Manapság az oktatási szoftverek olyan alkalmazások gyűjteményét jelentik, amelyek célja a tanulók speciális készségeinek fejlesztése. De az ilyen rendszerek először több mint száz éve jelentek meg – a mérnökök és feltalálók hosszú utat tettek meg a tökéletlen mechanikus „oktatási gépektől” az első számítógépekig és algoritmusokig. Beszéljünk erről részletesebben.
Részletek: / CC BY
Az első kísérletek – sikeresek és kevésbé sikeresek
Az oktatási szoftverek a XNUMX. század végére nyúlnak vissza. Sokáig a mentorok és a könyvek maradtak a fő tudásforrások. Az oktatási folyamat túl sok időt vett igénybe a tanároktól, és az eredmények néha sok kívánnivalót hagytak maguk után.
Az ipari forradalom sikerei sokakat az akkoriban nyilvánvalónak tűnő következtetéshez vezettek: a diákokat gyorsabban és hatékonyabban lehetne tanítani, ha a tanárokat mechanikus oktatógépekre cserélnék. Ekkor az oktatási „szállítószalag” rövidebb idő alatt teszi lehetővé a szakemberek képzését. Ma a folyamat gépesítésére tett kísérletek naivnak tűnnek. De ez az „oktatási steampunk” lett a modern technológia alapja.
Az első szabadalom egy mechanikus eszközre a nyelvtan tanulására 1866-ban az amerikai Halcyon Skinner. Az autó egy doboz volt, két ablakkal. Az egyikben a diák rajzokat látott (például egy lovat). A második ablakban a gombok segítségével beírta az objektum nevét. De a rendszer nem javította ki a hibákat és nem végzett ellenőrzést.
1911-ben Herbert Austin Aikins pszichológus, a Yale Egyetemről szabadalmaztatott egy számolás, olvasás és helyesírás tanítására szolgáló eszközt. A diák három fahasábot kombinált figurás kivágásokkal egy speciális fa tokban. Ezek a blokkok például egy egyszerű számtani példa elemeit ábrázolták. Ha a figurákat helyesen választották ki, akkor a helyes válasz a lapkák tetején alakult ki ().
1912-ben egy amerikai pszichológus lefektette az új és sikeresebb automatizált tanítási módszerek alapjait. (Edward Lee Thorndike) az "Oktatás" című könyvben. A tankönyvek fő hátrányának azt tartotta, hogy a tanulókat magukra hagyják. Előfordulhat, hogy nem figyelnek a fontos pontokra, vagy a régi anyag elsajátítása nélkül áttérnek az újak tanulására. Thorndike egy alapvetően más megközelítést javasolt: egy „mechanikai könyvet”, amelyben a következő szakaszok csak az előzőek megfelelő befejezése után nyílnak meg.
Részletek: /unsplash.com
Thorndike terjedelmes munkájában a készülék leírása foglalt helyet , semmilyen módon nem részletezte gondolatait. De ez elég volt ahhoz, hogy az Ohio Egyetem professzora, Sidney Pressey egy pszichológus munkája által inspirálva tanulási rendszer - Automatic Teacher. A gép dobján a tanuló egy kérdés-válaszlehetőséget látott. A négy mechanikus gomb egyikének megnyomásával kiválasztotta a megfelelőt. Utána a dob megpördült, és a készülék „javasolja” a következő kérdést. Ezenkívül a számláló feljegyezte a helyes próbálkozások számát.
1928-ban Pressey szabadalom a találmányra, de nem valósította meg maradéktalanul Thorndike ötletét. Az Automatikus tanár nem tudott tanítani, de lehetővé tette, hogy gyorsan tesztelje tudását.
Sidney Pressey nyomán sok feltaláló kezdett új „oktatógépek” tervezésébe. A 1936. század tapasztalatait, Thorndike elképzeléseit és az új évszázad technológiáit ötvözték. XNUMX előtt az USA-ban 700 különböző szabadalom a „tanítógépekre”. Később azonban elkezdődött a második világháború, a munkát ezen a területen felfüggesztették, és a jelentős eredményekre csaknem 20 évet kellett várni.
Frederick Skinner tanulógépe
1954-ben a Cambridge-i Egyetem professzora, Burrhus Frederic Skinner megfogalmazta a nyelvtan, a matematika és más tantárgyak tanulmányozásának alapelveit. Koncepció mint a programozott tanulás elmélete.
