Модели TPACK и SAMR: как они помогают осмысленно использовать технологии в обучении

Если технологии меняются стремительно, то как понять, что из цифровых новинок хорошо подойдёт для использования в учебной программе, а что можно проигнорировать? Этим вопросом исследователи и практики начали задаваться, когда школы, университеты и прочие образовательные организации делали лишь первые шаги по внедрению новых инструментов. В результате появились две модели интеграции технологий в образование, которые актуальны и сейчас:

• SAMR — англоязычная аббревиатура от Substitution, Augmentation, Modification, Redefinition, то есть подмена, накопление, модификация, преобразование (это четыре уровня интеграции технологий в обучение);
• TPACK — англоязычная аббревиатура от Technological pedagogical content knowledge, то есть «Технологическое и педагогическое знание контента».

Первая модель описывает, как применять новые инструменты на конкретных этапах учебного процесса, а вторая может послужить базой для проектирования программ с внедрением новых технологий. И хотя изначально разрабатывали их для высшего образования, со временем сфера применения этих моделей расширилась до любых типов образования и обучения. Кроме того, они подойдут не только для первичного внедрения цифровых технологий в обучение (сейчас, наверное, и не осталось таких образовательных организаций, где их совсем не применяют), но и для переосмысления их применения.

TPACK: что это за модель

Модель TPACK описывает, как эффективно внедрить технологии в обучение и какие области знаний позволяют это сделать. Фактически это фреймворк, то есть руководство для преподавателей и методистов. Модель TPACK стала результатом пятилетнего исследования профессиональной подготовки педагогического состава в сфере высшего образования, которое проводили учёные из Мичиганского университета Пунья Мишра и Мэттью Кёхлер.

Что лежит в основе модели

В основе фреймворка лежит концепция педагогического содержания знаний, которую в 1980-х разработал профессор Стэнфордской высшей школы образования Ли Шульман.

Учёный, много лет изучавший педагогические практики, считал, что часто педагогика и предметные знания существуют как будто отдельно друг от друга. И как будто педагог может быть успешным исключительно в своей предметной области — не бывает «просто успешного преподавателя», но может быть успешный преподаватель, например, математики. И чтобы стать таким, ему требуется овладеть педагогическим знанием контента (на английском — pedagogical content knowledge, устоявшегося перевода на русский язык пока нет, и этот термин переводят в том числе иногда как «педагогическое содержание знаний» или «знание содержания обучения»). Это означает понимание того, как объяснить учебные темы по своему предмету легко и понятно, какими для этого нужно воспользоваться примерами и аналогиями и с какими предрассудками в этой области сталкиваются учащиеся.

Пунья Мишра и Мэттью Кёхлер посчитали, что с технологиями дело обстоит схожим образом: недостаточно научить преподавателей работе с технологиями, чтобы потом эффективно перенести в учебный процесс, да и не любые технологии им подойдут. Вот почему:

• Скорость изменений технологического ландшафта слишком высока, и новые программы быстро теряют актуальность — значит, есть риск, что преподаватели потратят время на изучение того, что не применят на практике.
• Нет необходимости изучать весь функционал конкретного сервиса, если он не нужен для проектирования обучения.
• Изучение любых технологий вне понимания контента и контекста приводит к формированию обобщённых решений для проектирования обучения, которые сложно применить на практике.

Поэтому TPACK описывает связь между педагогикой, учебным контентом, используемыми в обучении технологиями, а главное — с контекстом при проектировании обучения. Рассмотрим все элементы модели подробнее.

Как строится модель TPACK

Сам фреймворк представляет собой семь областей знаний, которыми должен владеть преподаватель, — три базовые и четыре производные. Всё это окружено контекстом, причём как учащихся, так и тех, кто их учит.

