infojournalИнформатика и образованиеInformatics and education0234-04532658-7769Publishing House Education and Informatics10.32517/0234-0453-2024-39-4-51-61infojournal-1124Research ArticleПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫPEDAGOGICAL STAFFТехнология создания инновационного учебника для системы педагогического образованияTechnology of creating an innovative textbook for teacher education systemhttps://orcid.org/0000-0001-5121-7419БархатоваД. А.BarkhatovaD. A.

Бархатова Дарья Александровна - канд. пед. наук, доцент кафедры информатики и информационных технологий в образовании, Институт математики, физики и информатики.

Красноярск

Daria A. Barkhatova - Candidate of Sciences (Education), Associate Professor at the Department of Informatics and Information Technologies in Education, Institute of Mathematics, Physics and Informatics.

Krasnoyarsk

darry@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0009-2185-456XМарьясоваА. Н.MaryasovaA. N.

Марьясова Алина Николаевна - магистранка 1-го курса, направление подготовки «Педагогическое образование», профиль «Информатика и цифровая трансформация образования».

Красноярск

Alina N. Maryasova - a 1st year master’s student of the educational program “Pedagogical Education”, profile “Informatics and Digital Transformation of Education”.

Krasnoyarsk

kersoul@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6271-9243ПакН. И.PakN. I.

Пак Николай Инсебович 0 доктор пед. наук, канд. физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой информатики и информационных технологий в образовании, Институт математики, физики и информатики.

Красноярск

Nikolay I. Pak - Doctor of Sciences (Education), Candidate of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Head of the Department of Informatics and Information Technologies in Education, Institute of Mathematics, Physics and Informatics.

Krasnoyarsk

nik@kspu.ruhttps://orcid.org/0009-0009-1452-2823ФаутЮ. В.FautYu. V.

Фаут Юлия Владимировна, ассистент кафедры информатики и информационных технологий в образовании, Институт математики, физики и информатики.

Красноярск

Yulia V. Faut - Assistant at the Department of Informatics and Information Technologies in Education, Institute of Mathematics, Physics and Informatics.

Krasnoyarsk

faytj@mail.ruКрасноярский государственный педагогический университет им В.П. АстафьеваРоссияKrasnoyarsk State Pedagogical University named after V.P. AstafyevRussian Federation2024251020243945161Copyright © Бархатова Д.А., Марьясова А.Н., Пак Н.И., Фаут Ю.В., 20242024Бархатова Д.А., Марьясова А.Н., Пак Н.И., Фаут Ю.В.Barkhatova D.A., Maryasova A.N., Pak N.I., Faut Y.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://info.infojournal.ru/jour/article/view/1124

Трансформация образования, вызываемая постоянно меняющимися запросами общества и лавинообразным ростом информации, обуславливает необходимость поиска новых средств подготовки будущих учителей, ориентированной на формирование универсальных качеств специалиста. Создание психолого-педагогических классов требует расширения исследования путей последовательного совершенствования педагогической подготовки на всех ступенях начиная со школьной скамьи. С учетом описанных обстоятельств важным становится моделирование структуры и содержания учебных средств, позволяющих формировать не только предметные знания, но и готовность будущих педагогов «учиться учить». Такие учебные средства должны быть адекватны когнитивным характеристикам современных обучающихся и тенденциям формирования цифрового контента.

Цель статьи — обосновать способ создания сквозных инверсионных учебников, позволяющих формировать и развивать готовность учиться учить у обучающихся, планирующих свою будущую профессиональную деятельность в образовательной сфере (на примере изучения темы курса информатики «Информация и информационные процессы»). Разработка подобных учебников основана на принципах ментального подхода.

