Heutzutage ist Lernsoftware eine Sammlung von Anwendungen, die darauf abzielen, bestimmte Fähigkeiten von Schülern zu entwickeln. Aber solche Systeme tauchten erstmals vor mehr als hundert Jahren auf – Ingenieure und Erfinder haben einen langen Weg zurückgelegt, von unvollkommenen mechanischen „Lehrmaschinen“ bis zu den ersten Computern und Algorithmen. Lassen Sie uns ausführlicher darüber sprechen.
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Erste Experimente – erfolgreich und nicht so erfolgreich
Die Entstehung von Lernsoftware geht auf das Ende des XNUMX. Jahrhunderts zurück. Mentoren und Bücher blieben lange Zeit die wichtigste Wissensquelle. 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 zu der damals offensichtlichen Schlussfolgerung: Schüler könnten schneller und effizienter unterrichtet werden, wenn Lehrer durch mechanische Lehrmaschinen ersetzt würden. Dann wird es der pädagogische „Förderer“ ermöglichen, Fachkräfte in kürzerer Zeit auszubilden. Heutzutage erscheinen Versuche, diesen Prozess zu mechanisieren, naiv. Aber es war dieser „pädagogische Steampunk“, der zur Grundlage der modernen Technologie wurde.
Erstes Patent für ein mechanisches Gerät zum Grammatiklernen im Jahr 1866 vom Amerikaner Halcyon Skinner. Das Auto war eine Kiste mit zwei Fenstern. In einem von ihnen sah der Student Zeichnungen (zum Beispiel ein Pferd). Im zweiten Fenster gab er über Schaltflächen den Namen des Objekts ein. Das System hat jedoch keine Fehler korrigiert und keine Überprüfung durchgeführt.
Im Jahr 1911 patentierte der Psychologe Herbert Austin Aikins von der Yale University ein Gerät zum Unterrichten von Rechnen, Lesen und Rechtschreibung. Der Student kombinierte drei Holzklötze mit Figurenausschnitten in einer speziellen Holzkiste. Diese Blöcke stellten beispielsweise die Elemente eines einfachen Rechenbeispiels dar. Wenn die Zahlen richtig gewählt wurden, wurde oben auf den Kacheln die richtige Antwort gebildet ().
Im Jahr 1912 legte ein amerikanischer Psychologe den Grundstein für neue und erfolgreichere automatisierte Lehrmethoden. (Edward Lee Thorndike) im Buch „Education“. Als Hauptnachteil von Lehrbüchern sah er die Tatsache, dass die Schüler auf sich allein gestellt seien. Sie achten möglicherweise nicht auf wichtige Punkte oder lernen neue, ohne den alten Stoff zu beherrschen. Thorndike schlug einen grundlegend anderen Ansatz vor: ein „mechanisches Buch“, bei dem nachfolgende Abschnitte erst geöffnet werden, nachdem die vorherigen ordnungsgemäß abgeschlossen wurden.
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In Thorndikes umfangreichem Werk nahm die Beschreibung des Gerätes Platz ein , er hat seine Gedanken in keiner Weise detailliert dargelegt. Aber das reichte Sidney Pressey, Professor an der Ohio University, der sich von der Arbeit eines Psychologen inspirieren ließ, dazu Lernsystem - Automatischer Lehrer. Auf der Trommel der Maschine sah der Schüler eine Frage- und Antwortmöglichkeit. Durch Drücken einer von vier mechanischen Tasten wählte er die richtige aus. Anschließend würde sich die Trommel drehen und das Gerät würde die nächste Frage „vorschlagen“. Zusätzlich vermerkte der Zähler die Anzahl der korrekten Versuche.
Im Jahr 1928 Pressey Patent für die Erfindung, setzte Thorndikes Idee jedoch nicht vollständig um. Der automatische Lehrer konnte zwar nicht unterrichten, ermöglichte Ihnen aber eine schnelle Prüfung Ihres Wissens.
Nach Sidney Pressey begannen viele Erfinder, neue „Lehrmaschinen“ zu entwerfen. Sie vereinten die Erfahrungen des 1936. Jahrhunderts, die Ideen von Thorndike und die Technologien des neuen Jahrhunderts. Vor XNUMX in den USA 700 verschiedene Patente für „Lehrmaschinen“. Doch später begann der Zweite Weltkrieg, die Arbeiten in diesem Bereich wurden eingestellt und bedeutende Erfolge mussten fast 20 Jahre warten.
Frederick Skinners Lernmaschine
Im Jahr 1954 formulierte der Professor der Universität Cambridge, Burrhus Frederic Skinner, die Grundprinzipien für das Studium der Grammatik, Mathematik und anderer Fächer. Konzept als Theorie des programmierten Lernens.
