Täna on haridustarkvara kogum rakendusi, mis arendavad õpilaste teatud oskusi. Kuid esmakordselt ilmusid sellised süsteemid üle saja aasta tagasi — insenerid ja leiutajad on teinud pika tee ebatäiuslikest mehhaniseeritud "haridusmasinatest" esmaste arvutiteni ja algoritmideni. Räägime sellest lähemalt.
Foto: / CC BY
Esimesed katsetused – õnnestunud ja mitte nii õnnestunud
Haridustarkvara sai alguse 19. sajandi lõpust. Pikka aega olid teadmiste põhiliseks allikaks õpetajad ja raamatud. Haridusprotsess võttis õpetajatelt liiga palju aega ning tulemused jätsid tihti soovida.
Tööstusrevolutsiooni edusammud viisid paljusid, nagu tol ajal näiliselt loogiline, järeldusele: õpilaste õppimist saab kiirendada ja tõhustada, kui õpetajad asendada mehhaniseeritud õppevahenditega. Sellisel juhul võimaldaks hariduse "liin" spetsialiste valmistada väiksema ajakuluga. Täna näevad katsed seda protsessi mehhaniseerida naiivsena. Kuid just see "hariduslik steampunk" sai tänapäevaste tehnoloogiate aluseks.
Esimene patendisüsteem grammatika õppimiseks 1866. aastal patendeeris ameeriklane Halcyon Skinner. Masin koosnes kastist, millel oli kaks akent. Ühes neist nägi õpilane jooniseid (näiteks hobust). Teises aknas kogus ta nuppude abil objekti nime. Kuid süsteem ei parandanud vigu ega teinud kontrolli.
1911. aastal patenteeris Yale'i ülikooli psühholoog Herbert Austin Aikins seadme, mis õpetas aritmeetikat, lugemist ja õigekirja. Õpilane kombineeris kolme puidust plokki, millel olid figuurilised lõiked, spetsiaalses puidust karbis. Nendel plokkidel kujutati näiteks lihtsa aritmeetilise näite komponente. Kui kujundid olid õigesti paigutatud, siis plokkide ülemises osas ilmus õige vastus ().
1912. aastal pani Ameerika psühholoog (Edward Lee Thorndike) raamatus „Haridus”. Ta pidas põhiehkeks õpikute puuduseks seda, et tudengid jäetakse üksi. Nad võivad tähelepanuta jätta olulised punktid või minna uue materjali juurde, kui nad pole vanast veel aru saanud. Thorndike pakkus välja põhimõtteliselt erineva lähenemise: „mehaanilise raamatu”, kus järgmised jaotised avanevad ainult siis, kui eelnevad on korralikult läbitud.
Foto: / Unsplash.com
Thorndike mahukus teoses käsitleb seadme kirjeldust . Oma kaalutlusi ei detailsenud ta kuidagi. Kuid sellest piisas, et 1924. aastal Ohio Ülikooli professor Sidney Pressey, inspireerituna psühholoogi tööst, õppe süsteemi — Automaatne Õpetaja. Masina rattal nägi õpilane küsimust ja vastusevariante. Valides ühe neljast mehhaanilisest nupust, valida õige vastus. Pärast seda pööras ratas ja seade „pakkus” järgmist küsimust. Lisaks märkis loendur õigeid katseid.
1928. aastal ta patenteeris leiutise, kuid ei realiseerinud Thorndike ideed täielikult. Automaatne Õpetaja ei suutnud õpetada, vaid võimaldas kiiresti teadmisi testida.
Pärast Sidney Pressey't hakkasid uute „õppimismasinate” konstrueerimisega tegelema paljud leiutajad. Nad ühendavad 19. sajandi kogemused, Thorndike ideed ja uue sajandi tehnoloogiad. Enne 1936. aastat 700 erinevat patenti „õppimismasinate” kohta. Kuid hiljem algas Teine maailmasõda, tööde selles valdkonnas peatati ja olulisi saavutusi tuli oodata peaaegu 20 aastat.
Frederick Skinneri õpimasin
1954. aastal formuleeris Cambridge'i Ülikooli professor Burrhus Frederick Skinner põhialused grammatikast, matemaatikast ja teistest ainetest õppimisel. Kontseptsioon programmeeritud õppimise teooriana.