Анализ литературы позволил определить три инструмента для моделирования формата представления и структурирования содержания учебника: «перевернутый», или инверсионный (вопросно-задачный), формат структурной композиции учебного контента; сквозной, или вертикальный, отбор содержания учебного контента по принципу «вертикального рычага»; использование принципа «прозрачного ящика» на основе структурно-ментальных схем для визуализации всех компонентов учебного материала (теории, задач, способов контроля). На примере темы «Информация и информационные процессы» в статье показана технология применения указанных инструментов в составлении инновационных учебных ресурсов.

Экспертная оценка созданного учебника подтвердила возможность и целесообразность его использования в психолого-педагогических классах и педагогических вузах для обучения, самообучения и самоконтроля обучающихся.

The transformation of education, caused by the constantly changing demands of society and the avalanche growth of information, necessitates the search for new means of training future teachers, focused on the formation of universal qualities of a specialist. The creation of psycho-pedagogical classes requires expanded research into ways to improve pedagogical training with continuity at all levels, starting from school. Considering the focus on professional training, it is important to model the structure and content of educational tools that allow forming not only subject knowledge but also the readiness of future teachers to “learn to teach” adequately to the cognitive characteristics of modern students and the trends in the formation of digital content.

The aim of the article is to substantiate the method of creating end-to-end inversion textbooks that allow forming and developing the readiness to learn to teach in students planning their future professional activities in the educational field (by the example of studying the topic of the informatics course “Information and information processes”).

The literature analysis allowed us to identify three tools for modeling the format of presentation and structuring of the textbook content: the “inverted” or inversion (question-task) format of the structural composition of educational content; the end-to-end or vertical selection of educational content according to the principle of “vertical lever”, the principle of “transparent” box” based on structural mental diagrams for visualizing all components of educational material (theory, tasks, control methods). Using the example of the topic “Information and information processes”, the article shows the technology of applying these tools in compiling of innovative teaching resources is shown.

An expert assessment of the created textbook confirmed the possibility and feasibility of its use in psycho-pedagogical classes and pedagogical universities for training, self-study, and self-control of students.

