Що таке адаптивні технології та як ними користуватися

by Анна Ляшенко

У попередніх матеріалах «Персоналізоване навчання: адаптуйся або “сідай, двійка”» та «6 принципів ефективного персоналізованого навчання» ми розглядали персоналізоване навчання та його принципи, які можна застосувати на практиці. Також для ефективної персоналізації навчання активно розробляються адаптивні навчальні інструменти. Розповідаємо, якими вони бувають та як працюють.



Інструменти адаптивного навчання — це технології, які взаємодіють з учнем у реальному часі. Вони автоматично забезпечують індивідуальнух підтримку кожного учня.

Спершу адаптивні технології збирають інформацію про те як учень відповідає на запитання — його індивідуальну поведінку. Після цього інструмент реагує на отриману інформацію. Залежно від того як учень взаємодіє з матеріалом та як відповідає, змінюється те, що він бачить на екрані — підказки, запитання, послідовність завдань і тем.



Адаптивність може проявлятися в одному або кількох елементах технології: контент, оцінювання, послідовність.

Джерело: Decoding Adaptive



Адаптація контенту



Перш за все, інструменти з адаптивним контентом визначають, який матеріал учень не розуміє (або розуміє неправильно). Далі учень отримує підказки, виправлення та посилання на корисні ресурси. При цьому манера коригування може бути різною. Наприклад, підказка звучатиме як «не забудь піднести число до квадрату», а виправлення — «ти забув піднести число до квадрату».

Адаптивний контент підлаштовується під учня в межах однієї навички, до прикладу, розв’язання квадратних рівнянь. Одна навичка може поділятися на підпункти. Так учень засвоює один підпункт, тільки тоді просувається до наступного — і на виході маємо повноцінну навичку. Водночас, вчитель у режимі реального часу отримує інформацію про те, у якому темпі просувається учень, на якому етапі знаходиться та де потребує допомоги.

Одна з платформ з адаптивним контентом — CK-12. Це безкоштовний англомовний ресурс з відео, тестами, прикладами, флеш-картками та іншими навчальними матеріалами.

Так, тема «Тригонометрія» починається з розділу «Прямокутні трикутники та теорема Піфагора». Він ж поділяється на підрозділи, що включають матеріали для читання, практичні вправи та тест.

Розглянемо структуру на прикладі підрозділу «Теорема Піфагора». Матеріал для читання — це не просто сухий текст, а поєднання відео з текстовими прикладами й завданнями на закріплення знань. Також наприкінці заняття учням пропонується місце для нотаток та словник термінів.

Один із способів перевірити вивчене — інтерактивні завдання PLIX. Такий варіант перевірки знань доступний для математики, хімії, біології та фізики. Також можна скористатися симуляціями з фізики та хімії.



Ліворуч — задача, праворуч — інтерактивний трикутник. Учень може перетягувати червону точку, поки не отримає значення, необхідні для розв’язання задачі.

Джерело: CK-12



Крім цього, можна відповісти на 10 тестових завдань та оцінити себе. Саме ця частина є адаптивною: тестові завдання супроводжуються підказками (hints), а якщо система бачить, що у вас проблеми з певною концепцією, то пропонує матеріали, які варто проглянути ще раз. До того ж, тести містять елементи гейміфікації: показують шкалу прогресу та навіть рівень здобутої навички.



Так виглядають підказки при вивченні тригонометрії. Тут система нагадує, яка сторона прямокутного трикутника — найдовша.

Джерело: CK-12



Загалом, СK-12 — це безкоштовне джерело освітніх матеріалів майже з усіх шкільних предметів. Ресурс доступний на різних гаджетах, а вчитель може вільно обирати формат та, власне, матеріали. Одна значуща особливість СК-12 — англомовність.



Адаптація оцінювання



Суть адаптації оцінювання: кожне наступне запитання залежить від того як учень відповів на попереднє. Чим краща відповідь, тим складніші завдання, і навпаки — якщо учневі важко, запитання будуть легшими, аж поки він не засвоїть концепцію. Інструменти адаптивного оцінювання зазвичай використовуються для періодичного моніторингу чи регулярної практики.

У випадку періодичного моніторингу адаптивні завдання використовуються раз на кілька місяців. Учні отримують відносно довгий тест, мета якого — перевірити, наскільки добре вони засвоїли матеріал за 2-4 місяці. Після моніторингу здійснюється аналіз даних, а результати використовуються для подальшого коригування програми та індивідуальної траєкторії навчання кожного учня.

Одним із розробників адаптивних тестів для моніторингу є NWEA, що створює адаптивні тести для різних цілей. Наприклад, тест MAP Growth використовується для періодичної перевірки знань учнів з різних предметів, тоді як MAP Skills рекомендується застосовувати частіше. Цей тест визначає складнощі, які виникають в учнів під час засвоєння нового матеріалу.



Основна перевага моніторингу за допомогою адаптивних тестів — детальна статистика. Вчитель бачить індивідуальну траєкторію навчання кожного учня впродовж років, і на основі цих даних може коригувати програму та навчальні підходи.

Джерело: NWEA



Якщо викладач використовує адаптивне оцінювання для практики, необхідний набір завдань різної складності. Як тільки учень відповідає на визначену кількість складних запитань правильно, навичку засвоєно, і починаються запитання на наступну тему. Послідовність тем при цьому усталена та не змінюється. Так, St Math, гейміфікована програма для вивчення математики, також застосовує адаптивне оцінювання.



