Real vs. digital i morgondagens blandade skolor: Future of Education P4

Traditionellt skulle de flesta elever använda ordet "trög" för att beskriva hur deras skola engagerade sig i ny teknik. Moderna undervisningsnormer har funnits i årtionden, om inte århundraden, medan ny teknik till stor del har fungerat för att effektivisera skoladministrationen än vad som användes för att förbättra elevernas lärande.

Tack och lov handlar detta status quo om förändring helt och hållet. De kommande decennierna kommer att se en tsunami av trender driver vårt utbildningssystem att moderniseras eller dö.

Att kombinera fysiskt och digitalt för att skapa blandade skolor

Den "blandade skolan" är en term som kastas runt i utbildningskretsar med blandade känslor. Enkelt uttryckt: En blandad skola utbildar sina elever både inom sina tegelväggar och genom att använda onlineleveransverktyg som eleven har en viss grad av kontroll över.

Att integrera digitala verktyg i klassrummet är en oundviklig. Men ur lärarens perspektiv riskerar denna modiga nya värld att vända läraryrket upp och krossa traditionella inlärningskonventioner som äldre pedagoger ägnat en livstid åt att lära sig. Dessutom, ju mer tekniskt beroende en skola blir, desto större är risken för att ett hack eller IT-störning påverkar skoldagen; för att inte tala om den ökade tekniska och administrativa personal som behövs för att hantera dessa blandade skolor.

Men mer optimistiska utbildningsproffs ser denna övergång som ett försiktigt positivt. Genom att låta framtida undervisningsprogram sköta det mesta av betygssättningen och kursplaneringen kan lärare arbeta mer effektivt och ändamålsenligt. De kommer att få mer tid fri att engagera sig med eleverna och ta itu med deras individuella lärandebehov.

Så hur ser det ut för blandade skolor 2016?

I ena änden av spektrumet finns blandade skolor som det franska datavetenskapsinstitutet, 42. Denna toppmoderna kodningsskola är öppen dygnet runt, är designad med många av de bekvämligheter du kan hitta i en start, och mest intressant nog är den helt automatiserad. Det finns inga lärare eller administratörer; istället organiserar eleverna sig själva i grupper och lär sig koda med hjälp av projekt och ett utarbetat e-lärande intranät.

Samtidigt är den mer utbredda versionen av blandade skolor mycket mer bekant. Det är skolor med TV i varje rum och där surfplattor uppmuntras eller tillhandahålls. Det är skolor med välsorterade datorsalar och kodningsklasser. Det här är skolor som erbjuder valbara och huvudämnen som kan studeras online och testas i klassen. 

Så ytliga som vissa av dessa digitala förbättringar kan tyckas jämfört med extremvärdena som 42, var de oerhörda för bara några decennier sedan. Men som utforskats i föregående kapitel i den här serien, kommer den framtida blandade skolan att ta dessa innovationer till nästa nivå genom introduktionen av artificiell intelligens (AI), Massive Open Online Courses (MOOCs) och virtuell verklighet (VR). Låt oss utforska var och en mer i detalj. 

Artificiell intelligens i klassrummet

Maskiner designade för att lära människor har en lång historia. Sydney Pressey uppfann den första undervisningsmaskin på 1920-talet, följt av en berömd beteendevetare BF Skinners version släpptes på 1950-talet. En mängd iterationer följde under åren, men alla föll offer för den vanliga kritiken att elever inte kan undervisas på löpande band; de kan inte lära sig med robotbaserade, programmerade inlärningstekniker. 

Lyckligtvis har denna kritik inte hindrat innovatörer från att fortsätta sin strävan efter utbildningens heliga graal. Och till skillnad från Pressey och Skinner har dagens utbildningsinnovatörer tillgång till stora datadrivna superdatorer som driver avancerad AI-programvara. Det är den här nya tekniken, i kombination med över ett sekel av undervisningsteori, som lockar en rad spelare, stora och små att gå in och konkurrera på denna nisch, AI-i-klassrumsmarknaden.

Från den institutionella sidan ser vi läroboksförlag som McGraw-Hill Education förvandla sig själva till pedagogiska teknikföretag som ett sätt att diversifiera sig bort från den döende läroboksmarknaden. Till exempel är McGraw-Hill bankrolling en adaptiva digitala kursmaterial, som heter ALEKS, som är tänkt att hjälpa lärare genom att hjälpa till att undervisa och betygsätta elever i svåra naturvetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM) ämnen. Men vad det här programmet inte kan göra är att helt förstå när eller var en elev har svårt att förstå ett ämne, och det är där den mänskliga läraren kommer in för att ge de en-till-en, anpassade insikter som dessa program inte kan stödja … än. 

På den hårda vetenskapssidan, europeiska forskare som är en del av EU:s forskningsprogram, L2TOR (uttalas "El Tutor"), samarbetar i otroligt komplexa AI-undervisningssystem. Det som gör dessa system unika är att, förutom att undervisa och spåra elevernas lärande, kan deras avancerade kameror och mikrofoner också uppfatta känslomässiga och kroppsspråkssignaler som glädje, tristess, sorg, förvirring och mer. Det här extra lagret av social intelligens kommer att tillåta dessa AI-undervisningssystem och robotar att känna av när en elev förstår eller inte förstår de ämnen som de lärs ut. 

Men de största spelarna i detta utrymme kommer från Silicon Valley. Bland de mest uppmärksammade företagen är Knewton, ett företag som försöker positionera sig som Google för ungdomsutbildning. Den använder adaptiva algoritmer för att spåra prestanda och testresultat för eleverna den undervisar för att skapa individualiserade inlärningsprofiler som den sedan använder för att anpassa sina undervisningsmetoder. Med andra ord, det lär sig elevernas inlärningsvanor över tid och levererar sedan kursmaterial till dem på ett sätt som passar bäst för deras inlärningspreferenser.

Slutligen, en av de viktigaste fördelarna med dessa AI-lärare kommer att vara deras förmåga att mer effektivt testa elever på deras lärande. För närvarande kan pappersbaserade standardiserade test inte effektivt mäta kunskapen hos elever som ligger långt före eller långt efter klasskurvan; men med AI-algoritmer kan vi börja betygsätta elever med hjälp av adaptiva bedömningar som är individualiserade till elevens nuvarande nivå av förståelse, och därigenom ge en tydligare bild av deras övergripande framsteg. På detta sätt kommer framtida tester att mäta individuell inlärningstillväxt, istället för en baslinjefärdighet. 

Oavsett vilket AI-undervisningssystem som slutligen dominerar utbildningsmarknaden kommer AI-system år 2025 att bli ett vanligt verktyg i de flesta skolor, så småningom ända ner till klassrumsnivå. De kommer att hjälpa pedagoger att bättre planera läroplaner, spåra elevernas lärande, automatisera undervisningen och betygsättningen av utvalda ämnen och totalt frigöra tillräckligt med tid för lärare att ge mer personligt stöd till sina elever. 

MOOCs och den digitala läroplanen

Även om AI-lärare kan bli utbildningssystemen i våra framtida digitala klassrum, representerar MOOCs det lärandeinnehåll som kommer att driva dem.

I det första kapitlet i den här serien talade vi om hur det kommer att ta ett tag innan tillräckligt många företag och akademiska institutioner erkänner de grader och certifikat som erhållits från MOOC. Och det är till stor del på grund av denna brist på erkända certifieringar som slutförandegraden för MOOC-kurser har legat långt under genomsnittet jämfört med personliga kurser.

Men även om MOOC-hypetåget kan ha satt sig något, spelar MOOC redan en stor roll i det nuvarande utbildningssystemet, och det kommer bara att växa med tiden. Faktum är att a 2012 US-studie fann att fem miljoner studenter (en fjärdedel av alla amerikanska studenter) vid universitet och högskolor har tagit minst en onlinekurs. Senast 2020 kommer över hälften av studenterna i västerländska länder att registrera minst en onlinekurs på sina utskrifter. 

Den största faktorn som driver detta onlineantagande har ingenting att göra med MOOC-överlägsenhet; det beror på de låga kostnads- och flexibilitetsfördelarna de erbjuder för en specifik typ av utbildningskonsument: de fattiga. Den största användarbasen av onlinekurser är de nya och mogna studenter som inte har råd att bo på bostad, studera på heltid eller betala för en barnvakt (detta räknar inte ens MOOC-användare från utvecklingsländer). För att tillgodose denna snabbt växande studentmarknad, börjar utbildningsinstitutioner erbjuda fler onlinekurser än någonsin. Och det är denna ökande trend som så småningom kommer att se fullständiga onlinegrader bli vanliga, erkända och respekterade i mitten av 2020-talet.

Den andra stora anledningen till att MOOCs lider av en låg slutförandegrad är att de kräver en hög nivå av motivation och självreglering, egenskaper yngre elever saknar utan det personliga sociala och grupptrycket för att inspirera dem. Detta sociala kapital är den tysta fördel som tegel-och-murbruk skolor erbjuder som inte är inkluderad i undervisningen. MOOC-grader, i sin nuvarande inkarnation, kan inte erbjuda alla de mjuka fördelarna som kommer från traditionella universitet och högskolor, som att lära sig att presentera sig själv, arbeta i grupper och viktigast av allt, bygga ett nätverk av likasinnade vänner som kan stödja din framtida professionella tillväxt. 

För att komma till rätta med detta sociala underskott, experimenterar MOOC-designers med en mängd olika metoder för att reformera MOOC. Dessa inkluderar: 

Smakämnen altMBA är en skapelse av den berömda marknadsföringsgurun, Seth Godin, som har uppnått en examensgrad på 98 procent för sin MOOC genom användning av noggrant urval av elever, omfattande grupparbete och kvalitetscoachning. Läs denna uppdelning av hans tillvägagångssätt. 

Andra utbildningsinnovatörer, som edX:s vd Anant Agarwal, föreslår att MOOCs och traditionella universitet slås samman. I det här scenariot kommer en fyraårig examen att delas upp i förstaårsstudenter som uteslutande studerar online, sedan de kommande två åren studerar i en traditionell universitetsmiljö och det sista året online igen, tillsammans med en praktikplats eller co-op-placering. 

Men år 2030 kommer det mer sannolika scenariot att vara att de flesta universitet och högskolor (särskilt de med dåliga balansräkningar) kommer att börja erbjuda examensstödda MOOCs och stänga ner mycket av deras mer kostnads- och arbetsintensiva tegel- och murbrukscampus. Lärarna, TA:erna och annan supportpersonal som de håller på med lönelistan kommer att reserveras för studenter som är villiga att betala för individuella eller gruppbaserade handledningssessioner personligen eller via videokonferens. Samtidigt kommer bättre finansierade universitet (dvs. de som stöds av de rika och välanslutna) och handelshögskolor att fortsätta sitt tegel-och-murbruk-först. 

Virtuell verklighet ersätter klassrummet

För allt vårt samtal om det sociala underskottet studenter upplever med MOOCs, finns det en teknik som potentiellt kan bota den begränsningen: VR. År 2025 kommer alla världens främsta vetenskaps- och teknikdominerade universitet och högskolor att integrera någon form av VR i sin läroplan, till en början som en nyhet, men så småningom som ett seriöst tränings- och simuleringsverktyg. 

VR experimenteras redan med på studerande läkare lära sig om anatomi och kirurgi. Högskolor som undervisar i komplexa yrken använder specialiserade versioner av VR. Den amerikanska militären använder det flitigt för flygträning och som förberedelse för speciella operationer.

Men i mitten av 2030-talet kommer MOOC-leverantörer som Coursera, edX eller Udacity så småningom att börja bygga storskaliga och överraskande verklighetstrogna VR-campus, föreläsningssalar och workshops där studenter från hela världen kan delta och utforska med sina virtuella avatarer via ett VR-headset. När detta väl blir verklighet kommer det sociala elementet som saknas i dagens MOOC-kurser till stor del att vara löst. Och för många kommer detta VR-campusliv att vara en helt giltig och tillfredsställande campusupplevelse.

Dessutom, ur ett utbildningsperspektiv, öppnar VR för en explosion av nya möjligheter. Tänka Frizzles magiska skolbuss men i verkligheten. Morgondagens främsta universitet, högskolor och leverantörer av digital utbildning kommer att tävla om vem som kan ge studenter de mest engagerande, verklighetstrogna, underhållande och lärorika VR-upplevelser.

Föreställ dig en historielärare som förklarar rasteorin genom att låta sina elever stå bland folkmassan i köpcentret i Washington och titta på Martin Luther King Jr. hålla sitt "I have a dream"-tal. Eller en biologilärare som praktiskt taget krymper sin klass för att utforska insidan av den mänskliga anatomin. Eller en astronomilärare som guidar ett rymdskepp fullt av sina elever för att utforska vår Vintergatans galax. Framtidens nästa generations virtuella headset kommer att göra alla dessa undervisningsmöjligheter till verklighet.

VR kommer att hjälpa utbildning att nå en ny guldålder samtidigt som tillräckligt många människor utsätts för VR:s möjligheter för att göra denna teknik attraktiv för massorna.

Tillägg: Utbildning efter 2050

Sedan vi skrev den här serien har några läsare skrivit och frågat om våra tankar om hur utbildning kommer att fungera längre in i framtiden, efter 2050. Vad kommer att hända när vi börjar genmanipulera våra barn för att ha superintelligens, som beskrivs i vår Den mänskliga evolutionens framtid serier? Eller när vi börjar implantera Internet-aktiverade datorer i våra hjärnor, som nämnts i slutet av vår Datorernas framtid och Internets framtid serier'.

Svaret på dessa frågor är till stor del i linje med de teman som redan har beskrivits i denna Future of Education-serie. För de framtida, genetiskt modifierade, geniala barn som kommer att få världens data trådlöst strömmade in i sina hjärnor, är det sant att de inte längre behöver skolan för att lära sig information. Då kommer inhämtandet av information att vara lika naturligt och enkelt som att andas luft.

Men enbart information är värdelös utan visdom och erfarenhet för att korrekt bearbeta, tolka och använda nämnda kunskap. Dessutom kan framtida elever kanske ladda ner en manual som lär dem hur man bygger ett picknickbord, men de kan inte ladda ner den erfarenhet och motoriska färdigheter som behövs för att fysiskt och självsäkert genomföra det projektet. Sammantaget är det den verkliga tillämpningen av information som kommer att säkerställa att framtida elever fortsätter att värdesätta sina skolor. 

Sammantaget kommer den teknik som kommer att driva vårt framtida utbildningssystem, på nära till lång sikt, att demokratisera processen att lära sig avancerade examina. De höga kostnaderna och hindren för tillgång till högre utbildning kommer att sjunka så lågt att utbildning så småningom kommer att bli en rättighet mer än ett privilegium för dem som har råd. Och i den processen kommer samhällelig jämställdhet att ta ytterligare ett jättesteg framåt.

Framtidens utbildningsserie

Trenderna som driver vårt utbildningssystem mot radikal förändring: Future of Education P1

Examina för att bli gratis men kommer att inkludera utgångsdatum: Utbildningens framtid P2

Future of Education: Future of Education P3