Опыт преподавания математических дисциплин с использованием электронного обучения и дистанционных образовательных технологий в период пандемии COVID-19

  • Yekaterina Аlexseevna Kosova Таврическая академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского http://orcid.org/0000-0002-3263-9373
  • Yuliya Yuryevna Dyulicheva Таврическая академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского http://orcid.org/0000-0003-1314-5367

Аннотация

В статье исследуется опыт реализации электронного обучения (ЭО) с использованием дистанционных образовательных технологий (ДОТ) в период пандемии COVID-19 на примере дисциплины «Численные методы». Обучение проводилось на факультете математики и информатики Таврической академии Крымского федерального университета им. В.И.Вернадского для студентов 3 курса направлений подготовки 01.03.01 Математика, 01.03.02 Прикладная математика и информатика, 01.03.04 Прикладная математика (всего 107 обучающихся) с марта по май 2020 года. В качестве основной платформы обучения была использована социальная сеть ВКонтакте (ВК) с подключением платформ Discord, YouTube, HP Reveal. Основным типом образовательного контента в разработанной модели ЭО являлась авторская видеолекция. Обратная связь была реализована посредством обсуждения в текстовых и голосовых чатах, видеозащиты программного кода лабораторных работ, демонстрации результатов выполненных заданий в рукописном (фото) или печатном форматах, в виде скриншотов или видеопояснений, в том числе с элементами дополненной реальности. Эффективность методического подхода подтверждена результатами опросов обучающихся (81,7% студентов в анонимном опросе оценили качество преподавания дисциплины на «отлично») и ростом успеваемости, зарегистрированным по итогам контрольных работ с использованием метода взаимной оценки (на 32,2% в среднем). Подтверждено, что для организации ЭО по математическим дисциплинам при планировании учебного процесса, подготовке учебных материалов и контрольных мероприятий преподавателю необходимо придерживаться принципов интерактивного обучения и мультимодальности, а также требований веб-доступности. Наилучшим методом изложения нового материала признана авторская видеолекция-скринкаст (выбор 83,7% обучающихся) в сопровождении субтитров, подробных пояснений лектора (аудиодескрипции) и текстового аналога (конспекта или стенограммы). Новая модель ЭО может быть перенесена в формат МООК без существенных логических изменений и временных затрат. 

Сведения об авторах

Yekaterina Аlexseevna Kosova, Таврическая академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского

доцент кафедры прикладной математики, кандидат педагогических наук, доцент

Yuliya Yuryevna Dyulicheva, Таврическая академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского

доцент кафедры прикладной математики, кандидат физико-математических наук, доцент

