Computerul şi educaţia

De la apariţia calculatorului personal a crescut tot mai mult tendinţa de a exploata această „resursă”; au apărut din ce în ce mai multe soft-uri, pentru diverse domenii. Soft-urile educaţionale s-au dezvoltat treptat, venind din ce în ce mai mult în sprijinul educatorului, al elevului şi al procesului de învăţământ. Divizarea lor s-a făcut în funcţie de nevoile de învăţare şi de metodele procesului instructiv-educativ. Desigur că aceste programe educaţionale au, pe lângă suportul informaţional, şi un suport pedagogic. Utilizatorul nu primeşte doar informaţii; conţinutul este susţinut de strategii pedagogice menite să motiveze elevul şi să crească performanţa în învăţare.

Scurt istoric

Istoria folosirii calculatorului în dobândirea unor cunoştinţe şi aptitudini începe în anii ’40 când cercetătorii americani reuşesc să realizeze simulatoare de zbor pe baza calculatorului analogic. Din acest moment şi până în anii ’70, instruirea cu ajutorul calculatorului va fi legată doar de partea de hardware. Acestea însă nu erau calculatoare personale şi costurile achiziţiei şi întreţinerii erau foarte ridicate chiar şi pentru unele institute de cercetare.

La aparţia calculatorului personal în 1975, viziunea asupra noţiunii de "soft" se schimba radical, cu vizibile implicaţii asupra soft-ului educaţional. Astfel utilizatorii nu mai depindeau de anumite instituţii pentru că puteau avea un computer personal.

Diferite abordări

Este cunoscut că învăţarea este un proces cognitiv complex pentru care elevii au nevoie de motivaţie pentru a putea ajunge la un rezultat satisfăcător. Motivaţia este dată, printre altele, de interesul pentru materie, aptitudinile elevului, puterea lui de concentrare dar şi de captivarea atenţiei acestuia în procesul de învăţare-predare prin metode interactive şi stimulative de descoperire a cunoştinţelor noi.

Având în vedere că în prezent, calculatorul reprezintă un important mijloc de recreere dar şi o vastă bibliotecă de informaţii ce pot fi prelucrate interactiv şi rapid, acesta poate fi deservit educaţiei prin intermediul soft-urilor educaţionale. Deşi acest fel de programe prezintă foarte multe avantaje, este de la sine înţeles că odată cu acestea vin şi anumite limite. Limitele sunt însă normale pentru că un astfel de program nu are rolul de a înlocui profesorul, ci vine mai degrabă ca un supliment, în sprijinul procesului de educare al unui individ.

Pentru crearea unor astfel de soft-uri s-au dezvoltat mai multe concepte, fiecare dintre acestea implementând diferiţi algoritmi care deservesc procesul de instruire în diferite forme.

Numeroase studii atestă că aceste soft-uri împreună cu metoda clasică de predare ajută mult elevii, mai ales pe cei ale căror rezultate sunt slabe din cauza lipsei interesului faţă de  materie şi a insuficientei motivaţii. Rezultatele lor se îmbunătăţesc în principal pentru că  aceste programe captează atenţia şi oferă o motivaţie, prin abordări noi şi originale.

Instruire asistată de calculator

Printre primele abordări ale soft-urilor educaţionale a fost Instruirea Asistată de Calculator (Computer Asisted Instruction – CAI). Spre deosebire de simulatoare, CAI  ilustrează conceptele prin intermediul imaginilor, animaţiilor, sunetelor şi demonstraţiilor.

Caracterul interactiv al acestui tip de soft este foate important din punct de vedere pedagogic, el având drept rezultat parcurgerea materiei în ritmul propriu al fiecarui utilizator, lăsând însă loc şi pentru o cooperare de grup atunci când rezolvarea unei anumite probeleme necesită acest lucru. Acesta însă nu este un lucru inedit deoarece şi manualele beneficiază, în oarecare măsură de aceste calităţi. Ceea ce diferenţiază soft-ul de carte este suportul imediat pe care îl furnizează, permiţând studentului să vadă dacă a greşit sau nu. În cazul în care a greşit îi este arătată soluţia corectă.

Sistemele de acest fel care au ca scop, nu acumularea unor cunoştinţe, ci deprinderea anumitor abilităţi, nu permit utilizatorului să treacă la următorul pas decât după  parcurgerea corectă a pasului curent.

Mulţi cercetători afirmă faptul că ajutaţi de sistemele CAI elevii îşi sporesc performanţele, putând învăţa mai mult şi mai bine în comparaţie cu folosirea exclusivă a învăţământului tradiţional.

Sisteme de instruire inteligentă

În anii ’70 s-a dezvoltat conceptul de Sistem de Instruire Inteligentă (Intelligent Tutoring Systems – ITS). ITS sunt programe în care sunt implementate tehnici de inteligenţă artificială, ştiinţe sociale etc. Rolul unor astfel de programe este de a simula profesori care stiu ce predau, cui predau şi cum predau.

