Активное обучение: Что такое активное обучение и насколько оно эффективно / Skillbox Media

Содержание

Зачем вам нужно использовать активное обучение при обучении нейронных сетей / Хабр

Часто разметка данных оказывается самой серьёзной преградой для машинного обучения — сбор больших объёмов данных, их обработка и разметка для создания достаточно производительной модели могут занимать недели или даже месяцы. Активное обучение позволяет обучать модели машинного обучения на гораздо меньшем количестве размеченных данных. Лучшие компании в сфере ИИ, например, Tesla, уже используют активное обучение. Мы считаем, что и вам тоже оно необходимо.

В этом посте мы расскажем, что такое активное обучение, рассмотрим инструменты для его практического применения и продемонстрируем, как мы сами упрощаем внедрение активного обучения в процесс NLP.

Сравнение традиционного подхода и активного обучения: создание спам-фильтра

Представьте, что вам нужно создать спам-фильтр для ваших электронных писем. Традиционный подход (по крайней мере, с 2002 года) заключается в сборе большого количества писем, разметке их как «спам» и «не спам» с последующим обучением классификатора машинного обучения, позволяющего отличать эти два класса.

При традиционном подходе считается, что все данные равноценны, но в большинстве наборов данных существуют дисбаланс классов, шумные данные и сильная избыточность.

В традиционном подходе время впустую тратится на разметку данных, не улучшающую производительность вашей модели. И вы даже не узнаете, работает ли ваша модель, пока не завершите разметку данных.

Людям не нужны тысячи случайно размеченных примеров, чтобы понять разницу между спамом и обычной почтой. Если вы обучаете человека решению этой задачи, то ожидаете, что ему можно дать несколько примеров того, что вам нужно, он быстро обучится, а потом будет задавать вопросы в случае неуверенности.

Активное обучение использует тот же принцип — применяет обучаемую модель для поиска и разметки только самых ценных данных.

При активном обучении вы сначала передаёте небольшое количество размеченных примеров. Модель обучается на этом «порождающем» наборе данных. Затем модель «задаёт вопросы», выбирая неразмеченные примеры данных, относительно которых у неё нет уверенности, чтобы человек мог «отвечать» на них, создавая метки этих примеров.

Модель снова обновляется и процесс повторяется, пока не будет достигнута достаточно хорошая точность. Благодаря тому, что человек итеративно обучает модель, можно улучшить её за меньшее время и при гораздо меньшем количестве размеченных данных.

Как же модель находит следующий пример данных, которому нужна разметка? Вот самые распространённые способы:

выбор примера, в котором предсказательное распределение имеет наибольшую энтропию
выбор примера, в котором выбранный прогноз модели обладает наименьшей определённостью
обучение нескольких моделей и выбор тех примеров, в которых у них нет согласия.

Мы используем собственные методы с применением байесовского глубокого обучения, чтобы получить более качественные оценки неопределённости.

Три преимущества использования активного обучения

1. Вы тратите меньше времени и денег на разметку данных

Доказано, что активное обучение обеспечивает большую экономию при разметке данных в широком спектре задач и наборов данных, от компьютерного зрения до NLP.

Так как разметка данных — один из самых затратных аспектов обучения современных моделей машинного обучения, это само по себе является важным фактором!

Использование машинного обучения приводит к увеличению точности моделей при меньшем количестве размеченных данных

2. Вы получаете гораздо более быструю обратную связь о производительности модели

Обычно разметка данных выполняется до того, как начинается обучение каких-либо моделей или возникает обратная связь. Часто требуются дни или недели повторной работы с гайдлайнами по аннотированию и разметке, после чего выясняется, что производительность модели не дотягивает до необходимого, или что требуются иначе размеченные данные. Так как активное обучение многократно обучает модель
во время процесса разметки данных, можно получать обратную связь и устранять проблемы, которые могли бы всплыть гораздо позже.

3. В конечном итоге точность модели оказывается гораздо выше

Людей часто удивляет, что модели, обученные при помощи активного обучения, не только учатся быстрее, то и сходятся к более качественной готовой модели (с меньшим количеством данных).