Литература

[1] Roshchina Y., Roshchin S., Rudakov V. Spros na massovyeotkrytye onlayn-kursy (MOOC): opyt rossiyskogo obrazovaniya [TheDemand for Massive Open Online Courses (MOOC): Evidence from RussianEducation]. Voprosy obrazovaniya = Educational Studies Moscow.2018; (1):174-199. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2018-1-174-199
[2] Zakharova U., Tanasenko K. MOOK v vysshem obrazovanii:dostoinstva i nedostatki dlya prepodavateley [MOOCs in Higher Education:Advantages and Pitfalls for Instructors]. Voprosy obrazovaniya =Educational Studies Moscow. 2019; (3):176-202. (In Russ., abstract in Eng.)DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2019-3-176-202
[3] Kosova E.A., Khalilova M.Yu. Web Accessibility Analysis of MassiveOpen On-line Courses on Mathematical Disciplines. Vysshee obrazovanie vRossii = Higher Education in Russia. 2019; 28(10):157-166. (In Russ.,abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.31992/0869-3617-2019-28-10-157-166
[4] Kosova Y., Izetova M. Dostupnost' massovykh otkrytykhonlayn-kursov po matematike dlya obuchayushchikhsya s ogranichennymivozmozhnostyami zdorov'ya [Accessibility of Massive Open Online Courses on Mathematicsfor Students with Disabilities]. Voprosyobrazovaniya = Educational Studies Moscow. 2020; (1):205-229. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.17323 /1814-9545-2020-1-205-229
[5] Juan Á.A., Huertas M.A., Cuypers H., Loch B. Mathematical e-learning [preface to online dossier]. RUSC. Universities andKnowledge Society Journal. 2012; 9(1):278-283. Available at:http://rusc.uoc.edu/rusc/ca/index.php/rusc/article/download/v9n1-aprendizaje-virtual-matematicas/1431-3070-1-PB.pdf(accessed 14.02.2020). (In Eng.)
[6] Akugizibwe E., Ahn J.Yo. Perspectives for effective integration ofe-learning tools in university mathematics instruction for developingcountries. Education and Information Technologies. 2020; 25(2):889-903.(In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s10639-019-09995-z
[7] Dodun O., Panaite E., Seghedin N., Nagîţd G., Dusa P.,Neştian G., Slătineanu L. Analysis of an E-learning Platform use byMeans of the Axiomatic Design. Procedia CIRP. 2015; 34:244-249. (InEng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.07.059
[8] Buteau C., Jarvis D.H., Lavicza Z. On Integration of ComputerAlgebra Systems (CAS) by Canadian Mathematics: Results of NationalSurvey. Canadian Journal of Science, Mathematics and TechnologyEducation. 2014; 14 (1):35-57. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1080/14926156.2014.874614
[9] Kramarski B., Hirsch C. Using computer algebra systems inmathematical classrooms. Journal of Computer Assisted Learning. 2003;19(1):35-45. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1046/j.0266-4909.2003.00004.x
[10] Kendal M., Stacey K., Pierce R. The Influence of a ComputerAlgebra Environment on Teachers’ Practice. In: Guin D., Ruthven K., Trouche L.(ed.) The Didactical Challenge of Symbolic Calculators. MathematicsEducation Library. 2005; 36:83-112. Springer, Boston,MA. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/0-387-23435-7_5
[11] Sankar D.S., Karri R.R. Some Effective Methods for TeachingMathematics Courses in Technological Universities. International Journal ofEducation and Information Studies. 2016; 6(1):11-18. Available at:https://www.ripublication.com/ijeis16/ijeisv6n1_03.pdf (accessed 14.02.2020).(In Eng.)
[12] Álvarez D., Moreno D., Orduna P., Pascual V., San VicenteF.J. Maths: from distance to e-learning. International Journal ofInteractive Multimedia and Artificial Intelligence. Special Issue onTeaching Mathematics Using New and Classic Tools. 2015; 3(4):5-12. (InEng.) DOI: http://doi.org/10.9781/ijimai.2015.341
[13] Ahn J.Yo., Edwin A. An e-Learning Model for Teaching Mathematicson an Open Source Learning Platform. The International Review of Research inOpen and Distributed Learning. 2018; 19(5):255-267. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.19173/irrodl.v19i5.3733
[14] Canoy J.C.D., Buan A.T., Lahoylahoy M.E., Dinawanao D.D.Student-Centered e-Learning Course in Mathematics Utilizing an Open SourceLearning Management System. In: Ng Khar Thoe, Devadason Robert Peter, Lay YoonFah (ed.) Learning Science and Mathematics Together (LeSMaT) in a BorderlessWorld using Technology. 2016; 2:13-30. SEAMEO RECSAM, Penang, Malaysia. (InEng.) DOI: https://doi .org/10.13140/RG.2.2.12953.47203
[15] YanuschikO.V., Pakhomova E.G., Batbold K. E-learning as a Way to Improve the Quality ofEducational for International Students. Procedia - Social and BehavioralSciences. 2015; 215:147-155. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.11.607
[16] Owen H.,Dunham N. Reflections on the Use of Iterative, Agile and CollaborativeApproaches for Blended Flipped Learning Development. Education Sciences.2015; 5(2):85-103. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.3390/educsci5020085
[17] Smith J.G., Suzuki S. Embedded blended learning within an Algebraclassroom: a multimedia capture experi-ment. Journal of Computer AssistedLearning. 2015; 31(2):133-147. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1111/jcal.12083
[18] Borba M.C., Askar P., Engelbrecht J., Gadanidis G., Llinares S.,Aguilar M.S. Blended learning, e‑learning andmobile learninginmathematics education. ZDM Mathematics Education. 2016; 48(5):589-610.(In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s11858-016-0798-4
[19] Borba M.C., Scucuglia R.R.S., Gadanidis G. Phases of digitaltechnologies in mathematics education: the classroom and the Internet in motion. 1st ed. Belo Horizonte: Autêntica; 2014. (In Eng.)
[20] Chiu P.S., Chen H.C., Huang Y.M., Liu C.J., Liu M.C., Shen M.H. Avideo annotation learning approach to improve the effects of video learning. Innovationsin Education and Teaching International. 2018; 55(4):459-469. (In Eng.)DOI:https://doi.org/10.1080/14703297.2016.1213653
