Heutzutage ist Bildungssoftware ein Set von Anwendungen zur Entwicklung bestimmter Fähigkeiten bei Studierenden. Doch erstmals erschienen solche Systeme vor über einhundert Jahren – Ingenieure und Erfinder haben einen langen Weg von unvollkommenen mechanischen "Bildungsmaschinen" zu den ersten Computern und Algorithmen zurückgelegt. Lassen Sie uns näher darauf eingehen.
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Die ersten Experimente – erfolgreiche und weniger erfolgreiche
Die Bildungssoftware hat ihren Ursprung im späten 19. Jahrhundert. Lange Zeit blieben Lehrer und Bücher die wichtigsten Wissensquellen. Der Bildungsprozess nahm den Lehrern zu viel Zeit in Anspruch, und die Ergebnisse ließen manchmal zu wünschen übrig.
Die Erfolge der industriellen Revolution führten viele, wie es damals schien, zu der offensichtlichen Schlussfolgerung: Man kann Studierende schneller und effektiver ausbilden, wenn man Lehrer durch mechanische Lernmaschinen ersetzt. Dann würde das Bildung "Band" es ermöglichen, Fachkräfte mit weniger Zeitaufwand auszubilden. Heutzutage erscheinen Versuche, diesen Prozess zu mechanisieren, naiv. Doch gerade dieser "Bildungs-Steampunk" wurde zur Grundlage moderner Technologien.
Das erste Patent für ein mechanisches Gerät zum Erlernen der Grammatik wurde 1866 von dem Amerikaner Halcyon Skinner angemeldet. Die Maschine war eine Box mit zwei Fenstern. In einem davon sah der Schüler Bilder (zum Beispiel ein Pferd). Im zweiten Fenster gab er mit Tasten den Namen des Objekts ein. Aber das System korrigierte keine Fehler und führte keine Überprüfung durch.
1911 patentierte der Psychologe Herbert Austin Aikins von der Yale University ein Gerät zum Lernen von Arithmetik, Lesen und Rechtschreibung. Der Schüler kombinierte drei Holzblöcke mit geformten Ausschnitten in einem speziellen Holzgehäuse. Auf diesen Blöcken waren zum Beispiel Elemente einer einfachen arithmetischen Aufgabe abgebildet. Wenn die Figuren richtig ausgewählt waren, wurde in der oberen Hälfte der Platten die richtige Antwort angezeigt ().
Im Jahr 1912 legte ein amerikanischer Psychologe die Grundlagen für neue und erfolgreichere automatisierte Lernmethoden (Edward Lee Thorndike) im Buch „Bildung“. Er betrachtete den Hauptnachteil von Lehrbüchern darin, dass die Studierenden auf sich allein gestellt sind. Sie könnten wichtige Punkte übersehen oder, ohne das alte Material verstanden zu haben, zum Studium neuer Themen übergehen. Thorndike schlug einen grundlegend anderen Ansatz vor: ein „mechanisches Buch“, bei dem die nächsten Abschnitte nur nach ordnungsgemäßer Bearbeitung der vorherigen geöffnet werden.
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In dem umfangreichen Werk von Thorndike nahm die Beschreibung des Aufbaus ein, seine Überlegungen wurden jedoch nicht detailliert ausgeführt. Aber das genügte, um 1924 Professor Sidney Pressey von der Universität Ohio, inspiriert von der Arbeit des Psychologen, Lernmaschine — Automatic Teacher — zu konstruieren. An der Trommel der Maschine sah der Schüler eine Frage und Antwortmöglichkeiten. Durch Drücken einer der vier mechanischen Tasten wählte er die richtige aus. Danach wurde die Trommel gedreht und das Gerät „bot“ die nächste Frage an. Darüber hinaus zählte ein Zähler die Anzahl der richtigen Versuche.
Im Jahr 1928 erhielt Pressey ein Patent für die Erfindung, setzte jedoch die Idee von Thorndike nicht vollständig um. Automatic Teacher konnte nicht unterrichten, erlaubte jedoch eine schnelle Überprüfung des Wissens.
Nach Sidney Pressey begannen viele Erfinder, neue „Lernmaschinen“ zu konstruieren. Sie kombinierten die Erfahrungen des 19. Jahrhunderts mit den Ideen von Thorndike und den Technologien des neuen Jahrhunderts. Bis 1936 wurden in den USA Die Lernmaschine von Frederick Skinner
Im Jahr 1954 formulierte Professor Burrhus Frederic Skinner von der Universität Cambridge die grundlegenden Prinzipien für das Erlernen von Grammatik, Mathematik und anderen Fächern. Das Konzept
wurde bekannt Es besagt, dass das Hauptmerkmal eines Lerngeräts ein strenger Lehrplan mit Elementen zur Erlernung und Überprüfung des Materials sein sollte. Der Lernprozess selbst erfolgt stufenweise — der Schüler geht nicht weiter, bis er das notwendige Thema gelernt und die Kontrollfragen beantwortet hat. Im selben Jahr stellte Skinner die „Lernmaschine“ für den Einsatz in Schulen vor.