Вот что представляют собой три базовые области знания преподавателя:

• Знание контента — это знание предметной области, которой нужно обучать. Естественно, преподаватели должны сами отлично владеть предметом, которому обучают, — быть в курсе основных фактов, концепций, теорий, принципов работы со знаниями.
• Знание технологий — то есть знание о том, как их использовать. Речь тут может идти как о стандартных технологиях, так и продвинутых (вроде систем дистанционного обучения и специального программного обеспечения). К знанию технологий учёные также отнесли и способность быстро осваивать новинки.
• Знание педагогики — знание принципов и методов обучения людей, различных концепций педагогического дизайна, теорий обучения, моделей проектирования учебных программ, организации уроков в классе, групповой работы и так далее. Подчеркнём: здесь не обязательно имеется в виду именно знание классической педагогики как таковой (то есть того, как учить детей), это может подразумеваться знание андрагогики, если преподаватель учит взрослых людей.

Всё это вполне очевидные и понятные каждому преподавателю и методисту пункты. На стыке этих трёх областей знаний, как считают разработчики модели TPACK, возникают четыре новых:

• Педагогическое знание контента.

Это знание того, какие педагогические методы и приёмы подходят для конкретного учебного контента, как подать его в удобном и понятном для учащихся виде. Одного лишь знания своего предмета или общих принципов педдизайна недостаточно: нужно понимать, какие трудности возникают с его запоминанием и пониманием, как их решить, с какими предубеждениями сталкиваются учащиеся. Например, для преподавания истории и математики трудности, предубеждения и особенности подачи материала, очевидно, будут разными. Проще говоря, преподаватель должен увязать друг с другом свои знания учебного предмета и педагогики.

• Технологическое знание контента.

Это понимание, какие технологии можно использовать для преподавания конкретного предмета, как те или иные технологии трансформируют его изучение или преподавание, ограничивают или, наоборот, дают гибкость и новые возможности. Эту область разработчики модели TPACK считают уникальной, отличной от знания предмета или технологий по отдельности.

• Технологическое знание педагогики.

Это знание технологий и их возможностей для организации обучения и преподавания, понимание того, как технологии меняют эти процессы. Например, какие инструменты лучше подойдут для учебных активностей, как адаптировать педагогические модели под конкретные технологии, какие существуют технологические методы фиксации успеваемости.

• Технологическое и педагогическое знание контента.

Это синтетическая форма знания на стыке технологий, педагогики и контента одновременно. Она подразумевает, например, понимание законов визуализации конкретного учебного контента с использованием технологий или эффективное использование технологий при реализации того или иного педагогического приёма в преподавании конкретной темы. Сюда же относят знание того, какие темы более сложны в изучении предмета и как можно помочь студентам легче освоить их с помощью технологий, понимание того, как можно с использованием технологий закрепить текущие знания студентов и помочь приумножить их.

Читайте также:

«У нас мало доказательного подхода в ежедневной работе учителя»

Что модель TPACK означает для преподавателей

Если в центре классического преподавания на первом месте именно содержание программы, то в случае TPACK важна динамическая связь между всеми перечисленными областями знаний, поскольку все они влияют друг на друга.

Иными словами, преподавателю недостаточно просто составить план лекций и продумать задания для студентов, он должен при этом решить, какими наиболее подходящими педагогическими приёмами и технологиями воспользоваться, чтобы наиболее эффективно помочь учащимся освоить его. Допустим, подходит ли в данном случае лучше классический подход или перевёрнутый класс и какие цифровые инструменты задействовать для занятий в том и другом случае.

Однако модель, как уже упоминалось, не ограничивается только семью областями знаний, она также учитывает контекст — различные обстоятельства и ограничения, которые влияют на процесс проектирования и преподавания. Например, важно брать в расчёт доступность программного обеспечения, качество интернет-соединения, общий уровень технической грамотности обучающихся и даже юридические ограничения.

Без учёта контекста спроектированная образовательная программа может не принести желаемого эффекта. Например, если дать студентам для отработки каких-то навыков пройти дома, а не в классе сложный анимированный онлайн-тренажёр, но не у всех дома хорошее качество интернета, то часть группы окажется неподготовленной. Поэтому контекст может существенно трансформировать спроектированное образовательное решение.

