Tegenwoordig is educatieve software een verzameling applicaties die zijn ontworpen om specifieke vaardigheden bij studenten te ontwikkelen. Maar dergelijke systemen verschenen meer dan honderd jaar geleden voor het eerst; ingenieurs en uitvinders hebben een lange weg afgelegd: van onvolmaakte mechanische ‘onderwijsmachines’ naar de eerste computers en algoritmen. Laten we hier meer in detail over praten.
uitzicht: / CC DOOR
Eerste experimenten - succesvol en niet zo succesvol
Educatieve software dateert uit het einde van de XNUMXe eeuw. Lange tijd bleven mentoren en boeken de belangrijkste bron van kennis. Het onderwijsproces kostte docenten te veel tijd en de resultaten lieten soms te wensen over.
De successen van de Industriële Revolutie brachten velen tot wat destijds een voor de hand liggende conclusie leek: leerlingen zouden sneller en efficiënter les kunnen krijgen als leraren zouden worden vervangen door mechanische onderwijsmachines. Dan zal de educatieve “transportband” het mogelijk maken om specialisten in minder tijd op te leiden. Tegenwoordig lijken pogingen om dit proces te mechaniseren naïef. Maar het was deze ‘educatieve steampunk’ die de basis werd van de moderne technologie.
Eerste patent voor een mechanisch apparaat voor het leren van grammatica in 1866 door de Amerikaan Halcyon Skinner. De auto was een doos met twee ramen. In een ervan zag de leerling tekeningen (bijvoorbeeld een paard). In het tweede venster typte hij met behulp van knoppen de naam van het object. Maar het systeem corrigeerde de fouten niet en voerde geen verificatie uit.
In 1911 werd een apparaat voor het onderwijzen van rekenen, lezen en spelling gepatenteerd door psycholoog Herbert Austin Aikins van de Yale Universiteit. De student combineerde drie houten blokken met uitgesneden figuren in een speciale houten kist. Deze blokken beeldden bijvoorbeeld de elementen van een eenvoudig rekenvoorbeeld af. Als de figuren correct waren gekozen, werd het juiste antwoord bovenaan de tegels gevormd ().
In 1912 werd de basis gelegd voor nieuwe en succesvollere geautomatiseerde lesmethoden door een Amerikaanse psycholoog. (Edward Lee Thorndike) in het boek "Onderwijs". Hij was van mening dat het grootste nadeel van schoolboeken het feit is dat studenten aan hun lot worden overgelaten. Het kan zijn dat ze geen aandacht besteden aan belangrijke punten of, zonder de oude stof onder de knie te krijgen, doorgaan met het leren van nieuwe. Thorndike stelde een fundamenteel andere aanpak voor: een ‘mechanisch boek’ waarin volgende secties pas worden geopend nadat de vorige correct zijn voltooid.
uitzicht: /unsplash.com
In het omvangrijke werk van Thorndike werd de beschrijving van het apparaat opgenomen , hij heeft zijn gedachten op geen enkele manier gedetailleerd. Maar dit was genoeg voor professor Sidney Pressey van de Universiteit van Ohio, geïnspireerd door het werk van een psycholoog leersysteem - Automatische leraar. Op de trommel van de machine zag de leerling een vraag- en antwoordmogelijkheid. Door op een van de vier mechanische toetsen te drukken, selecteerde hij de juiste. Daarna begon de trommel te draaien en stelde het apparaat de volgende vraag voor. Bovendien noteerde de teller het aantal correcte pogingen.
In 1928 Pressey patent op de uitvinding, maar implementeerde het idee van Thorndike niet volledig. Automatic Teacher kon geen lesgeven, maar stond je toe om snel je kennis te testen.
Na Sidney Pressey begonnen veel uitvinders nieuwe ‘leermachines’ te ontwerpen. Ze combineerden de ervaring van de 1936e eeuw, de ideeën van Thorndike en de technologieën van de nieuwe eeuw. Vóór XNUMX in de VS 700 verschillende patenten voor ‘leermachines’. Maar later begon de Tweede Wereldoorlog, het werk op dit gebied werd opgeschort en belangrijke prestaties moesten bijna twintig jaar wachten.
De leermachine van Frederick Skinner
In 1954 formuleerde professor Burrhus Frederic Skinner van de Universiteit van Cambridge de basisprincipes voor de studie van grammatica, wiskunde en andere onderwerpen. Concept als de theorie van geprogrammeerd leren.