See ütleb, et õppimisvahendi peamine komponent peaks olema range programm õppimise ja materjali kontrollimise elementidega. Õppimisprotsess on astmeline — õpilane ei liigu edasi, kuni ta ei ole vajalikku teemat õppinud ja kontrollküsimustele vastanud. Samal aastal esitas Skinner koolide kasutamiseks „õppimis masina”.
Küsimused trükitakse paberkaartidele ja näidatakse „kaader kaadrilt“ spetsiaalses aknas. Õpilane sisestab vastuse seadme klaviatuurile. Kui vastus on õige, teeb masin kaardile auku. Skinneri süsteemi eristas teistest see, et pärast esimest küsimuste seeriat sai õpilane uuesti vaid need, millele ta vastata ei osanud. Tsükkel kordus seni, kuni lahendamata ülesandeid oli veel alles. Seega testis seade mitte ainult teadmisi, vaid õpetas ka õpilasi.
Varsti hakati masinat tootma seeriatootmises. Tänapäeval peetakse Skinneri leiutist esimeseks seadmega, mis suutis kombineerida pedagoogilise psühholoogia teoreetiliste uuringute tulemusi selle aja tehnoloogiliste uuendustega.
PLATO süsteem, mis eksisteeris 40 aastat
Tuginedes programmeeritud õppe teooriale, töötas 1960. aastal 26-aastane insener (Donald Bitzer), kes oli just saanud kraadi Illinois' ülikoolis, arvutisüsteemi PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
PLATO terminalid olid ühendatud ülikooli peamise arvutiga . Neil oli ekraaniks tavaline televiisor, ja kasutaja klaviatuuril oli vaid 16 nuppu navigeerimiseks. Ülikooli üliõpilased said õppida mitmeid teemakursuseid.
Foto: / PD / Клавиатура PLATO4
Esimene PLATO versioon oli eksperimentaalne ja tal olid tõsised piirangud: näiteks sai sellega korraga töötada kahe kasutaja asemel alles 1961. aastal (uuendatud versioonis PLATO II). 1969. aastal tutvustasid insenerid spetsiaalset programmeerimiskeelt , et arendada mitte ainult õpikute materjale, vaid ka mänge.
PLATO täiustati ja 1970. aastal sõlmis Illinois' ülikool lepingu Control Data Corporationiga. Seade jõudis kommertsturu peale.
Kuue aasta pärast töötas PLATO-l juba 950 terminali ja kursuste kogumaht oli 12 000 õpikogemust paljudes ülikooli distsipliinides.
Tänapäeval süsteemi ei kasutata – see lõpetati 2000. aastal. Küll aga arendab PLATO Learning (praegu Edmentum), kes vastutas terminalide edendamise eest, õpikursuseid.
„Kas robotid saavad meie lapsi õpetada“
Uute õpikutehnoloogiate areng 60. aastatel tõi kaasa ka kriitika — peamiselt populaarse Ameerika meedia seas. Ajalehtede ja ajakirjade pealkirjad nagu «Õppimise masinad: õnnistus või needus?» rääkisid enda eest. skeptikute seas piirdusid kolme teemaga.
Esiteks, õpetajate ebapiisav metoodiline ja tehniline ettevalmistus üldise personali puuduse taustal Ameerika koolides. Teiseks, varustuse kõrged kulud ja vähene õpikursuste hulk. Näiteks kulutasid ühe piirkonna koolid 5000 dollarit (toona hiiglaslik summa), avastades seejärel, et täieõiguslikuks õpetamiseks puudusid vajalikud materjalid.
Kolmandaks, eksperte häiris hariduse võimalik dehumaniseerimine. Liigne entusiasm tõi esile, et tulevikus ei ole õpetajaid enam vaja.
Edasiarenevad sündmused näitasid, et mured olid alusetud: õpetajad ei muutunud arvutite vaikivateks abistajateks, tehnika ja tarkvara maksumus langes ning hariduslike materjalide hulk kasvas. Kuid see juhtus alles 80-90-ndatel aastat XX sajandi, kui tekkisid uued arendused, mis varjutasid PLATO saavutusi.
Nendest tehnoloogiatest räägime järgmine kord.
Millest me veel räägime Habr-s:
Allikas: habr.com