Pentru a putea spune despre un soft că este ITS el trebuie să îndeplineasca anumite criterii:

  • să fie capabil să genereze automat şi inteligent materiale noi în funcţie de nivelul utilizatorului
  • iniţiativa instruirii aparţine atât utilizatorului cât şi soft-ului
  • sistemul se auto-monitorizează şi se auto-evaluează

Din acestea decurg principalele calităţi ale ITS-ului:

  • indentificarea profilului studentului şi prezentarea materialelor în funcţie de acesta
  • stabilirea şi corectarea erorilor studentului
  • capacitatea de a răspunde într-un mod constructiv la orice fel de reacţii din partea utilizatorului

Caracteristic ITS-ului sunt 4 componente care se disting în interacţiunea soft-utilizator:

a) domeniul de cunoştinţe al programului: poate fi reprezentat sub forma ierarhiilor care cuprind relaţiile dintre conceptele domeniului

b) componenta de modelare a studentului: modelează studentul să îşi folosească cunoştinţele şi capacitatea de a raţiona într-o anumită direcţie

c) componenta de instruire a studentului: dă sfaturi pe baza nevoilor utilizatorului

d) interfaţa

Pentru realizarea unei componente de modelare, care să simuleze cât mai realist afirmaţiile şi întrebările pe care le face/pune un profesor pentru a-l stimula pe elev să descopere anumite noţiuni, concepte sau aserţiuni, se poate folosi "Teoria gândirii plauzibile" (Human Plausible Reasoning Theory). Această teorie formulează concluziile plauzibile bazate pe asemănări, deosebiri, generalizări şi particularizări pe care oamenii obişnuiesc să le facă despre lucruri pe care nu le cunosc în totalitate.
 Astfel prin intermediul ITS-ului s-a putut implementa şi la nivel de soft predarea "constructivistă" – rolul elevului nu mai este doar de receptor ca în predarea "instructivistă" (elevul primea informaţia gata pelucrată, rolul lui fiind de a o învăţa) ci el descoperă cunoştinţele pas cu pas pe baza a ceea ce cunoaşte deja.

Tipuri de soft-uri educaţionale:

  • pentru  educaţia copiilor şi educaţia acasă
  • materiale didactice
  • educativ-distractive (îmbinare între un joc şi un program educaţional)
  • informaţionale/biografice (dicţionare, enciclopedii)
  • jocuri cu rol educativ
  • pentru anumite scopuri (limba engleză,tastare)

Studii şi cercetări

În urma folosirii acestor tipuri de aplicaţii în şcoli, cercetătorii au observat modificări în comportamentul elevilor şi profesorilor.

Astfel, profesorii devin mai cooperanţi şi îşi schimba metoda de evaluare, apreciind elevul nu după cunoştinţe ci după efortul depus pentru îndeplinirea sarcinilor şi acumularea cunoştinţelor. În acelaşi timp în clasă se crea o competiţie între elevi, pentru că deşi parcurgeau materia în propriul ritm, vedeau evoluţiile celorlaţi. Astfel creştea şi interesul pentru materie elevii depunând mai mult efort pentru ducerea la îndeplinire a sarcinilor date de profesor.

Dorind să afle cât mai multe despre imaginea soft-ului educaţional din punctul de vedere al elevului, cercetătorii au întrebat elevii ce le place la un astfel de program. Aceştia au spus că le place să lucreze cu calculatoarele pentru că:

  • au foarte multă rabdare
  • nu obosesc niciodată
  • nu se simt frustrate şi nu se enervează
  • le dau ocazia elevilor să lucreze în particular, nu doar la şcoală
  • nu uită să corecteze sau să laude elevul
  • nu îi fac să se ruşineze pe cei ce nu ştiu
  • sunt mai obiective decât profesorii
  • sunt imparţiale faţă de rasă şi etnie
  • reuşesc să îi motiveze pe elevi
  • dau elevului senzaţia de control al actului de învăţare

Strategii pedagogice

Din punct de vedere pedagogic se încearcă o abordare nouă a soft-ului educaţional, prin prisma strategiilor pedagogice de grup. Acestea se pretează foarte bine pentru o implementare ITS şi vine ca un suport pentru acasă. Prin intermediul acestor strategii de grup creşte motivarea elevului, acesta învăţând prin colaborare. Astfel, în afara calităţilor ITS aceste soft-uri trebuie să mai înglobeze alte două caracteristici:

Cooperarea – împărţirea responsabilităţilor activităţii desfăşurate; care este de asemenea caracterizată de:

  • interdependenţa pozitivă – dacă un membru al grupului suferă, tot grupul suferă
  • responsabilitatea individuală – fiecare membru al grupului este responsabil pentru toate aspectele problemei grupului şi pentru munca individuală
  • motivarea interacţiunii între membrii – munca grupului e privită ca un întreg
  • folosirea adecvată a deprinderilor de colaborare – membrii grupului învaţă să aibă încredere, să conducă, să ia decizii, să comunice şi să rezolve conflictele apărute
  • lucrul în grup – membrii grupului stabilesc scopurile, evaluează progresele şi decid asupra schimbărilor necesare

