教育ソフトウェアの歴史: パソコンと仮想教師の開発

ストーリーの前の部分 終了しました 80年代と90年代の変わり目に。 この頃までに、教師はコンピュータに対してある程度冷めていました。 本当に必要なのはプログラマーだけだと信じられていました。 この意見の主な原因は、当時のパーソナル コンピューターはユーザー エクスペリエンスの点で十分にアクセス可能ではなく、教師がコンピューターを教育プロセスに適応して適用するための十分なスキルを常に持っていたわけではなかったという事実によるものです。

PC の可能性が最大限に発揮され、一般の人々にとって PC がより明確で、より便利で、より魅力的なものになると、教育用ソフトウェアの分野も含めて状況が変わり始めました。

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「鉄」の使用感

これは、周辺バス SCSI (スモール コンピュータ システム インターフェイス、「スカジ」と発音) を備えた最初の Apple モデルであり、これにより、ハード ドライブやドライブからスキャナやプリンタに至るまで、さまざまなデバイスをコンピュータに接続できるようになりました。 このようなポートは、1998 年に発売された iMac までのすべての Apple コンピュータで見られます。

ユーザーエクスペリエンスを拡張するというアイデアがMacintosh Plusの鍵でした。 その後、同社は特別モデル Macintosh Plus Ed を教育機関に割引価格で提供し、スティーブ・ジョブズは積極的に学校や大学に機器を供給し、同時に - ロビー活動を行った このようなプロジェクトに携わる IT 企業には税制優遇措置が適用されます。

Macintosh Plus の XNUMX 年後、Apple はフルカラー ディスプレイを搭載した最初のコンピュータである Macintosh II を発売しました。 エンジニアのマイケル・デューイとブライアン・バークレーは、ジョブズに秘密裏にこのモデルの開発を開始しました。 彼はカラーマッキントッシュに断固として反対し、モノクロ写真の優雅さを失いたくなかった。 そのため、このプロジェクトは経営陣の交代だけで全面的な支持を得て、PC市場全体を震撼させました。

13 インチのカラー スクリーンと 16,7 万色のサポートだけでなく、モジュラー アーキテクチャ、改良された SCSI インターフェイス、およびハードウェア コンポーネントのセットの変更を可能にした新しい NuBus バスも魅力的でした (ちなみに、Steve はこの点に関しても反対です）。

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数千ドルという価格にもかかわらず、コンピュータは、少なくとも機能や能力のレベルにおいては年々消費者に近づいてきました。 あとは、この素晴らしいハードウェア上で動作するプログラムを作成するだけでした。

バーチャル教師

新しいコンピューターは、教育システム全体の問題についての議論を引き起こしました。 混雑した教室ですべての生徒に連絡を取るのは不可能だと話す人もいました。 テストの実施と確認にどれくらいの時間がかかるかを計算した人もいます。 さらに、教科書やマニュアルの更新にはかなりの費用がかかり、何年もかかると批判する人もいた。

一方、「電子教師」は一度に何千人もの生徒と協力し、各生徒に 100% の注意を向けることができます。 テストは自動的に生成され、トレーニング プログラムはボタンを押すだけで更新できます。 この方法により、主観的な評価や追加を行わずに、常に専門家コミュニティによって承認された形式と量で資料を提示できるという事実は言うまでもありません。

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90 年代初頭、学校の生徒には新世代の教育ソフトウェアが提供され、代数の勉強を始めました。 代数認知講師 и 実践代数講師 (PAT)、および物理学 - 診断。 このソフトウェアは、知識を評価するための機会だけでなく、カリキュラムの内容を習得するための支援も提供しました。 しかし、そのような製品を教育プロセスに適応させるのはそれほど簡単ではありませんでした。新しいソフトウェアは以前のプログラムとは異なり、異なる教育方法が必要でした。開発者は、学童に教材を詰め込むのではなく、内容を理解してもらいたいと考えていました。

「高校生は皆、日常生活で数学を使っていますが、自分の経験を『学校』の数学と関連付けている人はほとんどいません」と PAT の作成者は推論しました。 「私たちの[仮想]クラスでは、たとえば、さまざまな期間にわたる森林の成長率を比較するなどのミニプロジェクトに取り組みます。 この課題では、既存のデータに基づいて予測を立てることを強制し、セット間の関係を分析し、すべての現象を数学の言語で説明することを教えます。」

