Ohjelmoitu opetus (ohjelmoitu oppiminen) — määritelmä ja historia
Ohjelmoitu opetus: selkeä määritelmä ja historia — opetuskoneista ja Presseystä nykyaikaiseen ohjelmoituun oppimiseen ja sen teoreettisiin juurille.
Ohjelmoitu oppiminen (tai "ohjelmoitu opetus") on tutkimukseen perustuva järjestelmä, joka auttaa oppijoita työskentelemään menestyksekkäästi. Menetelmää ohjaavat useiden eri soveltavien psykologien ja kasvatustieteilijöiden tekemät tutkimukset. Ohjelmoidussa oppimisessa oppimateriaali on suunniteltu loogiseksi, ja sen eteneminen, palaute ja harjoitustehtävät on määrätty etukäteen niin, että oppiminen etenee järjestelmällisesti.
Oppimateriaali on eräänlaisessa oppikirjassa tai opetuskoneessa tai tietokoneessa. Oppimateriaali esitetään loogisessa ja testatussa järjestyksessä. Teksti on pienissä vaiheissa tai suuremmissa kokonaisuuksissa. Jokaisen vaiheen jälkeen oppijat saavat kysymyksen, jolla testataan heidän ymmärtämistään. Sitten näytetään heti oikea vastaus. Tämä tarkoittaa, että oppija tekee kaikissa vaiheissa vastauksia ja saa välittömästi tiedon tuloksista. Tällainen rakenne tukee itseohjautuvuutta, mahdollistaa oman tahdin oppimisen ja tarjoaa jatkuvaa vahvistusta oikeista suorituksista.
On varsin mielenkiintoista, että Edward L. Thorndike kirjoitti vuonna 1912: "Jos mekaanisen kekseliäisyyden ihmeen avulla kirja voitaisiin järjestää niin, että vain se, joka on tehnyt sivulla yksi olevan ohjeen, näkisi sivun kaksi, ja niin edelleen, paljon sellaista, mikä nyt vaatii henkilökohtaista opetusta, voitaisiin hoitaa painamalla". Thorndiken ajatukset kuvasivat jo varhaista käsitystä järjestelmällisestä ja vaiheistetusta opetuksesta, jonka tekninen toteutus myöhemmin mahdollistui.
Thorndike ei kuitenkaan tehnyt ideallaan mitään. Ensimmäisen tällaisen järjestelmän kehitti Sidney L. Pressey vuonna 1926. "Ensimmäinen... [opetuskoneen] kehitti Sidney L. Pressey... Vaikka se alunperin kehitettiinkin itsepisteytyslaitteeksi... [se] osoitti kykynsä todella opettaa". Presseyn laite kykeni esittämään kysymyksiä ja kirjaamaan vastaukset, ja se oli merkittävä ensimmäinen askel kohti koneellista tai ohjelmoitua opetusta.
Historia ja kehitys lyhyesti
Ohjelmoidun oppimisen kehitys jatkui 1900-luvun puolivälissä. Behavioristinen psykologia, erityisesti vahvistamisen periaatteet, vaikutti voimakkaasti menetelmän muotoutumiseen. B. F. Skinnerin kaltaiset tutkijat edistivät niin sanottuja teaching machines ‑laitteita ja ohjelmoitua opetusta, joissa korostuivat pieniin askeliin jakaminen, aktiivinen vastaaminen ja välitön palaute. Myös vaihtoehtoiset lähestymistavat, kuten branching- eli haarautuva ohjelmointi (jossa oppija ohjautuu eri poluille suorituksen perusteella), tulivat käyttöön myöhemmin.
Keskeiset piirteet
- Jaksottaminen: sisältö pilkotaan pieniksi, hallittaviksi osiksi.
- Aktiivinen vastaaminen: oppijan tulee vastata tai ratkaista tehtävä ennen kuin siirrytään eteenpäin.
