Oprogramowanie edukacyjne

Oprogramowanie edukacyjne to termin używany w odniesieniu do dowolnego oprogramowania komputerowego stworzonego do celów edukacyjnych. Obejmuje różne zakresy, od oprogramowania do nauki języków, przez oprogramowanie do zarządzania klasą, po oprogramowanie referencyjne. Celem całego tego oprogramowania jest uczynienie jakiejś części edukacji bardziej efektywną i wydajną.

Historia

1946-1970

Wykorzystanie sprzętu komputerowego i oprogramowania w edukacji i szkoleniach sięga wczesnych lat czterdziestych XX wieku, kiedy amerykańscy naukowcy opracowali symulatory lotu , które wykorzystywały komputery analogowe do generowania symulowanych danych z przyrządów pokładowych. Jednym z takich systemów był syntetyczny radar treningowy typu 19, zbudowany w 1943 r. Od tych wczesnych prób w okresie II wojny światowej do połowy lat 70. oprogramowanie edukacyjne było bezpośrednio powiązane ze sprzętem, na którym działało. Pionierskie edukacyjne systemy komputerowe w tej epoce obejmowały system PLATO (1960), opracowany na Uniwersytecie Illinois oraz TICCIT (1969). W 1963 roku IBM nawiązał współpracę z Instytutem Studiów Matematycznych w Naukach Społecznych (IMSSS) Uniwersytetu Stanforda, kierowanym przez Patricka Suppesa , w celu opracowania pierwszego kompleksowego programu nauczania CAI dla szkół podstawowych, który został wdrożony na dużą skalę w szkołach w Kalifornii i Missisipi. W 1967 roku utworzono Computer Curriculum Corporation (CCC, obecnie Pearson Education Technologies) w celu sprzedaży szkołom materiałów opracowanych w ramach partnerstwa IBM. Wczesne terminale obsługujące systemy edukacyjne kosztowały ponad 10 000 USD, przez co były poza zasięgiem większości instytucji. Niektóre języki programowania z tego okresu, p3) oraz LOGO (1967) można również uznać za edukacyjne, ponieważ były one specjalnie skierowane do studentów i początkujących użytkowników komputerów. System PLATO IV , wprowadzony na rynek w 1972 roku, obsługiwał wiele funkcji, które później stały się standardem w oprogramowaniu edukacyjnym działającym na komputerach domowych. Jego funkcje obejmowały grafikę bitmapową , prymitywne generowanie dźwięku oraz obsługę urządzeń wejściowych innych niż klawiatura , w tym ekranu dotykowego .

1970-1980

Pojawienie się komputera osobistego wraz z Altairem 8800 w 1975 r. zmieniło ogólnie dziedzinę oprogramowania, co miało określone implikacje dla oprogramowania edukacyjnego. Podczas gdy użytkownicy przed 1975 rokiem byli zależni od uniwersyteckich lub rządowych komputerów typu mainframe z podziałem czasu, użytkownicy po tej zmianie mogli tworzyć i używać oprogramowania dla komputerów w domach i szkołach, komputerów dostępnych za mniej niż 2000 USD. Na początku lat 80. dostępność komputerów osobistych, w tym Apple II (1977), Commodore PET (1977), VIC-20 (1980) i Commodore 64 (1982), pozwoliła na tworzenie firm i organizacji non-profit specjalizujących się w oprogramowaniu edukacyjnym . Broderbund i The Learning Company to kluczowe firmy z tego okresu, a MECC , Minnesota Educational Computing Consortium, kluczowy programista non-profit. Te i inne firmy zaprojektowały szereg tytułów na komputery osobiste, przy czym większość oprogramowania została pierwotnie opracowana dla Apple II.

