Hur datateknik kommer att omvandla framtida skolor

På 1800-talet satt eleverna i ett klassrum, lyssnade på en lärare och tog test. Under 2014 gör eleverna exakt samma sak, med kanske tillägg av en pocket-kalkylator och några bilder.

Nästan alla andra branscher har förändrats utan erkännande av uppfinning av datorer. Varför inte utbildning, förmodligen en av branscherna som har mest att vinna?

Svaret är förmodligen en kombination av rang inkompetens, institutionell konservatism och perversa incitament. Det är en röra, men den goda nyheten är att det kommer att förändras - mycket - snart. Situationen som den står är fundamentalt ohållbar, och nya titaner kommer fram från startvärlden, redo att torka golvet med traditionella akademiska metoder. Idag ska vi prata om de fem största idéerna som kommer att förändra utbildningen mer än du tror.

5. Den virtuella verkligheten kommer att förändra fältresor för evigt

Massor av forskning visar att interaktivitet och utbildning-för-exempel är en av de viktigaste faktorerna för att utbilda barn. Fältturer i synnerhet tycks förbättra kunskapsinnehållet och sammanhanget och förbättra förståelsen.

Barn har minskad kapacitet för abstrakt tanke och ett lägre tröskelvärde för tristess vilket innebär att det mest effektiva sättet att lära dem är att i största möjliga utsträckning fysiskt belysa koncepten och försöka se till att de har roligt medan de lära sig, alltså den enorma populariteten hos hands-on barnmuseer och pedagogiska spel och tv-program.

Studerande vars lärare betonar högre ordningens tänkande och praktiska inlärningsaktiviteter överträffar sina jämnåringar betydligt. Studerande som engagerar sig i praktisk inlärning varje vecka överträffar dem som engagerar sig på detta sätt att instruera på månadsbasis. Studenter vars lärare bedriver praktiska inlärningsaktiviteter överträffar sina jämnåringar med 72% av en betygsnivå i matematik och 40% av en vetenskaplig nivå. Denna studie visar att de mest effektiva klassrumspraxiserna innebär att man överför högre ordertänkande färdigheter och engagerar sig i praktiska inlärningsaktiviteter.

-Utbildningstestning, 2001

Tyvärr eliminerar många skolor denna typ av pedagogiskt innehåll på grund av press för att sänka kostnaderna under program som inget barn kvar bakom.

Hur kan detta knyta till den senaste tidens stigande virtuella verklighet Varför virtuell verklighetsteknik kommer att blåsa ditt sinne om 5 år Varför virtuell verklighetsteknik kommer att blåsa ditt sinne om 5 år Framtiden för den virtuella verkligheten innefattar huvud-, ögon- och expressionsspårning, simulerad beröring och mycket mer. Dessa fantastiska tekniker kommer att vara tillgängliga för dig om 5 år eller mindre. Läs mer, med Oculus Rift? Till en relativt låg kostnad (mindre än $ 1000 per enhet), varje klassrummet kan förses med några virtuella verklighetshuvuden och datorer som kan driva dem, vilket skulle öppna enorma utbildningsmöjligheter. Om du vill lära ett barn om solsystemet, förmågan att fysiskt släppa dem på Mars-ytan och visa dem hur allvarlig det finns är ett otroligt kraftfullt pedagogiskt verktyg.

Om du vill lära dem om dinosaurier, ger dem upplevelsen av varelserna som står högt över dem, för att se till att den här lektionen sticks. Historik klassen kan ta eleverna till rekreation i gamla städer och historiska händelser, och även matte klasser skulle dra nytta av möjligheten att generera 3D, rumsliga rekvisita för att visa abstrakta begrepp.

Om den använda mjukvaran kan köras i stort sett autonomt läge, utan direkt lärarövervakning, kan vi billigt erbjuda studenter i stadsklass med förstklassiga utbildningsresurser trots att det saknas finansiering och ett underskott av kompetenta lärare i dessa distrikt.

En övertygande, livsföränderlig pedagogisk upplevelse kan vara allt som krävs för att förändra en inre stadsstudents liv till det bättre. Att ett headset och dator skulle kunna ersätta traditionella läroböcker, lärartid, pedagogiska rekvisita och fältresor, vilket kostar mycket mer än ett VR-headset.

Så kallade “blandad” Grundskolor (som kombinerar datorutbildning med mänskliga lärare) uppstår redan utan virtuell verklighet och visar sig vara mycket effektiva för att förbättra testresultat i låginkomststudenter. Den virtuella verkligheten kommer endast att göra dessa resurser mer engagerande och mer tillgängliga. Faktum är att det har potential att vända varje grundutbildning i “The Magic Schoolbus.”