Sie besagt, dass das wichtigste Element eines Lehrgeräts ein strenges Programm mit Elementen zum Erlernen und Überprüfen des Materials sein sollte. Der Lernprozess ist schrittweise — der Schüler geht nicht weiter, bis er das erforderliche Thema gelernt hat und die Kontrollfragen beantwortet hat. Im selben Jahr stellte Skinner die „Lernmaschine“ für den Einsatz in Schulen vor.
Fragen wurden auf Papierkarten gedruckt und in einem speziellen Fenster "bildschirmweise" angezeigt. Der Schüler gab die Antwort auf der Tastatur des Geräts ein. Wenn die Antwort korrekt war, stanzte die Maschine ein Loch in die Karte. Das System von Skinner unterschied sich von anderen durch die Tatsache, dass der Schüler nach der ersten Fragerunde erneut nur die Fragen erhielt, auf die er nicht antworten konnte. Der Zyklus wiederholte sich, solange ungelöste Aufgaben vorhanden waren. Damit testete das Gerät nicht nur das Wissen, sondern bildete auch die Studierenden aus.
Bald wurde die Maschine in Serie produziert. Heute gilt Skinners Erfindung als das erste Gerät, das es geschafft hat, die Ergebnisse theoretischer Forschungen in der pädagogischen Psychologie mit technologischen Innovationen jener Zeit zu kombinieren.
Das PLATO-System, das 40 Jahre lang existierte
Basierend auf der Theorie des programmierten Lernens entwickelte 1960 der 26-jährige Ingenieur (Donald Bitzer), der gerade seinen Abschluss an der University of Illinois gemacht hatte, das Computersystem PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
Die PLATO-Terminals wurden mit dem Universitäts-Mainframe verbunden. Der Bildschirm war ein gewöhnlicher Fernseher, und die Benutzertastatur hatte nur 16 Tasten zur Navigation. Die Studierenden der Universität konnten mehrere thematische Kurse belegen.
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Die erste Version von PLATO war experimentell und hatte wesentliche Einschränkungen: Beispielsweise war die Möglichkeit, damit gleichzeitig von zwei Benutzern zu arbeiten, erst 1961 (in der aktualisierten Version PLATO II) verfügbar. 1969 stellten die Ingenieure eine spezielle Programmiersprache vor, zur Entwicklung von sowohl Lehrmaterialien als auch Spielen.
PLATO wurde weiterentwickelt, und 1970 schloss die University of Illinois einen Vertrag mit der Control Data Corporation. Das Gerät trat in den kommerziellen Markt ein.
Nach sechs Jahren arbeiteten bereits 950 Terminals mit PLATO, und das Gesamtvolumen der Kurse betrug 12.000 Unterrichtsstunden in vielen Universitätsdisziplinen.
Heute wird das System nicht mehr verwendet – es wurde 2000 eingestellt. Die Organisation PLATO Learning (heute Edmentum), die für die Vermarktung der Terminals zuständig war, entwickelt jedoch weiterhin Lehrkurse.
„Können Roboter unseren Kindern Unterricht erteilen?“
Mit der Entwicklung neuer Lehrtechnologien in den 60er Jahren begann auch die Kritik – hauptsächlich in der populären amerikanischen Presse. Überschriften in Zeitungen und Zeitschriften wie 'Lernmaschinen: Segen oder Fluch?' sprachen für sich. der Skeptiker konzentrierten sich auf drei Themen.
Erstens auf die unzureichende methodische und technische Ausbildung der Lehrer vor dem Hintergrund des allgemeinen Fachkräftemangels an amerikanischen Schulen. Zweitens auf die hohen Kosten für die Ausrüstung und die geringe Anzahl an Kursen. So gaben Schulen eines Bezirks 5000 $ aus (eine enorme Summe zu jener Zeit), um dann festzustellen, dass es für eine vollständige Ausbildung an Materialien mangelte.
Drittens beunruhigte Experten die mögliche Dehumanisierung der Bildung. Zu viele Enthusiasten sprachen darüber, dass in Zukunft keine Lehrer mehr notwendig sein würden.
Die weitere Entwicklung der Ereignisse zeigte, dass die Bedenken unbegründet waren: Lehrer wurden nicht zu stummen Assistenten von Computern, die Kosten für Ausrüstung und Software sanken, während die Anzahl der Bildungsressourcen zunahm. Doch dies geschah erst in den 80er und 90er Jahren des 20. Jahrhunderts, als neue Entwicklungen aufkamen, die den Erfolg von PLATO in den Schatten stellten.
Über diese Technologien werden wir das nächste Mal berichten.
Worüber wir noch auf Habré schreiben:
Quelle: habr.com
