Ориентация на результат — основа современных образовательных методик
В середине XX века в образовании происходит смещение фокуса с передачи знания учителем на действия и достижения ученика. Именно тогда появляется термин «образовательный результат» и необходимость его измерения. Появляются стандартизированные тесты, в частности — исследование PISA (Program for International Student Assessment). Ключевым становится не знание само по себе, а то, как это знание актуализировать и применять. Идея ориентации на результат следует из постулатов бихевиоризма. Единственное, что мы можем знать достоверно и контролировать — это то, что мы можем наблюдать.
Бихевиоризм изучает человека через его поведение, и проектирование образовательных продуктов сегодня строится на похожей идее. Цель обучения — изменить поведение человека на более эффективное и правильное с точки зрения разработчика образования и преподавателя.
— Пащенко Тарас Валерьевич, заведующий лабораторией проектирования содержания образования, Институт образования НИУ ВШЭ
Этот подход остаётся важным в контексте современного доказательного образования, опирающегося на данные. Доказательное образование в чём-то похоже на доказательную медицину: и там, и там необходимо найти более эффективное решение, подтверждённое экспериментами. Каждое учебное действие должно быть осмысленно. Если мы не знаем, зачем выполняем задание, то не можем измерить эффективность этого задания.
В доказательном подходе мы ориентируемся на предметный результат, который содержит декларативные и процедурные знания. Декларативные знания — это фактическая база, которую ребёнку необходимо знать. Процедурные знания — те действия, которые ребёнок осваивает и которые мы можем проверить упражнениями.
— Авдеенко Надежда Александровна, аналитик лаборатории проектирования содержания образования, преподаватель департамента образовательных программ, Институт образования НИУ ВШЭ
Чтобы определить цель и измеримые результаты, необходимо разложить школьную программу на отдельные навыки и пререквизиты — то есть на то, без чего ребенок не сможет выполнить то или иное задание. Например, в русском языке пререквизитом будет умение сортировать слова на три группы: предмет, действие и признак. Дальше на эту базу нанизывается навык определения части речи, который можно проверить с помощью упражнений. Если ребёнок верно решает упражнение, мы можем сделать вывод, что все необходимые для выполнения задания пререквизиты и навыки усвоены в достаточном объёме. Если же он с заданием не справился, мы можем посмотреть на то, из каких навыков состоит желаемый результат, и что вызвало трудности.
Как данные об освоенных навыках помогают адаптировать программу
У каждого ребёнка бывают трудности в обучении. Это нормально, но важно успевать вовремя замечать, с чем именно возникли сложности. Как раз с этим и помогает детальное раскладывание образовательных результатов на навыки. Зная, из чего состоит каждый навык, мы можем адаптировать траекторию его освоения под каждого ребёнка.
Детализация предметных результатов позволяет построить индивидуальную образовательную траекторию и уменьшает количество пробелов в обучении. Система рекомендаций Яндекс Учебника является инструментом для реализации этого подхода. С её помощью подготовительная работа по формированию умений строится на качественно новом уровне, что позволяет повысить образовательные результаты младших школьников с меньшими временными затратами.
— Конобеева Татьяна Анатольевна, руководитель проектного офиса «Новый педагогический класс», ведущий научный сотрудник лаборатории проектирования деятельностного содержания образования МГПУ
Доказательный подход с опорой на навыки позволяет учителю точнее определить, с какими темами у ученика возникают трудности, скорректировать для него программу и раскрыть потенциал ребёнка в полной мере. Но так ли всё просто?
Давайте представим, что учителю нужно прописать, на какие умения работает каждое задание и какой пререквизит нужно освоить перед его выполнением. И делать это нужно перед каждым уроком, причём не только на весь класс, но и по каждому учащемуся. Это колоссальный объём работы и нагрузка. Справиться с такой непростой задачей поможет рекомендательная система Яндекс Учебника для начальных классов.
Рекомендательная система Яндекс Учебника — это технология, основанная на машинном обучении. Она анализирует выполнение заданий, замечает ошибки, определяет проблемные области и предлагает индивидуальные советы, которые позволяют усвоить материал и развить необходимые навыки. Система помогает ребёнку улучшать знания, а учителю — наблюдать за прогрессом в реальном времени и адаптировать домашние задания под потребности учеников.
Как это работает: дети решают задания на платформе Яндекс Учебника — и у учителя автоматически накапливается информация о каждом ученике с подробной разбивкой по навыкам. На основе этой информации формируется набор заданий для тех, кому можно дать упражнение посложнее, для тех, кому нужно поработать над ошибками, и для тех, кому для освоения навыка необходимо вернуться на шаг назад. Одной кнопкой учитель может запустить разные образовательные траектории.
Чем больше дети занимаются в Учебнике, тем более точная информация об их навыках собирается на платформе. Любое действие ребенка на платформе влияет на общую картину его обучения и уточняет его движение по системе навыков. Система подсказывает учителю, к какой теме должен вернуться ребёнок, чтобы разобраться в материале, который он не может освоить.
Если мы видим, что у ребёнка возникает вычислительная ошибка, то предлагаем ему пять заданий в ответ на то, с которым он не справился. И если он выполнил четыре, а в пятом допустил ошибку, мы понимаем, куда его вести ещё на шаг назад. Система помогает учителю адаптировать программу и домашние задания под потребности конкретных учеников.
