História vzdelávacieho softvéru: vývoj osobných počítačov a virtuálnych učiteľov

Predchádzajúca časť nášho príbehu ukončený na prelome 80. a 90. rokov. V tom čase učitelia trochu vychladli na počítače. Verilo sa, že ich skutočne potrebujú iba programátori. Tento názor bol do značnej miery spôsobený tým, že vtedajšie osobné počítače neboli dostatočne dostupné z hľadiska používateľskej skúsenosti a učitelia nemali vždy dostatok zručností na ich prispôsobenie a uplatnenie vo vzdelávacom procese.

Keď sa naplno ukázal potenciál počítačov a stali sa prehľadnejšími, pohodlnejšími a atraktívnejšími pre bežných ľudí, situácia sa začala meniť, a to aj v oblasti vzdelávacieho softvéru.

História vzdelávacieho softvéru: vývoj osobných počítačov a virtuálnych učiteľov
pohľad: Federica Galliová /unsplash.com

Použiteľnosť "železa".

Išlo o prvý model Apple s periférnou zbernicou SCSI (Small Computer Systems Interface, vyslovované „skazi“), vďaka ktorej bolo možné k počítaču pripojiť rôzne zariadenia: od pevných diskov a jednotiek až po skenery a tlačiarne. Takéto porty možno vidieť na všetkých počítačoch Apple až po iMac, ktorý bol vydaný v roku 1998.

Myšlienka rozšírenia používateľskej skúsenosti bola kľúčom k počítaču Macintosh Plus. Potom spoločnosť ponúkla zľavy vzdelávacím inštitúciám na špeciálnom modeli - Macintosh Plus Ed a Steve Jobs aktívne dodával vybavenie školám a univerzitám a súčasne - lobovali daňové výhody pre IT spoločnosti, ktoré sa do takýchto projektov zapájajú.

Rok po Macintoshi Plus vydal Apple svoj prvý počítač s plnofarebným displejom, Macintosh II. Inžinieri Michael Dhuey a Brian Berkeley začali pracovať na tomto modeli tajne pred Jobsom. Bol kategoricky proti farebným Macintoshom, nechcel stratiť eleganciu monochromatického obrazu. Projekt preto získal plnú podporu až zmenou vo vedení spoločnosti a otriasol celým PC trhom.

Zaujal nielen svojou 13-palcovou farebnou obrazovkou a podporou 16,7 milióna farieb, ale aj modulárnou architektúrou, vylepšeným rozhraním SCSI a novou zbernicou NuBus, ktorá umožnila zmeniť zostavu hardvérových komponentov (mimochodom, Steve bol aj proti tomuto bodu).

História vzdelávacieho softvéru: vývoj osobných počítačov a virtuálnych učiteľov
pohľad: Ransu /PD

Napriek cenovke niekoľko tisíc dolárov sa počítače každým rokom približovali spotrebiteľom, aspoň na úrovni funkcií a schopností. Zostávalo už len vytvoriť programy, ktoré by fungovali na celom tomto veľkolepom hardvéri.

Virtuálni učitelia

Nové počítače rozpútali diskusie o problémoch vo vzdelávacom systéme ako celku. Niektorí hovorili o nemožnosti dostať sa ku každému študentovi v preplnenej triede. Iní vypočítali, koľko času trvalo vykonanie a kontrola testov. Ďalší kritizovali učebnice a príručky, ktorých aktualizácia stála pekný cent a trvala roky.

Na druhej strane „elektronický učiteľ“ by mohol naraz pracovať s tisíckami študentov a každému z nich by sa dostalo 100 % jeho pozornosti. Testy mohli byť generované automaticky a tréningový program by sa dal aktualizovať stlačením tlačidla. Nehovoriac o tom, že takto by bolo možné prezentovať materiál bez subjektívnych hodnotení a doplnkov, vždy v takej forme a objeme, aký schválila odborná obec.

História vzdelávacieho softvéru: vývoj osobných počítačov a virtuálnych učiteľov
pohľad: Jared Craig /unsplash.com

Začiatkom 90. rokov bol študentom ponúknutý vzdelávací softvér novej generácie - začali študovať algebru s Kognitívny učiteľ algebry и Praktický učiteľ algebry (PAT), a fyzika - s DIAGNOSTIKA. Tento softvér poskytoval možnosti nielen na hodnotenie vedomostí, ale aj pomoc pri osvojovaní učiva z učiva. Prispôsobenie takýchto produktov vzdelávacím procesom však nebolo také jednoduché - nový softvér sa líšil od svojich predchodcov a vyžadoval si iné vyučovacie metódy - vývojári chceli, aby školáci materiál nenapchávali, ale aby mu rozumeli.

