, Э. Кротерс. — М.: Мир, 1969. — 486 с.

3. Борисов Н.А. Организация процесса обучения на основе нечеткой модели знаний студента [Текст] / Н.А. Борисов // Вестник Нижегородского Университета им. Н.И. Лобачевского. — 2012. — № 5. — С. 262–265.

4. Буль Е.Е. Обзор моделей студента для компьютерных систем обучения [Текст] / Е.Е. Буль // Educational Technology & Society. — 2003. — № 6. — С. 245–250.

5. Буш Р. Стохастические модели обучаемости [Текст] / Р. Буш, Ф. Мостеллер. — Глазов: Физматгиз, 1962. — 484 с.

6. Зинченко Т.П. Память в экспериментальной и когнитивной психологии [Текст] / Т.П. Зинченко. — СПб.: Питер, 2002. — 320 с.

7. Ивашкин Ю.А. Мультиагентное имитационное моделирование процесса накопления знаний [Текст] / Ю.А. Ивашкин, Е.А. Назойкин // Программные продукты и системы. — 2011. — № 1. — С. 47 — 52.

8. Качество высшего образования [Текст] / Под ред. М.П. Карпенко. — М.: Изд-во СГУ, 2012. — 291 с.

9. Кудрявцев В.Б. Об автоматном моделировании процесса обучения [Текст] / В.Б. Кудрявцев [и др.] // Дискретная математика. — 1996. — Т. 8. — Вып. 4. — С. 3–10.

10. Леонтьев Л.П. Проблемы управления учебным процессом: математические модели [Текст] / Л.П. Леонтьев, О.Г. Гохман. — Рига, 1984. — 239 с.

11. Майер Р.В. Кибернетическая педагогика: имитационное моделирование процесса обучения [Текст] / Р.В. Майер. — Глазов: Глазов. гос. пед. ин-т, 2014. — 141 с.

12. Петров Ю.И. Некоторые подходы к моделированию обучаемого [Текст] / Ю.И. Петров // Информационные технологии и проблемы математического моделирования сложных систем. — Вып. 7. — Иркутск: Изд-во ИИТМ ИрГУПС, 2009. — С. 176–185.

13. Плотинский Ю.М. Модели социальных процессов [Текст]: учеб. пособие для высших учебных заведений / Ю.М. Плотинский. — M.: Логос, 2001. — 296 с.

14. Свиридов А.П. Статистическая теория обучения [Текст]: монография / А.П. Свиридов. — М. Изд-во РСГУ, 2009. — 570 с.

15. Gibson D., Jakl P. Data challenges of leveraging a simulation to assess learning. West Lake Village, CA. 2013. URL: http://www.curveshift.com/images/Gib son_Jakl_data_challenges.pdf

16. Shannon R.E. Systems simulation: the art and science. Prentice-Hall. 1975. 387 p.

Войти или Создать
* Забыли пароль?