Oggi, il software educativo è un insieme di applicazioni destinate allo sviluppo di competenze specifiche negli studenti. Tuttavia, tali sistemi sono comparsi per la prima volta oltre un secolo fa: ingegneri e inventori hanno fatto un lungo cammino dalle imprecise "macchine educative" meccaniche ai primi computer e algoritmi. Approfondiamo questo argomento.
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I primi esperimenti - riusciti e non
Il software educativo ha avuto origine alla fine del XIX secolo. Per lungo tempo, i principali fonti di conoscenza sono stati i tutor e i libri. Il processo educativo richiedeva troppo tempo agli insegnanti, e i risultati spesso lasciavano a desiderare.
I successi della rivoluzione industriale hanno portato molti a concludere, all'epoca, che era possibile educare gli studenti più rapidamente ed efficacemente sostituendo gli insegnanti con macchine didattiche meccaniche. Allora, il "convoglio educativo" avrebbe potuto formare specialisti con minori investimenti di tempo. Oggi, i tentativi di meccanizzare questo processo sembrano ingenui. Ma proprio questo "steampunk educativo" è diventato la base delle tecnologie moderne.
Il primo brevetto per un dispositivo meccanico per l'insegnamento della grammatica nel 1866, dall'americano Halcyon Skinner. La macchina consisteva in una scatola con due finestre. In una di esse, lo studente vedeva delle illustrazioni (per esempio, un cavallo). Nella seconda finestra, attraverso dei pulsanti, digitava il nome dell'oggetto. Tuttavia, il sistema non correggeva gli errori e non eseguiva verifiche.
Nel 1911, il dispositivo per insegnare aritmetica, lettura e ortografia fu brevettato dallo psicologo Herbert Austin Aikins dell'Università di Yale. Lo studente combinava tre blocchi di legno con forme ritagliate in un apposito contenitore di legno. Su questi blocchi erano rappresentati, ad esempio, gli elementi di un semplice problema aritmetico. Se le forme erano combinate correttamente, in cima ai blocchi appariva la risposta giusta ().
Nel 1912, le basi per nuovi e più efficaci metodi di apprendimento automatizzati furono poste dallo psicologo americano (Edward Lee Thorndike) nel libro "Educazione". Considerava un difetto principale dei libri di testo il fatto che gli studenti fossero lasciati a se stessi. Possono non prestare attenzione ai punti importanti o, non avendo appreso il materiale precedente, passare allo studio del nuovo. Thorndike propose un approccio fondamentalmente diverso: un "libro meccanico", in cui i seguenti capitoli si aprono solo dopo che i precedenti sono stati adeguatamente studiati.
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Nel voluminoso lavoro di Thorndike, la descrizione del dispositivo occupava , le sue considerazioni non furono dettagliate. Ma questo bastò affinché nel 1924 il professor dell'Università dell'Ohio Sidney Pressey, ispirato dal lavoro dello psicologo, un sistema di tutoring — Automatic Teacher. Sulla ruota della macchina, lo studente vedeva una domanda e le opzioni di risposta. Premendo uno dei quattro tasti meccanici, sceglieva la risposta corretta. Poi la ruota girava e il dispositivo "proposeva" la domanda successiva. Inoltre, un contatore segnava il numero di tentativi corretti.
Nel 1928, Pressey brevettò l'invenzione, ma realizzò l'idea di Thorndike solo parzialmente. Automatic Teacher non poteva insegnare, ma permetteva di testare rapidamente le conoscenze.
Subito dopo Sidney Pressey, molti inventori iniziarono a costruire nuove "macchine per l'insegnamento". Unirono l'esperienza del XIX secolo, le idee di Thorndike e le tecnologie del nuovo secolo. Fino al 1936 negli USA 700 diversi brevetti per "macchine per l'insegnamento". Ma poi iniziò la Seconda guerra mondiale, i lavori in questo campo furono sospesi e ci volle quasi 20 anni prima di vedere risultati significativi.
La macchina per l'insegnamento di Frederick Skinner
Nel 1954, il professor dell'Università di Cambridge Burrhus Frederick Skinner formulò i principi fondamentali per l'apprendimento della grammatica, della matematica e di altre materie. La concezione come teoria dell'apprendimento programmato (programmed learning).