Как модель TPACK применяют на практике

Один из главных принципов авторов фреймворка TPACK в том, что преподаватели и методисты должны учиться работе с технологиями через практику, то есть осваивать их через создание образовательного контента. А ещё им нужно концентрироваться на том, чтобы использовать одновременно и свои знания учебного предмета (контента), и знания педагогических подходов, и технологий.

Чтобы внедрить TPACK при проектировании учебных программ, можно воспользоваться списком вопросов, подготовленных специалистами Университета Калгари:

• Как то, что вы знаете о контенте (предметной области), влияет на подходы к преподаванию, которые вы планируете использовать, и наоборот?
• Как то, что вы знаете о контенте, влияет на технологии, задействованные в обучении, и наоборот?
• Как ваши знания педагогического дизайна влияют на инструменты и технологии, используемые в обучении, и наоборот?
• Как взаимодействуют все три области знаний (технологии, педагогики и контента) в обучении, которое вы проводите?
• Если вам нужно внести изменения в содержание занятия (контент), как это повлияет на используемые технологии и принципы педагогического дизайна, что потребуется изменить в них?
• Если вы хотите привнести новый технологический инструмент или убрать старый, как это повлияет на структуру или план занятий (контент и педагогику)?
• Если вы хотите попробовать использовать новый педагогический приём — стоит ли изменить что-то в технологических инструментах или контенте?

Важно отметить: TPACK — модель фундаментальная, общая. Она была задумана, чтобы сменить парадигму отношения педагогов к технологиям в обучении, но при этом достаточно абстрактна, чтобы быстро перенести её в практику разработки учебных программ, тем более новичкам, которые делают первые шаги в преподавании или проектировании учебных программ. Более конкретные шаги предполагает другая модель — SAMR.

Читайте также:

Технологии правда меняют образование или ожидания завышены?

SAMR: что это за модель

SAMR — это тоже фреймворк для преподавателей и методистов, описывающий четыре уровня интеграции технологий в обучение. Собственно, название — аббревиатура этих уровней:

• Substitution — подмена.
• Augmentation — накопление.
• Modification — модификация.
• Redefinition — преобразование.

Автор модели, основатель консалтинговой компании Hippasus Рубен Пуэнтедура, задумался о принципах использования технологий, когда в Гарвардском университете прорабатывал способы внедрения технологий в планы преподавания на бакалавриате естественных наук. По его словам, он увидел, что некоторые из существовавших тогда инструментов для цифрового обучения, действительно могли изменить ситуацию, но было неясно, является ли это чем-то присущим конкретному инструменту или скорее практикам, связанным с его использованием. Рубен стал исследовать эту тему и в результате в 2013 году представил модель SAMR.

Эту модель можно использовать для проектирования всех видов учебных активностей и оценивания, а также для анализа степени задействования технологий в программе обучения.

Как устроена модель SAMR

Уровни воздействия технологий на обучение в модели SAMR расположены в порядке увеличения сложности и степени трансформации. Они объединены в два компонента: компонент «Улучшение» состоит из уровней «Подмена» и «Накопление», а компонент «Трансформация» из уровней «Модификация» и «Преобразование».

На уровне «Подмена» технологии заменяют традиционный (то есть нетехнологичный) метод или инструмент, но никаких реальных функциональных изменений в процессе обучения не происходит. Например, на занятии преподаватель просит читать электронный учебник вместо бумажного, или пишет на электронной доске, а не деревянной. Вроде бы технологии внедрили, но сам по себе процесс остался прежним.

Для уровня «Накопление» также характерна замена традиционных методов обучения цифровыми аналогами, однако технологии привносят небольшие функциональные изменения и улучшают опыт студентов. Например, проходя тесты на онлайн-платформах, а не на бумаге, студенты быстро получают обратную связь по своим результатам, а преподавателю не нужно тратить время на проверку.

