Astăzi, software-ul educațional reprezintă un set de aplicații pentru dezvoltarea anumitor abilități la studenți. Dar aceste sisteme au apărut pentru prima dată acum mai bine de o sută de ani — inginerii și inventatorii au parcurs un drum lung de la „mașinile” educaționale mecanice imperfecte până la primele calculatoare și algoritmi. Vom povesti mai multe despre aceasta.
Foto: / CC BY
Primele experimente — reușite și mai puțin reușite
Software-ul educațional își are originile la sfârșitul secolului XIX. O lungă perioadă de timp, principala sursă de cunoștințe au rămas mentorii și cărțile. Procesul educațional lua prea mult timp profesorilor, iar rezultatele lăsau de dorit de multe ori.
Succesul revoluției industriale a dus pe mulți, așa cum părea atunci, la concluzia evidentă: studenții pot fi învățați mai repede și mai eficient dacă profesorii sunt înlocuiți de mașini de învățare mecanice. Atunci, „conveyorul” educațional ar permite formarea specialiștilor cu cheltuieli de timp mai mici. Astăzi, încercările de a mecaniza acest proces par naive. Dar tocmai acest „steampunk educațional” a devenit baza tehnologiilor moderne.
Primul brevet pentru un dispozitiv mecanic de învățare agramaticii în 1866, americanul Halcyon Skinner. Mașina era o cutie cu două feronier. Într-unul dintre ele, elevul vedea desene (de exemplu, un cal). În a doua fereastră, prin butoane, introducea numele obiectului. Totuși, sistemul nu corecta erorile și nu efectua verificări.
În 1911, un dispozitiv pentru învățarea aritmeticii, cititului și scrierii a fost brevetat de psihologul Herbert Austin Aikins de la Universitatea Yale. Elevul combina trei blocuri din lemn cu decupaje speciale într-o cutie de lemn. Aceste blocuri reprezentau, de exemplu, elementele unei probleme simple de aritmetică. Dacă figurile erau corecte, în partea de sus a plăcilor se forma răspunsul corect ().
În 1912, fundamentul pentru noi și mai eficiente metode automatizate de învățare a fost pus de psihologul american (Edward Lee Thorndike) în cartea „Educația”. El considera că principalul minus al manualelor este faptul că studenții sunt lăsați pe cont propriu. Aceștia pot să nu acorde atenție unor momente importante sau, fără a asimila materialul mai vechi, să treacă la studiul celui nou. Thorndike a propus o abordare fundamental diferită: „o carte mecanică”, în care secțiunile următoare se deschid doar după ce cele anterioare au fost parcurse corespunzător.
Foto: / Unsplash.com
În lucrarea voluminoasă a lui Thorndike, descrierea dispozitivului ocupa , observațiile sale nu erau detaliate. Dar acesta era suficient ca în 1924 profesorul Universității din Ohio, Sidney Pressey, inspirat de munca psihologului, un sistem de formare — Automatic Teacher. Pe tamburul mașinii, elevul putea vedea o întrebare și opțiuni de răspuns. Apăsând una dintre cele patru taste mecanice, acesta alegea răspunsul corect. Apoi, tamburul se rotea și dispozitivul „oferă” următoarea întrebare. În plus, un contor marca numărul încercărilor corecte.
În 1928, Pressey a obținut brevetul pentru invenție, dar nu a realizat ideea lui Thorndike în întregime. Automatic Teacher nu putea învăța, dar permitea testarea rapidă a cunoștințelor.
După Sidney Pressey, mulți inventatori au început să construiască noi „mașini de învățare”. Aceștia combinau experiența secolului XIX, ideile lui Thorndike și tehnologiile noului secol. Până în 1936, în SUA 700 de brevete diferite pentru „mașini de învățare”. Dar mai apoi a început al Doilea Război Mondial, lucrările în acest domeniu s-au oprit, iar realizările semnificative au întârziat aproape 20 de ani.
Mașina de învățare a lui Frederick Skinner
În 1954, profesorul Universității din Cambridge, Burrhus Frederick Skinner, a formulat principalele principii ale studiului gramaticii, matematicii și altor discipline. Conceptul sub numele de teoria învățării programate (programmed learning).