Нам часто говорят, что чем больше данных, тем лучше, поэтому легко забыть, что качество данных столь же важно, как и количество. Если набор данных содержит противоречивые примеры, которые сложно разметить точно, это может привести к деградации производительности готовой модели.

Также важен порядок, в котором модель видит примеры. Существует целый подраздел машинного обучения, называемый curriculum learning, изучающий вопрос улучшения производительности моделей благодаря тому, что сначала их обучают простым концепциям, а потом более сложным. Это похоже на обучение сначала арифметике, а потом алгебре. Активное обучение естественным образом создаёт учебный план для моделей и помогает им достигать повышенной точности.

Если активное обучение настолько хорошо, то почему им не пользуются все?

Большинство инструментов и процессов для создания моделей машинного обучения разрабатывалось без учёта активного обучения. В компаниях разметкой данных и обучением моделей занимаются разные отделы, а для активного обучения необходимо объединение этих процессов.

Но если вам и удастся организовать совместную работу этих отделов, вам всё равно понадобится большая инфраструктура для обеспечения связи между обучением модели и интерфейсами аннотирования. Большинство используемых программных библиотек подразумевает, что все данные уже размечены до обучения модели, поэтому для применения активного обучения необходимо переписывать кучу бойлерплейта. Также вам нужно разбираться, как лучше хостить модель, обеспечить её взаимодействие с командой аннотаторов и обеспечить её обновление при асинхронном получении данных от разных аннотаторов.

Кроме того, современные модели глубокого обучения очень медленно обновляются, поэтому их частое повторное обучение — это мучительный процесс. Никто не хочет размечать сотню примеров, а потом ждать 24 часа до полного повторного обучения модели, прежде чем размечать следующую сотню. Кроме того, модели глубокого обучения обычно имеют миллионы или миллиарды параметров, и получение качественных оценок от таких моделей по-прежнему остаётся активно исследуемой научной задачей.

Если почитать научные статьи по активному обучению, то можно решить, что оно позволяет немного сэкономить на разметке, но требует большого объёма работы. Однако эти статьи сбивают с толку, поскольку они работают с научными наборами данных, которые обычно сбалансированы и очищены. Они почти всегда размечают по одному примеру за раз и авторы статей забывают, что не каждый пример данных одинаково легко размечать. При более приближенных к жизни проблемах с большим дисбалансом классов, шумными данными и меняющимися затратами на разметку преимущества могут быть гораздо больше, чем предполагается в литературе. В некоторых случаях экономия затрат на разметку может быть десятикратной.

Как использовать активное обучение сегодня

Одно из самых важных препятствий для применения активного обучения — это вопрос наличия подходящей инфраструктуры. Подобно тому, как инструменты наподобие Keras и PyTorch значительно снизили количество мучений с получением градиентов, появляются новые инструменты, сильно облегчающие активное обучение.

Существуют библиотеки Python в open source, например, modAL, берущие на себя большую часть бойлерплейта. ModAL построена на основе scikitlearn, она позволяет комбинировать различные модели с любой нужной вам стратегией машинного обучения. Она берёт на себя большую часть работы по реализации различных метрик, имеет открытый исходный код и обладает модульной структурой. Плюсами ModAL являются широкий набор предоставляемых ею методов и открытость кода. Недостаток библиотек наподобие modAL заключается в том, что они не содержат интерфейсов аннотирования и оставляют на долю разработчиков задачи хостинга модели и её связи с интерфейсами аннотирования.

Это приводит нас к вопросу интерфейсов аннотирования:

Вероятно, самым популярным инструментом для работающих в одиночку дата-саентистов является Prodigy. Это интерфейс аннотирования, созданный авторами Spacy; естественно, его можно скомбинировать с их потрясающей библиотекой NLP для использования простого активного обучения.

Его исходный код закрыт, но его можно скачать как pip wheel и установить локально. Хотя Prodigy и хорошо подходит для одиночек, он не предназначен для работы с командами аннотаторов и реализует только самые простые формы активного обучения. Чтобы он работал с командами, вам всё равно придётся хостить Prodigy самостоятельно, а создание такой системы может потребовать много труда.