сквозной инверсионный учебникинформация и информационные процессыментальный подходготовность учиться учитьend-to-end inversion textbookinformation and information processesmental approachreadiness to learn to teachReferencesPak N. Mental technology of digital transformation of education. Proc. 2nd Int. Sci. Conf. on Advances in Science, Engineering, and Digital Education (ASEDU-II-2021). Krasnoyarsk, AIP Publishing; 2022;2647(A):40023. EDN: JNXYQR. DOI: 10.1063/5.0104033.Pak N. Mental technology of digital transformation of education. Proc. 2nd Int. Sci. Conf. on Advances in Science, Engineering, and Digital Education (ASEDU-II-2021). Krasnoyarsk, AIP Publishing; 2022;2647(A):40023. EDN: JNXYQR. DOI: 10.1063/5.0104033.Найссер У. Познание и реальность. Смысл и принципы когнитивной психологии. М.: Прогресс; 1981. 232 с.Neisser U. Cognition and reality. The meaning and principles of cognitive psychology. Moscow, Progress; 1981. 232 p. (In Russian.)Солсо Р. Когнитивная психология. Санкт-Петербург: Питер; 2006. 589 c.Solso R. Cognitive psychology. Saint Petersburg, Piter; 2006. 589 p. (In Russian.)Чернышев Д. А. Как люди думают? М.: Манн, Иванов и Фербер; 2013. 304 с.Chernyshev D. A. How do people think? Moscow, Mann, Ivanov and Ferber; 2013. 304 p. (In Russian.)Eppler M. J. A comparison between concept maps, mind maps, conceptual diagrams, and visual metaphors as complementary tools for knowledge construction and sharing. Information Visualization. 2006;5(3):202–210. DOI: 10.1057/palgrave.ivs.9500131.Eppler M. J. A comparison between concept maps, mind maps, conceptual diagrams, and visual metaphors as complementary tools for knowledge construction and sharing. Information Visualization. 2006;5(3):202–210. DOI: 10.1057/palgrave.ivs.9500131.Асауленко Е. В. Искусственный интеллект с позиции ментальных схем. Открытое образование. 2014;(4(105)):50–54. EDN: SJCGFJ. DOI: 10.21686/1818-4243-2014-4(105-50-54.Asaulenko E. V. Artificial intelligence from the position of mind scheme. Open Education. 2014;(4(105)):50–54. (In Russian.) EDN: SJCGFJ. DOI: 10.21686/1818-4243-2014-4(105-50-54.Асауленко Е. В. Автоматизированная система диагностики умения решать расчетные задачи на основе структурно-ментальных схем. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2020;17(1):49–62. EDN: KPHNEA. DOI: 10.22363/2312-8631-2020-17-1-49-62.Asaulenko E. V. Automated system for diagnosing the ability to solve computational problems based on structural and mental schemes. RUDN Journal of Informatization in Education. 2020;17(1):49–62. (In Russian.) EDN: KPHNEA. DOI: 10.22363/2312-8631-2020-17-1-49-62.West D. M. Using technology to personalize learning and assess students in real-time. Washington, Center for technology innovations at BROOKINGS; 2011. 19 p.West D. M. Using technology to personalize learning and assess students in real-time. Washington, Center for technology innovations at BROOKINGS; 2011. 19 p.Габдулганеева Д. М., Мамонтова М. Д. Обучение решению и диагностика хода решения математических задач на основе ментальных схем. Актуальные проблемы информатики и информационных технологий в образовании: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XVI Международного научно-практического форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука XXI века». Красноярск: КГПУ им. В. П. Астафьева; 2016:51–54. Режим доступа: https://elib.kspu.ru/document/17540Gabdulganeeva D. M., Mamontova M. D. Learning the decision and diagnostic the progress of math problem solving based on mental schemes. Actual Problems of Informatics and Information Technologies in Education: Proc. All-Russian Scientific and Practical Conf. with International Participation in the Context of the 16th Int. Scientific and Practical Forum of Students, Postgraduates and Young Scientists “Youth and Science of the XXI century”. Krasnoyarsk, KSPU named after V. P. Astafyev; 2016:51–54. (In Russian.) Available at: https://elib.kspu.ru/document/17540Bray B. A., McClaskey K. A. Make learning personal: The what, who, wow, when, and why. Thousand Oaks, CA, USA, Corwin; 2014. 288 p.Bray B. A., McClaskey K. A. Make learning personal: The what, who, wow, when, and why. Thousand Oaks, CA, USA, Corwin; 2014. 