Расширенное обучение — это метод обучения по требованию , при котором среда адаптируется к учащемуся. Предоставляя исправления по требованию, учащиеся могут лучше понять тему, одновременно стимулируя открытия и обучение. [1] Технологии, включающие в себя богатые медиа и взаимодействие, продемонстрировали образовательный потенциал, который используют ученые, преподаватели и студенты. Вместо того, чтобы сосредотачиваться на запоминании , учащийся испытывает опыт адаптивного обучения , основанный на текущем контексте. Дополненный контент может быть динамически адаптирован к естественной среде учащегося путем отображения текста, изображений, видео или даже воспроизведения звука (музыки или речи). Эта дополнительная информация обычно отображается во всплывающем окне в компьютерных средах.
Большинство реализаций дополненного обучения представляют собой формы электронного обучения. В настольных компьютерных средах учащийся получает дополнительную контекстную информацию через всплывающее окно, панель инструментов или боковую панель . Когда пользователь перемещается по веб-сайту, электронной почте или документу, учащийся связывает дополнительную информацию с ключевым текстом, выбранным с помощью мыши, сенсорного экрана или другого устройства ввода. В мобильных средах дополненное обучение также применяется на планшетах и смартфонах.
Дополненное обучение часто используется поставщиками корпоративного обучения и развития для обучения инновационному мышлению и лидерским навыкам, делая упор на «обучение на практике». Участникам необходимо применить навыки, полученные на платформах электронного обучения, на примерах из реальной жизни. Данные используются для создания индивидуальной программы обучения для каждого участника, предоставления дополнительной информации и исправлений.
Дополненное обучение тесно связано с дополненным интеллектом ( улучшением интеллекта ) и дополненной реальностью . Расширенный интеллект применяет возможности обработки информации для расширения возможностей обработки человеческого разума посредством распределенного познания . Дополненный интеллект обеспечивает дополнительную поддержку автономного интеллекта и имеет долгую историю успеха. Механические и электронные устройства, которые функционируют как расширенный интеллект, включают в себя счеты , калькуляторы, персональные компьютеры и смартфоны. Программное обеспечение с расширенным интеллектом предоставляет дополнительную информацию, связанную с контекстом пользователя. Когда имя человека появляется на экране, во всплывающем окне могут отображаться его организационная принадлежность, контактная информация и последние взаимодействия.
В системах мобильной реальности [2] аннотации могут отображаться на индивидуальном «проекционном дисплее» учащегося или через наушники для аудиоинструкций. Например, приложения для Google Glasses могут предоставлять видеоуроки и интерактивные переходы по ссылкам. [3]
Преподаватели иностранных языков также начинают включать методы дополненного обучения в традиционные упражнения с бумагой и ручкой. Например, рядом с основным предметом представлена дополненная информация, позволяющая учащемуся научиться писать глифы, понимая при этом значение основных символов. См. раздел «Понимание языка» ниже.
Инструменты расширения могут помочь учащимся понять проблемы, получить соответствующую информацию и решить сложные проблемы, предоставляя дополнительную информацию в момент необходимости или «по требованию». Это контрастирует с традиционными методами ассоциативного обучения, включая механическое заучивание , классическое обучение и обучение с наблюдением , где обучение осуществляется до того, как у учащегося появится потребность вспомнить или применить то, что было изучено.
Снайдер и Уилсон [4] утверждают, что обучения «точно в срок» недостаточно. Долгосрочное обучение требует непрерывного обучения, которое должно быть индивидуализированным и основываться на индивидуальных компетенциях и сильных сторонах.
Инструменты расширенного обучения были полезны учащимся для улучшения понимания слов или понимания иностранного языка. Интерактивный, динамичный характер этих языковых помощников по требованию может предоставить определения, примеры предложений и даже звуковое произношение. Когда выбраны предложения или блоки текста, слова читаются вслух, в то время как пользователь следит за исходным текстом или фонетикой. Контроль скорости речи позволяет адаптировать преобразование текста в речь (TTS) в соответствии с пониманием речи учащегося.
