Oggi, il software educativo rappresenta un insieme di applicazioni per lo sviluppo di competenze specifiche negli studenti. Ma queste sistemi sono apparsi per la prima volta oltre cento anni fa: ingegneri e inventori hanno percorso una lunga strada, dalle imperfette "macchine educative" meccaniche ai primi computer e algoritmi. Approfondiamo questo argomento.
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Le prime esperienze — fortunate e non
Il software educativo ha avuto origine alla fine del XIX secolo. Per lungo tempo, le fonti principali di conoscenza sono state gli insegnanti e i libri. Il processo educativo richiedeva troppo tempo agli insegnanti e i risultati spesso lasciavano a desiderare.
I successi della rivoluzione industriale portarono molti, come sembrava evidente all'epoca, a concludere che gli studenti potevano essere formati più rapidamente ed efficacemente sostituendo gli insegnanti con macchine didattiche meccaniche. Questo «nastro trasportatore» educativo avrebbe permesso di formare specialisti con minori investimenti di tempo. Oggi, i tentativi di meccanizzare questo processo appaiono ingenui. Eppure, proprio questo «steam punk educativo» ha gettato le basi delle tecnologie moderne.
Il primo brevetto per un dispositivo meccanico per l'insegnamento della grammatica fu registrato nel 1866 dall'americano Halcyon Skinner. La macchina era una scatola con due finestre. In una di esse l'alunno vedeva delle immagini (ad esempio, un cavallo). Nell'altra finestra, grazie a dei tasti, digitava il nome dell'oggetto. Tuttavia, il sistema non correggeva gli errori e non effettuava verifiche.
Nel 1911, un dispositivo per l'insegnamento dell'aritmetica, della lettura e della scrittura fu brevettato dallo psicologo Herbert Austin Aikins dell'Università di Yale. Lo studente combinava tre blocchi di legno con forme intagliate in un apposito astuccio di legno. Su questi blocchi erano rappresentati, ad esempio, elementi di semplici esempi aritmetici. Se le forme erano assemblate correttamente, si formava la risposta giusta nella parte superiore dei pannelli.).
Nel 1912, le basi per nuovi e più efficaci metodi di insegnamento automatizzati furono gettate dallo psicologo americano nel suo libro "Educazione". Considerava il principale difetto dei libri di testo il fatto che gli studenti fossero lasciati a se stessi. Potrebbero non prestare attenzione ai punti importanti o, non avendo assorbito il materiale precedente, passare allo studio di nuove informazioni. Thorndike propose un approccio fondamentalmente diverso: un "libro meccanico", in cui i capitoli successivi si aprono solo dopo aver completato adeguatamente quelli precedenti.
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Nell'opera voluminoso di Thorndike, la descrizione del dispositivo occupava , le sue considerazioni non sono state dettagliate. Ma ciò è bastato affinché nel 1924 il professore dell'Università dell'Ohio Sidney Pressey, ispirato dal lavoro dello psicologo, un sistema di insegnamento — Automatic Teacher. Su un tamburo della macchina, lo studente vedeva una domanda e le opzioni di risposta. Premendo uno dei quattro tasti meccanici, sceglieva la risposta corretta. Dopo, il tamburo si girava e il dispositivo 'suggeriva' la domanda successiva. Inoltre, un contatore registrava il numero di tentativi corretti.
Nel 1928, Pressey ottenne un brevetto per l’invenzione, ma non realizzò l’idea di Thorndike nella sua interezza. Automatic Teacher non poteva insegnare, ma permetteva di testare rapidamente le conoscenze.
Dopo Sidney Pressey, molti inventori iniziarono a costruire nuove 'macchine per l'insegnamento'. Univano l’esperienza del XIX secolo, le idee di Thorndike e le tecnologie del nuovo secolo. Fino al 1936, negli Stati Uniti 700 diversi brevetti per 'macchine per l'insegnamento'. Ma poi scoppiò la Seconda guerra mondiale, i lavori in questo campo furono sospesi e ci vollero quasi 20 anni per vedere risultati significativi.