288 p.Barkhatova D., Khegay L., Pak N., Narchuganov K. Software-instrumental environment for creating cognitive learning tools. Proc. 3d Int. Sci. Conf. on Advances in Science, Engineering, and Digital Education (ASEDU-III-2022). Melville, AIP Publishing; 2024;2969:040006. EDN: VBHXQI. DOI: 10.1063/5.0181807.Barkhatova D., Khegay L., Pak N., Narchuganov K. Software-instrumental environment for creating cognitive learning tools. Proc. 3d Int. Sci. Conf. on Advances in Science, Engineering, and Digital Education (ASEDU-III-2022). Melville, AIP Publishing; 2024;2969:040006. EDN: VBHXQI. DOI: 10.1063/5.0181807.Ломаско П. С., Симонова А. Л., Лисман А. М. Возможности включения «перевернутых» учебных ресурсов в профессиональную подготовку будущих учителей математики и информатики. Открытое образование. 2022;26(5):40–50. EDN: PLYYDE. DOI: 10.21686/1818-4243-2022-5-40-50.Lomasko P. S., Simonova A. L., Lisman A. M. The possibility of including “inverted” educational resources in the professional training of future teachers of mathematics and computer science. Open Education. 2022;26(5):40–50. (In Russian.) EDN: PLYYDE. DOI: 10.21686/1818-4243-2022-5-40-50.Буторин Д. Н. Автоматизированная система распознавания алгоритма решения математической задачи. Открытое образование. 2014;(5(106)):28–34. EDN: SUJEAN. DOI: 10.21686/1818-4243-2014-5(106-28-34.Butorin D. N. Automation program for recognition of algorithm solution of mathematic task. Open Education. 2014;(5(106)):28–34. (In Russian.) EDN: SUJEAN. DOI: 10.21686/1818-4243-2014-5(106-28-34.Слепченко Н. Н., Цибульский Г. М., Ямских Т. Н. От модели обучаемого к его адаптации в интеллектуальных обучающих системах. Информатизация образования и науки. 2018;(1(37)):68–79. EDN: YKWHIA.Slepchenko N. N., Tsibulsky G. M., Yamskikh T. N. From learner model to his adaptation in learning management systems. Informatization of Education and Science. 2018;(1(37)):68–79. (In Russian.) EDN: YKWHIA.Бархатова Д. А., Хегай Л. Б., Пак Н. И. Педагогический дизайн «перевернутых» учебных ресурсов для домашнего изучения. Перспективы науки и образования. 2022;(6(60)):244–262. EDN: YCQDYI. DOI: 10.32744/pse.2022.6.14.Barkhatova D. A., Khegay L. B., Pak N. I. Pedagogical design of “inverted” learning resources for home study. Perspectives of Science and Education. 2022;(6(60)):244–262. (In Russian.) EDN: YCQDYI. DOI: 10.32744/pse.2022.6.14.Пушкарева Т. П. Научно-методические основы обучения математике будущих учителей естествознания с позиций информационного подхода: автореф. дис. … д-ра пед. наук: 13.00.02. Красноярск; 2013. 39 с. EDN: ZOZCCB.Pushkareva T. P. Scientific and methodological foundations of teaching mathematics to future science teachers from the perspective of the information approach: Doc. ped. sci. diss. author’s abstract: 13.00.02. Krasnoyarsk; 2013. 39 p. (In Russian.) EDN: ZOZCCB.Сманцер А. П. Теория и практика реализации преемственности в обучении школьников и студентов. Минск: Белорусский государственный университет; 2011. 288 с. EDN: RLWHNJ.Smantser A. P. Theory and practice of implementing continuity in teaching schoolchildren and students. Minsk, Belarusian State University; 2011. 288 p. (In Russian.) EDN: RLWHNJ.Бывшева М. В. Теоретические аспекты преемственности в системе образования. Психология и педагогика: методика и проблемы практического применения. 2011;(22):259–263. EDN: RNFBWL.Byvsheva M. V. Theoretical aspects of continuity in the education system. Psikhologiya i Pedagogika: Metodika i Problemy Prakticheskogo Primeneniya. 2011;(22):259–263. (In Russian.) EDN: RNFBWL.Пушкарева Т. П. Отбор содержания математического образования на основе вертикальной модели непрерывной математической деятельности учащихся. Высшее образование сегодня. 2010;(12):51–54. EDN: NCHNSB.Pushkareva T. P. Selection of the mathematics education content based on the vertical model of continuous mathematical activity of students. Vyssheye Obrazovaniye Segodnya. 2010;(12):51–54. (In Russian.) EDN: NCHNSB.Уваева Э. В. Классно-урочная система в педагогических теориях Я. А. Коменского, И. Ф. Гербарта, К. Д. Ушинского и отечественной дидактике с 1917 по 1990-е гг.: учебное пособие. Бийск: БПГУ им. В. М. Шукшина; 2008. 