Labelbox предоставляет интерфейсы для множества аннотаций изображений и недавно добавил поддержку текста. В отличие от Prodigy, Labelbox проектировался с учётом взаимодействия с командами аннотаторов и имеет больше инструментов для проверки корректности меток. Он не имеет нативной поддержки активного обучения или обучения моделей, но позволяет загружать прогнозы из модели в интерфейс аннотирования через API. Это значит, что если вы реализовали функцию выбора для активного обучения и обучаете модель, то можете создать цикл активного обучения. Однако основной объём работ всё равно придётся выполнять вам.

Подведём итог

Активное обучение:

Уменьшает количество данных, необходимых для разметки, значительно снижая один из компонентов расходов.
Обеспечивает более быструю обратную связь о производительности модели.
Создаёт модели с повышенной точностью.

Официальный сайт «Active Education» — Главная страница

Вся продукция

Каталог

Рекомендуем
Новинка
Учебно-методический комплекс «Уля. Элементарная математика»
В наличии

159000 ₽
Рекомендуем
Программно-аппаратный комплекс «PROFirst» интерактивная учебная среда
В наличии Арт. 00086247
100000 ₽
Рекомендуем
Новинка
Учебно-методический комплекс «Уля. Основы грамматики»
В наличии
169000 ₽
Рекомендуем
Распродажа
Комплект для начальной школы на базе модуля PANDA для ученика, минимальный уровень
В наличии
31800 ₽
Рекомендуем
Распродажа
Акция
Настенная физическая карта России 1:5 500 000
В наличии Арт. 612494
1900 ₽
2300
Рекомендуем
Новинка
Прописи. Улины дорожки. Готовим руку к письму
В наличии
Рекомендуем
Новинка
Конструктор Morphun Junior Starter Rainbow 600 Set «ПРОектирование Радуга» 600 деталей
В наличии Арт. 22401
9500 ₽
Рекомендуем
Новинка
Конструктор Morphun Junior Starter Plus 200 set «ПРОектирование» Начальный уровень 200 деталей
В наличии Арт. 21000
7000 ₽
Рекомендуем
Развивающая игрушка «Мудрая Сова» (копилка с 3 секциями, 1 элемент)
В наличии Арт. LER9582
4000 ₽
Рекомендуем
Распродажа
Акция
Комплект для развития моторики «Разноцветные пончики»
Арт. EY04695
500 ₽
2750
Рекомендуем
Новинка
Развивающая игра «Проворная белка»
В наличии Арт. EI-3405
5290 ₽
Рекомендуем
Распродажа
Игровой набор TTS «Creative Cascade» для улицы
В наличии
4000 ₽
19000 ₽
Рекомендуем
Новинка
Деревянный конструктор «Гигант» (90 деталей)
В наличии Арт. К-006
22000 ₽
Рекомендуем
Новинка
Развивающая игра «Замки и ключи. Пиратское сокровище»
В наличии Арт. LER6808
5190 ₽
Рекомендуем
Новинка
Развивающая игрушка «Мой первый микроскоп» (с подсветкой и препаратами)
В наличии Арт. EI-5350
9490 ₽
Рекомендуем
Новинка
Развивающая игрушка «Планеты солнечной Системы»
В наличии Арт. LER2434
10190 ₽
Рекомендуем
Новинка
Развивающая игрушка «Сила и движение. СТЕМ»
В наличии Арт. LER2822
6590 ₽
Рекомендуем
Новинка
Развивающая напольная игра Learning Resources «Найди код»
В наличии Арт. LER2835
7890 ₽
Рекомендуем
Распродажа
Пазл Larsen «Солнечная система», 70 элементов
В наличии
Рекомендуем
Новинка
Робот Tale-Bot PRO для начального обучения программированию
В наличии Арт. 6971573330570
24415 ₽

Мы разрабатываем и производим учебное оборудование, программное и методическое обеспечение, оказываем услуги по обучению, осуществляем долгосрочное послепродажное техническое обслуживание и методическое консультирование. Все проекты компании апробированы, проверены временем и доказаны их актуальность и эффективность для современного образования.