- Välitön palaute: oikea vastaus annetaan heti, mikä vahvistaa oppimista.
- Itseohjautuvuus ja oma tahti: oppija voi edetä oman osaamistasonsa mukaisesti.
- Mastery-periaate: siirtyminen seuraavaan vaiheeseen edellyttää usein aiemman vaiheen hallintaa.
- Seuranta ja arviointi: suorituksia mitataan, ja tuloksia voidaan analysoida oppimisen tukemiseksi.
Sovellukset ja vaikutus opetukseen
Ohjelmoitu oppiminen soveltuu erityisen hyvin tiedollisten ja taidollisten perustaitojen harjoitteluun, kuten laskemiseen, kieliopin harjoituksiin, ammatilliseen taitokoulutukseen ja turvallisuuskoulutukseen (esim. ilmailu, sotilasala). Menetelmä vaikutti merkittävästi myöhempään teknologiapohjaiseen opetukseen: tietokoneavusteinen opetus (CAI), computer-based training (CBT), älykkäät tutorijärjestelmät ja adaptiiviset oppimisalustat kantavat monia samoja periaatteita (jaksoittainen opetus, palaute, seuranta).
Kritiikki ja rajoitukset
Vaikka ohjelmoitu oppiminen on tehokas tietyissä oppimistavoitteissa, siitä on myös kritisoitu seuraavasti:
- Se voi olla liian mekaaninen ja rajoittaa luovuutta tai kriittistä ajattelua, koska painopiste on usein toistoon ja oikeisiin vastauksiin.
- Monimutkaisten, kontekstisidonnaisten tai sosiaalisten taitojen oppiminen ei aina sovi hyvin yksinkertaiseen ohjelmointimalliin.
- Behavioristinen tausta voi jättää huomiotta oppijan motivaation, merkityksellisyyden kokemuksen ja yhteisöllisen oppimisen roolin.
Nykyaika ja integrointi
Nykyisin ohjelmoidun oppimisen periaatteita yhdistetään usein konstruktivistisiin ja sosiaalisiin oppimismalleihin. Esimerkiksi oppimisalustat käyttävät adaptiivisia algoritmeja tarjotakseen yksilöllisiä harjoituksia ja palautetta, mutta samaan aikaan pyritään tukemaan projekti‑ ja ongelmaperustaista oppimista, yhteistyötä sekä metakognitiivisten taitojen kehitystä. Tutkimus on osoittanut, että ohjelmoituja elementtejä sisältävä opetus voi olla tehokasta, kun se suunnitellaan tavoitteellisesti eikä jää pelkäksi toistoksi.
Yhteenvetona: ohjelmoitu oppiminen on ollut tärkeä osa opetusteknologian historiaa. Sen vahvuuksia ovat selkeys, jatkuva palaute ja tehokkuus perustaitojen harjoittelussa, mutta paras tulos syntyy usein, kun ohjelmoidut menetelmät yhdistetään laajempaan pedagogiseen kokonaisuuteen.
Myöhempi kehitys
Toisessa maailmansodassa, jossa armeijat olivat suurelta osin asevelvollisuusarmeijoita, koulutusta korostettiin suuresti. Se, mitä opittiin, vaikutti koulutukseen sodan jälkeen. Yksi tärkeimmistä menetelmistä oli elokuvien käyttö ryhmäkoulutusmenetelmänä. Koulutuselokuvien tehokkuutta tutkittiin laajasti. Eräässä selostuksessa Lumsdaine kommentoi, että elokuvia koskevaa tutkimusta jatkettiin "noin vuodesta 1918 tähän päivään asti" (tarkoittaen vuotta 1962).