Kategorie oprogramowania edukacyjnego

Materiały szkoleniowe

„Courseware” to termin łączący słowa „kurs” z „oprogramowaniem”. Pierwotnie był używany do opisywania dodatkowych materiałów edukacyjnych przeznaczonych jako zestawy dla nauczycieli lub trenerów lub jako samouczki dla uczniów, zwykle pakowane do użytku z komputerem. Znaczenie i użycie tego terminu rozszerzyło się i może odnosić się do całego kursu i wszelkich dodatkowych materiałów, gdy jest używane w odniesieniu do klasy online lub „sformatowanej komputerowo”. Wiele firm używa tego terminu do opisania całego „pakietu” składającego się z jednej „klasy” lub „kursu” połączonej z różnymi lekcjami, testami i innymi potrzebnymi materiałami. Samo oprogramowanie szkoleniowe może mieć różne formaty: niektóre są dostępne tylko online, na przykład strony internetowe, podczas gdy inne można pobrać jako pliki PDF lub inne typy dokumentów. oprogramowanie szkoleniowe obejmuje obecnie wiele form technologii edukacyjnych . Większość wiodących firm edukacyjnych zamawia materiały szkoleniowe lub dołącza je do swoich pakietów szkoleniowych.

Pomoce szkolne

Niektóre programy edukacyjne są przeznaczone do użytku w klasach szkolnych. Zazwyczaj takie oprogramowanie może być wyświetlane na dużej tablicy z przodu klasy i/lub uruchamiane jednocześnie w sieci komputerów stacjonarnych w klasie. Najbardziej godne uwagi są tablice SMART, które wykorzystują SMART Notebook do interakcji z tablicą, co umożliwia cyfrowe rysowanie na tablicy przy użyciu pisaków. Ten typ oprogramowania jest często nazywany do zarządzania klasą . Podczas gdy nauczyciele często decydują się na używanie oprogramowania edukacyjnego z innych kategorii w swoich pakietach informatycznych (np. materiały referencyjne, oprogramowanie dla dzieci), rozwinęła się cała kategoria oprogramowania edukacyjnego przeznaczonego specjalnie do wspomagania nauczania w klasie. Branding był słabszy w tej kategorii niż w tych zorientowanych na użytkowników domowych. Tytuły oprogramowania są często bardzo wyspecjalizowane i produkowane przez różnych producentów, w tym wielu uznanych wydawców książek edukacyjnych.

Oprogramowanie oceniające

Moodle to bardzo popularna strona oceniająca, używana przez nauczycieli do wysyłania zadań i oceniania prac uczniów.

Ze względu na wpływ szkód wyrządzonych środowisku naturalnemu i potrzebę rezygnacji z papieru przez instytucje, coraz więcej instytucji edukacyjnych poszukuje alternatywnych sposobów oceny i testowania, które zawsze tradycyjnie pochłaniały ogromne ilości papieru. Oprogramowanie oceniające odnosi się do oprogramowania, którego głównym celem jest ocenianie i testowanie uczniów w środowisku wirtualnym. Oprogramowanie oceniające umożliwia studentom wypełnianie testów i egzaminów przy użyciu komputera, zwykle połączonego z siecią. Następnie oprogramowanie ocenia każdą transkrypcję testu i wyświetla wyniki dla każdego ucznia. Oprogramowanie do oceny jest dostępne w różnych metodach dostarczania, z których najpopularniejsze to oprogramowanie do samodzielnego hostowania, oprogramowanie online i ręczne systemy do głosowania. Dostępne jest oprogramowanie własnościowe i systemy oprogramowania typu open source . Chociaż technicznie należy do kategorii oprogramowania szkoleniowego (patrz wyżej), laboratorium oceny umiejętności jest przykładem komputerowego oprogramowania do oceny z metodologią PPA-2 (Planuj, udowadniaj, oceniaj) do tworzenia i przeprowadzania egzaminów online za pomocą komputera. Moodle to przykład oprogramowania typu open source z komponentem oceny, który zyskuje na popularności. Inne popularne międzynarodowe systemy oceniania to Google Classroom , Blackboard Learn i EvaluNet XT .