St Math — це вправи з математики, що виглядають як яскраві ігри-анімації. Завдання адаптуються до рівня учня, їх загальна мета — закласти розуміння математичних концепцій замість завчених алгоритмів розв’язання задач.

Джерело: NWEA



Адаптація послідовності



Ще одним адаптивним елементом може бути послідовність: у цьому випадку збір та аналіз даних відбувається безперервно. Поки учень виконує завдання, адаптивна програма аналізує його відповіді та автоматично підбирає релевантний контент, рівень складності та порядок вивчення матеріалу. Інструменти з адаптивною послідовністю — найскладніші, адже вони і аналізують дані, і складають та коригують індивідуальну траєкторію учня в реальному часі.

Збір даних не обмежується акумулюванням інформації про правильні та неправильні відповіді. Щоб скласти індивідуальну навчальну траєкторію, адаптивні програми враховують чимало різних показників:

  • Правильність відповіді;

  • кількість спроб;

  • використання додаткових інструментів чи ресурсів;

  • інтереси учня (до прикладу, яким ресурсам він надає перевагу).

Інколи дані зважають на соціальну реакцію учня (коментарі та лайки) та навіть його настрій.



Адаптивна послідовність реалізується в три етапи: зібрати дані, проаналізувати їх та пристосувати послідовність подачі матеріалу до потреб конкретного учня.

Джерело: Decoding Adaptive



Основна перевага навчальних інструментів з адаптивною послідовністю — заповнення прогалин у знаннях. Якщо учень пропустив заняття або раніше не засвоїв тему, і зараз це заважає вивченню нового матеріалу, послідовність завдань і тем змінюється. Так учень спочатку заповнює прогалину в знаннях, а потім переходить до поточної теми.

Адаптивну послідовність застосовує Knewton. Про нього ми готуємо окремий — наступний матеріал :)



Адаптація одразу кількох параметрів



Деякі розробники інструментів адаптивного навчання використовують одразу кілька стратегій.

Інструмент ALEKS поєднує адаптивне оцінювання та послідовність. Він використовується в межах онлайн-курсу з основ математичного аналізу — Precalculus від Університету штату Аризона (Arizona State University).



ALEKS визначає рівень знань учня та підбирає відповідні завдання.



Адаптацію і контенту, і послідовності здійснює Smart Sparrow — платформа, що дозволяє розробляти адаптивні та інтерактивні навчальні матеріали. Нещодавно Smart Sparrow разом із ASU (Arizona State University) та NASA розробили Infiniscope, своєрідну серію ігор з астрономії.

Так учні можуть вивчати закони Кеплера буквально граючись, а система відповідатиме на їх дії адаптивним зворотнім зв’язком та зміною індивідуальної траєкторії навчання. Також доступні безкоштовні матеріали для планування уроку (Educator Resources) — для максимально ефективного використання Infiniscope у навчальному процесі.



Різні теми — різні ігри на Infiniscope.

Джерело: Infiniscope



На платформі stepik.org нещодавно з’явився безкоштовний адаптивний тренажер для вивчення мови програмування Python — до того ж, російською. Загалом, розробники платформи зазначають, що зараз працюють над адаптивною навчальною системою, яка підлаштовуватиметься під рівень учнів.



Застосування адаптивних інструментів у навчальному процесі



Адаптивні технології мають як плюси, так і мінуси. Серед переваг — продуктивне навчання та влучні рекомендації для кожного учня. Недолік ж у тому, що адаптивні технології не вирішують проблему застосування знань у реальному житті.

Тому навчання з використанням адаптивних інструментів ще більше підкреслює роль учителя. Тепер вона полягає не в механічній перевірці знань, а в розробці практичних і творчих завдань, організації проектів та допомозі з тайм-менеджментом.

У школах Aspire Public Schools, зокрема, Aspire ERES Academy в Оукленді, вчителі використовують адаптивні технології в межах змішаного навчання. Змішане навчання поєднує навчання за допомогою технологій (того ж комп’ютеру чи смартфону) та традиційну освіту з учителем. До того ж, використання адаптивних технологій у класі не обмежується виконанням завдань. Заняття включають обговорення: учні аналізують власний прогрес, діляться враженнями від використання адаптивних інструментів та з’ясовують як подолати складнощі в навчанні.

Технології надають вчителеві дані, а учневі — таку кількість практики, яка потрібна особисто йому. Тому вчитель витрачає менше часу на визначення рівня учнів та механічне тестування, а учні спокійно навчаються в зручному для них темпі. Адже комусь достатньо двох-трьох завдань, щоб засвоїти тему, а комусь потрібно практикуватися разів з десять.

Розробки адаптивного навчання можуть розцінюватися як інновативні іграшки, а можуть стати потужним інструментом в освітньому процесі. Все залежить від учителя, адже впровадження змішаного навчання — завдання, яке потребує ретельного обмірковування та планування.

До речі, із січня 2018 року EdEra планує продовжити впровадження методики змішаного навчання в навчальних закладах України. Почнемо з Берегівського району Закарпатської області, де уроки української мови та літератури в 11-х класах відбуватимуться за ротаційною моделлю за станціями з використанням онлайн-курсів «Лайфхаки з української мови» та «Лайфхаки з української літератури». Дізнатися більше й зареєструватися для участі в експерименті можна на сторінці проекту.

А більше про сучасні адаптивні технології в освіті можна дізнатися у матеріалі Decoding Adaptive, за даними якого й написано цю статтю.

Авторка матеріалу: Анна Ляшенко, методистка EdEra