Aceasta stipulează că principalul component al unui dispozitiv de învățare trebuie să fie un program strict cu elemente pentru studiu și verificarea materialului. Procesul de învățare este treptat — elevul nu avansează până nu a studiat tema necesară și nu a răspuns la întrebările de control. În același an, Skinner a prezentat „mașina de învățare” pentru utilizare în școli.
Întrebările erau tipărite pe cartoane și afișate „cadru cu cadru” într-o fereastră specială. Elevul introducea răspunsul pe tastatura dispozitivului. Dacă răspunsul era corect, mașina perfora o gaură în cartonaș. Sistemul lui Skinner se distinge prin faptul că, după primul set de întrebări, studentul primea din nou doar acelea la care nu a reușit să răspundă. Ciclu se repeta până când nu mai erau sarcini nerezolvate. Astfel, dispozitivul nu doar că testa cunoștințele, ci și educa studenții.
În scurt timp, mașina a fost lansată în producție de masă. Astăzi, invenția lui Skinner este considerată primul dispozitiv care a reușit să combine rezultatele cercetărilor teoretice în psihologia educațională cu inovațiile tehnologice ale vremii.
Sistemul PLATO, care a existat timp de 40 de ani
Bazându-se pe teoria învățării programate, în 1960, inginerul de 26 de ani (Donald Bitzer), proaspăt absolvent al Universității din Illinois, sistemul computerizat PLATO (Logică Programată pentru Operațiuni de Predare Automatizată).
Terminalele PLATO erau conectate la un mainframe universitar . Ecranul pentru acestea era un televizor obișnuit, iar pe tastatură utilizatorul avea doar 16 taste pentru navigare. Studenții universității puteau studia mai multe cursuri tematice.
Foto: / PD / Клавиатура PLATO4
Prima versiune a PLATO a fost experimentală și avea limitări semnificative: de exemplu, posibilitatea ca două persoane să lucreze simultan cu aceasta a apărut abia în 1961 (în versiunea actualizată PLATO II). Iar în 1969, inginerii au prezentat un limbaj special de programare pentru dezvoltarea nu doar a materialelor didactice, ci și a jocurilor.
PLATO a evoluat, iar în 1970 Universitatea din Illinois a încheiat un acord cu compania Control Data Corporation. Dispozitivul a fost lansat pe piața comercială.
După șase ani, PLATO avea deja 950 de terminale în funcțiune, iar volumul total al cursurilor era de 12.000 de ore de studiu pe diverse discipline universitare.
Astăzi, sistemul nu mai este utilizat — a fost încheiat în 2000. Cu toate acestea, organizația PLATO Learning (acum Edmentum), responsabilă pentru promovarea terminalelor, dezvoltă cursuri educaționale.
„Pot roboții să își învețe copiii noștri”
Odată cu dezvoltarea noilor tehnologii de învățare, în anii '60 a început și critica — mai ales în presa americană populară. Titlurile din ziare și reviste precum „Mașini de învățare: binecuvântare sau blestem?” vorbeau de la sine. skepților se rezumau la trei subiecte.
În primul rând, era lipsa pregătirii metodice și tehnice a profesorilor pe fondul insuficienței resurselor umane în școlile americane. În al doilea rând, costul ridicat al echipamentului și numărul redus de cursuri disponibile. De exemplu, școlile dintr-un district au cheltuit 5000 de dolari (o sumă enormă pentru acea vreme), după care au descoperit că pentru o educație completă le lipsesc materialele.
În al treilea rând, experții erau îngrijorați de posibila dehumanizare a educației. Prea mulți entuziaști vorbeau despre cum, în viitor, profesorii nu vor mai fi necesari.
Dezvoltarea ulterioară a arătat că temerile erau nejustificate: profesorii nu au devenit asistenți tăcuți ai calculatorului, costurile echipamentului și software-ului au scăzut, iar numărul materialelor educaționale a crescut. Dar acest lucru s-a întâmplat abia în anii '80 și '90, când au apărut noi dezvoltări care au eclipsat succesele PLATO.
Despre aceste tehnologii vom vorbi data viitoare.
Despre ce mai scriem pe Хабре:
Sursa: habr.com