4. Campus gör inte känsla

Det finns lika mycket utrymme för förbättringar på högskolanivå som det finns på elementären. Det blir uppenbart, eftersom den genomsnittliga studentgälden stiger, som gör att eleverna betalar att bo i en konkret låda full av andra ungdomar i fyra år, är egentligen inte en ren användning av studentpengar eller ett bra sätt att främja en produktiv utbildningsmiljö.

Medan vardagsrummet är en ritt av passage i medelklass amerikansk kultur, är det också dyrt, obekväma och kan skada läromiljön (“festskolor”). Campus är trevligt, men murgröna drar inte sin vikt när det gäller att vrida ut människor som är kvalificerade att delta i den nya globala ekonomin. Manpower Group rapporterar att mer än 40% av alla arbetsgivare inte kan hitta tillräckligt med kvalificerade kandidater för att fylla de jobb de har tillgång till.

Vi är nu i det sjunde året av en global talangkris. Över en tredjedel av arbetsgivarna rapporterar att de inte kan hitta den talang som deras organisationer behöver, enligt ManpowerGroups 2012 Talent Shortage Survey. Det här numret är under en tredjedel, för bara tre år sedan, under den svåraste delen av lågkonjunkturen. När ekonomierna förbättras blir talangskrisen värre.

Kostnaden infördes av fysiska campus (som har ökat mer än fem gånger sedan 1985) är helt enkelt utom räckhåll för de flesta låginkomststudenter.

Distansutbildning via en dator är alltmer ett mer ekonomiskt och mer produktivt alternativ för att få en utbildning för studenter på en budget. Programvaran som är tillgänglig för den just nu är inte bra, men om mjukvaran har en anmärkningsvärd egenskap är det så att det blir bättre över tiden. Och för att du inte fördömer förlusten av ansikte mot ansikte föreläsning, kom ihåg att ...

3. Föreläsningar är brutna

Det finns ingen anledning att tro att att tonåringar vaknar tidigt, sitter i ett rum och lyssnar på någon som talar i en och en halv timme är ett produktivt sätt att få kunskap i sina huvuden. Att göra saken värre är forskning där finansiering kommer från, så lärarna själva är vanligtvis anställda för sin forskningsförmåga och inte deras förmåga att undervisa.

Att faktiskt utbilda studenter är bara en rörig nödvändighet till förmån för skattebetalarna, och många föreläsare hatar det. Resultatet är att du ofta har klasser som lärs på så sätt att varken professorn eller hängande studenter verkligen vill vara där och det är inte bra för elevernas chanser att komma undan med mycket användbar kunskap.

Khan Academy, en webbtjänst som tillhandahåller onlinekurser om ämnen som matematik, vetenskap, historia, ekonomi och till och med datorprogrammering, visar exakt vad som är fel med den traditionella föreläsningen, som de som har använt den vet. Vi har skrivit om Khan Academy innan och det har bara blivit bättre sedan dess. Khan akademiska föreläsningar är uppdelade i bitar med stor storlek, ungefär fem minuter, vilket lär dig ett koncept på ett kortfattat och enkelt sätt. Föreläsaren är osynlig och fokus ligger på röst och en virtuell svart tavla som blir fylld med illustrationer som visar den aktuella punkten.

Detta format introducerar viktiga fördelar jämfört med det traditionella föreläsningsformatet: om du blir trött kan du sluta mellan videor och gå och snacka eller ta en promenad. Om du blir förvirrad i en viss video kan du spola tillbaka den, pausa den till Google något eller på annat sätt konsumera den i din egen takt och din egen bekvämlighet.

Videona är tillräckligt korta för att trötthet inte är ett problem, och studenter kan titta på dem när som helst, vilket betyder när de är vakna. Elever som är förvirrade kan ställa frågor under videon och föreläsarna (eller mer avancerade studenter) kan komma tillbaka till dem, så att studenterna inte bara kan se svaren på några få klasskamrater, men svaren på de vanligaste frågorna av miljontals klasskamrater.

Khan Academy är fritt tillgänglig överallt på jorden, och har översatts till 24 språk av volontärer. Målet med ideell uppstart är att ge utbildning i världsklass överallt på jorden, och de lyckas i stor utsträckning.

Khan Academy har sex miljoner studenter loggar in varje månad, vilket gör det till det största universitetet på jorden och är en officiell eller inofficiell del av läroplanen i 20.000 tegelstenar och murbrukskolor (i dussintals nationer) runt om i världen, med tillväxt som inte visar nej tecken på att stanna. Det är också uppenbarligen utbildningens framtid. På tio år kommer det och dess konkurrenter att torka golvet med traditionella högskolor över hela världen. The Economist rapporterar att ekonomen Alex Tabarrok anser att online universitet kan erbjuda en grundläggande, ekonomiskt bättre värde proposition att tegel och murbruk skolor.

