Массовый переход на цифровые технологии в системе высшего образования по причине эпидемиологической ситуации в стране и во всем мире послужил толчком к пересмотру традиционных форм обучения студентов в вузах России, затронув, в частности, организацию обучения физике. Появились инновационные подходы, которые позволили организовывать обучение физике на основе информационно-коммуникационных технологий. Обозначилась тенденция совершенствования современной системы высшего образования, где стремительное развитие получило электронное обучение. Анализ российских и зарубежных исследований по педагогике [1-3], проводимых в контексте применения дистанционной формы обучения в системе образования, позволил выявить следующую классификацию электронного обучения:
– смешанное обучение (когда онлайн-взаимодействие преподавателя с обучающимися составляет до 45%);
– гибридное обучение (когда в ходе обучения доля занятий, организуемых в режиме онлайн, может варьироваться от 40% до 80%);
– дистанционное обучение (в случае организации свыше 80% онлайн-занятий) [4].
Традиционно в высшей школе физику преподавали в контактной форме, т.к. организация лабораторных и практических занятий сопровождалась наблюдением реальных физических процессов и явлений с использованием оборудования для обучающего эксперимента. В современной педагогической практике применение смешанного обучения в изучении физики в вузе расширило границы образовательных возможностей студентов за счет увеличения доступности и гибкости образования, а также темпа и ритма освоения учебного материала. В результате произошел переход от традиционного преподавания физики в вузе к самостоятельному освоению учебного материала студентами в виртуальной среде с определенным педагогическим сопровождением. Виртуальная среда обучения в вузах позволяет адаптировать образовательный процесс для каждого студента в соответствии с возможностями и способностями, предоставляет обучающимся самостоятельно определять время изучения и необходимый объем учебного материала. Виртуальная образовательная среда, представляющая собой совокупность субъектов (преподаватели и студенты) и объектов образовательного процесса (электронные средства обучения), в отличие от традиционной образовательной среды в вузе дает возможность увеличивать как число субъектов, так и число объектов за счет свободного доступа из любой точки подключения онлайн к учебным занятиям и к обучающим ресурсам в свободном доступе в сети Интернет. Так, например, группа обучающихся может пополняться за счет числа студентов из других групп или студентов, приступивших к обучению с опозданием по причине невозможности приехать из другой страны для освоения образовательной программы.
Зачастую в педагогической науке понятия смешанного и гибридного обучения отождествляются, но, несмотря на это, здесь имеются определенные различия. По мнению Нагаевой И.А., Кузнецова И.А. и других исследователей, «гибридное обучение – это освоение образовательной программы очно и удаленно, в то время как смешанная форма обучения является преимущественным освоением программы в аудитории с использованием онлайн-технологий» [3; 5]. Авторское понимание термина «гибридное обучение» включает в себя понятие взаимодействия участников образовательного процесса (преподаватель – офлайн-студенты – онлайн-студенты) с применением электронного информационного образовательного портала вуза и соответствующего технического оснащения.
К преимуществам гибридной формы обучения исследователи относят: доступность и повторяемость изучаемого материала; возможность у обучаемых самостоятельно определять темп освоения учебного материала; большой объем учебного материала, обеспечивающий эффективность запоминания информации за счет визуализации (онлайн-видео, инфографика и др.), в сравнении с традиционной формой подачи учебного материала в аудитории [2; 4]. Кроме того, гибридная форма обучения обеспечивает лояльность образования, которая заключается в предоставлении высшим учебным учреждением, или любой другой образовательной организацией, возможности обучающемуся самостоятельно выбирать форму и методы освоения образовательных программ. Студенты могут усваивать учебный материал из любой точки мира, осуществляя синхронное (общение в режиме реального времени) и асинхронное (общение без синхронизации по времени) взаимодействие с преподавателем и остальными участникам образовательного процесса [6]. Лояльность рассматриваемой формы обучения указывает и на ее гибкость. Гибкость гибридного обучения состоит в том, что студенты могут почувствовать себя более уверенными и заинтересованными в процессе изучения любой дисциплины, преподаваемой в вузе в гибридной форме.
С появлением гибридного обучения высшее образование стало еще более доступным. В настоящее время организация занятий по физике в гибридной форме в разных вузах реализуется на множестве различных платформ, начиная от подачи теории (VooV Meeting, Skype, Webinar и др.) и заканчивая непосредственно практической частью, которая создается на таких платформах, как Moodle, PhET, Multisim Live и др. Применение гибридной формы обучения требует наличия соответствующего технического оснащения аудитории и уровня подготовки к занятиям как у преподавателей, так и у студентов. Помимо базового оборудования (ПК преподавателя, проектор, экран или интерактивная доска), большое значение имеет наличие внешней камеры со штативом для съемки преподавателя и остальных участников в случаях коллективной работы, а также беспроводного микрофона для обеспечения качественного звука, когда преподаватель перемещается по аудитории с целью демонстрации экспериментов.
Цель исследования. На основе анализа зарубежных и отечественных исследований проблем электронного обучения и применения гибридной формы уточнить понятие «гибридное обучение». Выявить общие закономерности и тенденции использования гибридной формы обучения физике в вузах и разработать методические рекомендации по реализации гибридного обучения физике.