Использование дополненного обучения уже внедрено в школах по всему миру. Постоянно разрабатываются новые технологии, позволяющие оттачивать навыки учащихся как в классе, так и за его пределами. Люди, не являющиеся студентами, также могут использовать эти ресурсы для изучения или развития собственных языковых навыков в свободное время и на языке, который они выбирают для изучения. Такие веб-сайты, как Rosetta Stone, существуют уже несколько лет и позволяют людям всех возрастов со всего мира изучать новый язык. Использование многих из этих приложений и веб-сайтов платное. Одним из приложений, позволяющих бесплатное обучение, является Duolingo, которое позволяет как бесплатное, так и платное обучение. Расширенное обучение позволяет в режиме реального времени отвечать на вопросы и тесты учащихся, обеспечивая обратную связь быстрее, чем при обсуждении в классе. Этот тип обратной связи также позволяет учащимся продвигаться по классу в своем собственном темпе. Если ответ правильный, учащийся может перейти к новым, более сложным вопросам. Однако, если ответ неправильный, учащемуся может быть предложено учиться больше, и ему могут быть заданы дополнительные практические вопросы, основанные на неправильном ответе. В очном классе учащиеся должны двигаться в том же темпе, что и остальная часть класса, что может привести к тому, что учащиеся не смогут полностью понять содержание, и многим будет трудно не отставать. Его использование также показало более правильные ответы в 95% случаев их чтения. Большинство форм дополненного обучения можно найти в Интернете через приложения веб-сайтов на вашем мобильном устройстве. Это позволяет студентам и обычным людям, заинтересованным в изучении нового языка, получить доступ к нему, которого нет в стандартном учебнике. Это также позволяет учиться там, где каждый может пойти, без ограничений, которые существуют в классе. Эти приложения также позволяют проводить более прямое индивидуальное обучение, чего нельзя найти в классе, насчитывающем более двадцати учеников. Студенты могут отправить ответ и немедленно получить оценку за свою работу. Обратной стороной расширенного обучения для изучения языка является то, что оно может привести к увольнению преподавателей языка. По мере развития этих программ они могут оказаться гораздо более эффективными в обучении студентов, чем когда-либо мог бы быть учитель физкультуры. Это лишит работы тысячи преподавателей языка по всему миру и заставит их работать в областях, которые им, возможно, не так интересны. Другой проблемой, связанной с дополнительным изучением языка, является широкое использование технологий без очного обучения. Учащиеся могут страдать от усталости, сидя за компьютером по несколько часов в день, что может повлиять на их обучение и развитие в классе. Также может возникнуть социальная изоляция от онлайн-обучения языка. Отсутствие регулярного личного общения с другими учениками может повлиять на психическое здоровье учащихся. Хотя такое обучение может помочь некоторым учащимся, оно может иметь серьезные вредные последствия для других. Технические проблемы — это также повседневная проблема, с которой мы все боремся. Проблемы с веб-сайтом или приложением могут привести к тому, что учащиеся пропустят задания или онлайн-занятия и повредят своей оценке из-за проблемы, которую они не могут контролировать. Подобные проблемы в полной мере проявились, когда началась пандемия COVID-19, и показали, что у многих студентов возникнут технологические проблемы, из-за которых они застрянут в учебе. Использование дополненного обучения имеет множество плюсов и минусов, которые могут побудить школы адаптировать и использовать предоставляемые программы в большей степени. По мере роста и развития этих программ все больше и больше учащихся будут более эффективно работать в классе и в любых реальных ситуациях, когда они смогут использовать информацию, полученную в результате расширенного обучения, в своих интересах.[5] [6] [7] [8]
Дополненная реальность прошла долгий путь в области науки, но все еще находится в зачаточном состоянии. [9] Они начали использовать веб-камеры, заставляя их считывать определенную метку-маркер, а затем на экране появляется объект, на котором должна быть метка. Разработчики продолжают собирать информацию о том, как AR ( дополненная реальность ) может сыграть свою роль в образовательной среде. За последние несколько лет в классах появились такие технологии, как компьютеры, ноутбуки, проекторы, белые доски и многое другое. Это позволяет студентам более активно участвовать в происходящем. [9]
Студенты также теперь могут делать заметки, не слушая, что говорит учитель, а вместо этого записывая то, что они напечатали на проекторе. [10] Примечания могут быть более подробными и конкретными, а не полным объяснением. С помощью AR мы также можем видеть на доске изображения, показывающие учащимся пространство между определенными объектами, такими как планеты или атомы.
