Технологии и инструменты цифрового образования (syllabus) 2025
| Планируемые результаты обучения (Знать, Уметь, Владеть) | Цель: сформировать у магистрантов программы «Психология и психолингвистика речевого взаимодействия» компетенции создания, анализа и оценки образовательного контента в цифровой среде на основе современных психологических и психолингвистических теорий.
В результате изучения дисциплины студент должен:
|
|---|---|
| Содержание разделов курса | _
Обзор влияния психологических теорий на развитие образовательных технологий. понимание игр как сложных семиотических систем. Конструкционизм Сеймура Паперта и философия «обучения через создание». Экосистема языка Logo и её эволюция. Современные тенденции в совместном создании образовательного контента. Создание концептуальной карты взаимосвязей между теориями и современными инструментами.
Системная теория мультимодальности Д. Ги: принципы активного обучения, критического обучения, мультимодального обучения. Применение теории к дизайну образовательных видеоигр. Анализ успешных образовательных игр через призму мультимодальности. Роль идентичности и системного мышления в игровом обучении. Создание простой образовательной игры с учётом принципов мультимодальности. Анализ игровых механик с психолингвистической точки зрения.
Философские основы конструкционизма Паперта. История развития языка Logo и его потомков. Scratch: визуальное программирование и блочная структура. Snap! (Berkeley): функциональное программирование и лямбда-исчисление. Создание интерактивных историй в Scratch на психолингвистические темы. Разработка образовательных анимаций с различными типами блоков. Программирование 3D-симуляций в StarLogo Nova для изучения языковых процессов.
Теория и практика коллаборативного обучения в цифровой среде. Платформы для совместной работы: Semantic MediaWiki. Методы организации групповой работы студентов. Роли участников в процессе создания контента. Управление проектами и временем в коллаборативных средах. Создание совместного проекта «Психолингвистический глоссарий» с использованием wiki-технологий. Разработка мультимедийной презентации в команде с распределением ролей. Организация взаимного оценивания созданного контента.
Основы learning analytics для анализа коллаборации. Методы сбора и анализа данных о взаимодействии студентов. Визуализация процессов совместной работы. Использование аналитических данных для улучшения образовательного процесса. Этические аспекты сбора и использования данных об обучении. Настройка системы отслеживания активности студентов в collaborative платформах. Создание дашбордов для мониторинга групповой работы. Анализ паттернов взаимодействия в совместных проектах с использованием сетевого анализа. Агентное моделирование психолингвистических процессов Содержание: NetLogo как платформа для агентного моделирования. Основные концепции: agents, patches, links. Моделирование социальных и языковых процессов через агентное взаимодействие. Использование существующих моделей из NetLogo Commons и COMSES. Адаптация модели «Language Change» для изучения инновационных языковых процессов. Создание модели распространения психолингвистических паттернов в сообществе. Интеграция результатов моделирования с данными реальных исследований.
Критерии качества образовательного контента, созданного совместно. Методы peer review и взаимного оценивания. Автоматизированные системы оценки с использованием ИИ. Рубрики и шкалы оценивания для различных типов контента. Разработка рубрик оценивания для мультимедийных образовательных проектов. Создание системы взаимного оценивания в группе. Использование ChatGPT для автоматической оценки текстового контента.
Интеграция всех изученных инструментов и методов. Планирование и реализация комплексного образовательного проекта. Презентация и защита результатов. Рефлексия процесса обучения и совместной деятельности. Командная работа над созданием интерактивной образовательной среды, включающей: игровые элементы, программные компоненты (Scratch/Snap!), аналитические модели (NetLogo), и систему оценивания. |
| Видео запись | |
| Среды и средства, которые поддерживают учебный курс | Scratch, Snap!, StarLogo Nova, NetLogo, Semantic MediaWiki |
| Книги, на которых основывается учебный курс | 20 things to do, Сообщество разума, Children Learning to Code, Inventive Minds: Marvin Minsky on Education, Literacy and Education, Mindstorms, Sorting Things Out, The Wiki Way: Quick Collaboration on the Web |
