Kompletny przewodnik dla specjalistów ds. nauczania

Donald Clark

Kogan Page, 2023

Ludzie zazwyczaj badają technologię z naukowego punktu widzenia. Teraz nadszedł czas, aby poszerzyć zakres badań nad technologią, mówi Donald Clark, traktując ją jako dyscyplinę, taką jak psychologia czy socjologia. Clark śledzi, w jaki sposób innowacje w technologii uczenia się dramatycznie ukształtowały i wpłynęły na trajektorię ewolucji człowieka. Zabiera czytelników w podróż obejmującą tysiąclecia, zaczynając od prehistorycznych malowideł jaskiniowych, a kończąc na możliwościach metaverse. Odkryj, jak ludzka ciekawość napędza technologie edukacyjne, zakłócając instytucje edukacyjne, sale lekcyjne i codzienne życie.

Artykuł przetłumaczony algorytmicznie z języka angielskiego (przepraszamy za niedoskonałości) jako materiał na nasze wyjazdy integracyjne.

Korzyści

• Nadszedł czas, aby ponownie przemyśleć badania nad technologią, badając jej wpływ na historię i kulturę ludzkości.
• Innowacje technologiczne kształtują ludzką ewolucję i ścieżki uczenia się.
• Ekrany tworzą dynamiczne możliwości dla czytelników, których brakuje na drukowanej stronie.
• Instytucje edukacyjne od dawna niechętnie korzystają z technologii edukacyjnych.
• Platformy umożliwiają organizacjom personalizację uczenia się za pomocą sztucznej inteligencji i danych.
• Tworzenie treści zmienia się, ponieważ przechodzi transformację opartą na technologii.
• Sztuczna inteligencja jest napędzana ludzką ciekawością i może radykalnie zmienić proces uczenia się.
• Metawersja może stworzyć nowy, wciągający świat nauki.

Podsumowanie

• Nadszedł czas, aby ponownie przemyśleć badanie technologii, badając jej wpływ na ludzką historię i kulturę.
• W najszerszym znaczeniu technologia odnosi się do czegoś „znalezionego lub stworzonego”, oddzielonego od ludzkiego ciała, używanego z myślą o celach poznawczych i zdolnego do zmiany stanu obiektów, organizmów, a nawet nas samych. Badanie technologii jest ważne, ponieważ jest ona ucieleśnieniem kulturowych osiągnięć ludzkości i może potencjalnie zwiększyć ludzkie możliwości na poziomie psychologicznym i fizycznym. Naukowcy zajmujący się technologią powinni dążyć do zidentyfikowania „praw” technologii zakorzenionych we wzorcach, które pojawiają się w sposobie, w jaki ludzkość wykorzystuje, wprowadza innowacje, rozwija i postrzega technologię.

• „Technologia uczenia się nie jest „czarną skrzynką”, czymś oddzielonym od nas, ale głęboko ukształtowała naszą ewolucję, postęp i kulturę – będzie kształtować naszą przyszłość jeszcze bardziej, ponieważ coraz bardziej polegamy na byciu mądrzejszymi, aby przetrwać”.
• Szczególną uwagę należy zwrócić na technologię wykorzystywaną do uczenia się i nauczania. Ludzkość korzystała z technologii uczenia się, takich jak malowidła jaskiniowe, od czasów prehistorycznych. Rozwój pisma w Mezopotamii i Egipcie był wczesnym technologicznym kamieniem milowym, umożliwiającym ludzkie uczenie się. Technologia uczenia się ma te 10 cech wspólnych:

• Ma znaczenie kulturowe.
• Wywołuje wykładniczy wzrost.
• Jest skalowalna.
• Wynika z połączenia wielu technologii (na przykład prasa drukarska była połączeniem metalowych liter, oprawy, atramentu, papieru i prasy).
• Zmierza w kierunku przestarzałości w miarę pojawiania się nowych technologii.
• Ma weryfikowalność (na przykład ludzie mylą ją z prawdziwym życiem).
• Rozszerza możliwości poznawcze.
• Kształtuje sposób, w jaki ludzie postrzegają świat.
• Przesuwa społeczeństwo w kierunku asynchronicznego, opartego na technologii uczenia się.
• Może mieć pozytywny i negatywny wpływ na ludzkość (na przykład drukowanie książek wymaga wycinki drzew).
• Innowacje technologiczne kształtują ludzką ewolucję i ścieżki uczenia się.
• We francuskiej jaskini Chauvet na ścianach można znaleźć niebezpieczne drapieżniki, takie jak pantery i hieny, których dorośli używali do uczenia dzieci polowania. Sztuka jaskiniowa pokazuje rolę symulowanej rzeczywistości w procesie uczenia się ludzkości. Dzieci potrzebowały pewnego stopnia realizmu graficznego, aby przetwarzać doświadczenia edukacyjne jako prawdziwe, co czyni te jaskinie przykładami prehistorycznych „symulatorów technologii uczenia się”. Dziś smartfon ma coś wspólnego z prehistoryczną sztuką jaskiniową – oba służą jako artefakty historii „homo technus” („człowieka technologicznego”), jednocześnie ucieleśniając apetyt ludzkości na komunikację, przetrwanie, dominację i inteligencję.

• „Bez zrozumienia ewolucji i prehistorycznych technologii uczenia się, nie możemy zrozumieć nauczania i uczenia się”.
• Psycholog James Baldwin zaproponował „efekt Baldwina”, wyjaśniając, że wyuczone zachowania mogą stać się instynktowne poprzez transmisję genetyczną. Ewolucyjna podróż ludzkości jest kształtowana nie tylko przez genetykę i środowisko – jak wskazuje Baldwin, wyuczone zachowania (na przykład produkcja narzędzi) również wpływają na ewolucję człowieka. Psycholog ewolucyjny David Geary odnosi się do uczenia się, które przychodzi ludziom naturalnie, takiego jak nauka pierwszych słów i rozpoznawanie twarzy, jako „uczenia się pierwotnego”. Te formy uczenia się są częścią dziedzictwa ewolucyjnego, ponieważ ludzie ewoluowali, aby nauczyć się tych umiejętności, a zatem nie muszą się ich aktywnie uczyć. Natomiast „uczenie się wtórne” – mniej wrodzone umiejętności uczenia się, takie jak pisanie – wymaga bardziej aktywnego wysiłku.

• Ekrany tworzą dynamiczne możliwości dla czytelników, których brakuje na drukowanej stronie.
• Pomyśl o pisaniu jako o „wielkim wybuchu technologii uczenia się”, ponieważ pojawienie się pisma napędzało transmisję kulturową i uczenie się, jednocześnie umożliwiając ludziom przekroczenie zawodności ich pamięci. Podczas gdy technologie umożliwiające pisanie ewoluowały (na przykład od maszyny do pisania do smartfona), podobnie jak medium używane przez ludzi do przekazywania słów. W miarę jak ludzkość przenosiła się z tabliczek na ekrany, ewoluowały również sposoby, w jakie ludzie angażują się w pisanie i postrzegają je, ponieważ można teraz łatwiej pobierać, przechowywać, wyszukiwać, zmieniać i udostępniać teksty pisane za pośrednictwem Internetu.

• „Jako fizyczna manifestacja języka, pismo ma nieocenione znaczenie jako technologia uczenia się, umożliwiając zdobywanie, pielęgnowanie i przenoszenie kapitału kulturowego w przyszłość”.
• Ekran sprawił, że pisanie stało się bardziej dynamiczne, uwalniając je od wcześniej ustalonych wymiarów drukowanej strony, jednocześnie umożliwiając ludziom łatwiejsze dzielenie się opiniami, hiperłącza i wykorzystywanie narzędzi takich jak przewidywanie tekstu, wykorzystując technologię do kształtowania struktury i stylu pisania. Ekrany ulepszają sprzęt fizycznych książek, tworząc nowe możliwości uczenia się. W przeszłości ludzie mogli łatwiej „zamknąć wiedzę” w szkołach i bibliotekach, podczas gdy dziś treści są bardziej dostępne, ponieważ uczniowie mogą coraz częściej uzyskiwać do nich dostęp za pośrednictwem Internetu i przeglądać je na ekranie. Podczas gdy miłośnicy książek mogą opłakiwać „śmierć” drukowanej książki, byłoby niedbalstwem nie zauważyć potencjału jej elektronicznego zamiennika.