La macchina per l'insegnamento di Frederick Skinner
Nel 1954, il professor dell'Università di Cambridge Burrhus Frederic Skinner formulò i principi fondamentali dello studio della grammatica, della matematica e di altre materie. La concezione come teoria dell'apprendimento programmato (programmed learning).
Essa afferma che il principale componente di un dispositivo didattico deve essere un programma rigoroso con elementi per l'apprendimento e la verifica del materiale. Il processo di apprendimento è graduale: lo studente non avanza finché non ha compreso l'argomento e risposto alle domande di controllo. Nello stesso anno, Skinner presentò una "macchina per l'apprendimento" da utilizzare nelle scuole.
Le domande venivano stampate su schede di carta e mostrate "fotogramma per fotogramma" in una speciale finestra. Lo studente digitava la risposta sulla tastiera del dispositivo. Se la risposta era corretta, la macchina perforava un foro nella scheda. La differenza del sistema di Skinner rispetto agli analoghi era che, dopo il primo insieme 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 istruiva anche gli studenti.
Presto la macchina è stata avviata in produzione di serie. Oggi l'invenzione di Skinner è considerata il primo dispositivo in cui è riuscito a combinare i risultati delle ricerche teoriche in psicologia educativa con le innovazioni tecnologiche dell'epoca.
Il sistema PLATO, esistito per 40 anni
Basandosi sulla teoria dell'apprendimento programmato, nel 1960 un ingegnere di 26 anni (Donald Bitzer), appena laureato all'Università dell'Illinois, ha sviluppato il sistema informatico PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
I terminali PLATO erano collegati al mainframe universitario . Il display per loro era un comune televisore, mentre sulla tastiera dell'utente c'erano solo 16 tasti per la navigazione. Gli studenti dell'università potevano studiare diversi corsi tematici.
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La prima versione di PLATO era sperimentale e presentava notevoli limitazioni: ad esempio, la possibilità di utilizzarla contemporaneamente da due utenti è stata introdotta solo nel 1961 (nella versione aggiornata PLATO II). Nel 1969 gli ingegneri presentarono un linguaggio di programmazione per sviluppare non solo materiali didattici, ma anche giochi.
PLATO si è evoluto e nel 1970 l'Università dell'Illinois ha firmato un accordo con la Control Data Corporation. Il dispositivo è stato lanciato sul mercato commerciale.
Sei anni dopo, PLATO contava già 950 terminali in uso e l'ammontare totale dei corsi era di 12.000 ore di insegnamento in numerose discipline universitarie.
Oggi il sistema non è più utilizzato, poiché è stato chiuso nel 2000. Tuttavia, l'organizzazione stessa, PLATO Learning (ora Edmentum), che si occupava della promozione dei terminali, sviluppa corsi di formazione.
«Possono i robot insegnare ai nostri bambini?»
Con l'avvento delle nuove tecnologie educative negli anni '60, è iniziata anche la critica, soprattutto nella stampa americana popolare. I titoli di giornali e riviste come «Macchine educative: benedizione o maledizione?» parlavano da soli. Le obiezioni dei scettici si riducevano a tre temi.
In primo luogo, si tratta di una preparazione metodologica e tecnica insufficiente degli insegnanti, in un contesto di generale carenza di personale nelle scuole americane. In secondo luogo, il costo elevato delle attrezzature e la scarsa disponibilità di corsi di formazione. Ad esempio, le scuole di un distretto hanno speso $5000 (una somma enorme per quei tempi), solo per scoprire che mancavano materiali per un insegnamento completo.
In terzo luogo, gli esperti erano preoccupati per una possibile disumanizzazione dell'istruzione. Troppi entusiasti parlavano del fatto che in futuro non ci sarebbe stato bisogno di insegnanti.
Lo sviluppo successivo degli eventi ha dimostrato che queste preoccupazioni erano infondate: i docenti non sono diventati assistenti silenziosi dei computer, il costo delle attrezzature e dei software è diminuito e la quantità di materiali educativi è aumentata. Ma questo è avvenuto solo negli anni '80 e '90 del XX secolo, quando sono emerse nuove tecnologie che hanno superato i successi di PLATO.
Di queste tecnologie parleremo la prossima volta.
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Fonte: habr.com
