Mācību mašīnas un programmētā mācīšanās: vēsture un pieejas
Iepazīstiet mācību mašīnu un programmētās mācīšanās vēsturi — no Presija un Skinera līdz mūsdienu datorizētai apmācībai. Atklājiet pieejas un ietekmi izglītībā.
Mācību mašīnas radās kā mehāniskas ierīces, kuru mērķis bija pasniegt mācību materiālu un nodrošināt tūlītēju atgriezenisko saiti skolēniem. Šo ierīču izveide un idejas par programmetu mācīšanos deva pamatu daudzām vēlākām izglītības tehnoloģijām.
Vēsture un agrīnās ierīces
Pirmie mēģinājumi automatizēt mācīšanos datējas ar 20. gadsimta sākumu un 1920.–1930. gadiem. Pirmo reizi mācību mašīnas izgudroja Sidnijs L. Presijs. Viņa ierīce ļāva ievadīt jautājumus ar atbilžu variantiem un bija konstruēta tā, ka tā virzījās uz priekšu tikai tad, kad skolēns atbildēja pareizi. Presija eksperimenti parādīja, ka šāda tūlītēja pārbaude un prasība par pareizu atbildi spēj nodrošināt mācību efektu.
Vēlāk Presija ideju attīstīja Normans Kroders (angliski Norman A. Crowder), kurš izstrādāja zarotu (branching) programmēšanu. Crowder sistēmās pēc nepareizas atbildes students tika novirzīts uz papildmateriālu vai korektīvo uzdevumu, līdz bija iespējams atgriezties pie galvenā kursa. Tas ļāva celtnieciskāku pieeju kļūdu labošanai un individuālai pietuvināšanai.
Tāpat būtiska loma bija B. F. Skinneram, kurš balstīja savas mācību mašīnas un programmētas mācīšanas principus uz pastiprinājuma teorijas un operanta kondicionēšanas idejām. Skinnera pieeja uzsvēra mācīšanās sadalīšanu mazos soļos, tūlītēju pozitīvu atgriezenisko saiti un pašpārbaudi, kas uztur motivāciju un nostiprina pareizo reakciju.
Galvenās pieejas programmētā mācībā
- Lineārā programmēšana (bieži saistīta ar Skinnera idejām): materiāls ir sadalīts secīgos, mazos posmos; students pāriet uz nākamo soli pēc pareizas atbildes.
- Zarotā (branching) programmēšana (sarakstīta ar Crowder tipa sistēmām): pēc atbildes sistēma novirza studentu uz piemērotu nākamo vienību — papildu skaidrojumu vai nākamo uzdevumu.
- Programmetas grāmatas un buletiņi: drukātas mācību vienības ar kontroljautājumiem un atgriezenisko saiti, kas ļāva individualizēt mācīšanos pat bez mehāniskas ierīces.
Pielietojumi un ietekme
Idejas par mācību mašīnām un programmētu mācīšanos plaši izmantoja izglītībā un apmācībā: skolās, universitātēs, militārās un uzņēmumu apmācībās. Tās ietekmēja tādas pieejas kā personalizētā mācīšanās (piemēram, Keller Plan/PSI) un vēlāk — datorizētas apmācības sistēmas.
Priekšrocības:
- tūlītēja atgriezeniskā saite;
- individualizēta tempa iespēja;
- efektīva faktu un procedūru apguve;
- skaitļošanas un automatizācijas iespēju izmantošana mācību procesā.
Risinājumi un ierobežojumi:
- programmetas sistēmas labi darbojas, mācot skaidri strukturētus faktus un prasmes, bet mazāk piemērotas kompleksiem problēmu risināšanas un radošas domāšanas attīstībai;
- laba mācību satura izstrāde prasa laiku un pedagogisku prasmi — slikti izstrādāts modulis var būt neefektīvs;
- ir nepieciešama motivācijas pārvaldība, lai izvairītos no mehāniskas „klikšķināšanas” bez izpratnes.