• Instytucje edukacyjne od dawna niechętnie przyjmują technologie edukacyjne.
• W środowisku akademickim i edukacyjnym od dawna istnieje kulturowa inercja związana z wdrażaniem technologii edukacyjnych. W 1954 roku B.F. Skinner stworzył GLIDER, maszynę dydaktyczną – drewnianą skrzynkę z obracającymi się pytaniami na papierowych dyskach. Późniejsze modele Skinnera pozwalały dzieciom pisać odpowiedzi na rolce papieru, zachęcając maszynę do rejestrowania ich odpowiedzi przed przedstawieniem im poprawnych. Skinner był zainspirowany psychologicznymi teoriami pozytywnego wzmocnienia i postrzegał GLIDER jako lepszą alternatywę dla testów wielokrotnego wyboru, które mogły dezorientować dzieci poprzez włączanie błędnych odpowiedzi. Jednak jego urządzenia nie sprzedawały się – nauczyciele woleli trzymać się starych metod, takich jak tablice kredowe i pisanie.

• „Zaczynamy obserwować walkę między technologią uczenia się a instytucjonalną inercją”.
• Postęp pedagogiczny i przyjęcie Internetu oraz osobistych urządzeń komputerowych w klasach były wyraźnie powolne, ponieważ wielu nauczycieli nadal preferuje starsze metody. Jednak w miarę jak technologia nauczania powoli wkracza do sal lekcyjnych, „popycha wahadło w kierunku modeli bardziej skoncentrowanych na uczniu”. Ponieważ większość uczniów ma dziś natychmiastowy dostęp do Internetu, ich krajobraz uczenia się staje się coraz bardziej nieformalny; mogą uczyć się w sposób ciągły poza klasą, korzystając z platform takich jak YouTube i Wikipedia.

• Platformy umożliwiają organizacjom personalizację uczenia się za pomocą sztucznej inteligencji i danych.
• Ewolucja platform, w tym wirtualnych środowisk edukacyjnych (VLE) i systemów zarządzania nauczaniem (LMS), nadaje technologii uczenia się moc i dynamikę poprzez skalowanie doświadczeń edukacyjnych przy użyciu mega-platformy internetowej. Wraz ze wzrostem dostępnej przepustowości i rozwojem inteligentniejszego oprogramowania, platformy edukacyjne łączą treści i usługi z miliardami uczniów na całym świecie. Wraz z pojawieniem się „inteligentnych adaptacyjnych platform edukacyjnych”, uczniowie mogą teraz uzyskać dostęp do unikalnych doświadczeń edukacyjnych, które różnią się w zależności od indywidualnych wyników i danych osobowych. Platformy adaptacyjne, takie jak Duolingo i CogBooks, wykorzystują moc sztucznej inteligencji i dużych zbiorów danych do łączenia treści w strukturę, która dostarcza je uczniom wtedy, gdy są na to gotowi. Wraz z pojawieniem się inteligentnych platform, organizacje zyskają większą kontrolę nad tym, jak najlepiej dopasować uczniów i naukę do potrzeb organizacyjnych.

• „Organizacje prawie zawsze mają ekosystemy technologii do nauki, ale potrzebują również rozwiązań obejmujących całe przedsiębiorstwo, które zapewniają kontrolę i spójność – a to zapewniają inteligentne platformy”.
• Ludzkość od dawna radzi sobie z napięciem między „horyzontalnymi” i „wertykalnymi” metodami uczenia się, które Neal Ferguson opisuje w The Square and the Tower w 2019 roku. Poziome ścieżki uczenia się to te, które odbywają się w sposób nieformalny, podczas gdy pionowe ścieżki uczenia się to te, które odbywają się w sposób odgórnie sformalizowany, a jednostki otrzymują edukację za pośrednictwem instytucji edukacyjnych i działów szkoleniowych. Ewolucja platform odzwierciedla to napięcie i obecną tendencję do pionowego uczenia się: Platformy takie jak masowe otwarte kursy online (MOOC), LMS i platformy adaptacyjne umożliwiają pionowe, wieżowe podejście do nauki, ponieważ nauczyciele mogą kontrolować i zarządzać strukturą i spójnością edukacji uczniów. Modele platform doświadczeń edukacyjnych (LXP) obejmują bardziej elastyczne podejście do uczenia się, ale nadal mają pewne aspekty pionowego uczenia się.

