Patterns of Technology in Education

Описание события	Patterns of Technology in Education: How IT Shapes Educational Practices Information technologies are developing rapidly, and in a lifetime, a person can witness and participate in several technological revolutions in the field of education. This experience can become a competitive advantage if it is captured in the form of reproducible patterns independent of the objects that triggered changes in socio-technical systems. The paper traces the step-by-step impact on education of several technological stages: computers, the Internet, the World Wide Web, data digitalization, and generative artificial intelligence. Each new technology shifts the focus of society to new opportunities and practices, resulting in socio-technical educational practices that were successful yesterday often disappearing, but sometimes reviving at subsequent stages.
Тип события	Доклад, Конференция
Начало	2024-09-24T13:55:32.000Z
Окончание	2024-09-24T16:55:32.000Z
color	orange
Адрес события	http://digida.mgpu.ru/index.php?title=Patterns of Technology in Education
Видео запись события
Среды и средства, которые использовались в рамках события	Logo, Snap!, Semantic MediaWiki
Формируемые в рамках события компетенции
Область знаний	Информатика, Образование, Моделирование
Местоположение	55° 59' 42.48" N, 92° 48' 6.10" E
Формат реализации
Карта	Идёт загрузка карты… {"minzoom":false,"maxzoom":false,"mappingservice":"leaflet","width":"auto","height":"300px","centre":false,"title":"","label":"","icon":"","lines":[],"polygons":[],"circles":[],"rectangles":[],"copycoords":false,"static":false,"zoom":10,"defzoom":14,"layers":["OpenStreetMap"],"image layers":[],"overlays":[],"resizable":false,"fullscreen":false,"scrollwheelzoom":true,"cluster":false,"clustermaxzoom":20,"clusterzoomonclick":true,"clustermaxradius":80,"clusterspiderfy":true,"geojson":"","clicktarget":"","imageLayers":[],"locations":[{"text":"","title":"","link":"","lat":55.99513201375627,"lon":92.80169470197927,"icon":""}],"imageoverlays":null}

Введение

Информационные технологии развиваются так быстро, что человек может в течение своей жизни наблюдать несколько технологических прорывов и даже успеть принять участие в нескольких технологических революциях в сфере своих исследовательских интересов. Опыт соучастия в нескольких революциях в сфере образования может быть конкурентным преимуществом, если удастся его зафиксировать в виде повторяющихся паттернов. Возможно, что наиболее интересным является повторяющийся момент смены парадигмы, когда резко изменяются общепринятые педагогические практики.

Компьютер - 20 вещей

Мы можем проследить воздействие смены технологий на примере направления формирования вычислительного мышления. В качестве отправной точки используем работу Пейперта и Соломон о двадцати вещах, которые можно делать с компьютером в образовании.

Description

20 things to do

The concept of "Twenty Things to Do with a Computer," originally presented by Seymour Papert and Cynthia Solomon in 1971, highlights various engaging activities that can be accomplished through programming. Make a Turtle Program the Turtle to Draw a Man Turtle Biology Make a Display Turtle Play Spacewar Differential Geometry Draw Spirals Have a Heart (and learn to DEBUG) Growf lowers Make a Movie Make A Music Box and Program A Tune Play with Semi-Random Musical Effects and then Try Serious Composing Computerize an Erector Set Crane and Build a Tower of Blocks Make a Super Light Show Write Concrete Poetry Try C.A.I. (Computer-Assisted Instruction) and Psychology Physics in the Finger-Tips Explain Yourself Puppets Recursion Line

Эта публикация послужила материалом для множества последующих ремиксов, на тему того, а как информационные технологии могут использоваться в образовании на конкретном историческом этапе [2]. Обратим внимание на то, что наиболее традиционный способ на тот момент способ использования компьютера для проверки знаний ученика, приводился в перечне под номером 16 и описывался с нескрываемым сарказмом.

Сause the computer to print something like
? + 4=7
and wait for a human victim te type something in order to insult him if
he fails to give the appropriate answer, For example:
7+4 = ? (Computer)
ELEVEN (Victim)
IDIOT, THE ANSWER IS 11 (Computer)

Из этого направления вырастают новые интересные программные продукты и книги [3,4]

	Description
Конструкционизм	Конструкционизм - философия обучения, развитая Сеймуром Пейпертом на основании конструктивизма. К активной позиции конструктивизма конструкционизм добавляет идею того, что люди создают новое знание особенно эффективно, когда они вовлечены в создание продуктов, наделенных личностным смыслом, будь то песочные замки, Лего машины или компьютерные программы.

(Logo OR Ancestors

Logo)

Internet - 20 things

Но, тут появляется сеть Интернет и учебные практики меняются. Я помню этот момент по показательному сообщения автора трехтомника о стиле программирования Лого [5].