В наше время расширенное обучение может помочь учащимся понять сложные темы с большим успехом, чем традиционная модель. Одним из таких примеров сложной научной темы, извлекающей выгоду из виртуальной среды, является непрерывная дистилляция . Студентам обычно сложно понять эту тему, поскольку диаграмма может отображать только состояния, а не непрерывные изменения. Практические эксперименты также менее эффективны, поскольку процесс дистилляции невозможно увидеть через сосуд, в котором он происходит.
В исследовании расширенного обучения на тему непрерывной дистилляции говорится: «В целом авторы пришли к выводу, что использование виртуальных инструментов помогает улучшить и обогатить обучение учащихся, улучшая их понимание ключевых концепций и повышая интерес к предмету». Этот вывод был сделан потому, что результаты тестов учащихся, использующих расширенный метод обучения, были значительно лучше, чем у студентов, которые не использовали расширенный метод обучения. Это вызвано способностью приложения расширенного обучения заглядывать внутрь сосуда, в котором происходит процесс, на каждом этапе процесса. Если вам задана сложная тема, которую трудно визуализировать, расширенное обучение может предоставить учащемуся представление, которое поможет ему в обучении. Также было обнаружено, что полезно, когда учащиеся могут пользоваться этим средством в свободное время, а не быть доступным только в классе, поскольку приложение всегда было доступно учащимся через их телефон. По мере повышения уровня базовых технологий учителям становится все более возможным переключить свое внимание с создания среды обучения на дополнение учебных инструментов. [11]
За пределами классной комнаты дополнительное обучение важно для неформального образования STEM (наука, технология, инженерия и математика). Эту форму образования можно увидеть в музеях, научных центрах и где угодно за пределами классной комнаты. Благодаря широкому использованию интеллектуальных устройств дополненную реальность можно включить в образование каждого человека. Pokémon GO , популярная мобильная игра 2016 года, активно продвигала свои функции дополненной реальности. Это был первый пример широкого использования дополненной реальности, который открыл более 750 миллионам человек идею взаимодействия виртуального мира с нашим собственным. Область STEM начала обращать на это внимание и внедрила эту инновационную технологию в музейные экспонаты и другие неформальные образовательные среды. [12]
Исследование семнадцати опубликованных статей о расширенном обучении в неформальной обстановке показало, что шестнадцать из этих статей были основаны на научных областях. Это понятно, если учесть, что общей средой неформального обучения являются музеи, которые обычно ориентированы на STEM. Экспонаты расширенного обучения показали, что они могут легче привлечь более молодую аудиторию, чем экспонаты, продемонстрированные на практике. Расширенное обучение в научных целях за пределами классной комнаты широко распространено и доступно в наши дни. [12]
Более того, исследования дополненного обучения в основном сосредоточены на том, как оно влияет на научную сферу. В статьях, опубликованных в период с 2013 по 2018 год, наиболее распространенными темами были мобильные среды и среды электронного обучения. Наиболее распространенной темой, обсуждаемой в этих статьях, является научное образование. Это имеет смысл, поскольку область науки напрямую связана с методами расширенного обучения, такими как легкий доступ к технологиям и виртуальным средам. [13]
Научное образование — особенно простая в реализации область расширенного обучения. Многие научные темы сложно визуализировать с помощью неподвижных изображений или личных демонстраций, но с помощью современных инструментов этот опыт становится лучше. Исследование непрерывной дистилляции доказывает эффективность виртуальной среды, которая может обеспечить дополнительный контекст даже в ходе практической демонстрации. Принятие высоких технологий среди населения, особенно когда учащиеся являются основными пользователями этих технологий за пределами классной комнаты, приводит к тому, что методы, использующие их, оказывают большее влияние на их учебный опыт.
Один исследователь [10] предположил, что портативные устройства, такие как сотовые телефоны и портативные игровые автоматы (Game Boy, PlayStation Portable), могут оказывать влияние на обучение. Эти мобильные устройства отличаются своей портативностью, контекстной чувствительностью, возможностями подключения и повсеместностью. Включая социальную динамику в контекст реального мира, обучающие игры могут создать привлекательную среду для учащихся.