• Tworzenie treści zmienia się, ponieważ przechodzi transformację opartą na technologii.
• Myśl o treściach jako o „środku do celu” – powinny one wpływać na stan poznawczy uczącego się, napędzając postęp społeczny i uczenie się. Ludzie polegali na treściach, aby wypełnić lukę między uczeniem się a nauczaniem, a starożytni uczniowie od tysiącleci angażowali się w treści za pośrednictwem zwojów papirusu. Obecnie treści występują w różnych formach, które można skategoryzować według funkcji i typów mediów, takich jak wideo, animacja, dźwięk, tekst, symulacje, rzeczywistość rozszerzona i grywalizacja. Treści edukacyjne szybko się zmieniają wraz ze wzrostem różnorodności i zakresu treści online. Inteligentne treści na nowo definiują dzisiejsze treści, ponieważ organizacje nie muszą już przechowywać treści w repozytoriach przy użyciu pamięci masowej LMS i mogą zamiast tego wykorzystać bardziej dynamiczne podejście, pobierając treści – przy użyciu inteligentnego oprogramowania lub sztucznej inteligencji – z wielu źródeł w celu wykorzystania w strategii treści.

• „Treść jest przechwytywanym i przekazywanym motorem historii i postępu”.
• Nowe formy treści wywołują napięcia dotyczące wartości różnych mediów edukacyjnych: Niektórzy uczniowie mogą uważać, że książki są bardziej wartościowe niż bardziej współczesne formy treści, takie jak posty w mediach społecznościowych, podczas gdy inni mogą spędzać więcej czasu na korzystaniu z mediów społecznościowych niż na czytaniu książek. W rankingu wiarygodności treści pojawiają się nowe hierarchie. Na przykład, badanie przeprowadzone w 2005 roku w Nature wykazało, że istnieje niewielka różnica między Wikipedią a Encyklopedią Britannica. Sztuczna inteligencja zmienia obecnie charakter treści, ponieważ jej zastosowania rozszerzają się na tworzenie, podsumowywanie i kuratorowanie treści.

• Sztuczna inteligencja jest napędzana ludzką ciekawością i ma potencjał, by radykalnie zmienić proces uczenia się.
• Sztuczna inteligencja jest obecnie najważniejszą nową technologią i ma nieodwracalny wpływ. Jest już wszechobecna w codziennych kontekstach, takich jak miejsce pracy, smartfony i samochody. Pod wieloma względami sztuczna inteligencja wydaje się niewidoczna, ale zmieni to, czego, dlaczego, jak i kiedy ludzie się uczą, a także będzie miała dramatyczny wpływ na przyszłość pracy. Sztuczna inteligencja ma swoje korzenie w 300 r. p.n.e., kiedy to grecki matematyk Euklides po raz pierwszy zapisał algorytm w swoim traktacie matematycznym Elements, rejestrując metodę szybkiego identyfikowania największego wspólnego dzielnika dwóch liczb całkowitych. Wiele z dzisiejszych technik sztucznej inteligencji wywodzi się z metod statystycznych, postępów w zarządzaniu danymi, badań akademickich (w obszarach takich jak uczenie ze wzmocnieniem) i nieakademickich postępów w uczeniu maszynowym (na przykład tych z OpenAI i Bell Labs).