Tutkimuksessa tehtiin muutamia päätelmiä. Yksi niistä oli se, että elokuvat olivat hyviä antamaan yleiskatsauksen tilanteesta tai operaatiosta. Ne eivät kuitenkaan onnistuneet yhtä hyvin yksityiskohtien selvittämisessä. Joitakin elokuvan (ja myöhemmin myös television) yleisiä piirteitä on korostettu. Yksi niistä on se, että elokuva etenee omaan tahtiinsa. Toinen on se, että katsojalta ei vaadita erityisiä vastauksia tai toimintaa. Kolmas piirre on se, että yleisö on moninainen, joskus jopa valtavan moninainen. Tämä antaa viitteitä siitä, miten opetusfilmejä voidaan parantaa.
Yalen yliopistossa vuonna 1946 tehdyssä kokeessa opiskelijoille esitettiin kysymyksiä sydäntä ja verenkiertoa käsittelevän elokuvan pätkien väliin, ja oikeat vastaukset annettiin sen jälkeen, kun opiskelijat olivat vastanneet niihin (tieto tuloksista). Tämä lisäsi merkittävästi elokuvasta opittua määrää. Lumsdaine huomautti, että edes perusfilmin näyttäminen kahdesti ei ollut yhtä tehokasta kuin kysymysten ja vastausten sisältävän version näyttäminen. 612
Yhteydet tämän kokeen ja Presseyn kokeen välillä olivat ilmeiset. Oppijoiden aktiivinen reagointi ja hyödyllinen palaute toiminnoista nähtiin nyt kriittisinä tekijöinä kaikissa onnistuneissa oppimisjärjestelmissä. Presseyn työ oli jo puoliksi unohdettu, mutta nyt se tunnustettiin merkittäväksi.
Ohjelmoitu oppiminen saapuu
Mitä on ohjelmoitu oppiminen?
Jos elokuvista oppimista oli jo tutkittu niin paljon, mitä ohjelmoitu oppiminen tarkalleen ottaen lisäsi? Lyhyt vastaus on "ärsykkeiden hallinta", jolla tarkoitetaan laajasti itse opetusmateriaalia. Myös ohjelmoidussa oppimisessa ehdotettiin täydellistä järjestelmää, joka sisälsi nämä vaiheet:
- Kurssin tavoitteet on ilmaistu objektiivisesti ja mitattavissa olevin termein.
- Annetaan ennakkotesti tai ilmoitetaan alustava käyttäytyminen.
- Jälkitesti suoritetaan.
- Materiaaleja on kokeiltu ja tarkistettu tulosten perusteella (kehitystestaus).
- Materiaalit rakennetaan ennalta määritellyn järjestelmän mukaisesti (ärsykkeiden hallinta).
- Materiaali on järjestetty sopiviin vaiheisiin.
- Oppijan on vastattava aktiivisesti (ei välttämättä avoimesti).
- Järjestetään järjestelyt vastausten vahvistamiseksi (tieto tuloksista).
- Opetusvälineet soveltuvat oppiaineeseen ja opiskelijoihin.
- Materiaalit ovat itseopiskeltavia tai ne esitetään oppijalle sopivalla tavalla.
Klaus kävi hyödyllisen keskustelun eri ohjelmointitekniikoista.
Kaksi tärkeintä järjestelmää
Vaikka on ehdotettu kolmea tai neljää muutakin järjestelmää, tässä käsitellään kahta tunnetuinta menetelmää.
Yhden oli kirjoittanut Norman Crowder, Yhdysvaltain ilmavoimien psykologi. Häntä oli pyydetty tutkimaan lentokoneiden huoltomiesten koulutusta. Crowderin järjestelmä oli asettaa tekstiin monivalintakysymyksiä ja antaa palautetta jokaisesta vaihtoehdosta. Esimerkit tästä menetelmästä osoittavat, että kysymyksissä tarjotut vaihtoehdot valittiin kattamaan virheet, joita opiskelijat todennäköisesti tekisivät.
