הולדת התוכנה החינוכית וההיסטוריה שלה: ממכונות מכניות ועד למחשבים הראשונים

כיום, תוכנות חינוכיות הן אוסף של יישומים שנועדו לפתח מיומנויות ספציפיות אצל תלמידים. אבל מערכות כאלה הופיעו לראשונה לפני יותר ממאה שנים - מהנדסים וממציאים עברו דרך ארוכה מ"מכונות חינוכיות" מכניות לא מושלמות למחשבים ואלגוריתמים הראשונים. בואו נדבר על זה ביתר פירוט.

צפה: סרטן / CC BY

ניסויים ראשונים - מוצלחים ולא כל כך מוצלחים

תוכנות חינוכיות מתוארכות לסוף המאה ה-XNUMX. במשך זמן רב, מנטורים וספרים נותרו מקור הידע העיקרי. התהליך החינוכי לקח יותר מדי זמן מהמורים, ולעיתים התוצאות השאירו הרבה מה לרצוי.

ההצלחות של המהפכה התעשייתית הובילו רבים למה שנראה בזמנו כמסקנה ברורה: ניתן ללמד תלמידים מהר יותר וביעילות רבה יותר אם המורים יוחלפו במכונות הוראה מכניות. אז ה"מסוע" החינוכי יאפשר להכשיר מומחים בפחות זמן. כיום, ניסיונות למכן תהליך זה נראים תמימים. אבל זה היה ה"סטימפאנק החינוכי" הזה שהפך לבסיס של הטכנולוגיה המודרנית.

פטנט ראשון למכשיר מכני ללימוד דקדוק קיבל בשנת 1866 על ידי האלסיון סקינר האמריקאי. המכונית הייתה ארגז עם שני חלונות. באחד מהם ראה התלמיד ציורים (למשל, סוס). בחלון השני, באמצעות כפתורים, הוא הקליד את שם האובייקט. אבל המערכת לא תיקנה שגיאות ולא ביצעה אימות.

בשנת 1911, מכשיר להוראת חשבון, קריאה ואיות רשם פטנט על ידי הפסיכולוג הרברט אוסטין אייקינס מאוניברסיטת ייל. התלמיד שילב שלושה קוביות עץ עם גזרות דמויות במארז עץ מיוחד. בלוקים אלה תיארו, למשל, את המרכיבים של דוגמה אריתמטית פשוטה. אם הדמויות נבחרו נכון, אז התשובה הנכונה נוצרה בראש האריחים (pic.2).

בשנת 1912 הונח הבסיס לשיטות הוראה אוטומטיות חדשות ומוצלחות יותר על ידי פסיכולוג אמריקאי. אדוארד לי תורנדייק (אדוארד לי תורנדייק) בספר "חינוך". הוא ראה שהחיסרון העיקרי של ספרי לימוד הוא העובדה שהתלמידים נשארים לנפשם. הם עשויים שלא לשים לב לנקודות חשובות או, מבלי לשלוט בחומר הישן, להמשיך ללמוד נקודות חדשות. Thorndike הציע גישה שונה מהותית: "ספר מכני" שבו הסעיפים הבאים נפתחים רק לאחר שהקודמים הושלמו כראוי.

צפה: אנסטסיה ז'נינה /unsplash.com

בעבודתו הענפה של Thorndike, תיאור המכשיר תפס את מקומו פחות מעמוד, הוא לא פירט את מחשבותיו בשום צורה. אבל זה הספיק לפרופסור סידני פרסי מאוניברסיטת אוהיו, בהשראת עבודתו של פסיכולוג מְעוּצָב מערכת למידה - מורה אוטומטי. על תוף המכונה, התלמיד ראה שאלה ואפשרויות תשובה. על ידי לחיצה על אחד מארבעת המקשים המכניים, הוא בחר במקש הנכון. לאחר מכן התוף היה מסתובב והמכשיר היה "מציע" את השאלה הבאה. בנוסף, המונה ציין את מספר הניסיונות הנכונים.

בשנת 1928 פרסי קיבל פטנט על ההמצאה, אך לא יישם את הרעיון של Thorndike במלואו. מורה אוטומטי לא יכול היה ללמד, אבל אפשר לך לבדוק במהירות את הידע שלך.

בעקבות סידני פרסי, ממציאים רבים החלו לתכנן "מכונות הוראה" חדשות. הם שילבו את החוויה של המאה ה-1936, הרעיונות של Thorndike והטכנולוגיות של המאה החדשה. לפני XNUMX בארה"ב הפיקו 700 פטנטים שונים עבור "מכונות לימוד". אבל מאוחר יותר החלה מלחמת העולם השנייה, העבודה באזור זה הושעתה והישגים משמעותיים נאלצו להמתין כמעט 20 שנה.

מכונת הלמידה של פרדריק סקינר

בשנת 1954, פרופסור מאוניברסיטת קיימברידג', בורהוס פרדריק סקינר, ניסח את העקרונות הבסיסיים ללימוד דקדוק, מתמטיקה ונושאים אחרים. מוּשָׂג נהיה ידוע בתור התיאוריה של למידה מתוכנתת.