Darin heißt es, dass der Hauptbestandteil eines Lehrmittels ein strenges Programm mit Elementen zum Lernen und Testen des Stoffes sein sollte. Der Lernprozess selbst erfolgt schrittweise – der Student kommt erst dann weiter, wenn er das gewünschte Thema studiert und die Testfragen beantwortet hat. Im selben Jahr stellte Skinner eine „Lehrmaschine“ für den Einsatz in Schulen vor.
Die Fragen wurden auf Papierkarten gedruckt und „Bild für Bild“ in einem speziellen Fenster angezeigt. Der Schüler gab die Antwort auf der Gerätetastatur ein. Ist die Antwort richtig, stanzt die Maschine ein Loch in die Karte. Skinners System unterschied sich von seinen Analoga dadurch, dass der Student nach der ersten Reihe von Fragen erneut nur diejenigen erhielt, die er nicht beantworten konnte. Der Zyklus wiederholte sich, solange ungelöste Probleme blieben. Somit testete das Gerät nicht nur Wissen, sondern vermittelte den Schülern auch Wissen.
Bald wurde das Auto in Massenproduktion gebracht. Heute gilt Skinners Erfindung als das erste Gerät, das es schaffte, die Ergebnisse der theoretischen Forschung der Pädagogischen Psychologie mit den technologischen Innovationen der Zeit zu verbinden.
Das PLATO-System, das 40 Jahre lang existierte
Basierend auf der Theorie des programmierten Lernens im Jahr 1960 ein 26-jähriger Ingenieur (Donald Bitzer), der gerade seinen Abschluss an der University of Illinois gemacht hat, Computersystem PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
PLATO-Terminals mit Anbindung an den Universitäts-Mainframe . Das Display für sie war ein normaler Fernseher und die Tastatur des Benutzers hatte nur 16 Tasten zur Navigation. Universitätsstudenten konnten mehrere thematische Kurse belegen.
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Die erste Version von PLATO war experimentell und hatte erhebliche Einschränkungen: Beispielsweise erschien die Möglichkeit für zwei Benutzer, gleichzeitig damit zu arbeiten, erst 1961 (in der aktualisierten Version von PLATO II). Und 1969 führten Ingenieure eine spezielle Programmiersprache ein nicht nur Lehrmaterialien, sondern auch Spiele zu entwickeln.
PLATO verbesserte sich und 1970 schloss die University of Illinois eine Vereinbarung mit der Control Data Corporation. Das Gerät kam auf den kommerziellen Markt.
Sechs Jahre später arbeiteten bereits 950 Terminals mit PLATO, und das Gesamtvolumen der Lehrveranstaltungen betrug 12 Lehrstunden in vielen Universitätsdisziplinen.
Das System wird heute nicht mehr verwendet; es wurde im Jahr 2000 eingestellt. Allerdings entwickelt die Organisation PLATO Learning (heute Edmentum), die für die Vermarktung der Terminals verantwortlich war, Schulungskurse.
„Können Roboter unseren Kindern etwas beibringen“
Mit der Entwicklung neuer Bildungstechnologien in den 60er Jahren begann Kritik, vor allem in der populären amerikanischen Presse. Schlagzeilen in Zeitungen und Zeitschriften wie „Lehrmaschinen: Segen oder Fluch?“ sprachen für sich. Skeptiker wurden auf drei Themen reduziert.
Erstens mangelt es vor dem Hintergrund eines allgemeinen Personalmangels an amerikanischen Schulen an einer unzureichenden methodischen und fachlichen Ausbildung der Lehrkräfte. Zweitens die hohen Kosten für die Ausrüstung und die geringe Anzahl an Schulungen. So gaben Schulen in einem der Bezirke 5000 US-Dollar aus (damals eine riesige Summe) und stellten dann fest, dass nicht genügend Materialien für eine vollwertige Ausbildung vorhanden waren.
Drittens waren Experten besorgt über eine mögliche Entmenschlichung der Bildung. Zu viele Enthusiasten sprachen davon, dass in Zukunft keine Lehrer mehr benötigt würden.
Die weitere Entwicklung zeigte, dass die Befürchtungen vergeblich waren: Lehrer wurden nicht zu stillen Computerassistenten, die Kosten für Ausrüstung und Software sanken und die Menge an Unterrichtsmaterialien stieg. Dies geschah jedoch erst in den 80er und 90er Jahren des XNUMX. Jahrhunderts, als neue Entwicklungen auftraten, die die Erfolge von PLATO überschatteten.
Wir werden das nächste Mal über diese Technologien sprechen.
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Source: habr.com