	Description
Harvey	Brian Harvey - Математик, программист, лектор, автор нескольких книг по обучению программированию. Автор UCB Logo, Snap!

Сообщение Харви так и называлось "Остановите Интернет! Я хочу выйти", где он пишет, что сеть отвлекает учителей и учеников от действительно важных и интересных возможностей компьютерных технологий. Но, люди начинают активно исследовать образовательные возможности Интернет сообществ.

Возможно глубже других в этом направлении продвинулась Эми Брукман, создавшая учебное MOOSE Crossing одно из первых учительских сообществ в среде Media MOO и описавшая первые принципы организации сетевых учебных сообществ [6,7]. Работу Брукман [8] можно рассматривать как этапную статью о 20 вещах, которые можно делать с компьютером и сетью интернет в образовании.

Description

MOOSE Crossing

MOOSE Crossing это многопользовательский текстовый виртуальный мир, в котором дети могут не только общаться друг с другом, но и создавать саму среду, в которой они общаются. Дети, большинство из которых были в возрасте 9 - 13 лет, создавали новые комнаты и новые объекты. Кроме того, на специальном языке сценариев MOOSE они писали программы, которые управляли поведением этих объектов. Например, десятилетняя девочка создала пингвина, который реагировал на поведение других людей. Пингвин умел обниматься и целоваться, чувствовал голод и умел различать 6 различных видов пищи. Другой ученик создал виды картофеля, которые демонстрировали генетические закономерности, описанные Менделем. MOOSE Crossing is a networked programming environment built for children. It is an adapted text-based MUD (multi-user dungeon) in which children can use an objectoriented scripting language to create spaces and characters that inhabit a textual world. Children often create spaces and characters similar to those found in text adventure games such as castles complete with secret passages that other children can explore. Once their projects are completed, any child in the MOOSE Crossing environment can interact with them. In addition, the environment allows children to view the scripts controlling any object or character in the environment and chat with children that are currently logged onto MOOSE Crossing. In general, children work alone on projects but one child will often use another child’s project as an example. Children may also ask another user for help or advice. The MOOSE Crossing community has provided a source of help, role models, and positive feedback for users of the system as they create their own projects.

Web 20 things

Проходит несколько лет и Брукман пишет грустную статью об умирании образовательного интернет-сообщества Media MOO [9] и в качестве одной из причины указывает появление Всемирной Паутины. Здесь мы можем вспомнить интересные проекты веб проекты ThinkQuest и Virtual Classroom, связанные с практиками учебного сайто-строением. Но, в начале 21 века и эти практики замещаются практиками Веб 2.0 как социального веба, где учащиеся вместе работают над созданием текстов статей в вики и кодом программ в сообществах подобных Scratch

Semantic MediaWiki - как объединение вик и черепах

На протяжении нескольких десятилетий ситуация с учебными практиками выглядит достаточно устойчивой, и мы попытались собрать лучшие практики совместной работы со знаниями на одной площадке, основанной на применении системы Semantic MediaWiki. Это был перейти к более сложным структурам, позволяющим объединять контент разной природы, в том числе динамический (например, программный код – непосредственно исполняемый в этой же среде), а также учитывать семантические (в терминах инженерии знаний) различия разных объектов. В образовательной сфере Semantic MediaWiki может быть использована для создания структурированных учебных материалов, построения базы знаний, организации курсов и проектов, а также для совместной работы студентов и преподавателей. Платформа Digida является примером интеграции принципов сложных адаптивных систем (Complex Adaptive Systems, CAS) в цифровое образование. Её ключевой особенностью является использование «активных эссе» или «активных публикаций» и агентного моделирования в обучающих курсах и семинарах.

Active Essay

• https://snap.berkeley.edu/project?username=erebus&projectname=koch%20snowflake

Digida предоставляет уникальные возможности для создания и взаимодействия с «активными эссе» – новым форматом письменных работ, сочетающим текст, интерактивные симуляции и исполняемый код.

Description

Активное эссе

An “Active Essay” is a new kind of literacy, combining a written essay, live simulations, and the programs that make them work in order to provide a deep explanation of a dynamic system. The reader works directly with multiple ways of representing the concepts under discussion. By “playing with” the simulations and code, the reader gets some hands-on experience with the topic. Active Essays -термин Алана Кея «активное эссе», где виды изложения и аргумента, которые можно ожидать в эссе, усиливаются благодаря тому, что интерактивная программа является одним из многих типов медиа для нового типа документа.

---

• https://snap.berkeley.edu/snap/snap.html#present:Username=patarakin&ProjectName=Flocking_Snap

Использование такого подхода предполагает описание учебной практики в виде трёх диаграмм: отражающей категории объектов диаграммы классов (Class Diagram), диаграммы деятельности (Activity Diagram) и диаграммы последовательности (Sequence Diagram). Если добавить на диаграмму классов связи между различными категориями, то получим онтологию, которая включает понятия, языки программирования, обучающие видеоигры, датасеты, диаграммы, цифровые средства, сетевые сообщества, паттерны вычислительного мышления, стандарты, компетенции и руководства. В переводе на язык педагогических технологий эта онтология будет представлять сценарий учебной деятельности, в ходе которой учащиеся осваивают компетенции, взаимодействуя с различными типами объектов.

