Kwantumrun

BEELDKREDIET: Kwantumrun

Echt versus digitaal in de gemengde scholen van morgen: toekomst van het onderwijs P4

David Tal, uitgever, futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Tue, 09 / 15 / 2020 - 08: 18

Traditioneel gebruikten de meeste leerlingen het woord 'traag' om te beschrijven hoe hun school omging met nieuwe technologie. Moderne onderwijsnormen bestaan al tientallen jaren, zo niet eeuwen, terwijl nieuwe technologieën grotendeels hebben gewerkt om het schoolbestuur te stroomlijnen dan gebruikt om het leren van studenten te verbeteren.

Gelukkig gaat deze status-quo volledig over verandering. De komende decennia zullen een tsunami van trends ons onderwijssysteem ertoe aanzetten te moderniseren of te sterven.

Fysiek en digitaal combineren om gemengde scholen te creëren

De 'blended school' is een term die in onderwijskringen met gemengde gevoelens de ronde doet. Simpel gezegd: een gemengde school leidt haar studenten op, zowel binnen de fysieke muren als door het gebruik van online leveringstools waar de student enige mate van controle over heeft.

Het integreren van digitale tools in de klas is onvermijdelijk. Maar vanuit het perspectief van de leraar, riskeert deze dappere nieuwe wereld het lerarenberoep op zijn kop te zetten en de traditionele leerconventies te vernietigen die oudere opvoeders een leven lang hebben geleerd. Bovendien, hoe meer tech-afhankelijk een school wordt, hoe groter de dreiging van een hack of IT-disfunctie die de schooldag beïnvloedt; om nog maar te zwijgen van het toegenomen technisch en administratief personeel dat nodig is om deze gemengde scholen te beheren.

Meer optimistische onderwijsprofessionals zien deze overgang echter als een voorzichtig positief resultaat. Door toekomstige onderwijssoftware het grootste deel van de beoordeling en cursusplanning te laten regelen, kunnen docenten efficiënter en effectiever werken. Ze zullen meer tijd hebben om met studenten om te gaan en hun individuele leerbehoeften aan te pakken.

Dus hoe staat het met de gemengde scholen anno 2016?

Aan de ene kant van het spectrum zijn er gemengde scholen zoals het Franse instituut voor computerwetenschappen, 42. Deze ultramoderne codeerschool is 24/7 open, is ontworpen met veel van de voorzieningen die je zou vinden in een startup, en het meest interessante is dat het volledig geautomatiseerd is. Er zijn geen docenten of beheerders; in plaats daarvan organiseren studenten zichzelf in groepen en leren ze coderen met behulp van projecten en een uitgebreid e-learning intranet.

Ondertussen is de meer wijdverbreide versie van blended schools veel bekender. Dit zijn scholen met in elke kamer tv's en waar tablets worden aangemoedigd of aangeboden. Dit zijn scholen met goed gevulde computerlokalen en programmeerlessen. Dit zijn scholen die keuzevakken en majors aanbieden die online kunnen worden bestudeerd en in de klas kunnen worden getest.

Hoe oppervlakkig sommige van deze digitale verbeteringen ook lijken in vergelijking met de uitschieters zoals 42, ze waren slechts een paar decennia geleden ongehoord. Maar zoals in het vorige hoofdstuk van deze serie is onderzocht, zal de toekomstige blended school deze innovaties naar een hoger niveau tillen door de introductie van kunstmatige intelligentie (AI), Massive Open Online Courses (MOOC's) en virtual reality (VR). Laten we elk in meer detail onderzoeken.

Kunstmatige intelligentie in de klas

Machines die zijn ontworpen om mensen te onderwijzen, hebben een lange geschiedenis. Sydney Pressey vond de eerste uit leermachine in de jaren 1920, gevolgd door de beroemde behaviorist De versie van BF Skinner uitgebracht in de jaren vijftig. In de loop der jaren volgden verschillende iteraties, maar ze vielen allemaal ten prooi aan de veelgehoorde kritiek dat studenten niet aan een lopende band les kunnen krijgen; ze kunnen niet leren met behulp van robotachtige, geprogrammeerde leertechnieken.

Gelukkig heeft deze kritiek innovators er niet van weerhouden hun zoektocht naar de heilige graal van het onderwijs voort te zetten. En in tegenstelling tot Pressey en Skinner hebben de huidige innovators in het onderwijs toegang tot op big data gebaseerde supercomputers die geavanceerde AI-software aandrijven. Het is deze nieuwe technologie, gecombineerd met meer dan een eeuw leertheorie, die een reeks grote en kleine spelers aantrekt om deel te nemen en te concurreren in deze niche, AI-in-the-classroom-markt.

Vanuit de institutionele kant zien we dat uitgevers van leerboeken zoals McGraw-Hill Education zichzelf transformeren in educatieve technologiebedrijven als een manier om zichzelf te diversifiëren, weg van de uitstervende markt voor leerboeken. McGraw-Hill is bijvoorbeeld aan het bankrollen en adaptief digitaal cursusmateriaal, genaamd ALEKS, dat is bedoeld om leraren te helpen door studenten te helpen lesgeven en beoordelen op moeilijke vakken op het gebied van wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (STEM). Wat dit programma echter niet kan, is volledig begrijpen wanneer of waar een leerling moeite heeft met het begrijpen van een onderwerp, en dat is waar de menselijke leraar binnenkomt om die een-op-een, aangepaste inzichten te bieden die deze programma's niet kunnen ondersteunen … nog.

Wat de harde wetenschap betreft, Europese wetenschappers die deel uitmaken van het EU-onderzoeksprogramma, L2TOR (uitgesproken als "El Tutor"), werken samen aan verbazingwekkend complexe AI-leersystemen. Wat deze systemen uniek maakt, is dat hun geavanceerde camera's en microfoons, naast het onderwijzen en volgen van het leerproces van studenten, ook in staat zijn emotionele signalen en lichaamstaalsignalen op te pikken, zoals vreugde, verveling, verdriet, verwarring en meer. Deze toegevoegde laag van sociale intelligentie stelt deze AI-leersystemen en robots in staat om te voelen wanneer een student de onderwerpen die hem worden onderwezen wel of niet begrijpt.

Maar de grootste spelers in deze ruimte komen uit Silicon Valley. Een van de meest spraakmakende bedrijven is Knewton, een bedrijf dat zichzelf probeert te positioneren als de Google van jeugdeducatie. Het gebruikt adaptieve algoritmen om de prestaties en testscores van de studenten die het onderwijst bij te houden om geïndividualiseerde leerprofielen te creëren die het vervolgens gebruikt om zijn lesmethoden aan te passen. Anders gezegd, het leert de leergewoonten van studenten in de loop van de tijd en levert vervolgens cursusmateriaal aan hen op een manier die het beste past bij hun leervoorkeuren.

Tot slot is een van de belangrijkste voordelen van deze AI-docenten hun vermogen om studenten effectiever te testen op hun leerproces. Momenteel kunnen op papier gebaseerde gestandaardiseerde tests niet effectief de kennis meten van studenten die ver voor of ver achterlopen op de klascurve; maar met AI-algoritmen kunnen we beginnen met het beoordelen van studenten met behulp van adaptieve beoordelingen die zijn afgestemd op het huidige begripsniveau van de student, waardoor een duidelijker beeld ontstaat van hun algehele voortgang. Op deze manier zullen toekomstige tests de individuele leergroei meten, in plaats van een basisvaardigheid.

Ongeacht welk AI-onderwijssysteem uiteindelijk de onderwijsmarkt domineert, tegen 2025 zullen AI-systemen een alledaags hulpmiddel worden op de meeste scholen, uiteindelijk tot op klasniveau. Ze helpen docenten om leerplannen beter te plannen, het leerproces van studenten bij te houden, het lesgeven en beoordelen van bepaalde onderwerpen te automatiseren, en al met al genoeg tijd vrij te maken voor docenten om meer persoonlijke ondersteuning aan hun studenten te bieden.

MOOC's en het digitale curriculum

Hoewel AI-leraren de onderwijssystemen van onze toekomstige digitale klaslokalen kunnen worden, vertegenwoordigen MOOC's de leerinhoud die hen zal voeden.

In het eerste hoofdstuk van deze serie spraken we over hoe het nog even zal duren voordat genoeg bedrijven en academische instellingen de diploma's en certificaten van MOOC's erkennen. En het is grotendeels te wijten aan dit gebrek aan erkende certificeringen dat de voltooiingspercentages voor MOOC-cursussen ver onder het gemiddelde zijn gebleven in vergelijking met persoonlijke cursussen.

Maar hoewel de MOOC-hypetrein misschien enigszins tot rust is gekomen, spelen MOOC's al een grote rol in het huidige onderwijssysteem en zal deze in de loop van de tijd alleen maar groeien. In feite, een 2012 Amerikaanse studie ontdekte dat vijf miljoen studenten (een kwart van alle Amerikaanse studenten) aan universiteiten en hogescholen ten minste één online cursus hebben gevolgd. In 2020 zal meer dan de helft van de studenten in westerse landen ten minste één online cursus op hun transcripties registreren.

De grootste factor die deze online acceptatie stimuleert, heeft niets te maken met MOOC-superioriteit; het is vanwege de lage kosten en flexibiliteitsvoordelen die ze bieden voor een specifiek type onderwijsconsument: de armen. De grootste gebruikersgroep van online cursussen zijn die nieuwe en volwassen studenten die het zich niet kunnen veroorloven om te gaan wonen, fulltime te studeren of een babysitter te betalen (mooc-gebruikers uit ontwikkelingslanden worden niet eens meegerekend). Om tegemoet te komen aan deze snelgroeiende studentenmarkt, beginnen onderwijsinstellingen meer online cursussen aan te bieden dan ooit. En het is deze toenemende trend die ervoor zal zorgen dat volledige online graden tegen het midden van de jaren 2020 gemeengoed worden, erkend en gerespecteerd worden.

De andere grote reden waarom MOOC's een laag voltooiingspercentage hebben, is dat ze een hoge mate van motivatie en zelfregulering vereisen, kwaliteiten die jongere studenten missen zonder de persoonlijke sociale en groepsdruk om hen te inspireren. Dit sociale kapitaal is het stille voordeel dat fysieke scholen bieden en dat niet in het lesgeld is verwerkt. MOOC-graden, in hun huidige vorm, kunnen niet alle zachte voordelen bieden die van traditionele universiteiten en hogescholen komen, zoals leren hoe je jezelf moet presenteren, werken in groepen en vooral, het opbouwen van een netwerk van gelijkgestemde vrienden die kan uw toekomstige professionele groei ondersteunen.

Om dit sociale tekort aan te pakken, experimenteren MOOC-ontwerpers met verschillende benaderingen om MOOC's te hervormen. Waaronder:

De altMBA is een creatie van de beroemde marketinggoeroe Seth Godin, die een afstudeerpercentage van 98 procent heeft behaald voor zijn MOOC door het gebruik van zorgvuldige selectie van studenten, uitgebreid groepswerk en kwaliteitscoaching. Lees deze uitsplitsing van zijn aanpak.

Andere onderwijsvernieuwers, zoals edX-CEO Anant Agarwal, stellen voor om MOOC's en traditionele universiteiten samen te voegen. In dit scenario wordt een vierjarige opleiding opgesplitst in eerstejaarsstudenten die uitsluitend online studeren, daarna de komende twee jaar in een traditionele universitaire setting en het laatste jaar weer online, naast een stage of co-op-plaatsing.

Tegen 2030 is het echter waarschijnlijker dat de meeste universiteiten en hogescholen (vooral die met slecht presterende balansen) door diploma's ondersteunde MOOC's zullen gaan aanbieden en veel van hun meer kosten- en arbeidsintensieve fysieke campussen zullen sluiten. De docenten, TA's en ander ondersteunend personeel dat ze wel op de loonlijst houden, zullen worden gereserveerd voor studenten die bereid zijn te betalen voor individuele of groepslessen persoonlijk of via videoconferentie. Ondertussen zullen beter gefinancierde universiteiten (dwz die welke worden ondersteund door de rijken en goed verbonden) en handelshogescholen hun fysieke benadering voortzetten.

Virtual reality vervangt het klaslokaal

Ondanks al ons gepraat over het sociale tekort dat studenten ervaren met MOOC's, is er één technologie die die beperking mogelijk kan verhelpen: VR. Tegen 2025 zullen alle door wetenschap en technologie gedomineerde universiteiten en hogescholen ter wereld een of andere vorm van VR in hun curriculum integreren, aanvankelijk als nieuwigheid, maar uiteindelijk als een serieuze trainings- en simulatietool.

Er wordt al geëxperimenteerd met VR over studentenartsen leren over anatomie en chirurgie. Hogescholen die complexe beroepen onderwijzen, gebruiken gespecialiseerde versies van VR. Het Amerikaanse leger gebruikt het op grote schaal voor vliegtraining en als voorbereiding op speciale operaties.

Tegen het midden van de jaren twintig zullen MOOC-aanbieders zoals Coursera, edX of Udacity uiteindelijk beginnen met het bouwen van grootschalige en verrassend levensechte VR-campussen, collegezalen en workshopstudio's die studenten van over de hele wereld kunnen bijwonen en verkennen met behulp van hun virtuele avatars via een VR-headset. Zodra dit werkelijkheid wordt, zal het sociale element dat in de huidige MOOC-cursussen ontbreekt, grotendeels worden opgelost. En voor velen zal dit VR-campusleven een perfect geldige en bevredigende campuservaring zijn.

Bovendien opent VR vanuit educatief perspectief een explosie van nieuwe mogelijkheden. Stel je voor Mevrouw Frizzle's magische schoolbus maar in het echte leven. De beste universiteiten, hogescholen en aanbieders van digitaal onderwijs van morgen zullen strijden om wie studenten de meest boeiende, levensechte, vermakelijke en educatieve VR-ervaringen kan bieden.

Stel je een geschiedenisleraar voor die rassentheorie uitlegt door haar studenten tussen de menigte in het winkelcentrum in Washington te laten staan kijken naar Martin Luther King, Jr. die zijn 'I have a dream'-toespraak houdt. Of een biologieleraar die haar klas virtueel inkrimpt om de binnenkant van de menselijke anatomie te verkennen. Of een astronomieleraar die een ruimteschip vol leerlingen begeleidt om ons Melkwegstelsel te verkennen. De next-gen virtuele headsets van de toekomst zullen al deze leermogelijkheden werkelijkheid maken.

VR zal het onderwijs helpen een nieuwe gouden eeuw te bereiken en tegelijkertijd genoeg mensen bloot te stellen aan de mogelijkheden van VR om deze technologie aantrekkelijk te maken voor de massa.

Addendum: Onderwijs na 2050

Sinds het schrijven van deze serie hebben een paar lezers geschreven over onze gedachten over hoe het onderwijs verder in de toekomst, na 2050, zal werken. Wat zal er gebeuren als we onze kinderen genetisch gaan manipuleren om superintelligentie te krijgen, zoals uiteengezet in onze Toekomst van de menselijke evolutie serie? Of wanneer we beginnen met het implanteren van computers met internet in onze hersenen, zoals vermeld in het einde van onze Toekomst van computers en Toekomst van internet serie'.

Het antwoord op deze vragen sluit grotendeels aan bij de thema's die al in deze serie Future of Education zijn geschetst. Voor die toekomstige, genetisch gemodificeerde, geniale kinderen die de gegevens van de wereld draadloos naar hun hersenen zullen streamen, is het waar dat ze geen school meer nodig hebben om informatie te leren. Tegen die tijd zal het verkrijgen van informatie net zo natuurlijk en moeiteloos zijn als ademlucht.

Informatie alleen is echter nutteloos zonder de wijsheid en ervaring om deze kennis op de juiste manier te verwerken, interpreteren en gebruiken. Bovendien kunnen toekomstige studenten misschien een handleiding downloaden die hen leert hoe ze een picknicktafel moeten bouwen, maar ze kunnen niet de ervaring en motorische vaardigheden downloaden die nodig zijn om dat project fysiek en zelfverzekerd te volbrengen. Al met al is het die real-world toepassing van informatie die ervoor zal zorgen dat toekomstige studenten hun school blijven waarderen.

Al met al zal de technologie die ons toekomstige onderwijssysteem op de korte tot lange termijn aandrijft, het proces van het leren van geavanceerde graden democratiseren. De hoge kosten en belemmeringen voor toegang tot hoger onderwijs zullen zo laag worden dat onderwijs uiteindelijk meer een recht dan een voorrecht wordt voor degenen die het zich kunnen veroorloven. En in dat proces zal de maatschappelijke gelijkheid nog een grote stap voorwaarts zetten.