Основни глобални трендове в образованието и тяхното влияние върху учащите

Мариана Тодорова

Институт по философия и социология – БАН

Mariana_g_todorova@yahoo.com

 

Key global trends in education and their impact on learners

Mariana Todorova

Institute of Philosophy and Sociology at the Bulgarian Academy of Sciences

Mariana_g_todorova@yahoo.com

 

 

Abstract: The article examines in detail what are the new digital technologies that are changing education and how they help to enrich and deepen competencies, including digital ones, so that education begins to meet the needs of the labour market and professions of the 21st century. All available digital technologies are discussed: artificial intelligence, 3D printers, robots, virtual and mixed reality, etc., their benefits and contributions and where these practices are already used. To this more pragmatic approach, the article adds a critical reflection that, in addition to opportunities, there are many risks to learners and humanity as a whole. Among the threats is the scenario of losing not only cognitive and physical abilities “facilitated” by technology, but also human independence and sovereignty in more and more areas due to lack of time or sufficient knowledge and information.

Keywords: artificial intelligence, education, digital competence, cognitive abilities.

 

Увод

Основните глобални трендове за промяна на  образователните системи са продиктувани от Четвъртата индустриална революция и дигитализиращото се общество. Ако те не следват тези изменения, това би било в ущърб не само на училищата и университетите, а и на икономическите сектори и конкурентоспособността на самите национални държави. Ключовите компетентности, сред които водещи ще са дигиталните умения, ще трябва да се валидират на всеки 5 години, а образователните сфери ще трябва активно да реагират на новата необходимост (и вече установена като нормалност) от учене през целия живот. Твърде стандартизираното обучение не отговаря на съвременните и бъдещи нужди на икономиката, бизнеса и пазара на труда.

Същевременно, както и в много други сфери, прекомерната дигитализация, роботизация, автоматизация и навлизане на изкуствен интелект, може да дехуманизира образованието като промени духа му на екзистенциално важен и социализиращ фактор, около който изграждаме част от живота си. Когато се ражда нова идейна или идеологическа концепция за “нов световен ред” или “нова икономическа или политическа парадигма”, човечеството винаги изработва своя адаптационен отговор, но без винаги да анализира дали тези промени служат на неговото добруване или просто са безапелационен тренд, който трябва да се следва.

Ключовите мега трендове в образованието са дигитализация, роботизация, навлизане на изкуствения интелект, обръщането на модела на обучение (материалът се усвоява вкъщи, а в училище се дебатира и се стимулира критично мислене), индивидуализиран подход към всеки ученик, студент, масова дигитализация на висшето образование и монополизация на магистърските, а по-късно и на бакалавърските програми от водещите световни (американски) университети; учене през целия живот и нетрадиционно съчетаване на твърди и меки умения.

Дигитализация

Дигитализацията в образованието се отнася до използването на компютри, мобилни устройства, интернет, софтуерни приложения и други видове дигитални технологии за обучение на ученици, студенти и преподаватели от всички възрасти. По-конкретно тя може да включва използването на:

Умни класни стаи: Това е [1] технология от подобрени класни стаи, които насърчават възможностите за преподаване и обучение чрез интегриране на учебните технологии, като компютри, специализиран софтуер, технология за реагиране на аудитория, помощни устройства за слушане, мрежи и аудиовизуални възможности.

Виртуалната класна стая [2] е онлайн учебна среда, където учителите и учениците могат да представят учебни материали, да се занимават и взаимодействат помежду си и да работят в групи заедно. Ключовото разграничение на виртуална класна стая е, че тя се извършва в жива, синхронна обстановка.

Умните дъски [3] предоставят нова картина на обучение чрез свързаност с компютри.  Предлагат достъп на цялата група до цветни, образователни уебсайтове, мощен софтуер за оценяване и материали, направени от учители, съобразени с нуждите на класа. Те биха могли да се свързват с таблетите на учениците. Позволяват на учителите и учениците да работят с аудио и видео съдържание; да създават интерактивност; да “конкурират” смарт телефоните и сърфирането в “Интернет”, като го насочват към образователния процес; да изграждат нови меки умения (критично мислене и дебатиране); да подобряват когнитивните способности, залагайки на ученето чрез правене; да стимулират индивидуален подход и откриването на персонални таланти или на затруднения на ученика. Те водят до отпадане на необходимостта от вземането на допълнителни часове или частни уроци и пр.

