Heutzutage stellen Bildungssoftwarelösungen eine Reihe von Anwendungen zur Entwicklung spezifischer Fähigkeiten bei Lernenden dar. Solche Systeme existieren jedoch bereits seit über einhundert Jahren – Ingenieure und Erfinder haben einen langen Weg von den unvollkommenen mechanischen 'Bildungsmaschinen' zu den ersten Computern und Algorithmen zurückgelegt. Lassen Sie uns das näher erläutern.
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Die ersten Experimente – sowohl erfolgreich als auch weniger erfolgreich
Die Bildungssoftware hat ihren Ursprung im späten 19. Jahrhundert. Über einen langen Zeitraum waren Mentoren und Bücher die Hauptquellen des Wissens. Der Bildungsprozess nahm den Lehrern zu viel Zeit in Anspruch, und die Ergebnisse ließen manchmal zu wünschen übrig.
Die Errungenschaften der Industriellen Revolution führten viele, wie es damals schien, zu der offensichtlichen Schlussfolgerung: Man könne Studenten schneller und effektiver ausbilden, wenn man Lehrer durch mechanische Lernmaschinen ersetzt. Ein Bildungs-„Konveyor“ würde es ermöglichen, Fachkräfte mit weniger zeitlichem Aufwand auszubilden. Heute erscheinen Versuche, diesen Prozess zu mechanisieren, naiv. Doch genau dieser „Bildungssteampunk“ bildet die Grundlage der modernen Technologien.
Das erste Patent für ein mechanisches Gerät zur Erlernung der Grammatik wurde 1866 von dem Amerikaner Halcyon Skinner angemeldet. Die Maschine bestand aus einer Box mit zwei Fenstern. In einem davon sah der Schüler Bilder (zum Beispiel ein Pferd). Im zweiten Fenster gab er mithilfe von Tasten den Namen des Objekts ein. Das System korrigierte jedoch keine Fehler und führte keine Überprüfung durch.
Im Jahr 1911 patentierte der Psychologe Herbert Austin Aikins von der Yale-Universität ein Gerät zur Lehre von Arithmetik, Lesen und Rechtschreibung. Der Schüler kombinierte drei Holzblöcke mit formschönen Ausschnitten in einem speziellen Holzgehäuse. Auf diesen Blöcken waren beispielsweise die Elemente einer einfachen arithmetischen Aufgabe abgebildet. Wenn die Figuren korrekt angeordnet waren, wurde die richtige Antwort oben auf den Platten angezeigt.).
Im Jahr 1912 legte der amerikanische Psychologe in seinem Buch „Bildung“ die Grundlage für neue und erfolgreichere automatisierte Lehrmethoden. Er betrachtete als Hauptnachteil von Lehrbüchern, dass die Studenten auf sich allein gestellt sind. Sie könnten wichtige Punkte übersehen oder, ohne das alte Material zu beherrschen, zum Lernen neuer Inhalte übergehen. Thorndike schlug einen grundlegend anderen Ansatz vor: ein „mechanisches Buch“, bei dem die folgenden Kapitel nur geöffnet werden, nachdem die vorherigen ordnungsgemäß durchgearbeitet wurden.
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In dem umfangreichen Werk von Thorndike nahm die Beschreibung des Geräts , seine Überlegungen hat er nicht näher ausgeführt. Doch das genügte, damit der Professor der Ohio-Universität Sidney Pressey im Jahr 1924, inspiriert von der Arbeit eines Psychologen, систему для обучения — Automatic Teacher. На барабане машины ученик видел вопрос и варианты ответа. Нажав на одну из четырех механических клавиш, он выбирал правильный. После барабан прокручивался и устройство «предлагало» следующий вопрос. Кроме того, счетчик отмечал количество верных попыток.
Im Jahr 1928 patentierte Pressey seine 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 verbanden die Erfahrungen des 19. Jahrhunderts, Thorndikes Ideen und die Technologien des neuen Jahrhunderts. Bis 1936 wurden in den USA 700 различных патентов на «обучающие машины». Но позже началась Вторая мировая война, работы в этой области приостановили и существенных достижений пришлось ждать почти на 20 лет.
Die Lernmaschine von Frederick Skinner
Im Jahr 1954 formulierte Professor Burrhus Frederic Skinner von der University of Cambridge die grundlegenden Prinzipien für das Lernen von Grammatik, Mathematik und anderen Fächern. Das Konzept als Theorie des programmierten Lernens (programmed learning).