Материал и методы исследования
К основным методам исследования отнесены анализ и обобщение научно-педагогической литературы и опыта проведения исследований по применению электронного обучения и внедрения гибридной формы обучения в вузах, работа с понятийным аппаратом по уточнению терминологии, используемой в педагогической науке. Материалами исследования являлись зарубежные и российские источники, а также имеющиеся практико-ориентированные материалы, используемые разными вузами в ходе реализации гибридной формы обучения физике.
Результаты исследования и их обсуждение
Зарубежные исследователи Б. Томлинсон и К. Уиттейкер в своей работе представляют «гибридное или смешанное обучение» в качестве логичного и последовательного развития традиционных форм на фоне изменения среды обучения с применением сети Интернет [1]. Анализ работ российских исследователей (И.К. Войтович, А.С. Кизиловой, Г.Н. Фадеевой, А.А. Волковой и др.) показал, что понятие «гибридное обучение» все еще не имеет однозначного определения, и зачастую его замещают термином «смешанное обучение». Однако С.А. Грязнов писал, что эти понятия следует разграничивать: если смешанное обучение сочетает в себе очное обучение в аудитории и онлайн-обучение, то гибридное совмещает очный и дистанционный форматы, ориентируясь на поиск подходящей комбинации образовательных технологий вне зависимости от того, реализуются они в режиме онлайн или офлайн [7]. Несмотря на то что понятие «гибридное обучение» большинство исследователей трактуют по-разному, ключевым компонентом определений выступает одновременная совместная работа в онлайн- и офлайн-среде [8]. Анализ различных подходов к определению термина «гибридное обучение» позволил уточнить смысл и основную идею данной формы обучения, а также организацию образовательного процесса на основе ее применения к преподаванию физики в вузе. Предполагается, что одна часть студентов находится в учебной аудитории, а другая в это же время подключается к видеотрансляции, взаимодействуя с преподавателем и остальными участниками, но уже удаленно.
В современной педагогической науке образовались модели гибридного обучения. Например, основой модели реализации гибридного обучения, предложенной проректором по развитию Московского городского педагогического университета (МГПУ) К.А. Баранниковым, выступает «субъектность студента». Анализируя кейсы и практики университетов в России и за рубежом, К.А. Баранников установил, что существует три типа педагогических ситуаций, в которых находится студент. Первая ситуация связана с его уровнем инициативы. Во время учебы студент сталкивается с нагрузками как информационного, так и эмоционального характера. На занятиях зачастую он не включен в учебный процесс, становится пассивным на лекциях и семинарах. Наблюдается отсутствие стимуляции и активизации процессов интеллектуально-мыслительного характера, которые необходимы для решения задач в рамках учебного процесса. Вторая ситуация предполагает нахождение ответа на поставленную образовательную задачу, где студент ищет способы ее решения самостоятельно или коллективно. Он сможет применять подобранные методы в своей профессиональной деятельности. В третьей ситуации пребывает значительное количество студентов, которые не имеют возможность постоянного посещения лекционных и практических занятий, находясь в отдаленных городах или же других странах. Эту проблему поможет разрешить разработанная вузом образовательная платформа Learning Management System (LMS) – сервис, предназначенный для электронного обучения с доступом к базе учебных материалов и курсов. Следует учитывать, что занятия, которые основываются и опираются на практическую часть дисциплины, должны сопровождаться наглядными примерами и комментариями преподавателя при возникающих затруднениях у обучающихся. На фоне выявленных типов ситуаций К.А. Баранников сделал вывод о том, что «гибридное обучение – это самостоятельная, не комплементарная модель обучения, существующая наравне с привычным аудиторным обучением и on-line обучением, которая требует обновления не только учебного, но и других базовых процессов работы университетов» [5].
Реализуя гибридный формат обучения студентов в педагогических вузах по направлению «Физика», преподаватели готовят будущих учителей к современному содержанию физического образования, т.к. школы ищут новые и эффективные технологии для достижения образовательных целей в ходе преподавания физики, включая организацию лабораторного практикума и внедрение обучающего физического эксперимента на основе использования электронных образовательных ресурсов. Физические лаборатории, расположенные на базе Российского государственного профессионально-педагогического университета (РГППУ), служат одним из примеров того, как можно организовать виртуальный лабораторный практикум. О.В. Аношина в своей работе отмечает необходимость предоставления доступа к удаленному выполнению виртуального лабораторного практикума для студентов, не имеющих возможность непосредственного посещения физических лабораторий [9]. Внедрение гибридной формы обучения физике осуществляется не только в вузах педагогического профиля. Например, техническая оснащенность в некоторых вузах позволяет организовывать лабораторный практикум по физике в двух формах: офлайн – в физических лабораториях вузов для студентов, присутствующих непосредственно в аудитории, и онлайн – в электронно-образовательной среде с соответствующим обучающим контентом для студентов, обучающихся удаленно.