Диаграмма деятельности, в которой преподаватель описывает последовательность действий от постановки целей учебного процесса (образовательных эффектов) до получения образовательных результатов. Деятельность преподавателя начинается с планирования образовательных эффектов (learning outcomes), как перечня тех знаний и учений, которыми должен в ходе деятельности овладеть учащийся. Исходя из планируемых образовательных эффектов страница курса наполняется объектами из категории «понятие», эти объекты расширяются и дополняются объектами из категорий книг и их авторов, с которыми должны познакомиться учащиеся. Наполнения страницы учебного курса происходит через вопросы, которые преподаватель задает к системе для получения нужных материалов. Интерактивные возможности площадки позволяют пояснять понятия игровыми модулями и многоагентными моделями, которые включаются преподавателем в материалы курса. Кроме того, для работы с данными внутри курса учащиеся могут выбрать различные цифровые средства и языки программирования. Результатом учебной деятельности, как правило, является активное эссе или активная публикация в виде вики страницы, включающая в себя текст, примеры кода и действующую модель. Эта страница активного эссе служит подтверждением того, что поставленные цели обучения были достигнуты.

Диаграмма последовательности больше внимание уделяет действиям учеников, которые направлены на получения результатов обучения, как цифровых продуктов учебной деятельности. Для создания продуктов ученики обращаются к книгам, наборам данных и моделям. Для создания продуктов учащиеся обращаются с вопросами к преподавателю и друг другу. В конце последовательности действий преподаватель оценивает созданный продукт, как результат учебной деятельности, который подтверждает, что поставленные цели обучения были достигнуты. И тут прорывной технологией, которая может разрушить или усилить сложившуюся системы, становится появление на диаграммах систем генеративного интеллекта, как самостоятельного актора.

Gen AI - 20 things to do

В настоящее время мы проектируем и реализуем учебные ситуации, когда учебные модели разрабатываются в группе при поддержке PerplexityAI

	Description
PerplexityAI	Perplexity — чат-бот с искусственным интеллектом для поиска информации и генерации текста. Perplexity использует информацию из современного интернета, а не образца 2021 года. Страница с ответом состоит из трёх блоков: сам ответ, источники информации, «вопросы по теме» и поле для дополнительных запросов.

Литература

1. Papert S.A., Solomon C. Twenty Things To Do With A Computer // Artificial Intelligence Memo. 1971. № 248. P. 176–217.
2. Stager G.S., Solomon C. Twenty Things to Do with a Computer Forward 50: Future Visions of Education Inspired by Seymour Papert and Cynthia Solomon’s Seminal Work. Constructing Modern Knowledge Press, 2021. 416 p.
3. Minsky M. Introduction to LogoWorks // LogoWorks: Challenging Programs in Logo / ed. Solomon C., Minsky M., Harvey B. McGraw-Hill Osborne Media, 1986. P. 388.
4. Harel I. Children Designers: Interdisciplinary Construction for Learning and Knowing Mathematics in a Computer-Rich School. Greenwood Publishing Group, 1991. 468 p.
5. Harvey B. Computer Science Logo Style 2/e, Vol. 1: Symbolic Computing. second edition. Cambridge, Mass: The MIT Press, 1997. 344 p.
6. Bruckman A. Programming for Fun: MUDs as a Context for Collaborative Learning. // Recreating the Revolution. Proceedings of the Annual National Educational Computing Conference (15th, Boston, Massachusetts, June 13-15, 1994. 1994. P. 141–146.
7. Bruckman A. Can educational be fun // Game developers conference. 1999. Vol. 99. P. 75–79.
8. Bruckman A.S. MOOSE crossing : construction, community and learning in a networked virtual world for kids: Thesis. Massachusetts Institute of Technology, 1997. 231 p.
9. Bruckman A., Jensen C. The Mystery of the Death of MediaMOO // Building Virtual Communities: Learning and Change in Cyberspace. 2002. P. 21.
10. Патаракин Е.Д. От использования контента к совместному творчеству. Анализ сетевого проекта Летописи.ру // Вопросы образования. 2009. № 3. P. 114–129.
11. Patarakin E., Visser L. New Tools for Learning - The Use of Wiki’s // Trends and Issues in Distance Education 2nd Edition International Perspectives / ed. Visser L. et al. Information Age Publishing, 2012. P. 287–299.
12. Патаракин Е.Д. Педагогический дизайн социальной сети Scratch // Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society). 2013. № 2. P. 505–528.