В музее Алларда Пирсона в Амстердаме посетители по запросу просматривают информацию на выставке «Будущее для прошлого». В виртуальной реконструкции Сатрикума и Римского форума пользователи могут вызывать информацию, наложенную на фотографии размером с комнату и другие изображения. В музее используются как стационарные дисплеи, так и мобильные компьютеры, чтобы пользователи могли просматривать полупрозрачные изображения и информацию, соответствующую их конкретным интересам. [14]
Проблема сегодняшнего поколения в том, что его внимание трудно удерживать дольше, чем несколько минут. Это может произойти по нескольким причинам. У учащихся может быть СДВГ, низкая продолжительность концентрации внимания, трудности с концентрацией внимания, они могут просто не интересоваться информацией, которую изучают, или не интересоваться школой в целом. Несмотря на это, задача учителей — удерживать их внимание и заинтересовывать их. Есть много разных способов сделать это, но хороший способ добиться этого — сделать обучение увлекательным. Сегодняшнее поколение — поколение технологий, поэтому хороший способ сделать обучение увлекательным — использовать технологии. Поскольку дети лучше разбираются в технологиях, это дает школе и учителям возможность лучше разбираться в них, чтобы охватить своих учеников и вызвать у них желание учиться. Например, если школы и учителя хотят научить своих учеников строительству и строительному творчеству, то учителя могут предложить своему классу сыграть в игру под названием Minecraft, которая представляет собой игру с открытым миром, основанную на творчестве, или в игру под названием Homemaker, которая в основном похожа на особенность строительства домов в играх Sims. Или, если они хотят, чтобы учащиеся узнали о математике и других предметах, они могли бы предложить им поиграть в CoolMathGames. В настоящее время почти в каждом классе и большинстве школ, от дошкольных учреждений до колледжей, используются технологии, чтобы помочь учащимся учиться и делать результаты. учиться весело.
Игры
За прошедшие годы школы нашли несколько разных игр, более ориентированных на обучение. Например, на мобильных устройствах есть функции «Стек штатов» и «Стек стран», которые помогут вам узнать больше о штатах/странах, а также о географии. Кроме того, есть игра под названием «Алхимия», которая более научная и немного веселая. Есть также несколько других игр, которые помогут вам изучить различные предметы, и одна из тех игр, которая в основном используется в начальных школах, — это веб-сайт CoolMathGames. Как следует из названия, основным предметом обучения является математика, но здесь преподаются и другие предметы. В нем есть тысячи игр, которые подходят для самых разных областей обучения. Его цель, как и его дочерних веб-сайтов Coolmath и Coolmath4kids, — совместить обучение с развлечениями и играми. [15] Хотя сайту уже около 30 лет, он до сих пор помогает студентам.
Изучение английского
Изучение английского языка может быть трудным независимо от вашего возраста, но изучение языка может быть трудным для младшей возрастной группы из-за способностей к запоминанию и обучению. [16] Но с использованием технологий это можно упростить. В настоящее время можно послушать произношение, посмотреть написание и многое другое, чтобы улучшить образование студентов.
В последние годы изучение английского языка стало намного проще благодаря использованию технологий искусственного интеллекта и виртуальной реальности . Эти технологии позволили пользователям получить доступ к изучению языка методами, недоступными ранее, устраняя необходимость в преподавателе и специализированном институциональном образовании. Для большинства этих разрабатываемых технологий основное внимание уделялось английскому языку, поскольку он является основным языком общения . Однако эти проекты расширяются за счет включения основных языков, второстепенных языков и даже вымышленных языков, таких как « клингонский » из сериала «Звездный путь» в популярном приложении Duolingo .
Компания, известная как Speaksy Labs, представила свое приложение Speak, которое позволяет пользователю связаться с личным наставником с искусственным интеллектом. С более популярными приложениями, такими как Duolingo , пользователь мог практиковаться только в письме, чтении и базовой речи. Начиная с Speak, пользователи могут вести полноценную беседу, избавляя от необходимости искать личного наставника. Исследования, проведенные в отношении приложений для изучения английского языка, показывают, что дизайн этих приложений с искусственным интеллектом улучшает навыки английского языка у пользователей, что делает их ценным ресурсом для тех, кто пытается выучить язык. [17] Искусственный интеллект можно научить давать пользователю конкретную обратную связь, включая произношение, акцент и тон.