Mūsdienu attīstība
No mehāniskajām ierīcēm ceļš veda uz datorizēto apmācību (Computer-Assisted Instruction, CAI), adaptīvām mācību platformām un intelektuālajām mācību sistēmām (Intelligent Tutoring Systems). Mūsdienu sistēmas izmanto datu analītiku, adaptīvus algoritmus un mašīnmācīšanos, lai pielāgotu saturu individuālām vajadzībām, prognozētu zināšanu līmeni un plānotu atkārtošanu (piemēram, atmiņas nostiprināšanai izmantojamā spaced repetition metode).
Programmetas mācīšanās principi joprojām ir aktuāli un tiek iekļauti mūsdienu e-mācību risinājumos, mobilajās lietotnēs un lielās tiešsaistes kursu platformās (MOOC), kur tie palīdz nodrošināt strukturētu, soli pa solim balstītu mācību pieredzi.
Secinājums
Mācību mašīnas un programmētā mācīšanās ir bijušas nozīmīgs posms izglītības tehnoloģiju attīstībā. No Presija mehāniskiem aparātiem līdz Crowder zarotajiem risinājumiem un Skinnera uzstādītajam pastiprinājumam — šīs idejas turpina ietekmēt, kā mācības tiek organizētas mūsdienu digitālajā vidē. Galvenā mācība ir tā, ka labi strukturēta, ātri atgriezenisku un adaptīva mācību pieredze var būt ļoti efektīva, taču tai jābūt saplūstai ar pedagoģisku kvalitāti un uzdevumu dažādību, lai attīstītu arī augstākā līmeņa domāšanu.
Skinnera mācību mašīna - mehāniska ierīce, ar ko kontrolēt skolēnu progresu programmētās mācībās.
Citāti
- Edvards L. Torndaiks 1912. gadā: "Ja ar mehāniskās izdomas brīnumu grāmatu varētu sakārtot tā, ka tikai tas, kurš ir izdarījis pirmajā lappusē norādīto, redzētu otro lappusi un tā tālāk, tad daudz ko no tā, kas tagad prasa personisku instruktāžu, varētu pārvaldīt ar drukas palīdzību."
- Pressey 1932. gadā: "Izglītība bija vienīgā nozīmīgākā darbība šajā valstī, kas līdz šim nav sistemātiski pielietojusi izdomu tās problēmu risināšanā". (p. 668). Viņš uzskatīja, ka viņa izstrādātā iekārta izraisīs "industriālu revolūciju izglītībā" (672. lpp.).
Jautājumi un atbildes
J: Kas izgudroja mācību mašīnu?
A: Mācību mašīnu izgudroja Sidnijs L. Presijs.
J: Kādus jautājumus sākotnējā mācību mašīna pārvaldīja?
A: Sākotnējā mācību mašīna ievadīja jautājumus ar atbilžu variantiem.
J: Kas notika, kad mašīna tika iestatīta tā, ka tā turpināja darboties tikai tad, kad skolēns uzdeva pareizo atbildi?
A.: Kad mašīna tika iestatīta tā, ka tā turpināja darboties tikai tad, kad skolēns atbildēja pareizi, testi parādīja, ka mācības ir notikušas.
J: Kas tālāk attīstīja Presija ideju?
A: Normans Kroders (Norman Crowder) attīstīja Presija ideju daudz tālāk.
J: Kas bija atbildīgs par cita veida mašīnu, kurā tika izmantotas viņa idejas par to, kā mācīšanās būtu jāvirza ar pozitīvu pastiprinājumu?
A: B. F. Skiners bija atbildīgs par cita veida mašīnu, kurā tika izmantotas viņa idejas par to, kā mācīšanās būtu jāvirza ar pozitīvu pastiprinājumu.
Vai saskaņā ar tekstu abas mācīšanas metodes darbojās labi?
A: Jā, saskaņā ar tekstu abas metodes darbojās labi.
Jautājums: Kas vēlāk bija mācību mašīnu un programmētas mācīšanās ideju pamatā?
A.: Mācību mašīnu un programmētās mācīšanās idejas bija pamats vēlākajām idejām, piemēram, atvērtai mācīšanai un datorizētai apmācībai.
Meklēt