Kimondja, hogy a tanítási eszköz fő alkotóeleme egy szigorú program kell, hogy legyen az anyag tanulására és tesztelésére szolgáló elemekkel. Maga a tanulási folyamat lépcsőzetes - a tanuló addig nem megy tovább, amíg nem tanulta meg a kívánt témát és nem válaszolt a tesztkérdésekre. Ugyanebben az évben Skinner bevezetett egy "oktatógépet" az iskolákban való használatra.
A kérdéseket papírkártyákra nyomtatták, és egy speciális ablakban „kockáról kockára” jelenítették meg. A tanuló beírta a választ a készülék billentyűzetén. Ha a válasz helyes, a gép lyukat üt a kártyán. Skinner rendszerét az különböztette meg analógjaitól, hogy az első kérdéssor után a hallgató ismét csak azokat kapta, amelyekre nem tudott válaszolni. A ciklus addig ismétlődött, amíg megoldatlan problémák maradtak. Így a készülék nem csak tudást tesztelt, hanem tanította is a diákokat.
Hamarosan az autó tömeggyártásba került. Ma Skinner találmányát tekintik az első olyan eszköznek, amelynek sikerült ötvöznie az oktatáspszichológiai elméleti kutatások eredményeit a korabeli technológiai újításokkal.
A PLATO rendszer, amely 40 évig létezett
A programozott tanulás elmélete alapján 1960-ban egy 26 éves mérnök (Donald Bitzer), aki most szerzett diplomát az Illinoisi Egyetemen, számítógépes rendszer PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
PLATO terminálok az egyetemi nagyszámítógéphez csatlakoztatva . A kijelző számukra egy hagyományos tévé volt, és a felhasználó billentyűzetén mindössze 16 gomb volt a navigációhoz. Az egyetemisták több tematikus kurzust tanulhattak.
Részletek: / PD / PLATO4 billentyűzet
A PLATO első verziója kísérleti jellegű volt, és jelentős korlátai voltak: például csak 1961-ben jelent meg (a PLATO II frissített verziójában), hogy két felhasználó egyszerre dolgozhasson vele. 1969-ben pedig a mérnökök egy speciális programozási nyelvet vezettek be hogy ne csak oktatási anyagokat, hanem játékokat is fejlesszünk.
A PLATO fejlődött, és 1970-ben az Illinoisi Egyetem megállapodást kötött a Control Data Corporationnel. A készülék belépett a kereskedelmi piacra.
Hat évvel később már 950 terminál dolgozott a PLATO-val, és a kurzusok összvolumenje 12 ezer tanítási óra volt számos egyetemi tudományágban.
A rendszert ma nem használják, 2000-ben megszűnt. A terminálok népszerűsítéséért felelős PLATO Learning (ma Edmentum) szervezet azonban képzéseket fejleszt ki.
"Taníthatják-e a robotok a gyerekeinket"
Az új oktatási technológiák kifejlesztésével a 60-as években megindult a kritika, főleg a népszerű amerikai sajtóban. Újságok és folyóiratok címsorai, mint például „Tanítógépek: áldás vagy átok?” magukért beszéltek. a szkeptikusok három témára redukálódtak.
Először is, az amerikai iskolákban tapasztalható általános munkaerőhiány miatt a tanárok módszertani és technikai képzése nem megfelelő. Másodszor, a berendezések magas költsége és a képzések csekély száma. Így az egyik körzet iskolái 5000 dollárt költöttek el (akkoriban óriási összeg), ami után felfedezték, hogy nincs elég anyag a teljes értékű oktatáshoz.
Harmadszor, a szakértők az oktatás esetleges dehumanizálása miatt aggódtak. Túl sok lelkes beszélt arról, hogy a jövőben nem lesz szükség tanárokra.
A további fejlemények azt mutatták, hogy a félelmek hiábavalóak: a tanárok nem váltak csendes számítógépes asszisztenssé, csökkentek az eszközök és szoftverek költsége, nőtt az oktatási anyagok mennyisége. De ez csak a 80. század 90-XNUMX-es éveiben történt, amikor olyan új fejlemények jelentek meg, amelyek beárnyékolták a PLATÓN sikereit.
Ezekről a technológiákról legközelebb fogunk beszélni.
Miről írunk még Habrén:
Forrás: will.com