Oprogramowanie referencyjne

Wielu wydawców drukowanych słowników i encyklopedii było zaangażowanych w produkcję edukacyjnego oprogramowania referencyjnego od połowy lat 90. Na referencyjnym rynku oprogramowania dołączyły do nich zarówno start-upy, jak i uznani wydawcy oprogramowania, w szczególności Microsoft .

Pierwszymi komercyjnymi produktami oprogramowania referencyjnego były przeformułowania istniejącej zawartości na wydania CD-ROM , często uzupełnione o nowe treści multimedialne , w tym skompresowane wideo i dźwięk. Nowsze produkty wykorzystywały technologie internetowe , aby uzupełnić produkty CD-ROM, a ostatnio całkowicie je zastąpić.

Wikipedia i jej pochodne (takie jak Wikisłownik ) wyznaczyły nowy kierunek w edukacyjnym oprogramowaniu referencyjnym. Wcześniej encyklopedie i słowniki opracowywały swoje treści na podstawie zaproszonych i zamkniętych zespołów specjalistów. Koncepcja Wiki pozwoliła na rozwój wspólnych prac referencyjnych poprzez otwartą współpracę obejmującą ekspertów i nie-ekspertów.

Platformy niestandardowe

Niektórzy producenci uważali zwykłe komputery osobiste za nieodpowiednią platformę do nauki oprogramowania dla młodszych dzieci i zamiast tego produkowali niestandardowe elementy sprzętu przyjazne dzieciom. Sprzęt i oprogramowanie są zazwyczaj łączone w jeden produkt, na przykład przypominający laptopa dla dzieci. Klawiatura laptopa dla młodszych dzieci jest zgodna z porządkiem alfabetycznym i qwerty dla starszych. Najbardziej znanym przykładem są Leapfrog . Należą do nich pomysłowo zaprojektowane podręczne konsole z różnymi wkładanymi kasetami z grami edukacyjnymi oraz podobne do książek urządzenia elektroniczne, do których można załadować różne książki elektroniczne . Produkty te są bardziej przenośne niż laptopy , ale mają znacznie bardziej ograniczony zakres zastosowań, koncentrując się na umiejętności czytania i pisania .

Podczas gdy główne systemy operacyjne są przeznaczone do ogólnych zastosowań i są mniej lub bardziej dostosowane do edukacji tylko dzięki dodanym do nich zestawom aplikacji, różni producenci oprogramowania, zwłaszcza dystrybucje Linuksa, starali się zapewnić zintegrowane platformy specjalnie dla edukacji.

Szkolenia korporacyjne i szkolnictwo wyższe

Wcześniejsze oprogramowanie edukacyjne dla ważnych rynków korporacyjnych i szkolnictwa wyższego było projektowane do działania na pojedynczym komputerze stacjonarnym (lub równoważnym urządzeniu użytkownika). W latach następujących bezpośrednio po roku 2000 planiści postanowili przejść na aplikacje serwerowe o wysokim stopniu standaryzacji . Oznacza to, że oprogramowanie edukacyjne działa głównie na serwerach, które mogą znajdować się setki lub tysiące mil od rzeczywistego użytkownika. Użytkownik otrzymuje tylko maleńkie fragmenty modułu edukacyjnego lub testu, przesyłane jeden po drugim przez Internet. Oprogramowanie serwera decyduje, jakie materiały do nauki rozprowadzić, gromadzi wyniki i wyświetla postępy kadrze dydaktycznej. Innym sposobem wyrażenia tej zmiany jest stwierdzenie, że oprogramowanie edukacyjne przekształciło się w internetową usługę edukacyjną. Systemy poparcia i zatwierdzania przez rząd Stanów Zjednoczonych zapewniły szybkie przejście na nowy sposób zarządzania i dystrybucji materiałów do nauki. McDonald's również eksperymentował z tym za pośrednictwem programu rozwoju eCrew oprogramowania Nintendo DS .