Введение в теории цифрового образования
Обзор влияния психологических теорий на развитие образовательных технологий
| Description | Environment | |
|---|---|---|
| Gee | Джеймс Джи американский исследователь в области психолингвистики, анализа дискурса, социолингвистики , двуязычного образования, вычислительной и игровой грамотности | Компьютерная игра Gamestar Mechanic Мультимодальность |
| Kay | Алан Кёртис Кэй (англ. Alan Curtis Kay; 17 мая 1940) — американский учёный в области теории вычислительных систем. Один из пионеров в областях объектно-ориентированного программирования и графического интерфейса. Также известен благодаря высказыванию «лучший способ спрогнозировать будущее — изобрести его». Президент исследовательского института Вьюпоинта, адъюнкт-профессор информатики в Калифорнийском университете. | Scratch Squeak Smalltalk Dynabook |
| Norman | Дон Норман - Norman - специалист по организации деятельности, психологии и дизайну. Автор книги Дизайн повседневных вещей | The Design of Everyday Things |
| Papert | Симур Паперт (Пейперт) — выдающийся математик, программист, психолог и педагог, создатель конструкционизма и языка Лого, один из основоположников теории искусственного интеллекта, | Конструкционизм Scratch Лого Lego Mindstorms Mindstorms 20 things to do |
| Repenning | Исследователь, профессор в области компьютерных наук и образования. Создатель первых блочных обучающих сред | Вычислительное мышление Agentsheets AgentCubes |
| Schwartz | Д. Л. Шварц – ведущий учёный в области образовательных технологий, декан Стэнфордской школы образования, разработал инновационные методы обучения на основе «обучения через преподавание» (teaching by learning) и популяризировал практические инструменты, включая книгу «The ABCs of How We Learn» и платформу Teachable Agents с экспериментальной средой Betty’s Brain | The ABCs of How We Learn Teachable Agent Betty's Brain |
| Выготский | Лев Семёнович Выго́тский — советский психолог. Основатель марксистской исследовательской традиции изучения высших психологических функций. Эта психологическая традиция стала известна начиная с критических работ 1930-х годов как «культурно-историческая психология» (или же, иначе, культурно-историческая теория в психологии). Объединил вокруг себя коллектив исследователей, известный как «круг Выготского». | Зона ближайшего развития Скаффолдинг Культурно-историческая психология |
| Гибсон | Гибсон, Джеймс Джером — американский психолог, считающийся одним из известнейших когнитивных психологов в области зрительного восприятия XX века. Согласно теории прямого восприятия Гибсона, восприятие может быть сведено к потокам информации в рецепторах органов чувств, отражающими также и контекст чувственного опыта. Среда и сопровождающая перцепцию активность субъекта в достаточной степени структурируют стимульную информацию. Стимульная информация чувственного опыта и комплексные процессы восприятия не опосредуется никакими другими более высокого уровня когнитивными процессами, процессами происходящими в головном мозге. Свой новый подход Гибсон назвал экологической психологией. | Экологический подход к зрительному восприятию |
| Скиннер | Бе́ррес Фре́дерик Ски́ннер (англ. Burrhus Frederic Skinner; 20 марта 1904 — 18 августа 1990) — американский психолог, изобретатель и писатель. Один из самых влиятельных психологов середины XX века. Внёс значительный вклад в развитие и популяризацию бихевиоризма — школы психологии, рассматривающей поведение человека и животных как результат предшествующих воздействий окружающей среды. Скиннер наиболее известен своей теорией оперантного обусловливания. | Программированное обучение |
| Торндайк | Эдвард Ли То́рндайк (англ. Edward Lee Thorndike) — американский психолог и педагог. | Бихевиоризм |
Понимание игр как сложных семиотических систем
Конструкционизм Сеймура Паперта и философия «обучения через создание»
Экосистема языка Logo и её эволюция
Современные тенденции в совместном создании образовательного контента
Создание концептуальной карты взаимосвязей между теориями и современными инструментами
Теория мультимодальности в игровых образовательных средах
Системная теория мультимодальности Джи:
Принципы активного обучения, критического обучения, мультимодального обучения
Применение теории к дизайну образовательных видеоигр.