Задать вопрос

Заказать звонок

Активное обучение — Центр преподавания и обучения

Активное обучение — это метод обучения, при котором учащиеся активно участвуют в процессе обучения, а не сидят спокойно и слушают. Активное обучение основано на конструктивистской теории обучения, которая утверждает, что люди учатся, связывая новые идеи и опыт с тем, что они уже знают. Как отмечает Табита Киркланд, адъюнкт-профессор UW,

«Если учащиеся не получат шанс действительно активно борются с противоречиями между тем, что, как они думали, они уже знали, и новой информацией, которую они получают, они не поймут, что есть несоответствие, они не будут полностью усваивать новую информацию».

Если у учащихся нет возможности что-то сделать с новой информацией, с которой они столкнутся, маловероятно, что они действительно усвоят ее. Исследования постоянно показывают, что методы активного обучения помогают учащимся лучше учиться и особенно полезны для недостаточно представленных учащихся.

Существует множество способов включить активное обучение в ваш класс. Общие стратегии включают сеансы вопросов и ответов, обсуждение, интерактивную лекцию (в которой студенты отвечают или задают вопросы во время лекции), быстрые письменные задания и экспериментальное обучение.

В приведенном ниже видео профессор преподавания Университета Вашингтона Мэри Пэт Вендерот рассказывает о примере использования активного обучения в классе. Пример Вендерота (в котором упоминается Catalyst, инструмент UW, который больше не используется, но может быть легко адаптирован к текущей системе управления обучением UW, Canvas) основан на понимании метапознание . Метапознание, или размышления учащихся о собственном мышлении, является важным элементом активного обучения.

Помните, что не существует единственно «правильного» способа активного обучения. Подход Вендерота иллюстрирует, как рефлексивный, итеративный подход может помочь вам создать портфолио активных учебных мероприятий, которые вы можете использовать в своем обучении.

Стратегии активного обучения

Большие классы

Вопросы для опроса в классе. Используйте практические вопросы викторины, чтобы помочь учащимся проверить свое понимание, или открытые вопросы, чтобы собрать идеи или примеры от учащихся. Попросите учащихся обсудить свои ответы друг с другом, прежде чем показывать ответ, а затем позвольте им повторно проголосовать после обсуждения. Это часто полезно для более сложных концепций; студенты могут иногда учить друг друга на месте!
Протокол. Предложите учащимся в течение одной минуты написать о том, что они знают по теме, или о том, что было для них запутанным или трудным. Используйте эту обратную связь, чтобы изменить свой следующий сеанс класса.
Подумай, пара, поделись. Предложите учащимся подумать и/или написать в течение минуты о вопросе. Через минуту предложите им объединиться в пары с одноклассником, чтобы обсудить свои ответы. Затем пусть пары делятся на весь класс.
Обертка конца урока/выходной билет. В последние несколько минут занятия попросите учеников написать одну вещь, которую они узнали, и одну вещь, которую они все еще не понимают. Используйте эту обратную связь, чтобы изменить свой следующий сеанс класса.
Послеэкзаменационные размышления. Предложите учащимся подумать о том, как они готовились к экзамену (это может быть множественный выбор из списка распространенных методов или свободный ответ), что они думают о своей работе и что они могут сделать по-другому в следующий раз.

Меньшие классы

Лидер студенческих дискуссий. На семинаре Табита Киркланд предлагает ученикам написать вопросы для обсуждения на основе прочитанного, а затем собраться в небольших группах, чтобы обсудить свои вопросы. Члены группы исполняют роли (руководитель, табельщик, протоколист, адвокат дьявола). Цель состоит в том, чтобы создать один вопрос для обсуждения, чтобы внести вклад в обсуждение всего класса. Киркланд случайным образом выбирает двух ведущих дискуссий дня, чтобы организовать обсуждение всего класса.
Дебаты в классе. Предложите учащимся выбрать сторону комнаты на основе их ответа на какую-либо тему, на которую нет правильного/неправильного ответа. Попросите студентов объяснить, почему они придерживаются своего убеждения или мнения. Вы можете записать идеи, возникшие в ходе дебатов, на доске.
Метод лобзика. В этом методе каждый учащийся в заранее назначенной группе вносит свой вклад в общее задание группы. Они могут прочитать определенную часть главы или определенную статью или исследовать определенный аспект темы. Класс начинается со всех учеников, которые выучили тот же материал собирается вместе, чтобы просмотреть основные факты и проверить их понимание. Затем студенты возвращаются в свои заранее назначенные группы, в которых каждый участник сосредоточился на другом аспекте темы, и они по очереди обучают других участников тому, что они узнали.

