היסטוריה של תוכנות חינוכיות: פיתוח מחשבים אישיים ומורים וירטואליים

החלק הקודם בסיפור שלנו הסתיים בתחילת שנות ה-80 וה-90. בשלב זה, המורים קצת התקררו למחשבים. האמינו שרק מתכנתים באמת צריכים אותם. דעה זו נבעה בעיקר מהעובדה שמחשבים אישיים של אז לא היו מספיק נגישים מבחינת חווית משתמש, ולמורים לא תמיד היו מספיק כישורים להתאים וליישם אותם בתהליך החינוכי.

כשהפוטנציאל של המחשבים האישיים נחשף במלואו, והם הפכו ברורים יותר, נוחים יותר ואטרקטיביים יותר לאנשים רגילים, המצב החל להשתנות, כולל בתחום התוכנות החינוכיות.

צפה: פדריקה גאלי /unsplash.com

שימושיות "ברזל".

זה היה הדגם הראשון של אפל עם אפיק היקפי SCSI (ממשק מחשבים קטנים, מבוטא "skazi"), שבזכותו ניתן לחבר מגוון מכשירים למחשב: מכוננים קשיחים וכוננים ועד סורקים ומדפסות. ניתן לראות יציאות כאלה בכל מחשבי אפל עד ל-iMac, שיצא ב-1998.

הרעיון של הרחבת חווית המשתמש היה המפתח למקינטוש פלוס. לאחר מכן החברה הציעה הנחות למוסדות חינוך בדגם מיוחד - Macintosh Plus Ed, וסטיב ג'ובס סיפקו באופן פעיל ציוד לבתי ספר ואוניברסיטאות, ובמקביל - פעלה לובי הטבות מס לחברות IT העוסקות בפרויקטים כאלה.

שנה לאחר המקינטוש פלוס, אפל הוציאה את המחשב הראשון שלה עם תצוגה בצבע מלא, המקינטוש II. המהנדסים מייקל דואי ובריאן ברקלי החלו לעבוד על הדגם הזה בסתר מג'ובס. הוא היה נגד מקינטוש צבעוני, לא רצה לאבד את האלגנטיות של תמונה מונוכרום. לכן, הפרויקט זכה לתמיכה מלאה רק עם שינוי בהנהלת החברה וזעזע את כל שוק המחשבים האישיים.

הוא משך לא רק את מסך ה-13 אינץ' הצבעוני שלו ותמיכה ב-16,7 מיליון צבעים, אלא גם את הארכיטקטורה המודולרית, ממשק ה-SCSI המשופר ואת האפיק החדש של NuBus, שאפשרו לשנות את סט רכיבי החומרה (אגב, סטיב היה גם נגד נקודה זו).

צפה: רנסו /PD

למרות תג המחיר של כמה אלפי דולרים, המחשבים התקרבו לצרכנים מדי שנה, לפחות ברמת הפונקציות והיכולות. כל מה שנותר לעשות הוא ליצור תוכניות שירוצו על כל החומרה המפוארת הזו.

מורים וירטואליים

מחשבים חדשים עוררו דיונים על בעיות במערכת החינוך כולה. היו שדיברו על חוסר האפשרות להגיע לכל תלמיד בכיתה צפופה. אחרים חישבו כמה זמן נדרש לבצע ולבדוק בדיקות. אחרים מתחו ביקורת על ספרי לימוד ומדריכים, שעדכוןם עלה אגורה יפה ולקח שנים.

מצד שני, "מורה אלקטרוני" יכול לעבוד עם אלפי תלמידים בו זמנית, וכל אחד מהם יקבל 100% מתשומת הלב שלו. ניתן להפיק מבחנים באופן אוטומטי, ולעדכן את תוכנית האימונים בלחיצת כפתור. שלא לדבר על העובדה שכך ניתן יהיה להציג את החומר ללא הערכות ותוספות סובייקטיביות, תמיד בצורה ובנפח שאושרו על ידי קהילת המומחים.

צפה: ג'ראד קרייג /unsplash.com

בתחילת שנות ה-90 הוצעה לתלמידי בית הספר תוכנה חינוכית מדור חדש - הם החלו ללמוד אלגברה עם מורה קוגניטיבי אלגברה и מורה מעשי לאלגברה (PAT), ופיזיקה - עם מאבחן. תוכנה זו סיפקה הזדמנויות לא רק להערכת ידע, אלא גם סיוע בשליטה בחומר מתכנית הלימודים. אבל התאמת מוצרים כאלה לתהליכים חינוכיים לא הייתה כל כך קלה – התוכנה החדשה הייתה שונה מהתוכניות הקודמות שלה והצריכה שיטות הוראה שונות – המפתחים רצו שתלמידי בית הספר לא ידחוסו את החומר, אלא יבינו אותו.

"כל תלמידי התיכון משתמשים במתמטיקה בחיי היומיום, אבל מעטים מקשרים את הניסיון שלהם למתמטיקה של "בית הספר", נימקו יוצרי PAT. "בשיעורים [הווירטואליים] שלנו, הם עובדים על מיני-פרויקטים, למשל, משווים את שיעורי הצמיחה של היער על פני תקופות שונות. משימה זו מאלצת אותם לבצע תחזיות על סמך נתונים קיימים, מלמדת אותם לנתח יחסים בין קבוצות, ולתאר את כל התופעות בשפת המתמטיקה".