— Конобеева Татьяна Анатольевна
Как проходила работа над декомпозицией образовательных результатов
Остановимся подробнее на том, как происходила декомпозиция образовательных результатов по русскому языку и математике для начальной школы и как это работает в новой рекомендательной системе Яндекс Учебника. Работа над проектом шла 1,5 года. Эксперты из Института образования НИУ ВШЭ провели детальную декомпозицию ФГОС и сопоставили полученные результаты с наиболее популярными УМК, а методисты Яндекс Учебника разметили выделенными умениями более 40 тысяч заданий.
Требования федеральных стандартов для начальной школы были разложены на конкретные навыки, которые осваивает ребёнок за четыре года. Между всеми навыками были установлены взаимосвязи. Ценность и уникальность полученного продукта заключается в том, что никто ранее не разбирал предметные знания на столь мелкие категории.
Перед нами стояла задача построить такую антологию умений, которая подходила бы для машинного анализа. Чтобы программа понимала, как происходит прогресс учащегося, нужно сформулировать чёткие и понятные шаги в освоении материала. Было важно определить, какой уровень детализации будет являться достаточным, и много экспертной и методической работы было посвящено именно этому.
— Пащенко Тарас Валерьевич
Эксперты определяли, какие пререквизиты приводят к формированию каждого небольшого умения, опираясь не только на стандарты, но и на педагогический опыт: анализировали, как дети осваивают навыки и что для этого делают.
Сначала были выделены верхнеуровневые умения. Потом определялось, что конкретно требуется уметь, чтобы решать те или иные задачи. Уровень детализации был задан таким образом, чтобы каждый навык выражался в отдельном завершенном действии. Предметные эксперты оценивали, что можно считать атомарным неделимым умением, а что — более сложным. В результате удалось добиться гораздо большего уровня декомпозиции, чем заложено в стандартах.
В качестве ориентира также использовались существующие учебно-методические комплексы, но при этом экспертная группа не руководствовалась каким-то одним УМК, что позволило получить универсальный инструмент для учителя независимо от того, с какой программой он работает. Если говорить о математике, то эксперты опирались на УМК «Школа России», а также учебники Марии Моро, Людмилы Петерсон и Натальи Истоминой, стараясь учесть разные подходы и заложенную в них математическую основу.
Я много работаю с зарубежными источниками, но пока не видела ни одного примера столь подробной детализации. В некоторых образовательных программах подробно описаны разного рода предметные результаты по классам. Они достаточно хорошо сформулированы, но степень декомпозиции не такая, как у нас. Здесь сыграла роль предметоцентричность отечественной образовательной системы, которая позволила создать такой детальный продукт.
— Авдеенко Надежда Александровна
Как работает система рекомендаций Яндекс Учебника
В результате работы по декомпозиции образовательных результатов эксперты вычислили, что в начальной школе один ребенок осваивает более 2500 умений: около 2000 умений в математике и примерно 700–800 в русском языке. А далее методисты и аналитики Яндекс Учебника протегировали все задания платформы полученными навыками, а также разнесли навыки по календарному учебному плану.
Теперь в Учебнике собирается статистика по навыкам для каждого ученика на каждый момент времени: его текущее состояние и желаемый результат для конкретного периода обучения. На основе полученных данных формируются наиболее оптимальные стратегии для преодоления сложностей в обучении.
Последовательность освоения привязана к тому, как темы расположены в школьной программе. Навыки размечены в соответствии с УМК — в результате мы имеем данные по тому, что каждый ребенок должен освоить за это время.
Мы выбрали такой уровень детализации, который позволяет соединить интерактивное упражнение из учебника с навыками и диагностировать, на что это упражнение направлено и на каком этапе обучения. Например, если ребенок ошибается в задаче на движение, причин может быть несколько: он может ошибаться в вычислениях, не видеть связи между расстоянием, скоростью и временем или просто не понимать длинное текстовое условие задачи. Когда ребёнок решает такую задачу в Учебнике, мы можем определить, почему он с ней не справляется, и подобрать обучающий контент именно под его проблему.
— Елена Краевская, заведующая учебной частью Яндекс Учебника
По каждому навыку в Учебнике предусмотрены критерии его освоения: нужно решить минимум 6 задач, причём минимум 4 из них правильно. Тогда навык считается освоенным. Пререквизитные связи также показывают, какие смежные навыки требуются для решения задачи, а значит, уже освоены ребёнком. Для каждого ученика также предсказывается средняя вероятность освоения каждого навыка относительно желательных показателей по УМК.
Учитель получает статистику по каждому учащемуся, а также общую картину по классу с усредненными показателями. Каждую неделю собирается статистика решений по классу, и все учащиеся разделяются на три группы по следующим признакам: количество решенных задач, время на решение задач и задачи, выполненные с ошибками.
В первую группу попадают ученики, отлично освоившие навыки, во вторую — столкнувшиеся с небольшими трудностями, в третью — школьники, столкнувшиеся с большими трудностями и те, по кому собрано мало информации. Для каждой группы формируется своя подборка заданий. Первая группа получает продвинутые задания, вторая — на дополнительную отработку осваиваемых навыков, третья — на освоение пререквизитов тех умений, которые проходят.
Задания подбираются таким образом, чтобы закрыть наиболее проблемные моменты и максимально продвинуть прогресс учащихся к ожидаемому состоянию. Если ученик справляется хуже ожидаемого — система генерирует дополнительные задания и рекомендации учителю. Благодаря этому школьники, которые регулярно занимаются в Яндекс Учебнике, улучшают свои навыки на 70–80% от ожидаемого.
Чтобы познакомиться поближе с тем, как работает система рекомендаций в Яндекс Учебнике и как использовать платформу для составления домашних заданий, пройдите курс «Индивидуальный образовательный маршрут в начальной школе на основе данных».