[A] s priser stämmer överens med marginalkostnaden, kommer det inte finnas något utrymme för att underköra konkurrensen. Istället är MOOCs sannolikt att konkurrera om kvalitet. [...] Högre produktionskostnader är ett litet pris att betala för att locka till sig mycket större antal studenter. Sådana marknader utvecklas ofta till vinnare-take-all, “superstar” tävlingar. De bästa banorna attraherar de flesta kunder och tjänar så bra som ett resultat. I det avseendet kan onlineutbildning mer likna informationsindustrier som filmskapande än serviceindustrier som hårklippning.

På den vinstdrivande sidan av saker är Coursera och Udacity båda billiga, online-institutioner som erbjuder akademiska och yrkesskolor på universitetsnivå inom en rad olika områden och utfärdar certifikat som snabbt respekteras i hela branschen. Även de stora ivy-league-universiteten har börjat sätta sina föreläsningar på nätet. Var ska man studera: Navigera i online-utbildningsvärlden. Där ska man studera: Navigera i Online-utbildningsvärlden Nu när online-lärande är vanligt är det också lite av en mardröm att välja vilken lärningssystem att använda. Vi gör det enklare genom att ge dig en översikt över de bästa alternativen där ute. Läs mer i rimligt stora bitar och har sett ett enormt svar.

2. Robot Graders är framtiden

Det som kommer med online lektioner är online uppdrag, som hittills inte varit så bra. De av er som har använt Mastering Physics känner det som en dyr, buggy, finicky slöseri med allas tid. Men det är värt att ta sig tid att se hur nära Mastering Physics och dess ilk är något som är mycket användbart.

Instant feedback är avgörande för studentinlärning, och det är inte praktiskt att ha en människa till hands för att betygsätta varje uppgift i realtid.

Lyckligtvis har vi robotar för det nu. Khan Academy innehåller övningar efter några lektioner för att du ska kunna testa din kunskap om materialet som omfattas, och användarna vet om de har rätt övning eller inte, och kan få tips om hur man löser träningen.

Användare har tillgång till ett oändligt antal maskingenererade problem, så de kan fortsätta tills de är säkra på att de förstår materialet och fortsätter sedan vidare. Denna typ av automatiserad läxa betyg är ganska begränsad på vissa sätt för närvarande - det fungerar bra för matematiska problem och ämnen som kan graderas via flera val men mindre bra för ämnen som engelska och programmering, där skapandet av komplex struktur är en viktig del av läroplanen.

1. Handledare är bättre än professorer

Det kommer alltid att finnas situationer, för de flesta människor, där det är nödvändigt att faktiskt tala med en levande människa för att förstå ett ämne eller få feedback på ett uppdrag. I det fallet, istället för att ha en enda heltidsanställd personal för att göra det för en eller tvåhundra elever, är det mer meningsfullt att ha något som liknar ett callcenter för handledare, som kan använda Skype, chatt och kommunala ritverktyg till rensa upp förvirringspunkter och ge feedback om uppdrag som datorer inte kan.

Tekniken skulle ge tillgång till liknande samarbetsverktyg som är tillgängliga personligen, men låter handledare ständigt logga in och ut från hela världen. Handledare kan kallas som en subrutin i programvaran, som visas när de behövs och försvinner när de inte är utan att det är nödvändigt att betala dem för oanvända timmar.

Handledare kan komma in för att ge råd om ett enda problem utan att kräva att studenterna sparar sina frågor och lämnar dem alla omedelbart när de har tid att gå och se en handledare. Tjänster som dessa finns redan, inklusive InstaEDU och Kaplan Kids. Dessa tjänster kommer bara att bli vanligare eftersom de fyller i luckorna för tjänster som Khan Academy.

Vad tror du att framtiden för utbildningen kommer att se ut? Kommer det att bli mer avlägset och datorcentrerat, eller kommer människor att vara kvar i traditionell stil för klassrumsinstruktion under överskådlig framtid? Dela dina tankar i kommentarfältet nedan!

Bildkrediter: vit robot Via Shutterstock, “Campus Lake View“, av momo & hennes bffs, “Forschungs Campus Garching”, av digital katt, “Stora collegehögskolor“, av Kevin Dooley, “”Ofrälse“, av Renee Barron, “Läxa“, av Sean, “Robot Kids Camp: Virtual Reality”, av Michael Janssen

Utforska mer om: Utbildningsteknik.