Paljon tunnetumpi oli behavioristi B.F. Skinnerin ehdottama ohjelmoidun oppimisen toinen tyyli. Skinner kritisoi hyvin tehokkaasti perinteisiä opetusmenetelmiä. Hänen ohjelmoidun opetuksen järjestelmässään aineisto esitettiin osana "vahvistamisaikataulua" tyypilliseen behavioristiseen tapaan. Skinnerin behavioristisen teorian ohjelmoitu teksti on täydellisin esimerkki hänen ajatuksistaan käytännössä. Skinner oli loistava omien ajatustensa mainostaja, kuten tästä katkelmasta käy ilmi:
"Tehtävä on yksinkertainen. Tehtävä voidaan ilmaista konkreettisesti. Tarvittavat tekniikat ovat tiedossa. Välineet voidaan helposti hankkia. Mikään ei ole tiellä, paitsi kulttuurinen inertia... Olemme jännittävän ja vallankumouksellisen kauden kynnyksellä, jolloin tieteellinen ihmistutkimus otetaan käyttöön ihmisen parhaaksi. Koulutuksen on tehtävä osansa. Sen on hyväksyttävä se tosiasia, että kasvatuskäytäntöjen perusteellinen uudistaminen on mahdollista ja väistämätöntä...".
Molemmat menetelmät esiteltiin alun perin koneissa, ja molemmat esiteltiin myöhemmin kirjoina. Molemmat järjestelmät olivat jossain määrin oppilaskeskeisiä. Ne olivat tapoja opettaa yksittäisiä oppijoita, jotka työskentelivät omaan tahtiinsa. Kummassakin järjestelmässä (eri tavoin) käytettiin oppimisen edistämiseksi tietoa tuloksista. s619 Kummassakin järjestelmässä sisältö testattiin etukäteen ongelmien tunnistamiseksi ja niiden korjaamiseksi. Molemmissa järjestelmissä korostettiin selkeitä oppimistavoitteita. Oppimisen edistymistä mitattiin vaikeudeltaan vastaavilla ennakko- ja jälkitesteillä. Monet käytännön kokeet osoittivat näiden menetelmien tehokkuuden.
Monia näistä ideoista on omaksuttu ja käytetty muilla koulutusaloilla, kuten avoimessa oppimisessa (ks. Avoin yliopisto) ja tietokoneavusteisessa oppimisessa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on ohjelmoitu oppiminen?
V: Ohjelmoitu oppiminen on psykologien ja kasvatustieteilijöiden tekemiin tutkimuksiin perustuva oppimisjärjestelmä, joka auttaa oppijoita työskentelemään menestyksekkäästi.
K: Mitä käytetään materiaalin esittämiseen ohjelmoidussa oppimisessa?
V: Opiskeltava materiaali esitetään eräänlaisessa oppikirjassa tai opetuskoneessa tai tietokoneessa.
K: Miten materiaali esitetään ohjelmoidussa oppimisessa?
V: Materiaali esitetään loogisessa ja testatussa järjestyksessä pienissä vaiheissa tai suuremmissa kokonaisuuksissa.
K: Mitä tapahtuu kunkin vaiheen jälkeen ohjelmoidussa oppimisessa?
V: Kunkin vaiheen jälkeen oppijat saavat kysymyksen, jolla testataan heidän ymmärtämistään, ja oikea vastaus näytetään välittömästi.
K: Kuka ehdotti ensimmäisenä ajatusta ohjelmoidusta oppimisesta kirjan avulla?
V: Edward L. Thorndike ehdotti kirjan avulla tapahtuvaa ohjelmoitua oppimista vuonna 1912.
K: Kuka kehitti ensimmäisen opetuskoneen?
V: Ensimmäisen opetuskoneen kehitti Sidney L. Pressey.
K: Mikä oli ensimmäisen opetuskoneen alkuperäinen tarkoitus?
V: Ensimmäinen opetuskone kehitettiin alun perin itseopiskelukoneeksi, mutta se osoitti kykynsä todella opettaa.
Etsiä