Storia del software didattico: sviluppo dei personal computer e degli insegnanti virtuali

Parte precedente della nostra storia conclusa a cavallo tra gli anni 80 e 90. A questo punto, gli insegnanti si erano in qualche modo abituati ai computer. Si credeva che solo i programmatori ne avessero davvero bisogno. Questa opinione era in gran parte dovuta al fatto che i personal computer dell'epoca non erano sufficientemente accessibili in termini di esperienza dell'utente e gli insegnanti non sempre avevano competenze sufficienti per adattarli e applicarli nel processo educativo.

Quando il potenziale dei PC è stato pienamente rivelato e sono diventati più chiari, più convenienti e più attraenti per la gente comune, la situazione ha cominciato a cambiare, anche nel campo dei software didattici.

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Usabilità "di ferro".

Questo è stato il primo modello Apple con un bus periferico SCSI (Small Computer Systems Interface, pronunciato "skazi"), grazie al quale è possibile collegare al computer una varietà di dispositivi: dai dischi rigidi e unità agli scanner e alle stampanti. Tali conversioni possono essere viste su tutti i computer Apple fino all'iMac, lanciato nel 1998.

L'idea di espandere l'esperienza dell'utente è stata la chiave del Macintosh Plus. Quindi l'azienda ha offerto sconti agli istituti scolastici su un modello speciale - Macintosh Plus Ed, e Steve Jobs ha fornito attivamente attrezzature a scuole e università e, allo stesso tempo - pressioni benefici fiscali per le aziende IT che si impegnano in tali progetti.

Un anno dopo il Macintosh Plus, Apple lanciò il suo primo computer con display a colori, il Macintosh II. Gli ingegneri Michael Dhuey e Brian Berkeley iniziarono a lavorare su questo modello in segreto da Jobs. Era categoricamente contrario ai Macintosh a colori, non voleva perdere l'eleganza di un'immagine monocromatica. Pertanto, il progetto ha ottenuto il pieno sostegno solo con un cambiamento nella gestione dell’azienda e ha scosso l’intero mercato dei PC.

Ha attirato non solo il suo schermo a colori da 13 pollici e il supporto per 16,7 milioni di colori, ma anche la sua architettura modulare, l'interfaccia SCSI migliorata e il nuovo bus NuBus, che ha permesso di modificare il set di componenti hardware (a proposito, Steve era anche contro questo punto).

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Nonostante il prezzo di diverse migliaia di dollari, i computer sono diventati ogni anno più vicini ai consumatori, almeno a livello di funzioni e capacità. Tutto ciò che restava da fare era creare programmi che potessero funzionare su tutto questo magnifico hardware.

Insegnanti virtuali

I nuovi computer hanno acceso discussioni sui problemi del sistema educativo nel suo insieme. Alcuni hanno parlato dell'impossibilità di raggiungere ogni studente in un'aula affollata. Altri hanno calcolato il tempo necessario per condurre e controllare i test. Altri ancora criticavano libri di testo e manuali, il cui aggiornamento costava un bel soldo e richiedeva anni.

D’altra parte, un “insegnante elettronico” potrebbe lavorare con migliaia di studenti alla volta, e ognuno di loro riceverebbe il 100% della sua attenzione. I test potrebbero essere generati automaticamente e il programma di allenamento potrebbe essere aggiornato con il semplice tocco di un pulsante. Senza contare che in questo modo sarebbe possibile presentare il materiale senza valutazioni e integrazioni soggettive, sempre nella forma e nel volume approvati dalla comunità degli esperti.

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All'inizio degli anni '90, agli studenti delle scuole fu offerto un software educativo di nuova generazione: con cui iniziarono a studiare l'algebra Tutor Cognitivo di Algebra и Tutor pratico di algebra (PAT) e fisica - con DIAGNOSTICA. Questo software ha fornito opportunità non solo per la valutazione delle conoscenze, ma anche per l'assistenza nella padronanza del materiale del curriculum. Ma adattare tali prodotti ai processi educativi non è stato così facile: il nuovo software era diverso dai programmi precedenti e richiedeva metodi di insegnamento diversi: gli sviluppatori volevano che gli scolari non stipassero il materiale, ma lo capissero.

"Tutti gli studenti delle scuole superiori usano la matematica nella vita di tutti i giorni, ma pochi associano la loro esperienza alla matematica "scolastica", ragionavano i creatori di PAT. “Nelle nostre lezioni [virtuali] lavorano su mini-progetti, ad esempio, confrontando i tassi di crescita delle foreste in periodi diversi. Questo compito li costringe a fare previsioni basate su dati esistenti, insegna loro ad analizzare le relazioni tra insiemi e a descrivere tutti i fenomeni nel linguaggio della matematica”.