Zobacz też:

Konkretne cele edukacyjne

Oprogramowanie edukacyjne do nauki standardowego chińskiego przy użyciu Pinyin .

Istnieją bardzo specyficzne rynki niszowe dla oprogramowania edukacyjnego, w tym:

narzędzia dla nauczycieli i oprogramowanie do zarządzania klasą

(oprogramowanie do zdalnego sterowania i monitorowania, oprogramowanie do przesyłania plików, kamera dokumentacyjna i prezenter, bezpłatne narzędzia,...)

Oprogramowanie do testów na prawo jazdy
Oprogramowanie do interaktywnej geometrii
Oprogramowanie do nauki języków
Oprogramowanie do tworzenia map myśli, które zapewnia centralny punkt dyskusji, pomaga uczynić zajęcia bardziej interaktywnymi i pomaga uczniom w nauce, esejach i projektach.
Projektowanie i druk modeli kart do wykorzystania w edukacji - np. Designer Castles dla platform BBC Micro i Acorn Archimedes
Notowanie ( Porównanie oprogramowania do robienia notatek )
Oprogramowanie umożliwiające symulowaną sekcję ciał ludzkich i zwierzęcych (wykorzystywane na kursach uczelni medycznych i weterynaryjnych)
Oprogramowanie korepetytora ortografii
Nauczyciele pisania
Instrukcja czytania
Oprogramowanie edukacyjne w zakresie medycyny i opieki zdrowotnej

Gry wideo i grywalizacja

Gry wideo mogą służyć do nauczenia użytkownika znajomości technologii lub poszerzenia wiedzy na dany temat. Niektóre systemy operacyjne i telefony komórkowe mają te funkcje. Godnym uwagi przykładem jest Microsoft Solitaire , który został opracowany w celu zapoznania użytkowników z wykorzystaniem graficznych interfejsów użytkownika , zwłaszcza myszy i techniki przeciągania i upuszczania . Mavis Beacon Teaches Typing to szeroko znany program z wbudowanymi minigrami, które zapewniają rozrywkę użytkownikowi, jednocześnie poprawiając jego umiejętności pisania na klawiaturze.

Grywalizacja to wykorzystanie elementów projektowania gier w kontekstach niezwiązanych z grami i okazała się skuteczna w motywowaniu do zmiany zachowań. Postrzegając elementy gry jako „afordancje motywacyjne” i formalizując związek między tymi elementami a afordancjami motywacyjnymi. Classcraft to narzędzie programowe używane przez nauczycieli, które oprócz celu edukacyjnego zawiera elementy gry. Tovertafel to konsola do gier przeznaczona do edukacji rehabilitacyjnej i przeciwdziałania skutkom demencji .

Efekty i wykorzystanie oprogramowania edukacyjnego

Oprogramowanie dla nauczycieli

Oprogramowanie edukacyjne oparte na korepetycjach jest definiowane jako oprogramowanie, które naśladuje dynamikę korepetycji jeden na jednego nauczyciela-ucznia z oprogramowaniem zamiast nauczyciela. Przeprowadzono badania, aby sprawdzić, czy tego typu oprogramowanie będzie skuteczne w poprawie zrozumienia materiału przez uczniów. Stwierdzono, że wystąpił pozytywny wpływ, który zmniejszył ilość czasu potrzebnego uczniom na naukę i względny przyrost zrozumienia.

Pomoc osobom niepełnosprawnym

Przeprowadzono badanie, aby zobaczyć wpływ oprogramowania edukacyjnego na dzieci z lekką niepełnosprawnością. Wyniki pokazały, że oprogramowanie wywarło pozytywny wpływ na pomoc w nauczaniu tych dzieci umiejętności społecznych poprzez uczenie się i dyskusje w zespole, filmy i gry.