Sie besagt, dass das Hauptbestandteil eines Lehrgeräts ein strenges Programm mit Elementen zum Lernen und Überprüfen des Materials sein sollte. Der Lernprozess ist schrittweise — der Lernende geht nicht weiter, solange er das erforderliche Thema nicht verstanden hat und die Kontrollfragen nicht beantwortet hat. Im selben Jahr stellte Skinner die „Lernmaschine“ für den Einsatz in Schulen vor.
Die Fragen wurden auf Papierkarten gedruckt und in einem speziellen Fenster „bildweise“ angezeigt. Der Lernende gab die Antwort über die Tastatur des Geräts ein. War die Antwort richtig, stanzte die Maschine ein Loch in die Karte. Das System von Skinner unterschied sich von anderen dadurch, dass der Lernende nach der ersten Reihe von Fragen nur wieder die bekam, auf die er keine Antwort wusste. Der Zyklus wiederholte sich, solange ungelöste Aufgaben blieben. So testete das Gerät nicht nur das Wissen, sondern bildete auch die Studierenden aus.
Bald wurde die Maschine in die Serienproduktion gestartet. Heute gilt Skinner's Erfindung als das erste Gerät, das die Ergebnisse theoretischer Studien in der Bildungspsychologie mit den damaligen technologischen Neuerungen kombinierte.
Das PLATO-System, das 40 Jahre lang existierte.
Basierend auf der Theorie des programmierten Lernens entwickelte der 26-jährige Ingenieur (Donald Bitzer), der gerade seinen Abschluss an der Universität von Illinois gemacht hatte, das Computer-System PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
Die PLATO-Terminals wurden an den Hochschul-Mainframe angeschlossen. Ein gewöhnlicher Fernseher diente als Display, und die Tastatur hatte nur 16 Tasten zur Navigation. Studierende der Universität konnten mehrere thematische Kurse belegen.
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Die erste Version von PLATO war experimentell und hatte erhebliche Einschränkungen: Beispielsweise konnten nur 1961 zwei Benutzer gleichzeitig damit arbeiten (in der aktualisierten Version PLATO II). Im Jahr 1969 präsentierten Ingenieure eine spezielle Programmiersprache , die nicht nur die Entwicklung von Lernmaterialien, sondern auch von Spielen ermöglichte.
PLATO hat sich weiterentwickelt, und im Jahr 1970 schloss die Universität Illinois einen Vertrag mit der Control Data Corporation. Das Gerät kam auf den kommerziellen Markt.
Sechs Jahre später arbeiteten bereits 950 Terminals mit PLATO, und das Gesamtangebot an Kursen umfasste 12.000 Unterrichtsstunden in vielen Universitätsdisziplinen.
Heute wird das System nicht mehr genutzt — es wurde im Jahr 2000 eingestellt. Allerdings entwickelt die Organisation PLATO Learning (jetzt Edmentum), die für die Vermarktung der Terminals verantwortlich war, weiterhin Lehrgänge.
«Können Roboter unsere Kinder unterrichten?»
Mit der Entwicklung neuer Lehrtechnologien in den 60er Jahren begann auch die Kritik — vor allem in der populären amerikanischen Presse. Die Überschriften in Zeitungen und Zeitschriften wie "Lernmaschinen: Segen oder Fluch?" sprachen Bände. der Skeptiker bezogen sich auf drei Themen.
Erstens gibt es eine unzureichende methodische und technische Vorbereitung der Lehrkräfte, während es in den amerikanischen Schulen insgesamt an Personal mangelt. Zweitens sind die Kosten für die Ausstattung hoch und es gibt nur wenige Lehrgänge. So gaben Schulen in einem der Bezirk 5.000 $ aus (eine enorme Summe zu jener Zeit), um anschließend festzustellen, dass die Materialien für eine umfassende Ausbildung nicht ausreichten.
Drittens waren Experten besorgt über die mögliche Entmenschlichung der Bildung. Zu viele Enthusiasten sprachen davon, dass Lehrer in Zukunft überflüssig sein würden.
Die weitere Entwicklung der Ereignisse zeigte, dass die Bedenken unbegründet waren: Lehrkräfte wurden nicht zu stummen Helfern von Computern, die Kosten für Hardware und Software sanken, und die Menge an Bildungsmaterialien nahm zu. Dies geschah jedoch erst in den 80er und 90er Jahren des 20. Jahrhunderts, als neue Entwicklungen die Erfolge von PLATO übertrafen.
Über diese Technologien werden wir beim nächsten Mal berichten.
Worüber wir noch auf Habré schreiben:
Quelle: habr.com