Colaborarea – asocierea acţiunilor participanţilor fiecare participant având propriile obiective
Aceste strategii pedagogice de grup s-au introdus deoarece, strategiile individuale aveau dezavantajul că întodeauna tutorul are mai multe cunoştinţe decât elevul. Astfel, facând o clasificare după nivelurile şi obiectivele cursanţilor, din punct de vedere al soft-ului se pot identifica două tipuri de strategii de grup:

1) "peer-tutoring" – utilizatorul şi un companion virtual au aceleaşi obiective şi aproximativ acelaşi nivel de cunoştinţe. Cei doi lucrează împreună şi solicită ajutorul profesorului atunci când situaţia o cere. Rolul profesorului este de a analiza, aprecia, critica şi ajuta cei doi elevi.
2) "co-learner" – utilizatorul şi însoţitorul său au aproximativ aceleaşi obiective dar nivelul cunoştinţelor diferă, în sensul că unul dintre cei doi a înţeles de curând (de la profesor)  problema propusă spre rezolvare şi trebuie să o explice celuilalt.

Făcând însă clasificarea după metoda de învăţare, putem distinge:

a) învăţare prin predare("learning by teaching")
b) învăţarea prin perturbaţii("learning by disturbing")

Prin combinarea acestora şi a metodelor clasice de predare se pot identifica mai multe strategii pedagogice:

 è      strategia tutorială:

u       tipurile de învăţare folosite:

·          învăţare prin predare

·          învăţare bazată pe probleme

u       profesorul virtual îi predă elevului, îi oferă elemente şi întrebări ajutătoare

u       elevul este evaluat la finalul lecţie de către profesor

u       nivelul profesorului este superior nivelului elevului

è      strategia tutoratului invers:

u       tipurile de învăţare folosite:

·          învăţarea prin descoperire

·          învăţarea prin explicaţii

u       elevul explorează şi explică profesorului virtual activitatea desfăşurată

u       nivelul profesorului este superior nivelului elevului

u       profesorul îl corectează şi îl ajută pe elev

è      strategia elevului tovarăş:

u       cunoştinţele sunt prezentate utilizatorului de un elev virtual

u       profesorul lipseşte

u       nivelul de cunoştinţe al elevului virtual este puţin mai ridicat decât al utilizatorului

u       utilizatorului îi sunt prezentate demonstraţii de către elevul virtual

u       elevul virtual îl sfătuieşte pe utilizator

u       la final utilizatorul este criticat de elevul virtual

è      strategia elevului partener:

u       elevul uman şi cel virtual sunt parteneri cu niveluri similare de cunoştinţe

u       elevii sunt îndrumaţi de un profesor virtual

u       nivelul profesorului este superior nivelului elevului

u       demonstarţiile pot fi făcute fie de elevul vitual fie de profesor

u       elevul virtual îndrumă utilizatorul sub supravegherea profesorului

u       la final utilizatorul este criticat de elevul virtual sau de profesor

è      strategia elevului perturbator:

u       elevul uman şi cel virtual sunt parteneri cu niveluri similare de cunoştinţe

u       un profesor virtual îl supravegează pe elevul virtual

u       nivelul profesorului este superior nivelului elevului

u       elevul virtual face demonstraţii (corecte sau incorecte) sub îndrumarea profesorului

u       elevul virtual oferă sfaturi (corecte sau incorecte)

u       elevul virtual îl critică pe utilizator pentru a-i testa încrederea în sine

Consecinţe asupra educaţiei

Educaţia poate avea de câştigat de pe urma folosirii unor astfel de programe. Astfel, elevii vor avea un randament mai bun iar prezenţa meditatorilor nu va mai fi necesară, materia putând fi reluată de către elevi de fiecare dată când este necesar.

Nevoia unor astfel de programe este în creştere, dar încă nu se cunosc toate implicaţiile pe care le pot avea acestea asupra învăţării. Însă scăderea costurilor produselor hardware, apariţia multor programe de tip "open source" dar şi extinderea Internet-ului pregătesc terenul pentru o şi mai mare dezvoltare a soft-urilor educaţionale.

Bibliografie:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Educational_software#Selected_reports_and_academic_articles
• http://www.ifets.info/journals/8_2/5.pdf
• http://web.info.uvt.ro/~danielpop/its/StateOfTheArt.pdf
• http://fmi.unibuc.ro/ro/cniv_2005/volum/documente/pdf/sectiuneaA/14_15_stefanescu.pdf
• http://www.nwrel.org/scpd/sirs/5/cu10.html
• http://www.k8accesscenter.org/training_resources/documents/CAIWritingApplicationFinal_001.pdf
• http://www.iro.umontreal.ca/~frasson/FrassonPub/Bangi-final.doc