Ocena oprogramowania edukacyjnego

Obecnie istnieje duży rynek oprogramowania edukacyjnego. Zespół zdecydował, że ma opracować system, w którym oprogramowanie edukacyjne powinno być oceniane, ponieważ nie ma obecnie obowiązującego standardu. Nazywa się to budową kompleksowej oceny elektronicznych narzędzi edukacyjnych i oprogramowania edukacyjnego (CEELTES). Oceniane oprogramowanie jest oceniane w skali punktowej w czterech kategoriach: obszar atrybutów technicznych, technologicznych i użytkowych; obszar kryteriów oceny informacji, zawartości i działania oprogramowania; obszar kryteriów oceny informacji pod kątem wykorzystania edukacyjnego, uczenia się i uznawania; obszar kryteriów oceny psychologiczno-pedagogicznego wykorzystania oprogramowania.

Zastosowanie w szkolnictwie wyższym

Na kursie informatyki na poziomie uniwersyteckim nauka logiki jest istotną częścią programu nauczania. Istnieje propozycja wykorzystania dwóch logistycznych narzędzi edukacyjnych FOLST i LogicChess do zrozumienia logiki pierwszego rzędu dla studentów uniwersyteckich w celu lepszego zrozumienia materiału kursu i podstaw projektowania logistycznego.

Wybrane raporty i artykuły naukowe

Virvou, M., Katsionis, G. i Manos, K. (2005). „Łączenie gier komputerowych z edukacją: ocena skuteczności edukacyjnej”. Technologia edukacyjna i społeczeństwo, 8 (2), 54-65.
Widzi, B. (1989). Ruch projektowania instruktażowego w technologii edukacyjnej. Technologia edukacyjna, maj, 11–15. https://web.archive.org/web/20080515073002/http://www.coe.uh.edu/courses/cuin6373/idhistory/1960.html
Niemiec, RP i Walberg, HT (1989). Od maszyn uczących do mikrokomputerów: niektóre kamienie milowe w historii nauczania komputerowego. Journal of Research on Computing in Education, 21 (3), 263–276.
Annetta, L., Minogue, J., Holmes, S. i Cheng, M. (2009). Badanie wpływu gier wideo na zaangażowanie uczniów szkół średnich i genetykę uczenia się . Komputery i edukacja, 53, 74–85.
Bainbridge, W. (2007). Potencjał naukowo-badawczy wirtualnych światów . Nauka, 317, 27, 471–476.
Barab, S., Scott, B., Siyahhan, S., Goldstone, R., Ingram-Goble, A., Zuiker, S. i Warren, S. (2009). Zabawa transformacyjna jako rusztowanie programowe: wykorzystanie gier wideo do wspierania nauczania przedmiotów ścisłych i przyrodniczych Zarchiwizowane 2020-10-01 w Wayback Machine . Journal of Science Education Technology, 18, 305–320.
Bourgonjon, J., Valcke, M., Soetaert, R. i Schellens, T., (2010). Postrzeganie uczniów na temat korzystania z gier wideo w klasie ^{[ martwy link ]} . Komputery i edukacja, 54, 1145–1156.
Zhao, Y., Zhang, G., Lai, C. Program nauczania, zasoby cyfrowe i dostawa . Międzynarodowa Encyklopedia Edukacji (wydanie trzecie), Elsevier, 2010, 390–396, ISBN 9780080448947, https://doi.org/10.1016/B978-0-08-044894-7.00063-4.

Zobacz też

Adaptacyjne uczenie się – metoda edukacyjna wykorzystująca algorytmy do koordynowania interakcji z uczniem
Nauka języków wspomagana komputerowo – Technika uczenia się
Gra edukacyjna – Gatunek gry
Technologia edukacyjna – Wykorzystanie technologii w edukacji w celu poprawy procesu uczenia się i nauczania
Rozrywka edukacyjna – media, których celem jest nauczanie widzów pojęć akademickich i społecznych Edutainment
Technologia instruktażowa – Wykorzystanie technologii w edukacji w celu poprawy uczenia się i nauczania

Scholia ma profil tematyczny dotyczący oprogramowania edukacyjnego .