- Ниже приведён перечень двенадцати паттернов, наиболее часто встречающихся в видеоиграх
| Description of problem | Solution | Исходный кодЭто свойство относится к числу специальных свойств данного вики-сайта. | |
|---|---|---|---|
| Генерировать новых агентов |  Агент порождает поток других агентов - например, в экологических моделях рождение используется для создания потомков, в играх из пистолета вылетают пули, которые он порождает, в историях Scratch капли дождя клонируются и падают из тучи на землю. | Можно использовать породы или клоны. Например, в NetLogo:
| создать клон / себя самого v / |
| Накапливать энергию | Агент живёт в среде, перемещается, выполняет задания и накапливает энергию или собирает очки |
| |
| Перевозить другого агента на себе | Транспортировка представляет собой ситуацию, когда один агент перевозит на себе другого агента. Например, черепаха в Frogger несёт лягушку, пересекая реку. В экологических симуляциях процесс транспортировки можно использовать, например, для перевозки пыльцы пчёлами. |
| * move-to agent - встать туда, где стоит другой агент |
| Перемещаться случайным образом | Агент или агенты перемещаются по экрану случайным образом - стандартная для многих игр и симуляций ситуация, которую надо уметь воспроизводить - термиты, птицы и рыбы при формировании стай изначально перемещаются случайным образом. | Агент поворачивается в направление, которое выбирается случайным образом и делает ход в этом направлении. | to wiggle ; turtle procedure fd 1 rt random 50 lt random 50 end |
| Поглощать агентов | 
| Прятать агентов или просто их убивать или умирать самому | Для NetLogo - команды hide turtle , die |
| Подчиняться клавишам клавиатуры | Реагировать на клавиши клавиатуры Движение клавиатуры: нажатия кнопок клавиатуры управляют движением агента. И здесь могут быть паттерны типа Прыгать - как писал Пейперт в этой статье писал про Марио и как воспроизвести поведение Марио | Использовать блоки управления в сочетании с блоками движения | если <клавиша нажата>, то |
| Поиск восхождением к вершине | Поиск восхождением к вершине - алгоритм поиска в компьютерных науках, когда агент просматривает значения переменных на ближайших полях и на поле с максимальным значением переменной. Использование алгоритма поиск восхождением к вершине можно наблюдать в таких играх как Sims или Pac-Man, когда призраки преследуют Pacman, следуя наивысшему значению запаха Pac-man, который распространяется по всему полю см. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/Pac-Man | Использовать встроенные команды NetLogo
| to move uphill elevation end |
| Превращаться в другого агента | Превращение - один агент превращается в другого агента. Возможный вариант - агент одной породы превращается в агента другой породы. | В примере на Scratch - cпрайт клонируется и содержит в себе разные породы - демонов и драконов. При столкновении с агентом другой породы агент может изменять собственную породу и становиться другим. Например, из породы демонов переходить в породу драконов. В NetLogo можно просто поменять принадлежность к породе и соответственно свойства агента. | |
| Преследовать другого агента | Один агент преследует другого агента - поворачивается в его сторону или поворачивается в том же направлении, куда движется другой агент | Используются команды повернуться к другому агенту | * face agent - повернуться в сторону другого агента * move-to agent - встать туда, где стоит другой агент * set heading (вычисленное по каким-то ) |
| Распространяться | Диффузия: паттерн распространения, когда вы можете распространять определённое количество агента на других агентов, расположенных по близости за счёт процесса диффузии. Например, в модели муравьёв в NetLogo муравьи выделяют вещества феромоны, которые диффундируют на ближайшие поля игрового поля. | В некоторых средах конструирования возможность диффузии заложена изначально. Например, в NetLogo стандартная команда к точкам - пятнам на экране diffuse | * diffuse chemical (diffusion-rate / 100) |
| Сталкиваться | 
| В ряде среде есть специальный блок Collision - что делать агенту в случае столкновения с другим агентом. Для Scratch решение собирается из блоков сенсоров - если я касаюсь другого агента (указать какого именно), то ... | Примеры для NetLogo - обычно реализуется посредством проверки условия other turtles-here |
| Тащить | Тащить - паттерн "тащить" противоположен по значению паттерну толкать - агент может тащить за собой другого агента или агентов. Например, поезд тащит за собой вагоны, лошадь тащит за собой сани, буксир тащит за собой баржи или плот. | ||
| Толкать | Паттерн "толкать" — это паттерн, который мы видим во многих играх. Агент должен толкать ящики или мешки с золотом. Когда игрок толкает коробку или мешок, эти объекты движутся в том направлении (вверх, вниз, вправо или влево), в котором их толкнули. | Объект или Агент, над которым совершается действие, получает сигнал от агента субъекта деятельности, поворачивается в ту же сторону, куда смотрит толкающий агент и двигается в эту сторону. |
Анализ успешных образовательных игр через призму мультимодальности
| Description | |
|---|---|
| Foldit | Фолдит — многопользовательская игра онлайн-головоломка о фолдинге белка. Игра является частью исследовательского проекта и разработана в Вашингтонском университете. Предмет игры — наилучшим образом свернуть структуру выбранных протеинов; лучшие пользовательские решения анализируются учёными, которые могут с их помощью найти решение реальных научных проблем, связанных с поиском вакцин и биологическими инновациями. |