Essa afferma che il componente principale di un dispositivo di insegnamento deve essere un programma rigoroso con elementi per l'apprendimento e la verifica del materiale. Il processo stesso di apprendimento è graduale: lo studente non procede finché non ha appreso l'argomento necessario e non ha risposto alle domande di controllo. Nello stesso anno, Skinner presentò la "macchina per l'insegnamento" per l'uso nelle scuole.
Le domande venivano stampate su schede di carta e mostrate "fotogramma per fotogramma" in una finestra speciale. Lo studente digitava la risposta sulla tastiera del dispositivo. Se la risposta era corretta, la macchina perforava un foro nella scheda. La caratteristica distintiva del sistema di Skinner rispetto ad altri era che dopo la prima serie di domande, lo studente riceveva nuovamente solo quelle a cui non era riuscito a rispondere. Il ciclo si ripeteva finché c'erano problemi irrisolti. In questo modo, il dispositivo non solo testava le conoscenze, ma educava anche gli studenti.
Presto la macchina fu avviata in produzione di massa. Oggi l'invenzione di Skinner è considerata il primo dispositivo in cui è riuscito a combinare i risultati delle indagini teoriche in psicologia pedagogica con le innovazioni tecnologiche dell'epoca.
Il sistema PLATO, esistito per 40 anni
Basandosi sulla teoria dell'insegnamento programmato, nel 1960 un ingegnere di 26 anni (Donald Bitzer), che aveva appena conseguito la laurea all'Università dell'Illinois, un sistema informatico PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
I terminali PLATO si collegavano al mainframe universitario . Il display per loro era un comune televisore, e sulla tastiera dell'utente c'erano solo 16 tasti per la navigazione. Gli studenti universitari potevano seguire diversi corsi tematici.
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La prima versione di PLATO era sperimentale e presentava limitazioni significative: ad esempio, la possibilità di lavorare con essa simultaneamente per due utenti non era disponibile fino al 1961 (nella versione aggiornata PLATO II). E nel 1969 gli ingegneri presentarono un linguaggio di programmazione speciale per sviluppare non solo materiali didattici, ma anche giochi.
PLATO si evolveva, e nel 1970 l'Università dell'Illinois stipulò un accordo con la Control Data Corporation. Il dispositivo entrò nel mercato commerciale.
Sei anni dopo, PLATO aveva già 950 terminali in uso, e il volume totale dei corsi ammontava a 12.000 ore di insegnamento su molte discipline universitarie.
Oggi il sistema non è più utilizzato — è stato chiuso nel 2000. Tuttavia, l'organizzazione stessa PLATO Learning (ora Edmentum), responsabile della promozione dei terminali, sta sviluppando corsi formativi.
«Possono i robot insegnare ai nostri figli?»
Con lo sviluppo delle nuove tecnologie didattiche, negli anni '60 iniziò anche la critica, soprattutto nella stampa americana popolare. I titoli nei giornali e nelle riviste come "Macchine per l'insegnamento: benedizione o maledizione?" parlavano da soli. Le obiezioni dei scettici si riducevano a tre argomenti.
In primo luogo, c'era una preparazione metodologica e tecnica insufficiente degli insegnanti, a fronte della generale carenza di personale nelle scuole americane. In secondo luogo, il costo dell'attrezzatura e il numero limitato di corsi. Infatti, le scuole di un distretto spendevano $5000 (una somma enorme per quei tempi), per scoprire poi che mancavano materiali adeguati per un apprendimento completo.
In terzo luogo, gli esperti erano preoccupati per la possibile disumanizzazione dell'istruzione. Troppi entusiasti parlavano del futuro in cui gli insegnanti non sarebbero stati più necessari.
Lo sviluppo successivo degli eventi ha dimostrato che tali timori erano infondati: i docenti non si sono trasformati in silenziosi assistenti dei computer, il costo dell'attrezzatura e del software diminuiva e la quantità di materiali educativi aumentava. Ma ciò è avvenuto solo negli anni '80 e '90 del XX secolo, quando sono emerse nuove tecnologie che hanno oscurato i successi di PLATO.
Di queste tecnologie parleremo la prossima volta.
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Fonte: habr.com