Что такое активное обучение?

Определение активного обучения

Активное обучение – это любая учебная деятельность, в которой учащийся участвует или взаимодействует с процессом обучения, в отличие от пассивного восприятия информации.

Когда учащиеся получают возможность активно использовать информацию, которую они изучают, они учатся лучше. Он питает мозг, предоставляя ему расширенную возможность связывать новую и старую информацию, исправлять предыдущие заблуждения и пересматривать существующие мысли или мнения.

«Не учись делать, а учись в процессе». –
Сэмюэл Батлер, автор

Исследование того, почему активное обучение работает

Согласно исследованию подходов к обучению, ориентированных на обучение, учащиеся узнают больше, когда участвуют в процессе обучения. Активное обучение — это обсуждение, практика, обзор или применение. Решение проблем. Изучение новых понятий в группах. Решение математической задачи на листе бумаги.

Активное обучение побуждает ваш мозг активировать когнитивные и сенсорные сети, которые помогают обрабатывать и хранить новую информацию. Клэр Хугендорн из Технологического колледжа Нью-Йорка написала хорошую вводную статью о неврологии активного обучения. Она резюмировала несколько исследований, написав: «…обучение улучшается, когда несколько нейронных путей активируются одновременно. Проще говоря, чем больше мы можем по-разному активировать мозг учащихся, тем больше они узнают. Это означает, что вовлечение как можно большего количества сенсорных, когнитивных, эмоциональных и социальных процессов у учащихся повысит их учебный потенциал».

Более того, Корнельский университет обнаружил, что исследования показывают, что внимание учащихся начинает ослабевать каждые 10–20 минут во время лекций, а это означает, что преподаватели постоянно борются за сохранение внимания. Включение регулярных, разнообразных моментов активного обучения — отличное решение для повторного захвата аудитории.

Во втором издании эта книга включает информацию о преподавании философии, конкретных действиях и обосновании их использования, а также средствах, необходимых для успеха учащихся.

«Нейронаука активного обучения» — статья, написанная Клэр Хугендорн, научным сотрудником с докторской степенью и адъюнкт-лектором в Бруклинском колледже. Она защитила докторскую диссертацию по психологии в 2015 году.

Учебные материалы, предоставленные Корнельским университетом, о том, почему следует использовать активные методы обучения, рекомендации по логистике и способах облегчения процесса, а также советы по началу работы.

В исследовании «Активное обучение: создание азарта в классе» рассматривается природа активного обучения, эмпирические исследования его использования, общие препятствия и барьеры, вызывающие сопротивление, и способы его реализации.

Размытие границ

Граница между «активным» и «пассивным» обучением может быть размытой. Разве студент, делающий заметки во время лекции, не активно участвует в классе, особенно по сравнению со своими сверстниками, спящими или отправляющими текстовые сообщения в конце комнаты? Возможно, в какой-то момент активное конспектирование было лучшим, на что мы могли надеяться от наших студентов.

В исследовании 1991 года по активному обучению под названием «Активное обучение: создание волнения в классе» исследователи (ссылаясь на еще более раннее исследование) говорили о необходимости обновить то, как мы думаем о вовлечении наших учащихся:

«…многие преподаватели утверждают, что любое обучение по своей сути является активным, и поэтому студенты активно участвуют в слушании официальных презентаций в классе. Однако анализ исследовательской литературы (Chickering and Camson, 1987) показывает, что учащиеся должны делать больше, чем просто слушать: они должны читать, писать, обсуждать или заниматься решением проблем. Самое главное, чтобы активно участвовать, учащиеся должны участвовать в таких мыслительных задачах более высокого порядка, как анализ, синтез и оценка». (Бонвелл и Эйсон 1991)

Проблема, которую мы видим сегодня, заключается в том, что студенты, яростно печатающие или строчящие заметки, больше сосредоточены на том, чтобы записать каждое слово, а не на оценке, понимании и анализе того, что они должны изучать. Они занимались с профессором, но не с ретранслируемым материалом, а это самое главное.