| Freddi Fish | Фредди Фиш - это серия детских приключенческих игр наведи и щелкни от Humongous Entertainment . Сериал начался в 1994 году. Фредди Фиш - желтая рыбка, которая берет на себя детективные расследования на протяжении всей серии. Ее лучший друг, зеленая рыбка по имени Лютер, сопровождает ее во всех ее приключениях |
| Frogger | Лягушка перемещается вверх по экрану и её задача подняться на следующий уровень. При этом она пытается избежать столкновений с машинами на дороге и переплыть реку, перепрыгивая с бревна на бревно |
| Mario Bros | Двухмерный платформер. Цель игры — уничтожить всех врагов появляющихся на уровне. Марио и Луиджи могут двигаться влево и вправо, а также прыгать. Главный способ атаковать врагов — подпрыгивать, ударяя снизу поднятой рукой платформу, по которой в этот момент движется противник |
| Minecraft | Minecraft (от англ. mine — «шахта; добывать» + craft — «ремесло; создавать») — компьютерная инди-игра в жанре песочницы, созданная шведским программистом Маркусом Перссоном и выпущенная его студией Mojang AB. В |
| Pac-Man | Pac-Man (с англ. — «Па́кман») — аркадная видеоигра, разработанная японской компанией Namco. |
| SimAnt | SimAnt: The Electronic Ant Colony — компьютерная игра-симулятор, созданная студией Maxis и выпущенная в 1991 году. Является третьей игрой серии Sim после SimCity и SimEarth. Игра получила премию от ассоциации программного обеспечения Codie award как лучший симулятор года. Игра создавалась при сотрудничестве Эдварда Уилсона — известного биолога, изучавшего социальное поведение муравьёв в колониях. Игра была выпущена для IBM PC, Commodore Amiga, Apple Macintosh и Super Nintendo Entertainment System. |
| SimCity | В SimCity у игрока обычно нет определённой цели, по достижении которой игра заканчивается. Играющий управляет городом, выступая в роли мэра. Ему предоставляется возможность собирать налоги, строить городские здания и прокладывать дороги. Конечно, в руках мэра далеко не все аспекты жизни города — он не может, например, приказывать, где строить частные здания, а может только планировать территорию, разделяя её на коммерческие, жилые и промышленные зоны. Эти зоны впоследствии застраиваются жителями города. В случае, если привлекательность данной зоны в глазах городских жителей низка (причиной чего могут быть высокие налоги в данной сфере или недостаточное развитие других городских зон), она не будет застраиваться. В январе 2008 года код оригинальной SimCity был открыт и теперь распространяется под лицензией GPLv3. Права на имя «SimCity» принадлежат Electronic Arts, поэтому открытый проект был переименован в Micropolis. |
Роль идентичности и системного мышления в игровом обучении
Создание простой образовательной игры с учётом принципов мультимодальности
Анализ игровых механик с психолингвистической точки зрения
Конструкционизм и экосистема Logo подобных языков
Философские основы конструкционизма Паперта.
История развития языка Logo и его потомков.
Scratch: визуальное программирование и блочная структура.
Snap! (Berkeley): функциональное программирование и лямбда-исчисление.
Создание интерактивных историй в Scratch на психолингвистические темы.
Разработка образовательных анимаций с различными типами блоков.
Программирование 3D-симуляций в StarLogo Nova для изучения языковых процессов.
Совместное создание цифрового образовательного контента
Теория и практика коллаборативного обучения в цифровой среде.
Платформы для совместной работы: Semantic MediaWiki.
Методы организации групповой работы студентов. Роли участников в процессе создания контента. Управление проектами и временем в коллаборативных средах.
Создание совместного проекта «Психолингвистический глоссарий» с использованием wiki-технологий.
Разработка мультимедийной презентации в команде с распределением ролей.
Организация взаимного оценивания созданного контента.
Аналитика совместной деятельности в образовании
Основы learning analytics для анализа коллаборации.
Методы сбора и анализа данных о взаимодействии студентов.
Визуализация процессов совместной работы.
Использование аналитических данных для улучшения образовательного процесса.
Этические аспекты сбора и использования данных об обучении.
Настройка системы отслеживания активности студентов в collaborative платформах.
Создание дашбордов для мониторинга групповой работы
Интересы группы ППРК-241
Анализ паттернов взаимодействия в совместных проектах с использованием сетевого анализа.
Агентное моделирование психолингвистических процессов
NetLogo как платформа для агентного моделирования.
Основные концепции: agents, patches, links.
Моделирование социальных и языковых процессов через агентное взаимодействие.
Использование существующих моделей из сообществ Modeling Commons и CoMSES.
Адаптация модели «Language Change» для изучения инновационных языковых процессов.
Создание модели распространения психолингвистических паттернов в сообществе. Интеграция результатов моделирования с данными реальных исследований.
Оценка качества образовательного контента
Критерии качества образовательного контента, созданного совместно. Методы peer review и взаимного оценивания. Автоматизированные системы оценки с использованием ИИ. Рубрики и шкалы оценивания для различных типов контента. Разработка рубрик оценивания для мультимедийных образовательных проектов. Создание системы взаимного оценивания в группе. Использование ChatGPT для автоматической оценки текстового контента.
Создание образовательной экосистемы
Интеграция всех изученных инструментов и методов. Планирование и реализация комплексного образовательного проекта. Презентация и защита результатов. Рефлексия процесса обучения и совместной деятельности. Командная работа над созданием интерактивной образовательной среды, включающей: игровые элементы, программные компоненты (Scratch/Snap!), аналитические модели (NetLogo), и систему оценивания.