Третий уровень, «Модификация», предполагает изменение дизайна учебной активности или её цели с помощью технологий. На этом этапе разработчик или преподаватель уходят от привычной системы: например, тренинг, который когда-то проводили в аудитории, теперь проходит онлайн с разделением участников группы на мини-команды в отдельных залах, общением в чате и получением ответов на вопросы прямо во время занятия. Это означает новый опыт и для учащихся, и для тех, кто проводит обучение.

Наконец, уровень «Преобразование» характеризуется фундаментальным преобразованием учебной активности: на этом этапе можно решить педагогические задачи, которые не могли быть решены традиционными методами и инструментами. Например, с помощью технологий виртуальной реальности можно организовать учебные экскурсии в леса Амазонки с таким эффектом присутствия и вовлечения, которые невозможно воссоздать при просмотре обычного видео. А обмен опытом или совместная работа над проектом со студентами из других стран в социальных сетях выводит сотрудничество, коммуникативные способности и открытость к культурным различиям на принципиально новый уровень.

Есть две важные оговорки. Во-первых, SAMR не стоит рассматривать как пирамиду, вершину которой нужно непременно покорить. То есть модель не предполагает, что все образовательные организации должны стремиться к уровню «Преобразование». Ведь уровни внедрения технологий сами по себе ничего не говорят об их эффективном использовании — они просто описывают возможности подбора верного инструмента для конкретной задачи.

Во-вторых, в модели SAMR, в отличие от TPACK, не уделяется подробного внимания разбору связи между технологиями, контентом и педагогикой. SAMR показывает, как можно внедрять технологии в обучение, однако на высоких уровнях она указывает на то, что технологии сущностно меняют учебную активность.

Читайте также:

Принципы мультимедийного обучения, которые помогают создавать цифровой учебный контент

Как использовать модель SAMR на практике

Начать, по традиции, стоит с вопроса о том, какую цель вы преследуете, когда используете технологии в учебных активностях. Вы можете анализировать, как каждая активность в вашей программе будет выглядеть на разных уровнях SAMR. Для этого задайте себе вопросы:

• Как можно заменить традиционные методы и инструменты цифровыми (уровень «Подмена»)?
• Можно ли заменить традиционные методы и инструменты, улучшив при этом опыт студента (уровень «Накопление»)?
• Какая технология в вашей задаче существенно преобразует обучающую активность (уровень «Модификация»)?
• Какая технология трансформирует активность настолько, что позволяет прийти к результатам, невозможным при использовании традиционных средств?

Проанализируйте, до какого уровня во внедрении технологий в обучении вы бы хотели дойти и почему именно до него. Какую ценность, какое улучшение образовательного опыта при этом получит студент и весь процесс обучения?

При этом проговорим ещё раз: эффективная интеграция технологий в обучение не обязательно означает, что надо достичь уровня «Преобразование». Нередко идеальное попадание под нужную задачу находится на уровне «Подмена» или вообще в области традиционных технологий обучения.

Читайте также:

Как спроектировать совместное обучение в метавселенных

В чём схожесть и различия моделей TPACK и SAMR

Хотя на первый взгляд модели TPACK и SAMR объединяет только то, что обе они описывают использование технологий в обучении, на самом деле точек соприкосновения у них больше. Так, обе модели акцентируют внимание на работе с технологиями всех участников процесса, учитывают контекст и доступность, предполагают большой спектр возможностей для интеграции и оставляют за разработчиками обучения выбор тех инструментов, которые лучше отвечают педагогической задаче.

А различие между ними заключается вот в чём: TPACK даёт фундаментальное представление о возможностях технологий, она рассматривает принципы синергии технологий, педагогики и учебного контента, но конкретные шаги, что и как внедрить, оставляет за скобками. А модель SAMR более простая для понимания и прикладная — это своего рода гайд о том, для чего внедрять технологии в образовательный процесс. Следовательно, на практике можно опираться на обе эти модели: на TPACK — в качестве теоретической базы, а на SAMR ― на конкретных этапах разработки образовательной программы. Главное, помнить, что технологии — не самоцель, ведь их недостаточно для достижения качественных образовательных результатов.