В мире, где рынок труда все больше ориентируется на способность к независимому критическому мышлению, мы должны научить наших учащихся тому, как идти глубже и выполнять эти мыслительные задачи более высокого порядка. Пересмотр степени и формы активного участия студентов имеет значение, если мы действительно хотим повлиять на долгосрочные результаты и будущее.

Оставить историю дидактического обучения в прошлом

Дидактическое обучение — авторитетный, насыщенный лекциями подход к обучению, при котором учащийся довольно пассивен — превращает учителя в распространителя знаний, а ученика — в основном в праздного получателя. Учащиеся по-прежнему могут задавать вопросы учителю, чтобы получить/расширить понимание, но, хотя это не обязательно должен быть подход «все в одну сторону», он, как правило, довольно односторонний.

«Лекции сами по себе слишком часто являются бесполезной тратой сил. Лектор старательно качает в сита. Вода может быть полезной; но проходит. Разум должен работать, чтобы расти». ( Чарльз Уильям Эллиот 1869 )

Пассивное обучение против активного обучения

Обучение, которое остается односторонней передачей информации от инструктора к ученику, в настоящее время является широко критикуемой педагогической моделью, признанной плохим способом мотивировать учащихся к обучению. Но эти модели можно обновить:

Пассивное обучение — это лекция о смертельных болезнях, а активное обучение — это обсуждение того, о каких болезнях учащиеся слышали и в каком контексте
Пассивное обучение предоставляет изображение ячейки, которая уже снабжена аннотациями, в то время как активное обучение предоставляет учащимся немаркированное изображение клетки для самостоятельного изучения и аннотирования.
Пассивное обучение – это просмотр видео в темном классе без подсказок или обсуждения, в то время как активное обучение – это имитация, которая реагирует на взаимодействие учащихся или делает паузы, чтобы задать формирующие вопросы.

Конечно, бывают случаи, когда пассивное обучение полезно, например. более эффективно подталкивать учащихся к получению знаний. Но преподавание без предоставления возможности задавать вопросы или обсуждать, как приписывается Эллиоту выше, похоже на закачивание информации в сито; в конечном счете, учащиеся сохранят крупицы новой информации, но большая ее часть будет утеряна.

Все больше и больше инструкторов включают в свое обучение активные подходы к обучению.

Что мешает преподавателям чаще полагаться на активное обучение?

На занятия уходит больше времени, поэтому преподаватели не могут охватить столько материала за одно занятие.
Планирование активных учебных занятий требует больше подготовительной работы, которую инструкторы не всегда могут сэкономить.
До сих пор многие инструкторы преуспевали в качестве лекторов, поэтому они менее склонны пересматривать свои нынешние методы обучения.
Преподавателям не хватает поддержки, материалов и бюджета от их учебного заведения, чтобы опробовать новые методы обучения.
Большие размеры классов препятствуют реалистичной реализации многих стратегий активного обучения.

Самый частый сдерживающий фактор, который мы слышим от инструкторов, — это сочетание двух последних причин — проблем с поддержкой и масштабируемости. Преподавателям нужно больше помощников, больше места или больше средств на покупку материалов для занятий в классе. В конечном счете, к сожалению, внедрение более активного обучения может показаться хлопотным.

Войдите в технологию активного обучения

Как указали в Университете штата Аризона, широко распространено заблуждение, что активное обучение может происходить только в небольших учебных заведениях лицом к лицу. Активное обучение также может происходить на курсах с большим числом участников, гибридных курсах и онлайн-курсах за счет преднамеренного использования экономически эффективных технологий.

«Преднамеренный» важно признать, потому что использование технологии не обеспечивает положительного активного обучения. На самом деле цифровые технологии обучения, как правило, в прошлом работали плохо, потому что большинство реализаций приводили к пассивным практикам, т.е. поднимать лекции или фрагменты лекций (например, презентации Powerpoint) и размещать их в Интернете.