הוא קובע כי המרכיב העיקרי של מכשיר הוראה צריך להיות תוכנית קפדנית עם אלמנטים ללמידה ובדיקת החומר. תהליך הלמידה עצמו הוא שלב - התלמיד אינו מתקדם עד שלמד את הנושא הרצוי וענה על שאלות המבחן. באותה שנה, סקינר הציג "מכונת לימוד" לשימוש בבתי ספר.

השאלות הודפסו על כרטיסי נייר והוצגו "מסגרת אחר מסגרת" בחלון מיוחד. התלמיד הקליד את התשובה במקלדת המכשיר. אם התשובה נכונה, המכונה מחוררת חור בכרטיס. המערכת של סקינר הובחנה מהאנלוגים שלה בעובדה שאחרי סדרת השאלות הראשונה, התלמיד קיבל שוב רק את אלה שלא יכול היה לענות עליהן. המחזור חזר על עצמו כל עוד נותרו בעיות לא פתורות. לפיכך, המכשיר לא רק בדק ידע, אלא גם לימד תלמידים.

עד מהרה הוכנסה המכונית לייצור המוני. כיום, ההמצאה של סקינר נחשבת למכשיר הראשון שהצליח לשלב את תוצאות המחקר התיאורטי בפסיכולוגיה חינוכית עם חידושים טכנולוגיים של אותה תקופה.

מערכת PLATO, שהתקיימה 40 שנה

מבוסס על תיאוריית למידה מתוכנתת, בשנת 1960, מהנדס בן 26 דונלד ביצר (דונלד ביצר), שזה עתה קיבל את התואר שלו מאוניברסיטת אילינוי, מפותח מערכת המחשב PLATO (לוגיקה מתוכנתת לפעולות הוראה אוטומטיות).

מסופי PLATO מחוברים למיינפריים של האוניברסיטה ILLIAC I. התצוגה עבורם הייתה טלוויזיה רגילה, ובמקלדת של המשתמש היו רק 16 מקשים לניווט. סטודנטים באוניברסיטה יכלו ללמוד מספר קורסים נושאיים.

צפה: Aumakua / מקלדת PD / PLATO4

הגרסה הראשונה של PLATO הייתה ניסיונית והייתה לה מגבלות משמעותיות: למשל, היכולת של שני משתמשים לעבוד איתה בו זמנית הופיעה רק ב-1961 (בגרסה המעודכנת של PLATO II). ובשנת 1969, מהנדסים הציגו שפת תכנות מיוחדת מורה לפתח לא רק חומרים חינוכיים, אלא גם משחקים.

PLATO השתפרה, ובשנת 1970 התקשרה אוניברסיטת אילינוי בהסכם עם תאגיד Control Data. המכשיר נכנס לשוק המסחרי.

שש שנים מאוחר יותר, 950 טרמינלים כבר עבדו עם PLATO, וההיקף הכולל של הקורסים היה 12 אלף שעות הוראה בדיסציפלינות רבות של האוניברסיטה.

המערכת אינה בשימוש כיום; היא הופסקה בשנת 2000. עם זאת, ארגון PLATO Learning (כיום Edmentum), שהיה אחראי על קידום הטרמינלים, מפתח קורסי הכשרה.

"האם רובוטים יכולים ללמד את הילדים שלנו"

עם התפתחותן של טכנולוגיות חינוכיות חדשות בשנות ה-60, החלה ביקורת, בעיקר בעיתונות האמריקאית הפופולרית. כותרות עיתונים ומגזינים כמו "מכונות הוראה: ברכה או קללה?" דיברו בעד עצמם. טוען הספקנים צומצמו לשלושה נושאים.

ראשית, אין הכשרה מתודולוגית וטכנית מספקת של מורים על רקע מחסור כללי בכוח אדם בבתי ספר אמריקאים. שנית, העלות הגבוהה של הציוד והמספר הקטן של קורסי הכשרה. כך, בתי ספר באחד המחוזות הוציאו 5000 דולר (סכום עתק באותה תקופה), ולאחר מכן גילו שאין מספיק חומרים לחינוך מן המניין.

שלישית, מומחים היו מודאגים מהדה-הומניזציה האפשרית של החינוך. יותר מדי חובבים דיברו על כך שבעתיד לא יהיה צורך במורים.

התפתחויות נוספות הראו שהחששות עלו בתוהו: מורים לא הפכו לעוזרי מחשב שקטים, עלות הציוד והתוכנה ירדה וכמות החומרים החינוכיים עלתה. אבל זה קרה רק בשנות ה-80-90 של המאה ה-XNUMX, כאשר הופיעו פיתוחים חדשים שהאפילו על ההצלחות של פלאטו.

על הטכנולוגיות הללו נדבר בפעם הבאה.

על מה עוד אנחנו כותבים ב-Habré:

• על הכיוונים "פוטוניקה", "תכנות ו-IT" ו"אבטחת מידע ואבטחת סייבר" של האולימפיאדה "אני מקצוען"
• מה שאתה צריך לדעת על אולימפיאדת "אני מקצוען": "ביג דאטה" ו"רובוטיקה"
• איך "ללמוד ללמוד" - שיפור הקשב
• לשנן, אבל לא לדחוס - ללמוד "באמצעות קלפים"

מקור: www.habr.com