Одним из способов проверки готовности студентов к выполнению лабораторной работы по физике является их допуск преподавателем к выполнению обучающего физического эксперимента, что требует от них самостоятельного изучения необходимого теоретического материала. В этом случае гибридная форма обучения предоставляет большую возможность для предварительной подготовки студентов путем самостоятельного освоения не только теоретического материала по физике, но и хода выполнения лабораторной работы, т.к. обучающиеся, работая удаленно, имеют доступ к виртуальной лаборатории и дополнительным обучающим материалам. Также, с методологической точки зрения, у студентов в гибридных условиях будут эффективнее вырабатываться познавательные и регулятивные универсальные учебные действия (УУД) за счет повышенной самостоятельности и ответственности в изучении как физического, так и информационно-технологического инструментария [10]. В этот ряд учебных действий также включаются коммуникативные УУД, когда преподаватель и остальные участники консультируют и комментируют работу студента, находящегося в онлайн-режиме.
Процесс внедрения гибридного обучения требует специальной предварительной подготовки преподавателей к организации и проведению занятий в гибридной форме. Это выражается в дополнительных навыках одновременного взаимодействия со студентами, присутствующими в учебной аудитории и подключенными к занятию онлайн. Важность непрерывного личного контакта между преподавателем и студентами для обеспечения мгновенной обратной связи должна учитываться в ходе реализации гибридной формы обучения. На занятиях преподавателю необходимо контролировать степень вовлеченности обучаемых в освоение учебного материала по физике с целью корректировки и устранения ошибок, возникающих в процессе онлайн- и офлайн-изучения тем.
Выводы
Выявленные в ходе исследования проблемы (коммуникативные, организационно-методические и психологические) реализации гибридной формы обучения физике в вузах позволили разработать следующие методические рекомендации для преподавателей:
1) заранее готовить и тестировать необходимое оборудование перед началом занятия. Проводить опрос студентов, находящихся на учебном занятии онлайн, на предмет наличия работающих камеры и микрофона. В случае технических неполадок заранее продумывать задания для студентов, находящихся на удаленном обучении;
2) обеспечивать студентов, присутствующих на занятии онлайн через трансляцию и в аудитории, необходимыми инструкциями и методическими пособиями для выполнения заданий;
3) проектировать занятия таким образом, чтобы они ориентировались на разнообразные виды и формы учебной деятельности на основе совмещенного формата обучения;
4) вовлекать всех студентов в совместную работу с помощью интерактивных заданий, тестирования, участия в онлайн-симуляции – виртуальной лаборатории;
5) формировать у обучающихся корректное представление о физическом эксперименте и проведении его основных этапов, работая с оборудованием в реальной и в виртуальной физической лаборатории.
Обучение физике в гибридной форме также требует от преподавателя физики дополнительных умений и навыков: оцифровки учебных материалов; непрерывной работы над созданием электронного обучающего контента; активного включения в работу на аудиторию и на видеокамеру с разными группами студентов.
К группам студентов, для которых обучение в вузе целесообразно организовывать в гибридной форме, можно отнести: а) иностранных граждан, имеющих возможность получать высшее образование в России только удаленно; б) российских студентов, совмещающих работу с обучением в вузе; в) обучающихся с ограниченными возможностями здоровья, связанных с невозможностью их присутствия в учебной аудитории.
Реализация гибридной формы обучения физике в сравнении с другими дисциплинами применяется сравнительно недавно, и пока нельзя утверждать, что формирование компетенций у студентов осуществляется на высоком уровне при такой форме обучения. Гибридное обучение не сводится исключительно к освоению физики. В массовой педагогической практике существует большое количество примеров гибридного обучения другим дисциплинам (например, занятия физической культурой в условиях самоизоляции). Изучение и обобщение имеющихся наработок в области гибридного обучения разным дисциплинам позволило уточнить понятие «гибридное обучение» с позиции организации образовательного процесса в вузе на примере преподавания физики по способам организации учебных занятий и вариантам применения средств обучения.
Выделено три способа проведения учебных занятий:
1) занятия организуются со студентами, присутствующими в лаборатории физики, с параллельной видеотрансляцией для удаленно подключенных к занятию студентов;
2) занятия организуются со студентами в компьютерном классе и со студентами, подключенными удаленно, с использованием электронных образовательных ресурсов по физике;
3) часть занятий по физике проводится офлайн, часть занятий проводится онлайн, но для групп студентов, имеющих возможность обучаться и в аудитории, и удаленно.
Также предложены варианты гибридного обучения физике: а) с применением оборудования в физической лаборатории и технических средств передачи видеотрансляции аудиторной работы на данном оборудовании; б) с применением виртуальной физической лаборатории для обучающихся в аудитории и удаленно с подключением онлайн; в) с применением виртуального лабораторного практикума и реальных установок, имеющихся в наличии в лаборатории физики.
Таким образом, у гибридной формы обучения есть огромные перспективы в контексте разработки виртуального лабораторного практикума по физике и физических тренажеров по решению типовых физических задач и задач повышенной сложности. Реализация гибридной формы обучения физике в вузах, с одной стороны, продиктована требованиями современного общества, с другой – стремительным развитием цифровых технологий. Однако большинство вопросов, связанных с гибридной формой обучения, остается открытым и требует проведения дополнительных исследований в области образования.