Gli sviluppatori del software hanno fatto riferimento alle proposte del Consiglio Nazionale degli Insegnanti di Matematica, che nel 1989 raccomandava di non torturare gli studenti con ipotetici problemi, ma di formare un approccio pratico allo studio della materia. I tradizionalisti nel campo dell’istruzione criticavano tali innovazioni, ma nel 1995 studi comparativi avevano dimostrato l’efficacia dell’integrazione di compiti pratici: le lezioni con nuovi software aumentavano il rendimento degli studenti nei test finali del 15%.

Ma il problema principale non era legato a cosa insegnare, ma a come i programmatori dei primi anni '90 riuscivano a stabilire un dialogo tra gli insegnanti elettronici e i loro studenti?

Conversazione umana

Ciò è diventato possibile quando gli accademici hanno letteralmente smantellato i meccanismi del dialogo umano trasformandoli in ingranaggi. Nelle loro opere, gli sviluppatori menzionano Jim Minstrel (Jim Minstrell), che ha formato l'aspetto del metodo di insegnamento, dei risultati nel campo della psicologia cognitiva e della psicologia dell'apprendimento. Questi risultati hanno permesso loro di progettare sistemi che, decenni prima dei chatbot intelligenti, potessero supportare la “conversazione”, fornendo feedback come parte del processo di apprendimento.

Così, in descrizione L'AutoTutor per insegnanti di fisica afferma che può "fornire feedback positivo, negativo e neutro, spingere lo studente a una risposta più completa, aiutare a ricordare la parola giusta, dare suggerimenti e integrazioni, correggere, rispondere a domande e riassumere l'argomento."

"AutoTutor offre una serie di domande a cui è possibile rispondere in cinque o sette frasi", hanno affermato i creatori di uno dei sistemi per l'insegnamento della fisica. — Gli utenti rispondono prima con una parola o un paio di frasi. Programma aiuta lo studente a rivelare la risposta, adattando la formulazione del problema. Di conseguenza, ci sono 50-200 righe di dialogo per domanda”.

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Gli sviluppatori di soluzioni educative non si limitavano a fornire loro la conoscenza del materiale scolastico: come i "veri" insegnanti, questi sistemi rappresentavano approssimativamente il livello di conoscenza degli studenti. Hanno “capito” quando l’utente stava pensando nella direzione sbagliata o era a un passo dalla risposta corretta.

“Gli insegnanti sanno scegliere il ritmo giusto per il loro pubblico e trovare la giusta spiegazione se vedono che gli ascoltatori sono arrivati ​​a un vicolo cieco,” ha scritto Sviluppatori di DIAGNOSER. “È questa capacità che è alla base del metodo dell’aspetto Minstrel (istruzione basata sulle sfaccettature). Si presuppone che le risposte degli studenti siano basate sulla loro profonda comprensione di un particolare argomento. L’insegnante deve evocare l’idea corretta o eliminare quella sbagliata mediante controargomentazioni o dimostrazione di contraddizioni”.

Molti di questi programmi (DIAGNOSER, Atlas, AutoTutor) funzionano ancora, avendo attraversato diverse generazioni di evoluzione. Altri sono rinati con nuovi nomi, ad esempio dall'intero PAT serie prodotti didattici per scuole medie e superiori, università e istituti di istruzione superiore. La domanda sorge spontanea: perché queste grandi soluzioni non hanno ancora sostituito gli insegnanti?

Il motivo principale sono, ovviamente, i soldi e la complessità della pianificazione a lungo termine in termini di integrazione di tali software nel processo educativo (tenendo conto del ciclo di vita dei programmi stessi). Pertanto, i docenti e gli insegnanti elettronici rimangono oggi un'aggiunta estremamente interessante che le singole scuole e università possono sfoggiare. D’altro canto, gli sviluppi della fine degli anni ’90 e dell’inizio degli anni 2000 non potevano semplicemente scomparire. Con una tale base tecnologica e le prospettive aperte da Internet, i sistemi educativi non potevano che crescere.

Negli anni successivi le aule scolastiche persero le mura e gli scolari e gli studenti si sbarazzarono (quasi) delle lezioni noiose. Vi racconteremo come è successo in un nuovo habratopic.

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Fonte: habr.com

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