Виртуальная реальность — еще один эффективный инструмент изучения английского языка благодаря виртуальной среде и высокому уровню взаимодействия. Исследования показали, что занятия, требующие движения, помогают пользователям лучше понимать язык, особенно среди более молодой аудитории. [18] Поскольку эти виртуальные среды безграничны, они имеют доступ ко многим ресурсам, которые могут быть предоставлены на уроках языка. Например, вы можете держать яблоко в настройках виртуальной реальности и произносить слово «яблоко», чтобы пользователь соотносил это слово с объектом. Выводы исследования показывают, что большинство детей получают более высокие оценки и удовлетворение, чем те, кто не использует технологию виртуальной реальности для своего обучения. Виртуальная среда позволяет учащимся увидеть места, которые они раньше не посещали, что устраняет необходимость в транспортных расходах.
Исследование приложения Elsa Speak [19] показало результаты, аналогичные тем, которые публиковались ранее. Исследование показало, что в высших учебных заведениях у студентов улучшилось понимание английского языка, что позволило им более эффективно говорить, писать и читать на языке. Теперь приложение Elsa Speak и различные его аналоги переходят на разные языки, привлекая группы людей по всему миру.
Применение технологий в колледже
С расширением использования технологий студенты могут учиться во всех сферах. По большей части студенты колледжей в настоящее время проводят занятия, задания, домашние задания и проекты онлайн через разные веб-сайты и сдают их через эти веб-сайты. И теперь учителя нашли практическое применение некоторым новым технологиям в классах. Например, в настоящее время в школах есть технологии, помогающие классам. Некоторые в медицинских школах берут гигантский планшет размером со стол и используют его, чтобы показывать кости, кровеносные сосуды, вены и другие части тела. В других колледжах с похожими программами есть игры, которые они используют на уроках по конкретным предметам. [20] Они используют эти игры, чтобы научиться исследовать, или на практике они могут научиться работать в своей области обучения с помощью технологий.
Департаменты образования средних школ и колледжей начали использовать игровые формы для лучшего понимания учебного материала. Игры-викторины, анкеты и игры по командной стратегии были реализованы, чтобы помочь учащимся лучше понять учебный материал. Эти технологии также используются для определения посещаемости, которая может быть частью оценки учащихся, путем использования анкет для определения того, кто был на уроке в определенный день. Исследования показали, что даже в сфере высшего образования обучение посредством игры позволяет студентам вовлечься в учебный материал. В больших лекционных аудиториях более распространены анкеты, а в небольших классах используются командные игры. [21] Кроме того, специализированное программное обеспечение позволяет студентам более эффективно представлять идеи. Некоторые пользователи могут создавать свои собственные веб-сайты, интерактивные портфолио или просто создавать простые презентации PowerPoint. Эти различные методы обучения привлекают учащихся к занятиям, одновременно эффективно подготавливая их к изучению материала различными способами.
Критики могут рассматривать расширение обучения как опору, препятствующую запоминанию; аналогичные аргументы приводились и в прошлом по поводу использования калькуляторов . Точно так же, как механическое заучивание не заменяет понимание, расширенное обучение — это просто еще один способ помочь учащимся вспомнить, представить и обработать информацию.
Текущие исследования показывают, что даже бессознательное визуальное обучение может быть эффективным. [22] Визуальные стимулы, представленные в виде вспышек информации, демонстрировали признаки обучения, даже когда взрослые люди не подозревали о стимуле или непредвиденных обстоятельствах вознаграждения.
Один из способов взглянуть на расширение заключается в том, приводит ли этот процесс к улучшению соотношения сигнал/шум для отдельного учащегося. Различные предрасположенности среди разных учащихся означают, что могут быть большие различия в обработке сигналов разными учащимися для любого конкретного метода обучения.