• „Można powiedzieć, że sztuczna inteligencja jest szczytem naszych osiągnięć technologicznych, odgrywając zdumiewającą rolę w niemal każdym obszarze ludzkich działań”.
• Błędem byłoby postrzeganie sztucznej inteligencji jako pojedynczej rzeczy: jest to połączenie wielu rzeczy, w tym symbolicznej sztucznej inteligencji i zaawansowanych „transformatorów”, rodzaju przetwarzania języka naturalnego (NLP), które trenuje modele przy użyciu ogromnych repozytoriów danych tekstowych. Rosnące rozpowszechnienie sztucznej inteligencji w środowiskach uczenia się koreluje z potrzebą wzmocnienia autonomicznych osób uczących się z umiejętnościami cyfrowymi, jednocześnie przekształcając miejsca pracy w kultury uczenia się poprzez osadzenie uczenia się w przepływach pracy. W przyszłości „neurotechnologia” – powstająca technologia, która wykorzystuje sztuczną inteligencję do przyspieszenia uczenia się za pomocą immersyjnej i nieimmersyjnej technologii opartej na mózgu – może znacząco zmienić możliwości i wyniki uczenia się, w sposób, którego ludzkość nie jest jeszcze w stanie w pełni przewidzieć.

• Metawersja może stworzyć nowy, wciągający świat nauki.
• Pewnego dnia ludzkość może być świadkiem stworzenia metawersji. Ta całkowicie nowa technologia mogłaby funkcjonować jako „otwarty świat z niewyobrażalnymi możliwościami”, które trudno w pełni skonceptualizować lub przewidzieć, zanim zaistnieją. Deweloper oprogramowania Tony Parisi, twórca VRML (pierwszego internetowego języka programowania 3D), twierdzi, że metaverse może zapewnić dostępne, niezależne od sprzętu, otwarte i sieciowe doświadczenie. Prawdopodobnie metawersja będzie obejmować symulacje 3D i doświadczenia szkoleniowe, które mogą być w pełni immersyjne, rozszerzone lub mieszane. Doświadczenia edukacyjne w rzeczywistości wirtualnej w metaverse mogą nawet pozwolić uczącym się poczuć „przedmioty” tak, jakby były prawdziwe, wykorzystując efekt haptyczny, używając technologii rękawic i kontrolerów – technologii, która może potencjalnie pomóc osobom uczącym się wielu rzeczy, takich jak wykonywanie operacji skalpelem lub posługiwanie się sprzętem sportowym.

• „Nauka, przede wszystkim, przyniesie korzyści wszystkim tym, którzy mają wyobraźnię, aby zobaczyć, że jej celem jest zmiana umysłów. Zmieniamy umysły, przenosząc je w inne miejsce. Tym miejscem może być metawersja”.
• Uczenie się i szkolenie w metaverse będzie skuteczne, jeśli immersyjne doświadczenie będzie odzwierciedlać prawdziwe życie, ale technologie metaverse nie są jeszcze wystarczająco zaawansowane, aby stworzyć przekonujący, funkcjonalny drugi świat. Aby doświadczenia edukacyjne w metaverse działały najbardziej efektywnie, użytkownicy powinni być w stanie doświadczyć „przepływu”, w którym zapominają, że znajdują się w symulowanym świecie i postrzegają awatary innych jako mające poczucie rzeczywistej obecności. Jeśli zostanie to zaktualizowane, uczący się mogliby zdobywać umiejętności miękkie w metawersji, korzystając z awatarów opartych na sztucznej inteligencji, aby wzmocnić umiejętności, takie jak zarządzanie zespołami, słuchanie i prowadzenie rozmów kwalifikacyjnych. Metawersja mogłaby również zapewnić przestrzeń, w której ludzie tworzyliby wirtualne prototypy w obszarach takich jak planowanie i projektowanie miast. Chociaż wciąż istnieje wiele niewiadomych, metawersja jest gotowa zakłócić proces uczenia się – nikt pracujący w edukacji nie powinien ignorować jej potencjału.

O autorze

• Donald Clark jest autorem książek Artificial Intelligence for Learning i Learning Experience Design. Jest założycielem i dyrektorem generalnym WildFire Learning oraz członkiem-założycielem firmy Epic Group plc zajmującej się produkcją multimediów.