[21] Mosley P.L. Lecture Video: Characteristics and Utilizations as anOnline Learning Resource. In: Sörensen P.M., Canelas D.A. (ed.) OnlineApproaches to Chemical Education. 2017; 1261:91-100.American Chemical Society. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1021/bk-2017-1261.ch008
[22] Merkt M., Weigand S., Heier A., Schwan S. Learning with videos vs.learning with print: The role of interactive features. Learning andInstruction. 2011; 21(6):687-704. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2011.03.004
[23] Abulencia, J.P., Vigeant, M.A., Silverstein, D.L. Using VideoMedia to Enhance Conceptual Learning in an Undergraduate Thermodynamics Course.In: Proc. 2012 Am. Soc. Eng. Educ. Annu. Conf. Expo.; 2013. Availableat: https://www.asee.org/public/conferences/8/papers/3990/download (accessed14.02.2020). (In Eng.)
[24] Jackman W.M. YouTube Usage in the University Classroom: AnArgument for its Pedagogical Benefits. International Journal of EmergingTechnologies in Learning. 2019; 14(09):157-166. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.3991/ijet.v14i09.10475
[25] Barns S., Pickering E., Dawes L. Worked Example Videos as aValuable Blended Learning Resource in Undergraduate Engineering Units.In: Tse N., Huda N., Town G., Inglis D. (ed.) Proceedingsof the 28th Annual Conference of the Australasian Association for EngineeringEducation (AAEE 2017). School of Engineering, Macquarie University,Australia; 2017. p. 1093-1100. Available at: https://eprints.qut.edu.au/115403(accessed 14.02.2020). (In Eng.)
[26] Wiggins G., McTighe J. Understanding By Design. Assn. forSupervision & Curriculum Development, 2nd Expanded edition; 2005. (In Eng.)
[27] Distance Learning, E-Learning and Blended Learning in MathematicsEducation: International Trends in Research and Development. Silverman J.,Hoyos V. (ed.) ICME-13 Monographs. Springer, Cham; 2018. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-90790-1
[28] Davila-Guzman N.E., Tiempos N.,Maya-Treviño M.L., Sanchez-Vazquez A.I., Cerino F. Educational ContentDevelopment to Enhance STEM Learning. International Journal of EmergingTechnologies in Learning. 2019; 14(21):235-242. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.3991/ijet.v14i21.11021
[29] Kalelioğlu F. Using Facebook as a Learning Management System:Experiences of Pre-service Teachers. Informatics in Education. 2017;16(1):83-101. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.15388/infedu.2017.05
[30] Ventista O.M. Self-assessment in Massive Open Online Courses. E-Learningand Digital Media. 2018; 15(4):165-175. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1177/2042753018784950
[31] Haddadi L., Bouarab‐DahmaniF., Guin N., Berkane T., Lazib S. Peer assessment and groups formation inmassive open online courses. Computer Applications in Engineering Education.2018; 26(5):1873-1887. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1002/cae.22005
[32] Double K.S., McGrane J.A., Hopfenbeck T.N. The Impact of PeerAssessment on Academic Performance: A Meta-analysis of Control Group Studies. EducationalPsychology Review. 2020; 32(2):481-509. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s10648-019-09510-3
[33] Rotsaert T., Panadero E., Schellens T. Anonymity as aninstructional scaffold in peer assessment: its effects on peer feedback qualityand evolution in students’ perceptions about peer assessment skills. EuropeanJournal of Psychology of Education. 2018; 33(1):75-99. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s10212-017-033 09.авг
[34] Alqassab M., Strijbos J.W., Ufer S. Training peer-feedback skillson geometric construction tasks: Role of domain knowledge and peer-feedbacklevels. European Journal of Psychology of Education. 2018;33(1):11-30. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s10212-017-0342-0
[35] Black P., Harrison C., Lee C., Marshall B., Wiliam D. Workinginside the Black Box: Assessment for Learning in the Classroom. Phi DeltaKappan. 2004; 86(1):8-21. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1177/003172170408600105
[36] Suurtamm C., Thompson D.R., Kim R.Y., Moreno L.D., Sayac N.,Schukajlow S., Silver E., Ufer S., Vos P. Assessment in Mathematics Education:Large-Scale Assessment and Classroom Assessment. ICME-13 Topical Surveys.Springer, Cham; 2016. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-32394-7
[37] Reinholz D. The assessment cycle: A model for learning throughpeer assessment. Assessment & Evaluation in Higher Education.2016; 41(2):301-315. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1080/02602938.2015.1008982
[38] Fernández-Enríquez R., Delgado-Martín L.Augmented Reality as a Didactic Resource for Teaching Mathematics. AppliedSciences. 2020; 10(7):2560. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.3390/app10072560
[39] Chao W.-H., Chang R.-Ch. Using Augmented Reality to Enhance andEngage Students in Learning Mathematics. Advances in Social SciencesResearch Journal. 2018; 5(12):455-464. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.14738/assrj.512.5900
[40] Auliya R.N., Munasiah M. Mathematics learning instrumentusing augmented reality for learning 3D geometry. IOP Conf. Series: Journalof Physics: Conf. Series. 2019; 1318:012069. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/1318/1/012069
[41] Ramírez-Vega A., Iniesto F., Rodrigo C. Raising awarenessof the accessibility challenges in mathematics MOOCs. In: Proceedings of the5th International Conference on Technological Ecosystems for EnhancingMulticulturality (TEEM 2017). Association for Computing Machinery, NewYork, NY, USA; 2017. Article 92. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.1145/3144826.3145435
Опубликована
2020-05-25
Как цитировать
KOSOVA, Yekaterina Аlexseevna; DYULICHEVA, Yuliya Yuryevna. Опыт преподавания математических дисциплин с использованием электронного обучения и дистанционных образовательных технологий в период пандемии COVID-19. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 16, n. 1, p. 207-223, may 2020. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/622>. Дата доступа: 30 oct. 2020
Раздел
E-learning, информационные технологии в образовании