Hoje, o software educacional é um conjunto de aplicativos para o desenvolvimento de habilidades específicas dos alunos. Mas foi há mais de cem anos que esses sistemas apareceram pela primeira vez — engenheiros e inventores percorreram um longo caminho desde as imperfeitas "máquinas educacionais" mecânicas até os primeiros computadores e algoritmos. Vamos explorar isso em mais detalhes.
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As primeiras experiências — bem-sucedidas e não tão bem-sucedidas.
O software educacional teve seu início no final do século XIX. Durante muito tempo, a principal fonte de conhecimento eram os mentores e os livros. O processo educacional tomava muito tempo dos professores, e os resultados muitas vezes deixavam a desejar.
Os sucessos da revolução industrial levaram muitos, como se acreditasse na época, à conclusão óbvia: poderia-se ensinar alunos mais rápida e eficientemente se substituíssemos os professores por máquinas de aprendizado mecânicas. Assim, a "linha de montagem" educacional permitiria formar especialistas com menor gasto de tempo. Hoje, tentativas de mecanizar esse processo parecem ingênuas. Mas foi exatamente esse "estimulante educacional" que formou a base das tecnologias modernas.
A primeira patente de um dispositivo mecânico para o estudo da gramática em 1866 foi concedida ao americano Halcyon Skinner. A máquina consistia em uma caixa com duas janelas. Em uma das janelas, o aluno via imagens (como um cavalo). Na segunda janela, através de botões, ele digitava o nome do objeto. Mas o sistema não corrigia erros e não realizava verificações.
Em 1911, um dispositivo para ensinar aritmética, leitura e ortografia foi patenteado pelo psicólogo Herbert Austin Aikins da Universidade de Yale. O aluno combinava três blocos de madeira com recortes em uma caixa de madeira especial. Nestes blocos estavam representados, por exemplo, elementos de um exemplo simples de aritmética. Se as figuras fossem montadas corretamente, uma resposta correta se formava na parte superior das peças ().
Em 1912, um psicólogo americano lançou as bases para novos e mais bem-sucedidos métodos de ensino automatizados (Edward Lee Thorndike) no livro "Educação". Ele considerava a principal desvantagem dos manuais o fato de que os estudantes estão deixados à própria sorte. Eles podem não prestar atenção aos pontos importantes ou, sem entender o material antigo, podem passar para o estudo de novas informações. Thorndike propôs uma abordagem completamente diferente: um "livro mecânico", onde os próximos capítulos só são acessíveis após a conclusão adequada dos anteriores.
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No volumoso trabalho de Thorndike, a descrição do dispositivo ocupava , suas considerações não foram detalhadas. Mas foi o suficiente para que, em 1924, o professor da Universidade de Ohio Sidney Pressey, inspirado no trabalho do psicólogo, um sistema de ensino — Automatic Teacher. No tambor da máquina, o aluno via uma pergunta e opções de resposta. Ao pressionar uma das quatro teclas mecânicas, ele escolhia a correta. Em seguida, o tambor girava e o dispositivo "sugeriria" a próxima pergunta. Além disso, um contador registrava o número de tentativas corretas.
Em 1928, Pressey obteve a patente para a invenção, mas não implementou completamente a ideia de Thorndike. O Automatic Teacher não podia ensinar, mas permitia testar rapidamente os conhecimentos.
Após Sidney Pressey, muitos inventores começaram a construir novas "máquinas de ensino". Eles uniram a experiência do século XIX, as ideias de Thorndike e as tecnologias do novo século. Até 1936, nos EUA 700 patentes diferentes para "máquinas de ensino". Mas depois começou a Segunda Guerra Mundial, os trabalhos nessa área foram suspensos e grandes avanços foram esperados por quase 20 anos.
A máquina de ensino de Frederic Skinner
Em 1954, o professor da Universidade de Cambridge Burrhus Frederic Skinner formulou os princípios básicos do estudo de gramática, matemática e outras disciplinas. A concepção como a teoria da aprendizagem programada (programmed learning).