Het stelt dat het hoofdbestanddeel van een leermiddel een rigoureus programma moet zijn met elementen voor het leren en testen van de stof. Het leerproces zelf verloopt stapsgewijs: de student gaat pas verder als hij het gewenste onderwerp heeft bestudeerd en de testvragen heeft beantwoord. Datzelfde jaar introduceerde Skinner een "leermachine" voor gebruik op scholen.
De vragen werden op papieren kaarten afgedrukt en “frame voor frame” in een speciaal venster weergegeven. De leerling typte het antwoord op het toetsenbord van het apparaat. Als het antwoord juist is, maakt de machine een gaatje in de kaart. Het systeem van Skinner onderscheidde zich van zijn analogen door het feit dat de student na de eerste reeks vragen opnieuw alleen de vragen ontving die hij niet kon beantwoorden. De cyclus herhaalde zich zolang er onopgeloste problemen bleven bestaan. Het apparaat testte dus niet alleen kennis, maar onderwees ook studenten.
Al snel werd de auto in massaproductie genomen. Tegenwoordig wordt de uitvinding van Skinner beschouwd als het eerste apparaat dat erin slaagde de resultaten van theoretisch onderzoek in de onderwijspsychologie te combineren met technologische innovaties van die tijd.
Het PLATO-systeem, dat 40 jaar bestond
Gebaseerd op de geprogrammeerde leertheorie, in 1960, een 26-jarige ingenieur (Donald Bitzer), die zojuist zijn diploma heeft behaald aan de Universiteit van Illinois, computersysteem PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
PLATO-terminals aangesloten op het mainframe van de universiteit . Het display voor hen was een gewone tv en het toetsenbord van de gebruiker had slechts 16 navigatietoetsen. Universitaire studenten konden verschillende thematische cursussen volgen.
uitzicht: / PD / PLATO4-toetsenbord
De eerste versie van PLATO was experimenteel en had aanzienlijke beperkingen: de mogelijkheid voor twee gebruikers om er tegelijkertijd mee te werken verscheen bijvoorbeeld pas in 1961 (in de bijgewerkte versie van PLATO II). En in 1969 introduceerden ingenieurs een speciale programmeertaal om niet alleen educatief materiaal te ontwikkelen, maar ook games.
PLATO verbeterde en in 1970 sloot de Universiteit van Illinois een overeenkomst met de Control Data Corporation. Het apparaat betrad de commerciële markt.
Zes jaar later werkten al 950 terminals met PLATO, en het totale aantal cursussen bedroeg 12 lesuren in veel universitaire disciplines.
Het systeem wordt vandaag de dag niet meer gebruikt; het werd stopgezet in 2000. De organisatie PLATO Learning (nu Edmentum), die verantwoordelijk was voor de promotie van de terminals, ontwikkelt echter trainingen.
"Kunnen robots onze kinderen iets leren"
Met de ontwikkeling van nieuwe onderwijstechnologieën in de jaren zestig begon de kritiek, vooral in de populaire Amerikaanse pers. Kranten- en tijdschriftkoppen als ‘Onderwijsmachines: zegen of vloek?’ sprak voor zichzelf. sceptici werden teruggebracht tot drie onderwerpen.
Ten eerste is er onvoldoende methodologische en technische opleiding van leraren tegen de achtergrond van een algemeen tekort aan personeel op Amerikaanse scholen. Ten tweede de hoge kosten van apparatuur en het kleine aantal trainingen. Zo gaven scholen in een van de districten $ 5000 uit (een enorm bedrag in die tijd), waarna ze ontdekten dat er niet genoeg materialen waren voor volwaardig onderwijs.
In de derde plaats waren deskundigen bezorgd over de mogelijke ontmenselijking van het onderwijs. Te veel enthousiastelingen spraken over het feit dat leraren in de toekomst niet meer nodig zullen zijn.
Verdere ontwikkelingen lieten zien dat de angst tevergeefs was: leraren veranderden niet in stille computerassistenten, de kosten van apparatuur en software daalden en de hoeveelheid lesmateriaal nam toe. Maar dit gebeurde pas in de jaren 80-90 van de XNUMXe eeuw, toen er nieuwe ontwikkelingen verschenen die de successen van PLATO overschaduwden.
De volgende keer zullen we het over deze technologieën hebben.
Waar schrijven we nog meer over op Habré:
Bron: www.habr.com