Экспериментальное обучение требует от учащихся рефлексии над собственным опытом, где анализ полученных результатов аналогичен процессу анализа данных и выводов в научном эксперименте, т.е. в обоих случаях речь идет о критическом мышлении и оценке информации.

Мы знаем, что эксперименты часто используются для проверки теоретических предположений в практических условиях, поэтому хорошо просматривается аналогия с экспериментальным обучением, которое позволяет студентам применять теоретические знания в реальных или симулированных ситуациях, тем самым углубляя их понимание предметной области. Таким образом экспериментальное обучение стимулирует творческий подход к решению проблем и может приводить к нестандартным решениям и новым идеям. Важно то, что в ИТ-образовании новые открытия и инновации возможны не только в результате экспериментов, но и благодаря экспериментальному обучению4.

Американский психолог Дэвид Колб, исследуя механизмы обучения, предложил модель, которая формализует процесс экспериментального обучения. Эта модель, известная как цикл Колба, описывает обучение в виде процесса, состоящего из четырех взаимосвязанных этапов, которые делают обучение глубоким и многоаспектным [52—54]. Рассмотрим более подробно каждый из этих этапов:

– Конкретный опыт: на этом начальном этапе учащиеся сталкиваются с новыми ситуациями и/или переосмысливают уже имеющийся опыт. Такое погружение в реальные условия или ситуации служит основой для дальнейшего обучения и способствует активному вовлечению и стимулирует интерес к дальнейшим исследованиям. В Виртуальной Компьютерной Лаборатории это может быть деятельность, связанная с настройкой виртуальных машин, развертыванием многокомпонентных программно-технологических решений, разработкой мультиплатформенных приложений, созданием новых моделей машинного обучения.

– Рефлексивное наблюдение: на этом этапе учащиеся систематизируют свой непосредственный опыт, анализируя и размышляя над ним. Рефлексия позволяет осмыслить полученные результаты, выявить ключевые моменты, извлечь уроки, а также сформулировать вопросы и сомнения, которые могли возникнуть в процессе обучения. Рефлексивное наблюдение обеспечивает более глубокое понимание и интеграцию опыта. В рамках учебной деятельности в Виртуальной Компьютерной Лаборатории это могут быть обсуждения с преподавателями и однокурсниками, отчеты, дневники практики и выпускные квалификационные работы.

– Абстрактная концептуализация: на этом этапе учащиеся используют рефлексию и анализ, чтобы развить и сформулировать новые идеи, теории или концепции, которые помогают объяснить их опыт. Абстрактное мышление помогает учащимся выйти за рамки конкретных фактов и ситуаций, чтобы затем перейти к обобщению и формированию универсальных принципов и/или моделей. В Виртуальной Компьютерной Лаборатории это может быть разработка новых подходов к решению проблем и различные улучшения на основе предыдущего опыта.

– Активное экспериментирование: учащиеся применяют свои новые знания и идеи на практике, экспериментируя и тестируя их в Виртуальной Компьютерной Лаборатории. Этот этап дает возможность проверить эффективность методов, технологий, подходов, теорий и концепций, но главным образом лучше усвоить учебный материал через практическое применение. Активное экспериментирование закрепляет знания и способствует развитию умений и навыков, необходимых для решения реальных задач.

Модель Колба подчеркивает важность активного экспериментирования и рефлексии для получения нового опыта но основе имеющегося, а также для генерации новых идей и создания инноваций в рамках учебного процесса в Виртуальной Компьютерной Лаборатории, подготавливая почву для более специализированного и целенаправленного обучения.