78 с.Uvaeva E. V. Classroom-lesson system in pedagogical theories of Ya. A. Komensky, I. F. Herbart, K. D. Ushinsky and domestic didactics from 1917 to the 1990s: Textbook. Biysk, BPSU named after V. M. Shukshin; 2008. 78 p. (In Russian.)Кожевникова М. Н. Концепт «роста-развития» у Дьюи как метод и результат. Философия образования. 2013;(5(50)):122–130. EDN: RTMQXR.Kozhevnikova M. N. The concept of growth-development in Dewey’s philosophy of education as a method and a result. Philosophy of Education. 2013;(5(50)):122–130. (In Russian.) EDN: RTMQXR.Новак В. Н. Учиться учить учиться. Вестник военного образования. 2017;(4(7)):116–119. EDN: ZMMGVN.Novak V. N. Learn to teach to learn. Bulletin of the Military Education. 2017;(4(7)):116–119. (In Russian.) EDN: ZMMGVN.Пешкова Н. П. О тексте, его смысле и индивидуальных стратегиях понимания (на материале сравнительного анализа двух теоретико-экспериментальных исследований). Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Проблемы языкознания и педагогики. 2016;(4):8–18. EDN: XRFOBJ. DOI: 10.15593/2224-9389/2016.4.1.Peshkova N. P. About text, its sense and individual strategies of comprehension (based on comparative analysis of two theoretical and experimental researches). Vestnik Permskogo Natsional’nogo Issledovatel’skogo Politekhnicheskogo Universiteta. Problemy Yazykoznaniya i Pedagogiki. 2016;(4):8–18. (In Russian.) EDN: XRFOBJ. DOI: 10.15593/2224-9389/2016.4.1.He F., Miao X., Wu B., Yao S. Using mind map as learning tool in ‘data structure’ teaching. Proc. IEEE International Conference on Computer and Information Technology (CIT 2014). Xi’an, China, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2014:761–764. DOI: 10.1109/CIT.2014.34.He F., Miao X., Wu B., Yao S. Using mind map as learning tool in ‘data structure’ teaching. Proc. IEEE International Conference on Computer and Information Technology (CIT 2014). Xi’an, China, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2014:761–764. DOI: 10.1109/CIT.2014.34.Hodis F. A., Hodis G. M. Key factors that influence students’ motivation to learn: Implications for teaching. Set: Research Information for Teachers. 2022;(2):37–41. DOI: 10.18296/set.1509.Hodis F. A., Hodis G. M. Key factors that influence students’ motivation to learn: Implications for teaching. Set: Research Information for Teachers. 2022;(2):37–41. DOI: 10.18296/set.1509.Асауленко Е. В. Моделирование ментальных схем умения решать вычислительные задачи на примере физических задач. Актуальные проблемы информатики и информационных технологий в образовании: материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XIX Международного научно-практического форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука XXI века». Красноярск: КГПУ им. В. П. Астафьева; 2018:15–19. EDN: YMGKYP.Asaulenko E. V. Modeling of the mental schemes of ability to solve computing tasks on the example of physical tasks. Actual Problems of Informatics and Information Technologies in Education: Proc. 3d All-Russian Scientific and Practical Conf. with International Participation in the Context of the 19th Int. Scientific and Practical Forum of Students, Postgraduates and Young Scientists “Youth and Science of the XXI century”. Krasnoyarsk, KSPU named after V. P. Astafyev; 2018:15–19. (In Russian.) EDN: YMGKYP.Асауленко Е. В. Моделирование структуры знаний ученика при обучении решению вычислительных задач. Современное программирование: Материалы I Международной научно-практической конференции. Нижневартовск: Нижневартовский государственный университет; 2018:88–92. EDN: YUGQDB.Asaulenko E. V. Modeling the structure of student’s knowledge when teaching solving computational problems. Modern Programming: Proc. 1th Int. Scientific and Practical Conf. Nizhnevartovsk, Nizhnevartovsk State University; 2018:88–92. (In Russian.) EDN: YUGQDB.Минто Б. Золотые правила Гарварда и McKinsey. Правила магической пирамиды для делового письма. М.: РОСМЭН-ПРЕСС; 2004. 192 с.Minto B. Golden rules of Harvard and McKinsey. Magic pyramid rules for business writing. Moscow, ROSMENPRESS; 2004. 192 p. (In Russian.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.