Хотя люди сомневаются в эффективности дополненной и виртуальной реальности в классах, они являются очень полезными инструментами для учителей и преподавателей во всем мире. Исследования доказывают, что AR может улучшить понимание учащимися сложных или невидимых структур. [23] AR и VR способны познакомить детей с новыми концепциями в увлекательной и воодушевляющей форме, чего они не смогут получить на доске или в классе. Эти факты не только помогают детям учиться, но также помогают исследователям определить, какие конкретные черты помогают или препятствуют способностям ребенка к обучению. [24]
Эти средства обучения включают возможность проводить эксперименты виртуально, а не лично, поскольку они предполагают риск или проблемы со здоровьем. Одно проведенное исследование было сосредоточено на понимании электромагнетизма; По сравнению со средой без AR, AR увеличила способность учащихся визуализировать структурные явления, снизила когнитивную нагрузку, а также повысила мотивацию и уверенность в себе. [23] Однако, похоже, это относится только к физическому опыту, и не было ничего, что могло бы доказать доминирование AR в понимании человеком теоретических концепций. [23] Именно по этой причине AR не полностью захватит классы, но станет большим шагом вперед в понимании детьми концепций STEM.
Важно помнить, что это все еще недостаточно исследованная и относительно новая технология для внедрения в школах. Технология, которая используется для создания AR-опыта, возникла в 1990 году, однако она не получила широкого распространения в образовательных целях примерно до 2010 года . [25] Еще многое можно сделать для улучшения использования AR в образовательных учреждениях. Также следует отметить, какие исследования проводились. Большая часть документированных исследований представляет собой обзоры качественной литературы, основанные на повествовании, однако некоторые предполагают, что было бы более точным и достоверным провести мета-анализ. [25] Короче говоря, метаанализ — это способ собрать множество отдельных исследовательских экспериментов и изучить их, чтобы сделать больше прогнозов относительно того, что говорит нам информация. Это обеспечит более достоверное представление данных, полученных благодаря огромному количеству включенных исследований, а также исследований, различающихся по своим методам исследования, а не результатов только одного случая.
AR открывает целый мир исследований, позволяющий людям не только учиться, но и хотеть продолжать обучение. Благодаря использованию 3D VLE, AR позволяет людям за считанные секунды путешествовать в любое место, которое им нравится, куда в противном случае было бы либо дорого, либо невозможно добраться. [23] Это означает, что человек может находиться в любой точке мира и погрузиться в культуру того места, куда он едет. AR делает путешествия и изучение явлений более интерактивными и побуждает нас продолжать использовать их из-за их простоты доступа и увлекательности.
Хотя AR полезна в классах, обнаружено, что неформальная обстановка обучения за пределами классной комнаты оказывает большее влияние на обучение учащегося. [25] Еще не проводилось исследование с достаточно большой выборкой, чтобы сравнить, как AR влияет на обучение в неформальной обстановке, но, как сказано во втором абзаце этого подраздела, даже неосознанно люди способны учиться с помощью AR. без каких-либо стимулов и вознаграждений.
Группа, в которой AR имеет наибольшее влияние, — это уровень бакалавра или эквивалентный ему уровень. Считается, что AR менее эффективна для детей младшего возраста из-за сложности работы и перегрузки информацией. Исследование также подтверждает предыдущее утверждение о том, что AR оказывает большее влияние на людей в инженерной, производственной и строительной сферах, и доказывает, что понимание социальных наук не улучшается. [25]
Расширенное обучение позволило учиться не только ученикам, но и их родителям. Такие инструменты, как мобильные игры, помогли родителям более полно понять, что их ребенок изучает в школе. Технология выводит контент ребенка на новую платформу, которая помогает родителям установить значимую связь с тем, что их ребенок изучает в школе. [26] Кроме того, дополненная реальность дала маленьким детям новый способ научиться произносить слова. Используя метки-маркеры в книгах, которые читаются на планшете, на экране появляются изображения вместе со звуковым сопровождением для более удобного чтения. [27]
Дополненная реальность в образовании может изменить время и место традиционного процесса обучения. Этот стиль обучения знакомит с новыми методами обучения. Учитывая бум технологий и младших школьников, которые являются крупнейшими пользователями, учебная платформа имеет возможность соединить это поколение и их смартфоны для получения знаний. Хотя дополненная реальность в образовании еще не полностью раскрыта, она надеется стать крупным рынком.
Этот стиль обучения может привлечь внимание и расширить интерес студентов к предметам и темам, которые он не изучил бы или не встретил бы на обычных лекциях в классе. Дополнительные данные, такие как забавные факты, визуальные модели или исторические данные о событиях, могут дать более широкое понимание изучаемых тем. Платформа обучения призвана объяснять абстрактные концепции, вовлекать и взаимодействовать с учащимися, а также находить и изучать дополнительную информацию о том, что им следует изучать.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )