infojournalИнформатика и образованиеInformatics and education0234-04532658-7769Publishing House Education and Informatics10.32517/0234-0453-2023-38-4-68-79infojournal-978Research ArticleИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯINFORMATIZATION OF EDUCATIONОнлайн-тренажер для отработки навыков выполнения математических операцийOnline simulator for practicing the skills of performing mathematical operationshttps://orcid.org/0000-0002-7703-9750БергД. Б.BergD. B.

 доктор физ.-мат. наук, профессор, профессор базовой кафедры «Аналитика больших данных и методы видеоанализа», Институт радиоэлектроники и информационных технологий-РТФ

Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Professor at the Basic Department “Big Data Analytics and Video Analysis Methods”, Engineering School of Information Technologies, Telecommunications and Control Systems (IRIT-RTF)

d.b.berg@urfu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7407-1491ПапуловскаяН. В.PapulovskayaN. V.

канд. пед. наук, доцент кафедры информационных технологий и систем управления, Институт радиоэлектроники и информационных технологий-РТФ

Candidate of Sciences (Education), Associate Professor at the Department of Information Techno logies and Control Systems, Engineering School of Information Technologies, Telecommunications and Control Systems (IRIT-RTF)

n.v.papulovskaia@urfu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1649-4167ВишняковаА. Ю.VishnyakovaA. Yu.

старший преподаватель кафедры анализа систем и принятия решений, Школа экономики и менеджмента, Институт экономики и управления

Senior Lecturer at the Department of Systems Analysis and Decision-Making, School of Economics and Management, Graduate School of Economics and Management

alina.vishniakova@urfu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2842-8442ДубининН. Н.DubininN. N.

руководитель образовательных программ

Head of Educational Programs

dubininnn@gmail.comУральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the First President of Russia B. N. YeltsinRussian FederationСетевая инженерно-техническая школаРоссияNetwork Engineering and Technical SchoolRussian Federation2023160920233846879Copyright © Берг Д.Б., Папуловская Н.В., Вишнякова А.Ю., Дубинин Н.Н., 20232023Берг Д.Б., Папуловская Н.В., Вишнякова А.Ю., Дубинин Н.Н.Berg D.B., Papulovskaya N.V., Vishnyakova A.Y., Dubinin N.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://info.infojournal.ru/jour/article/view/978

В статье описывается инструмент, позволяющий решить проблему недостаточного развития навыков выполнения арифметических операций школьниками. Авторы полагают, что использование компьютерных технологий в процессе обучения математике позволит построить индивидуальные учебные траектории для каждого учащегося и обеспечит совершенствование навыков выполнения арифметических операций до устойчивого состояния. Авторы вводят новое понятие «архитектура навыков» и демонстрируют возможности построения архитектуры навыков школьного курса математики: структурирование навыков по группам и создание нового подхода к отработке математических навыков от простого к сложному, начиная с начальной школы. В статье представлены обоснование разработки, концепция и требования к онлайн-тренажеру для отработки навыков выполнения арифметических операций. В основу концепции тренажера положены результаты проведенных авторами исследований: анализа предметной области школьного курса математики; выявления архитектуры навыков, позволяющей выстраивать индивидуальные учебные траектории; разработки методики оценки эффективности заданий по отработке отдельного навыка с помощью анализа кривых обучения. Разработано онлайн-приложение «Тренажер математических операций». Концепция предлагаемого онлайн-тренажера по математике может быть использована в качестве основы для разработки аналогичных решений для любых предметных областей школьной программы. Тренажер также возможно использовать в условиях дистанционного обучения.