„Všetci stredoškoláci používajú matematiku v každodennom živote, ale len málokto spája svoje skúsenosti so „školskou“ matematikou,“ uviedli tvorcovia PAT. „V našich [virtuálnych] triedach pracujú na miniprojektoch, napríklad porovnávajú tempo rastu lesov v rôznych obdobiach. Táto úloha ich núti robiť predpovede na základe existujúcich údajov, učí ich analyzovať vzťahy medzi množinami a opísať všetky javy v jazyku matematiky.“

Tvorcovia softvéru sa odvolávali na návrhy Národnej rady učiteľov matematiky, ktorá v roku 1989 odporúčala netýrať študentov hypotetickými problémami, ale formovať praktický prístup k štúdiu predmetu. Tradicionalisti vo vzdelávaní kritizovali takéto inovácie, ale do roku 1995 porovnávacie štúdie preukázali účinnosť integrácie praktických úloh - triedy s novým softvérom zvýšili výkon študentov pri záverečnom testovaní o 15%.

Ale hlavný problém nesúvisel s tým, čo učiť, ale s tým, ako programátori zo začiatku 90. rokov dokázali nadviazať dialóg medzi elektronickými učiteľmi a ich študentmi?

Ľudský rozhovor

To sa stalo možným, keď akademici doslova rozobrali mechaniku ľudského dialógu na ozubené kolesá. Vo svojich dielach vývojári spomínajú Jim Minstrel (Jim Minstrell), ktorý formoval aspektovú metódu výučby, úspechy v oblasti kognitívnej psychológie a psychológie učenia. Tieto zistenia im umožnili navrhnúť systémy, ktoré desaťročia pred inteligentnými chatbotmi mohli podporovať „konverzáciu“ – poskytovať spätnú väzbu ako súčasť procesu učenia.

Tak, v popis Elektronický učiteľ fyziky AutoTutor hovorí, že dokáže „poskytnúť pozitívnu, negatívnu a neutrálnu spätnú väzbu, posunúť študenta k úplnejšej odpovedi, pomôcť mu spomenúť si na správne slovo, poskytnúť rady a doplnky, opraviť, odpovedať na otázky a zhrnúť tému“.

„AutoTutor ponúka sériu otázok, na ktoré sa dá odpovedať v piatich až siedmich frázach,“ uviedli tvorcovia jedného zo systémov na výučbu fyziky. — Používatelia najprv reagujú jedným slovom alebo niekoľkými vetami. Program pomáha študentovi odhaliť odpoveď, prispôsobenie problému. Výsledkom je, že na jednu otázku pripadá 50 – 200 riadkov dialógu.“

História vzdelávacieho softvéru: vývoj osobných počítačov a virtuálnych učiteľov
pohľad: 1AmFcS /unsplash.com

Vývojári vzdelávacích riešení im neposkytli len vedomosti zo školského materiálu – ako „skutoční“ učitelia, tieto systémy zhruba reprezentovali úroveň vedomostí študentov. „Pochopili“, keď používateľ premýšľal nesprávnym smerom alebo bol jeden krok od správnej odpovede.

„Učitelia vedia, ako zvoliť správne tempo pre svoje publikum a nájsť správne vysvetlenie, ak vidia, že poslucháči sa dostali do slepej uličky,“ писали Vývojári DIAGNOSER. „Práve táto schopnosť je základom metódy aspektov Minstrel (fazetové inštrukcie). Predpokladá sa, že odpovede študentov sú založené na ich hlbokom pochopení konkrétneho predmetu. Učiteľ musí vyvolať správnu myšlienku alebo odstrániť nesprávnu protiargumentmi alebo demonštráciou rozporov.“

Mnohé z týchto programov (DIAGNOSER, Atlas, AutoTutor) stále fungujú, prešli niekoľkými generáciami vývoja. Iné sa znovuzrodili pod novými menami – napríklad z PAT celku séria vzdelávacie produkty pre stredné a vysoké školy, vysoké školy a vysoké školy. Vynára sa otázka: prečo tieto skvelé riešenia ešte nenahradili učiteľov?

Hlavným dôvodom sú samozrejme peniaze a náročnosť dlhodobého plánovania z hľadiska integrácie takéhoto softvéru do vzdelávacieho procesu (s prihliadnutím na životný cyklus samotných programov). Elektronizovaní učitelia a učitelia preto dnes zostávajú mimoriadne zaujímavým doplnkom, ktorým sa môžu pochváliť jednotlivé školy a univerzity. Na druhej strane, vývoj z konca 90. rokov a začiatku 2000. storočia nemohol jednoducho zmiznúť. S takouto technologickou základňou a perspektívami, ktoré otvoril internet, mohli vzdelávacie systémy len rásť.

V nasledujúcich rokoch školské učebne prišli o steny a školáci a študenti sa (takmer) zbavili nudných prednášok. Ako k tomu došlo, vám prezradíme v novom habratopikovi.

Na Habré máme:

Zdroj: hab.com

Pridať komentár