מפתחי התוכנה התייחסו להצעות של המועצה הלאומית למורים למתמטיקה, שהמליצה ב-1989 לא לענות תלמידים עם בעיות היפותטיות, אלא לגבש גישה מעשית ללימוד הנושא. מסורתיים בחינוך מתחו ביקורת על חידושים כאלה, אך עד 1995 מחקרים השוואתיים הוכיחו את היעילות של שילוב משימות מעשיות - שיעורים עם תוכנה חדשה העלו את ביצועי התלמידים במבחנים הסופיים ב-15%.

אבל הבעיה העיקרית לא הייתה קשורה למה ללמד, אלא איך מתכנתים של תחילת שנות ה-90 הצליחו ליצור דיאלוג בין מורים אלקטרוניים לתלמידיהם?

שיחה אנושית

זה התאפשר כשאנשי אקדמיה ממש פירקו את המכניקה של דיאלוג אנושי להילוכים. בעבודותיהם, מזכירים המפתחים ג'ים מינסטרל (ג'ים מינסטרל), שיצר את שיטת ההיבט של הוראה, הישגים בתחום הפסיכולוגיה הקוגניטיבית ופסיכולוגיית הלמידה. הממצאים הללו אפשרו להם לעצב מערכות, שעשרות שנים לפני צ'אטבוטים חכמים, יוכלו לתמוך ב"שיחה" - לתת משוב כחלק מתהליך הלמידה.

כן, ב תיאור המורה האלקטרוני לפיזיקה AutoTutor אומר שהוא יכול "לספק משוב חיובי, שלילי ונייטרלי, לדחוף את התלמיד לתשובה מלאה יותר, לעזור בזיכרון המילה הנכונה, לתת רמזים והוספות, לתקן, לענות על שאלות ולסכם את הנושא".

"אוטוטוטור מציעה סדרה של שאלות שניתן לענות עליהן בחמישה עד שבעה ביטויים", אמרו יוצרי אחת המערכות להוראת פיזיקה. - משתמשים מגיבים תחילה עם מילה אחת או כמה משפטים. תכנית עוזר לתלמיד לחשוף את התשובה, התאמת הצהרת הבעיה. כתוצאה מכך יש 50-200 שורות של דיאלוג לכל שאלה".

צפה: 1AmFcS /unsplash.com

מפתחי הפתרונות החינוכיים לא רק סיפקו להם ידע בחומר בית ספרי - כמו מורים "אמיתיים", מערכות אלו ייצגו בערך את רמת הידע של התלמידים. הם "הבינו" מתי המשתמש חושב בכיוון הלא נכון או היה במרחק צעד אחד מהתשובה הנכונה.

"מורים יודעים לבחור את הקצב המתאים לקהל שלהם ולמצוא את ההסבר הנכון אם הם רואים שהמאזינים הגיעו למבוי סתום", писали מפתחי DIAGNOSER. "יכולת זו היא שעומדת בבסיס שיטת היבט Minstrel (הוראה מבוססת פנים). ההנחה היא שתשובות התלמידים מבוססות על הבנתם המעמיקה בנושא מסוים. על המורה לעורר את הרעיון הנכון או לחסל את הרעיון הלא נכון על ידי טיעונים נגדיים או הפגנת סתירות".

רבות מהתוכניות הללו (DIAGNOSER, Atlas, AutoTutor) עדיין עובדות, לאחר שעברו כמה דורות של אבולוציה. אחרים נולדו מחדש תחת שמות חדשים - למשל, מ-PAT כולו סדרה מוצרים חינוכיים לחטיבות ביניים ותיכונים, מכללות ומוסדות להשכלה גבוהה. נשאלת השאלה: מדוע הפתרונות הנהדרים הללו עדיין לא החליפו את המורים?

הסיבה העיקרית היא, כמובן, כסף והמורכבות של תכנון ארוך טווח מבחינת שילוב תוכנה כזו בתהליך החינוכי (בהתחשב במחזור החיים של התוכניות עצמן). לכן, מורים ומורים אלקטרוניים נותרו כיום תוספת מעניינת ביותר שבתי ספר ואוניברסיטאות בודדים יכולים להשוויץ בה. מצד שני, ההתפתחויות של סוף שנות ה-90 ותחילת שנות ה-2000 לא יכלו פשוט להיעלם. עם בסיס טכנולוגי כזה והסיכויים שהאינטרנט פתח, מערכות החינוך רק יכלו לצמוח.

בשנים הבאות איבדו כיתות בית הספר את הקירות, ותלמידי בית ספר ותלמידים (כמעט) נפטרו מהרצאות משעממות. נספר לכם איך זה קרה בהברטופיק חדש.

יש לנו על Habré:

• הולדת התוכנה החינוכית וההיסטוריה שלה: ממכונות מכניות ועד למחשבים הראשונים
• היסטוריה של תוכנות חינוכיות: המחשבים האישיים הראשונים, משחקים חינוכיים ותוכנות לתלמידים

מקור: www.habr.com