Učni stroji: definicija, razvoj in vpliv na programirano učenje
Spoznajte učne stroje: definicija, razvoj, Pressey, Skinner in njihov vpliv na programirano učenje ter sodobno računalniško podprto izobraževanje.
Definicija
Učni stroji so naprave ali sistemi, zasnovani za prenašanje učnega gradiva, preverjanje znanja in usmerjanje učencev skozi serijo nalog ali vprašanj. Temeljna ideja je, da stroj ali program nadzoruje ritem in zaporedje učenja, zagotavlja takojšnje povratne informacije in omogoča samostojno napredovanje. Učni stroji so bili sprva fizične, mehanske naprave, kasneje pa so se razvili v elektronske in računalniške sisteme.
Zgodovina in razvoj
Prvi praktični korak je naredil Sidney L. Pressey, ki je v 1920-ih razvil napravo za avtomatsko preverjanje odgovorov. Njegov stroj je sprva ponujal vprašanja z več možnimi odgovori in je le napredoval, ko je učenec izbral pravilen odgovor. Presseyjevi poskusi so pokazali, da takšna naprava lahko povzroči dejanski napredek v učenju, če je ustrezno zasnovana.
V 1950-ih in 1960-ih so ideje dodatno razvili drugi raziskovalci. Norman Crowder je razvil veječe (branched) programe, kjer so bile poti učenja prilagojene glede na odgovore učenca, kar je omogočilo bolj individualizirano obravnavo težav. B. F. Skinner pa je predlagal drugačno različico stroja, temelječo na načelih operantnega pogojevanja — uporabil je zamisli o usmerjanju učenja z pozitivno okrepitvijo, poudaril razbijanje snovi na majhne enote, takojšnjo povratno informacijo in samostojno napredovanje učenca.
Obstajajo obsežne izkušnje in raziskave, ki kažejo, da so tako Crowderjeve kot Skinnerjeve metode učinkovite, prav tako pa so se pojavljale tudi druge oblike programiranega učenja, na primer učbeniki z vgrajenimi vprašanji in nalogami. Te zgodnje zamisli so bile temelj za poznejši razvoj odprtega učenja, računalniško podprtega poučevanja, sistemov za upravljanje učenja in inteligentnih učnih okolij.
Ključni principi programiranega učenja
- Razčlenjevanje snovi — učno gradivo je razdeljeno na majhne, obvladljive korake ali okvirje.
- Takojšnja povratna informacija — učenci prejmejo hitro potrditev pravilnosti ali napake, kar pospešuje popravke in utrjevanje znanja.
- Samostojno napredovanje — učenec napreduje s svojim tempom; stroj ali program nadzoruje, kdaj se lahko nadaljuje.
- Prilagajanje poti — s temi načeli so povezane tudi veječe strukture, kjer napačni odgovori usmerijo učenca na dodatne razlage ali vaje.
- Okrepitev — uporaba pozitivne povratne informacije ali nagrad za spodbujanje pravilnih odzivov.
Vpliv na sodobno izobraževanje
Učni stroji so postavili temelje za številne današnje tehnologije v izobraževanju. Med pomembnejšimi so:
- računalniško podprto poučevanje (CAI) in e-učenje,
- inteligentni učni sistemi (ITS) in prilagodljivi učni sistemi, ki dinamično prilagajajo vsebino glede na napredek učenca,
- sistemi za kviziranje in formativno ocenjevanje z neposredno povratno informacijo,
- mikroučenje in aplikacije za samostojno učenje z moduliranim napredovanjem in gamifikacijo.
Temeljne pedagoške ideje – npr. pomen takojšnje povratne informacije, samostojnega ritma učenja in razdelitve snovi – ostajajo aktualne tudi v sodobnih metodah učenja in pri oblikovanju vsebin v LMS (learning management systems) in MOOCih.
Prednosti in omejitve
Prednosti: učni stroji in programirano učenje omogočajo konsistentno dostavo vsebine, takojšnjo povratno informacijo, individualizacijo učenja in učinkovito vadbo osnovnih znanj. So skalabilni in pogosto stroškovno učinkoviti pri velikih skupinah učencev.
Omejitve: tovrstni pristopi so lahko manj primerni za razvijanje kompleksnih kognitivnih sposobnosti, kritičnega mišljenja in socialnih veščin, kjer je pomemben dialog z učiteljem ali sodelavci. Kakovost učenja močno zavisi od dobre oblikovne zasnove vsebine in vprašanj; slab dizajn vodi v površinsko učenje ali spominjanje brez razumevanja.
Zaključek
Učni stroji so zgodovinsko pomemben mejnik v razvoju didaktičnih tehnologij. Njihove temeljne ideje so še vedno prisotne v sodobnih metodah in orodjih učenja, čeprav so se fizične naprave nadomestile z računalniškimi sistemi, ki omogočajo večjo prilagodljivost, analitiko učenja in bolj sofisticirane oblike interakcije. Razumevanje zgodovine in principov učnih strojev pomaga pri bolj premišljenem uvajanju tehnologije v izobraževalne prakse danes.
Skinnerjev učni stroj, mehanska naprava za nadzor napredka učencev pri programiranem pouku
Citati
- Edward L. Thorndike leta 1912: "Če bi lahko knjigo po čudežu mehanske iznajdljivosti uredili tako, da bi šele tisti, ki bi naredil, kar je bilo navedeno na prvi strani, videl drugo stran in tako naprej, bi lahko veliko stvari, ki zdaj zahtevajo osebno poučevanje, uredili s tiskom".
- Pressey leta 1932: "Izobraževanje je bila edina pomembna dejavnost v tej državi, ki doslej ni sistematično uporabljala iznajdljivosti pri reševanju svojih problemov". (p. 668). Menil je, da bo stroj, ki ga je razvil, povzročil "industrijsko revolucijo v izobraževanju" (str. 672).
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je izumil učni stroj?
O: Sidney L. Pressey je izumil učni stroj.
V: Kakšne vrste vprašanj je dajal prvotni učni stroj?
O: Prvotni učni stroj je ponujal vprašanja z več možnimi odgovori.
V: Kaj se je zgodilo, ko je bil stroj nastavljen tako, da se je premaknil naprej le, ko je učenec dobil pravilen odgovor?
O: Ko je bil stroj nastavljen tako, da se je premaknil naprej le, ko je učenec dobil pravilen odgovor, so testi pokazali, da je prišlo do učenja.
V: Kdo je še naprej razvijal Presseyjevo zamisel?
O: Norman Crowder je Presseyjevo zamisel razvil še veliko dlje.
V: Kdo je bil odgovoren za drugačno vrsto stroja, ki je uporabljal njegove zamisli o tem, kako je treba usmerjati učenje s pozitivno okrepitvijo?
O: B. F. Skinner je bil odgovoren za drugačno vrsto stroja, ki je uporabljal njegove zamisli o tem, kako bi bilo treba učenje usmerjati s pozitivno okrepitvijo.
V: Ali sta obe metodi učne naprave glede na besedilo dobro delovali?
O: Da, v skladu z besedilom sta obe metodi dobro delovali.
V: Na čem so temeljile zamisli o učnih strojih in programiranem učenju pozneje?
O: Zamisli o učnih strojih in programiranem učenju so bile podlaga za kasnejše zamisli, kot sta odprto učenje in računalniško podprto poučevanje.
Iskati