Ela afirma que o principal componente do dispositivo de aprendizagem deve ser um programa rigoroso com elementos para o estudo e verificação do material. O próprio processo de aprendizagem é gradual — o aluno não avança até ter estudado o tópico necessário e respondido às perguntas de controle. No mesmo ano, Skinner apresentou uma "máquina de ensino" para uso nas escolas.
As perguntas eram escritas em cartões de papel e mostradas "quadro a quadro" em uma janela específica. O aluno digitava a resposta no teclado do dispositivo. Se a resposta estivesse correta, a máquina perfurava um buraco no cartão. O sistema de Skinner se diferenciava dos análogos pelo fato de que, após a primeira série de perguntas, o aluno recebia novamente apenas aquelas que não conseguiu responder. O ciclo se repetia até que não houvesse mais questões não resolvidas. Assim, o dispositivo não apenas testava o conhecimento, mas também ensinava os alunos.
Logo a máquina foi colocada em produção em série. Hoje, a invenção de Skinner é considerada o primeiro dispositivo que conseguiu combinar resultados de investigações teóricas em psicologia educacional com inovações tecnológicas da época.
O sistema PLATO, que existiu por 40 anos
Baseando-se na teoria da aprendizagem programada, em 1960 um engenheiro de 26 anos (Donald Bitzer), que acabara de obter seu diploma na Universidade de Illinois, o sistema computacional PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).
Os terminais PLATO eram conectados ao mainframe da universidade . O display para eles era uma televisão comum, e no teclado do usuário havia apenas 16 teclas para navegação. Os alunos da universidade podiam estudar vários cursos temáticos.
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A primeira versão do PLATO era experimental e tinha limitações significativas: por exemplo, a capacidade de operar simultaneamente para dois usuários só se tornou disponível em 1961 (na versão atualizada PLATO II). Em 1969, os engenheiros apresentaram uma linguagem de programação para desenvolver não apenas materiais de ensino, mas também jogos.
O PLATO foi aprimorado, e em 1970 a Universidade de Illinois firmou um acordo com a Control Data Corporation. O dispositivo foi lançado no mercado comercial.
Seis anos depois, já havia 950 terminais PLATO em operação, totalizando 12 mil horas de cursos em diversas disciplinas universitárias.
Hoje o sistema não é mais utilizado — foi descontinuado em 2000. No entanto, a própria organização PLATO Learning (atualmente Edmentum), responsável pela promoção dos terminais, continua a desenvolver cursos de aprendizado.
«Podem os robôs ensinar nossas crianças»
Com o desenvolvimento de novas tecnologias de ensino nos anos 60, começou também a crítica — principalmente na imprensa americana popular. Os títulos de jornais e revistas como "Máquinas de Ensino: uma bênção ou uma maldição?" falavam por si. dos céticos resumiam-se a três tópicos.
Primeiro, a falta de preparação metodológica e técnica dos professores em meio à escassez geral de pessoal nas escolas americanas. Em segundo lugar, o alto custo do equipamento e o número reduzido de cursos. Assim, escolas de um dos distritos gastaram $5000 (uma quantia enorme para a época), apenas para descobrir que faltavam materiais para um aprendizado completo.
Em terceiro lugar, os especialistas estavam preocupados com a possível desumanização da educação. Muitos entusiastas falavam sobre um futuro em que os professores seriam desnecessários.
O desenrolar dos eventos mostrou que essas preocupações eram infundadas: os educadores não se tornaram assistentes silenciosos dos computadores, o custo do equipamento e do software diminuiu, e a quantidade de materiais educacionais aumentou. Mas isso só aconteceu nas décadas de 80 e 90 do século XX, quando novas inovações ofuscaram os sucessos do PLATO.
Faremos uma nova análise dessas tecnologias na próxima vez.
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Fonte: habr.com