ソフトウェア開発者らは、1989年に仮説の問題で学生を苦しめるのではなく、この科目を勉強するための実践的なアプローチを形成するよう勧告した全米数学教師評議会の提案を参考にした。 教育界の伝統主義者たちはそのような技術革新を批判したが、1995 年までに比較研究で実践的な課題を統合することの有効性が証明され、新しいソフトウェアを使用した授業により、最終テストでの生徒の成績が 15% 向上した。

しかし、主な問題は何を教えるかということではなく、90 年代初頭のプログラマーがどのようにして電子教師と生徒の間に対話を確立できたかということでした。

人間の会話

これは、学者たちが人間の対話の仕組みを文字通り歯車に分解したときに可能になりました。 開発者は作品の中で次のように述べています。 ジム・ミンストレル (ジム・ミンストレル) 教授のアスペクト法を確立し、認知心理学と学習心理学の分野で功績を残しました。 これらの発見により、スマート チャットボットの数十年前に、学習プロセスの一環としてフィードバックを与える「会話」をサポートできるシステムを設計できるようになりました。

このように、中 説明 物理学の電子教師 AutoTutor は、「肯定的、否定的、中立的なフィードバックを提供し、生徒をより完全な答えに導き、正しい単語を思い出すのを助け、ヒントや追加を与え、修正し、質問に答え、トピックを要約することができる」と述べています。

「AutoTutor は、XNUMX ～ XNUMX つのフレーズで答えられる一連の質問を提供します」と、物理学を教えるシステムの XNUMX つの作成者は述べました。 — ユーザーはまず XNUMX つの単語またはいくつかの文で応答します。 プログラム 生徒が答えを明らかにするのを助ける、問題文を適応させます。 その結果、質問ごとに 50 ～ 200 行の会話が存在します。」

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教育ソリューションの開発者は、学校の教材に関する知識を提供するだけではありません。「実際の」教師と同様に、これらのシステムは生徒の知識レベルを大まかに表します。 ユーザーが間違った方向に考えているとき、または正解から一歩離れているとき、彼らは「理解」しました。

「教師は、聴衆に合わせて適切なペースを選択する方法を知っており、聴衆が行き止まりに達したと判断した場合に適切な説明を見つける方法を知っています。」 писали ダイアグノーザーの開発者。 「ミンストレル・アスペクト・メソッド（ファセットベースの指導）の根底にあるのはこの能力です。 生徒の解答は、特定の主題に対する深い理解に基づいていると想定されます。 教師は正しい考えを呼び起こすか、反論や矛盾の実証によって間違った考えを排除しなければなりません。」

これらのプログラム (DIAGNOSER、Atlas、AutoTutor) の多くは、数世代の進化を経て、今でも機能します。 他のものは新しい名前で生まれ変わりました - たとえば、PAT全体から シリーズ 中学校、高校、大学、高等教育機関向けの教育製品。 なぜこれらの優れたソリューションがまだ教師に取って代わらないのですか?という疑問が生じます。

主な理由は、もちろん、お金と、そのようなソフトウェアを教育プロセスに統合するという点での長期計画の複雑さです（プログラム自体のライフサイクルを考慮して）。 したがって、今日でも電子教師と教師は、個々の学校や大学が自慢できる非常に興味深い追加要素であり続けます。 一方で、90 年代後半から 2000 年代初頭の発展を簡単に消すことはできませんでした。 このような技術基盤とインターネットが切り開いた展望により、教育システムは成長するばかりです。

翌年、学校の教室の壁は取り払われ、児童や生徒は退屈な講義から（ほぼ）解放されました。 新しいハブラトピックでこのことがどのように起こったかをお話します。

ハブレについては次のとおりです。

• 教育ソフトウェアの誕生とその歴史：機械から最初のコンピュータまで
• 教育用ソフトウェアの歴史: 最初の PC、教育用ゲーム、学生向けソフトウェア

出所： habr.com