The article describes a tool to solve the problem of insufficient development of schoolchildren’s arithmetic operations skills. The authors believe that the use of computer technologies in the process of teaching mathematics will allow the building of individual learning trajectories for each student and ensure the development of arithmetic operations skills to a stable state. The authors introduce a new concept of “skill architecture” and demonstrate the possibilities of building the skill architecture of a school mathematics course: structuring skills into groups and creating a new approach to practicing mathematical skills from simple to complex, starting from elementary school. The article presents the rationale for the development, concept, and requirements for an online simulator for practicing the skills of performing mathematical operations. The concept of the simulator is based on the results of research: analysis of the subject area of the school mathematics course; identification of the architecture of skills that allows building individual learning trajectories; development of a methodology for evaluating the effectiveness of tasks for practicing a particular skill by analyzing learning curves. The online application “Mathematical Operations Simulator” has been developed. The concept of the proposed online mathematics simulator can be used as a basis for developing similar solutions for any subject area of the school curriculum. The simulator can also be used in distance learning conditions. 

среднее образованиеонлайн-тренажериндивидуальные учебные траекторииарифметические операцииархитектура навыковкривая обученияоблачное приложениеsecondary educationonline simulatorindividual learning trajectoriesarithmetic operationsskill architecturelearning curvecloud applicationReferencesGladwell M. Outliers: The Story of Success. New York, Little, Brown and Company; 2008. 321 p.Gladwell M. Outliers: The Story of Success. New York, Little, Brown and Company; 2008. 321 p.Лебедев С. А. Математика и технические науки — основа единства системы научного знания. Журнал естественнонаучных исследований. 2018;3(3):22–48. EDN: VMVISOLebedev S. A. Mathematics and technical sciences as a basic unity of the scientific knowledge system. Journal of Natural Sciences Research. 2018;3(3):22–48. (In Russian.) EDN: VMVISOЧигинцева А. А., Коняева Е. А. Актуальные проблемы дистанционного обучения. Скиф. Вопросы студенческой науки. 2018;(3(19)):10–21. EDN: UQGIAOChigintseva A. A., Konyaeva E. A. The current problems in distance learning. Skiff. Questions of Student Science. 2018;(3(19)):10–21. (In Russian.) EDN: UQGIAOБарышева И. В., Малкина Е. В., Козлов О. А. Влияние самоизоляции на уровень знаний по программированию выпускников школ. Инновационные подходы в высшем образовании в сфере компьютерных наук. Материалы III Международной научно-практической конференции. Науч. ред. Н. В. Папуловская. Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина; 2022:5–9. EDN: DSSPLVBarysheva I. V., Malkina E. V., Kozlov O. A. The influence of self-isolation on the level of programming knowledge of school graduates. Innovative Approaches in Computer Science within Higher Education — InnoCSE-2021. Proc. III Int. Scientific and Practical Conf. Ed. by N. V. Papulovskaya. Ekaterinburg, UrFU; 2022:5–9. (In Russian.) EDN: DSSPLVШангина Е. И., Шайхутдинова К. Р. Модель адаптации обучения студентов вузов к дистанционной форме обучения во время пандемии. Инновационные подходы в высшем образовании в сфере компьютерных наук. Материалы III Международной научно-практической конференции. Науч. ред. Н. В. Папуловская. Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина; 2022:10–13. EDN: IVCIEXShangina E. I., Shaikhutdinova K. R. A model for adapting university students to distance learning during the pandemic. Innovative Approaches in Computer Science within Higher Education — InnoCSE-2021. Proc. III Int. Scientific and Practical Conf. Ed. by N. V. Papulovskaya. Ekaterinburg, UrFU; 2022:10–13. (In Russian.) EDN: IVCIEXДжамалидинова М. Е. Интерпретация результатов Всероссийской проверочной работы по математике как средство определения задач по совершенствованию методов подготовки. Педагогическая наука и образование в диалоге со временем. Материалы VI Международной научно-практической конференции, посвященной памяти В. А. Пятина. Астрахань: Астраханский государственный университет; 2021:222–224. EDN: YOROKVDzhamalidinova M. E. Interpretation of the results of the All-Russian Verification Work in Mathematics as a means of determining tasks for improving preparation methods. Pedagogical Science and Education in Dialogue with Time. Proc. VI Int. Scientific and Practical Conf. Dedicated to the Memory of V. A. Pyatin. Astrakhan, Astrakhan State University; 2021:222–224. (In Russian.) EDN: YOROKVМайкова Н. С. Виды ошибок учащихся при обучении решению геометрических задач, их причины и способы предупреждения. Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена. 2008;(73-2):113–118. EDN: MVQFPPMaikova N. S. Types of student errors when learning geometrical problems, causes of errors and ways of prevention thereof. Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Science. 2008;(73-2):113–118. (In Russian.) EDN: MVQFPPДалингер В. А. Типичные ошибки учащихся по математике и их причины. Современные наукоемкие технологии. 2014;(12-1):94–97. EDN: TBWIDBDalinger V. A. Typical mistakes of students in mathematics and their causes. Modern High Technologies. 2014;(121):94–97. (In Russian.) EDN: TBWIDBМугаллимова С. Р. О типичных ошибках обучающихся по математике. Актуальные проблемы математического образования. Материалы межвузовской конференции. Сургут: Четыре Цвета; 2015:28–33. EDN: IVLLVC. Режим доступа: https://stud.surgpu.ru/media/medialibrary/2015/03/Статья_Мугаллимова.pdfMugallimova S. R. About typical mistakes of students in mathematics. Actual Problems of Mathematical Education. Proc. of the Interuniversity Conf. Surgut, Chetyre Tsveta; 2015:28–33. (In Russian.) EDN: IVLLVC. Available at: https://stud.surgpu.ru/media/medialibrary/2015/03/Статья_Мугаллимова.pdfУваров А. Ю. Два кризиса образования, учебная архитектура и Интернет. Педагогический университетский вестник Алтая. 2002;(2):260–266. EDN: SBIIQDUvarov A. Yu. Two crises of education, educational architecture and the Internet. Pedagogical University Bulletin of Altai. 2002;(2):260–266. (In Russian.) EDN: SBIIQDВодяхо А. И., Пузанков Д. В., Грицкая Т. С., Сомов С. В. Архитектурный подход к созданию и сопровождению образовательных ресурсов. Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2014;(3):23–28. EDN: RZOOEFVodyaho A. I., Puzankov D. V., Gritskaya T. S., Somov S. V. Architectural approach to educational resources creation and support. Proceedings of Saint Petersburg Electrotechnical University Journal. 2014;(3):23–28. (In Russian.) EDN: RZOOEFДроботенко Ю. Б. Развитие идеи архитектурного подхода в педагогике в условиях информационного общества. Научные проблемы гуманитарных исследований. 2011;(10):128–137. EDN: LXSPYDDrobotenko Y. B. Architectural ideas development within the framework of pedagogical science in the information society context. Scientific Problems of Humanitarian Research. 2011;(10):128–137. (In Russian.) EDN: LXSPYDМаленкова Л. О. Теоретическое обоснование архитектуры организации школьного образовательного процесса в современном информационном обществе. Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена. 2012;(145):142–150. EDN: OZPUSHMalenkova L. O. The theoretical substantiation of school architecture of the educational process in the modern information society. Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Science. 2012;(145):142–150. (In Russian.) EDN: OZPUSHВишнякова А. Ю., Дубинин Н. Н., Берг Д. Б. Разработка концепции архитектуры школьного образования. Российские регионы в фокусе перемен. Сборник докладов XV Международной конференции. Екатеринбург: ООО «Издательство УМЦ УПИ»; 2021;1:162–165. EDN: BVIDVIVishnyakova A. Yu., Dubinin N. N., Berg D. B. Development of the school education architecture concept. Russian Regions in the Focus of Change. Proc. XV Int. Conf. Ekaterinburg, Publishing House UMC UPI, LLC; 2021;1:162–165. (In Russian.) EDN: BVIDVIДубинин Н. Н., Назарова Ю. Ю. Технология решения задач методом табличного анализа. Современные проблемы науки и образования. 2018;(4):127. EDN: YMGZPF. DOI: 10.17513/spno.27974Dubinin N. N., Nazarova Yu. Yu. Technology of tasks solving by method of tabular analysis. Modern Problems of Science and Education. 2018;(4):127. (In Russian.) EDN: YMGZPF. DOI: 10.17513/spno.27974

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