В този списък с възможности могат да се откроят няколко посоки. Чрез технологиите образованието вече започва да става адекватно на процесите на 21 век, а не е онази застинала система, която според Джак Ма е непроменена от 19 век. Учениците и студентите придобиват нови умения, насочени към индивидуализацията на образованието, а не към масовия подход, което дава шанс на всеки ученик по-прецизно да конструира интересите си и така да инвестира в бъдещето. Но от друга страна все още липсват данни за влиянието на екранизацията върху физическото здраве и когнитивните способности на мозъка, за ефектите от “затварянето в един дигитален свят”, подсилено от пандемията от COVID-19, както и от неразвиването или дори загубата на умения от друг тип: ръчни, занаятчийство, връзка с природата, добри социални,  комуникационни и презентационни умения и пр.

Kодиране и програмиране като ключови образователни предмети

Страни като САЩ, Китай, Южна Корея, Япония, Индия, Естония въвеждат такъв  официален предмет в началното образование. Канада, Ирландия, Холандия, Малайзия, Швеция дори Румъния внедряват в образователните си програми  “Компютърни науки” за основно и гимназиално образование. Бизнесът от своя страна не чака правителствата, които не могат да вземат решения в тази посока. От 2016 г. датският производител на играчки Lego предлага Lego Boost [4] (за деца над седем години) – хибриден комплект, който комбинира традиционното сглобяване с програмиране. Sony предлага комплект за програмиране и роботика, а Koov [5] изисква първо да се програмира обектът, а след това може да се построи от наличните компоненти. Appshare позволява на учениците да споделят разработения от тях код с техни връстници от цял свят. В Холандия и САЩ децата се учат на етично хакерство, така че да разбират технологиите и да могат да фиксират проблеми в контекста на киберсигурността. Част от уменията са за “киберхигиена”: те са в полето на създаване на добри пароли, легално и нелегално използване на данни, преследване на натрапници, идентифициране на вируси. Към тях спада и умението да се откриват фалшиви новини чрез анализ на източници, fact checkers и алгоритми, за да израснат децата като отговорни и разумни възрастни.

Подобни инициативи подготвят учащите за бъдещото неизбежно сътрудничество с технологиите, програмирането или поне разбирането за алгоритмите и алгоритмизацята на множество трудови процеси. По естествен начин се налага и по-ранно партньорство с бизнеса, който освен, че открива нова пазарна ниша (продукти и услуги за образованието) спомага за изграждане на бъдещи дигитални умения, от които той ще има нужда в лицето на служителите си.

Изместването на акцента на новите концепции за образование обаче, може да бъде за сметка на хуманитарните и социалните науки, на загуба или подценяване на концепции като “емоционална”, “културна интелигентност”, “емпатия” и пр.

Виртуална и смесена реалност

Виртуалната и смесената реалност навлизат в образованието чрез устройства като маски и очила, които създават виртуални класни стаи, в които има триизмерни образи, подходящи при изучаването на биология (растения и животни), история (триизмерни клипове с исторически случки, битки), география (посещение на музеи и на реални географски обекти), молекулярна биология и пр. Децата могат по всяко време да правят виртуални посещения на музеи, все едно дали се намират на разстояние от 60 или 6000 км. Във висшето образование виртуална реалност се използва например при обучението на студенти по медицина (могат да се симулират до 5300 казуса на хирургични операции, които в реалния живот студентът никога не би могъл да упражни като многообразие). Teormin e първата в света виртуална учителка по пиано. В съвместна разработка с HoloLens [6] на Microsoft холограмни ръце ще свирят и обучават учениците. Смесената реалност създава холограмни образи, имитиращи истински учители, които “разказват” уроци, на фона на исторически филм или триизмерен обект.

Чрез виртуалната и смесената реалност учениците могат да получат комплексна информация и да придобият специфични умения и да обработят голям обем от информация чрез визуализация и интерактивност. Те могат да видят приложимостта на теоретичните знания и претворяването им в практически изисквания за работата и да се ангажират в образователния процес чрез придобиване на изключителен предварителен опит в многообразни сфери.

Изкуствен интелект

“Тесен изкуствен интелект”: нарича се така, защото е създаден да решава ограничени, единични задачи. Голяма част от сега функциониращите системи на изкуствен интелект са именно тесен изкуствен интелект, който изпълнява ясно дефинирана задача/и. Това е технология, която позволява на високофункционални системи да преповтарят, а дори и да надминават човешките способности по отношение на възложени задачи (Labbe 2021). Такива са “Уотсън” (Watson суперкомпютърът на АйБиЕм), “Сири” (Siri) на Епъл и “Кортана” (Cortana) на Майкрософт. Всеки софтуер, който използва достижения като: събиране на данни (data mining), машинно обучение (machine learning), разпознаване на модели (pattern recognition) и обработване на естествени езици (natural language processing), за да извършва  автономно прости решения, може да се възприеме за тесен изкуствен интелект.

Създадени са платформи, базирани на изкуствен интелект, покриващи целия спектър от предучилищното до университетското преподаване, които чрез въпросници за обратна връзка много точно прецизират образователните нива и потребности на потребителите им. Наскоро беше съобщено, че от четящите книги от “Амазон” на устройството “Киндъл” се акумулира информация за това как читателят реагира на четивото. Например кои пасажи се четат бързо и кои бавно, кое буди особен интерес, защото е препрочитано многократно и пр. Същото се очаква и от образователните платформи, които вече могат да разчитат дори емоциите на лицето, така че да предугаждат дали съдържанието се разбира и да го адаптират към нивото на интелигентност на всеки ученик или студент, който ги употребява. Изкуствен интелект доведе до разработването на виртуални преподаватели, които помагат на учениците да учат и да се подготвят за тестовете.

Технологичният институт в Джорджия представи виртуален асистент за преподаване “Джил Уотсън” [7], който предлага индивидуално внимание на учениците и не им позволява да напуснат училище. Това е чат бот, който отговаря на различни предвидими запитвания, като например как да форматират статия. Този виртуален асистент е обучен на изчерпателна база данни, пълна със запитвания на обучаемия относно програмата, уводни имейли и подходящи отговори от преподавателите.

Съществува и инструмент за изучаване на език, който използва изкуствен интелект за провеждане на изпит. Тестът е адаптивен, което означава, че променя въпросите въз основа на отговорите, които учащите предоставят. Той задава по-леки въпроси, ако те не отговарят добре, и по-затруднителни, ако дават верни отговори. Сложността на използваните фрази и граматика също влияе върху естеството на теста, който се дава. Той има и функция, която оценява моделите грешки, които много ученици правят, когато практикуват новонаучени думи.

Brainly [8] е социална мрежа, в която учащите могат да си сътрудничат. В конкретен случай учениците могат да обсъждат въпроси, свързани със задачите им, или да получат достъп до нови идеи от своите връстници. Благодарение на ML (машинно обучение), Brainly може бързо да идентифицира спам и неподходящо съдържание.

Carnegie Learning [9] използва когнитивната наука и изкуствения интелект, за да предложи персонализирани уроци и обратна връзка на живо за учащите след гимназията. Carnegie Learning оценява съдържанието, създадено от учениците, и позволява на преподавателя да види напредъка на обучаемия.

Thinkster Math [10] е още един продукт, базиран на изкуствен интелект. Той помага на учениците да учат математика. Предлага им много игри и награди, които мотивират учащите и стимулират ангажираността им. Най-конструктивното е, че това приложение предоставя график за обучение, който се формира от нивото на знанията на ученика. Платформата за обучение предлага индивидуални уроци по математика на ученици всяка седмица. Приложението блести в искрящи цветове при засилване на ангажираността на учениците и определя на момента най-ефективните начини на преподаване. Чрез изкуствен интелект то може да оцени записаните сесии и да предложи най-добрите модели на преподаване за преподавателя и учащия. В този случай изкуственият интелект може да даде предписание дали ученикът проявява признаци, които означават загуба на интерес. В бъдеще този инструмент възнамерява да предлага обратна връзка, отново ръководена от изкуствен интелект, на преподаватели по време на всяка сесия. С това преподавателите ще бъдат насочени да забавят темпото, ако говорят твърде бързо, и обратно.

Text continues in Part II

Notes

1. Вж. напр. What is Smart Classroom: https://www.igi-global.com/dictionary/smart-education-using-internet-of-things-technology/42914.

2. What Is a Virtual Classroom?: https://resources.owllabs.com/blog/virtual-classroom.

3. What Is a Smart Board?: https://study.com/academy/lesson/what-is-a-smart-board.html.

4. LEGO® BOOST: Your Coding Robot Toy: https://www.lego.com/en-gb/themes/boost.

5. What is KOOV?: https://electronics.sony.com/koov.

6. Microsoft HoloLens 2: https://www.microsoft.com/bg-bg/hololens.

7. Вж. напр. Watson, J. A Suite of Online Learning Tools: https://dilab.gatech.edu/a-suite-of-online-learning-tools/.

8. Brainly: Your 24/7 homework helper: https://brainly.com.

9. Carnegie Learning: https://www.carnegielearning.com.

10. Thinkster Math: https://hellothinkster.com/online-math-tutoring/who-is-this-for.html.