Например, если вы пытаетесь научить учащихся взаимосвязи между яркостью и расстоянием, вы можете создать онлайн-урок, который дает формулу, приводит несколько примеров и просит учащихся запомнить все. Но мы знаем, что это не лучше, чем чтение традиционного учебника.

Переосмысление методов обучения с использованием технологий

Активное обучение с использованием технологий — это более масштабный план урока. В одном примере профессор Ариэль Анбар разработал активный подход к обучению взаимосвязи между яркостью и расстоянием.

Он разработал онлайн-урок, на котором студентов спрашивают, что они думают о взаимосвязи между яркостью и расстоянием, а затем предлагают проверить и оценить свои гипотезы. Для этого учащиеся исследуют симуляцию нашей Вселенной, оценивают яркость различных звезд наряду с их «текущим расстоянием» от этой звезды и самостоятельно обнаруживают взаимосвязь между яркостью и расстоянием.

Приступая к этому исследованию, учащиеся задействовали несколько нервных путей и по-настоящему вникали в материал, чтобы учиться. Профессор Анбар придумал этот подход «Обучение через исследование», и этот урок теперь является частью полностью онлайнового, адаптивного и интерактивного курса под названием HabWorlds.

Вот еще несколько способов активизировать обучение в классе с помощью технологий:

Доски для обсуждения — Предложите учащимся взять то, что они узнали в классе или прочитанном, и продолжить обсуждение в Интернете. Попросите учащихся выбрать из материала что-то интересное, провести дополнительное исследование и написать несколько абзацев о том, что еще они узнали по теме. Кроме того, требуйте, чтобы учащиеся отвечали на то, чем поделились их сверстники.
Адаптивные онлайн-учебники или виртуальные лаборатории — Используйте платформу электронного обучения, такую как Smart Sparrow, для создания онлайн-учебника или лабораторного опыта, где учащиеся могут работать с материалом или практиковать навык так часто, как это необходимо, в своем собственном темпе, в своем темпе. собственное время.
Виртуальные экскурсии — Несколько инструкторов, использующих Smart Sparrow, создали удивительные «экскурсии», которые позволяют учащимся исследовать труднодоступные места по всему миру от первого лица. Мы видели места археологических раскопок, австралийскую глубинку и даже их университетский городок. Студенты могут щелкнуть мышью, чтобы узнать больше о том, что они видят, ответить на вопросы, когда их «гид» предложит, и получить персонализированную обратную связь на свои ответы.

Не каждый учебный момент должен быть максимально активным — это просто нереально и не всегда имеет смысл. Но каждый опыт обучения должен в какой-то момент включать активное обучение.

Пример виртуальной экскурсии, организованной Калифорнийским государственным университетом в Ист-Бэй, чтобы познакомить новых студентов с кампусом до их прибытия. Это одно из нескольких доступных для изучения мест, доступных в онлайн-курсах по ориентации.

Состояние образовательных технологий и платформ активного обучения

Современные технологии цифрового обучения позволяют инструкторам и дизайнерам обучения создавать интерактивные уроки, которые можно использовать в качестве занятий в классе, домашних заданий для перевернутых/смешанных курсов или как один из модулей полностью онлайн-класса.

При наличии правильной технологии активное обучение может охватывать сотни и тысячи учащихся. Они также могут соответствовать стандартам доступности, в то же время обеспечивая хороший опыт для учащихся с ограниченными возможностями, превосходя традиционный класс в способности поддерживать всех учащихся.

Всегда важно помнить, что некоторые действия хорошо поддаются взаимодействию с любого устройства, а некоторые нет. Если вы хотите создать активный учебный процесс, который будет одинаково замечательным на настольном компьютере, планшете и мобильном телефоне, вы должны планировать заранее и принимать во внимание размер, макет и сложность вашей деятельности.

Интерес к активному обучению с течением времени

Согласно отчету Google Trends, «активное обучение» и «интерактивное обучение» пользовались довольно устойчивым спросом с 2004 года (то есть, по данным Google Trends), с « активное обучение» в последнее время наблюдается повышенный интерес. Другие слабо связанные термины, такие как «обучение в процессе работы» и «обучение на основе проектов», были менее популярны по сравнению с ними, но по-прежнему вызывают постоянный интерес.

Числа представляют поисковый интерес относительно самой высокой точки на диаграмме для данного региона и времени. Значение 100 — это пиковая популярность термина. Значение 50 означает, что термин вдвое менее популярен. Оценка 0 означает, что для этого термина недостаточно данных.

Расширение возможностей уникальных стилей обучения

Внедряя обучение на основе технологий, преподаватели по-прежнему должны иметь возможность выставлять напоказ увлекательные истории, причудливые анекдоты и забавные задания, которые они испытали и на которые опирались в классе. Цифровые инструменты обучения могут упростить жизнь профессорам, помочь им задуматься о своей педагогике и сделать их преподавание более эффективным, не жертвуя при этом своим уникальным, отточенным преподавательским голосом.

Smart Sparrow призывает преподавателей создавать учебные занятия — старые резервы и новые идеи — для цифровых уроков. Наша библиотека учебных компонентов предлагает более 30 различных способов вовлечь учащихся в изучение материала. Кроме того, инструкторы и дизайнеры обучения могут импортировать существующие симуляции или обратиться к нашей команде за поддержкой в создании совершенно новой деятельности.

Игра Программа курса «Dot Resiliency series», созданная Northest Resiliency Consortium (NRC), используется для того, чтобы дать учащимся представление об их психическом состоянии во время сложных задач.

Сочетание активного обучения с адаптивным обучением

Самая мощная часть использования Smart Sparrow для обеспечения активного обучения — это возможность персонализировать урок на основе действий человека. Многие цифровые симуляции и действия ограничивают понимание инструктора «полным/неполным», но Smart Sparrow может собирать данные о каждом клике и продолжительности взаимодействия, а затем соответствующим образом адаптировать то, что ученик видит дальше — это невозможно сделать с помощью большинства учебных инструментов или симуляций. .

Что означает «адаптивное обучение» для Smart Sparrow? Наша адаптивная платформа опирается на адаптивность экспертной модели, когда инструктор или дизайнер обучения создает такие правила, как «Если произойдет ЭТО, то сделайте ЭТО» (IFTTT), чтобы направлять студентов в процессе цифрового обучения.

Это важно, потому что это означает, что отдельные преподаватели сохраняют полный контроль над тем, что видят их ученики, когда они это видят и почему они это видят. Правила адаптивности могут быть легко обновлены инструктором в любое время, что позволяет даже нетехническим инструкторам в полной мере воспользоваться преимуществами персонализации в любом масштабе. Примеры адаптивности на основе правил в зависимости от деятельности включают:

Если учащийся выполняет виртуальную лабораторную симуляцию и должен переместить мензурку с полки на стол, но вместо этого передвигает пипетку, то может быть предоставлена обратная связь для исправления и объяснения ошибки.
Если учащийся выполняет задание с заполнением пустых мест, и для отправки правильных ответов требуется пять попыток, то следующий урок может содержать избранное вспомогательное содержание.
Если учащийся пытается пролистывать экраны слишком быстро (быстрее, чем он может читать), создайте всплывающее окно, побуждающее его замедлиться.
Если учащийся проходит урок быстрее, правильно отвечая на все вопросы, и вы считаете, что это свидетельствует о уже освоенном содержании, спросите его, не хочет ли он перейти к следующей теме или, возможно, перейти к продвинутому материалу. Если они скажут да, двигайте их дальше. Если они скажут нет, продолжайте идти по первоначальному пути.

Аналитика обучения, данные и отчеты для улучшения активного обучения

Подход к цифровому обучению на основе данных означает, что преподаватели могут оценить эффективность своих методов обучения, чтобы помочь учащимся достичь лучших результатов. Глядя на инструменты анализа и отчетности Smart Sparrow, преподаватели точно знают, как учащиеся участвуют в занятиях, где они застревают и как они в целом учатся в классе.

Кроме того, инструкторы и дизайнеры обучения также могут обновлять содержимое в любое время, чтобы ссылаться на текущие события, поэтому учебный процесс никогда не будет казаться устаревшим.