Az elsĘ kör: a számítógépes tanulás eszközkészlete

A számítógéppel segített tanítás és tanulás lehetĘség-spektruma a multimediális számítógépnek³³⁸ az alábbi jellemzĘ tulajdonságain alapul.

$GDWWiUROiV

A számítógépekbe épített és a hozzájuk csatlakoztatható adattároló eszközök kapacitása már elérte azt a mértéket, amely a tanulási folyamat számára releváns információk tetszĘleges mennyiségét teszi hozzáférhetĘvé, illetve rögzíthetĘvé. Ez a karakterisztika alapvetĘen nem új, csupán egy biológiai korlát átlépésének „végkifejlete”, vagyis az emberi emlékezetet kiegészítĘ „külsĘ szimbolikus tárak” létrehozásával megjelent lehetĘség teljesnek tĦnĘ kiaknázása.

A biológiai emlékezetben tárolt emléknyomokat engramoknak, a külsĘ szimbolikus tárakban lévĘket exogramoknak nevezzük. Donald ezek jellemzĘit egy táblázatban hasonlította össze (1991/2001). A táblázat néhány sora jól érzékelteti, miben áll az exoszomatikus információtárolás újdonsága.

Engramok Exogramok

QHPWDUWyV WDUWyVOHKHW

QDJ\GHNRUOiWR]RWWNDSDFLWiV J\DNRUODWLODJNRUOiWODQNDSDFLWiV QHPN|QQ\HQMDYtWKDWy NRUOiWODQLVPpWOĘGĘMDYtWiV NRUOiWR]RWWpV]OHOpVLKR]]iIpUpVKDOOiV NRUOiWODQpV]OHOpVLKR]]iIpUpVOiWiV N|W|WWIHOLGp]pVLSiO\iN N|WHWOHQIHOLGp]pVLSiO\iN

13. táblázat: A biológiai és a külsĘ memória összehasonlítása

Egy számítógépben tárolható illetve kijelzĘjén megjeleníthetĘ az emberi történelem során eddig felhalmozott, „külsĘ emlékezeti mezĘkben”³³⁹ tárolt információ-univerzum bármilyen tetszĘleges halmaza, illetve eleme. Az ehhez a karakterisztikához kapcsolódó új minĘség a számítógép adatfeldolgozó, mĦveletvégzĘ tulajdonságának köszönhetĘen, annak eredményeképpen jelenik meg, és az adatok tetszĘleges szempontok szerinti gyors elĘkeresésében, összekapcsolásában, elemzésében és az eredmények prezentálásában mutatkozik meg.

,QIRUPiFLyIHOGROJR]iV

A számítógép az adatokkal változatos algoritmusok szerinti mĦveleteket képes elvégezni. A jelfeldolgozó képesség teljes egészében új tulajdonság, hiszen a korábbi külsĘ, nem biológiai

338 Amikor számítógéprĘl beszélünk nem kizárólag a ma jellemzĘ géptípusokra, hanem a jövĘbeli sokrétĦ infokommunikációs eszközökre is utalunk.

339 A „külsĘ szimbolikus tár” illetve „külsĘ emlékezeti mezĘ” fogalmakat Merlin Donald vezette be, magyarul is megjelent könyvében: Donald, M: Az emberi gondolkodás eredete. Budapest, Osiris Kiadó, 2001.

emlékezeti eszközöktĘl eltérĘen a számítógép nem csupán tárolja az információkat, hanem azokkal – biológiai elĘképéhez hasonlóan – különbözĘ mĦveleteket is képes végezni! A külsĘ emlékezeti mezĘ ezzel dinamikussá vált, mintegy életre kelt. Kis túlzással elmondható, hogy megjelent a „szellem a gépben” – legalábbis az ember szellemi mĦködésének azok a funkciói, amelyek algoritmizálhatók. Ez a sajátosság – a gyakorlatilag korláttalan tároló kapacitással együtt – jelenti az informatikai forradalom fĘ hajtóerejét. Az információfeldolgozás sebessége a mikroprocesszorok feltalálása óta folyamatosan, elĘre jelezhetĘen növekszik (Moore törvény), így a mai processzorok már elég gyorsak a továbbiak során tárgyalandó számítógép karakterisztikák többségének kielégítĘ szintĦ mĦködtetéséhez.³⁴⁰

,QWHUDNWLYLWiV

A számítógép információ-feldolgozó képessége lehetĘvé teszi a tanuló számára, hogy párbeszédet folytasson a rendszerrel: bevitt válaszai befolyásolják a rendszer mĦködését, különbözĘ válaszokat hívnak elĘ, változatos tartalmakat jelenítenek meg. Az interaktivitásnak kulcs szerepe van mindazon paraméterek realizálásában, amelyeket az e-learning tanulási környezetekre jellemzĘnek tartunk. Ez a számítógép-jellemzĘ teszi lehetĘvé az eredményes tanulásban nélkülözhetetlen visszacsatolást. Az interaktivitás ebben a körben technológiai rendszerjellemzĘként jelenik meg: a tanuló a számítógéppel prezentált tananyaggal, tanulási programmal „kommunikál” - a kommunikáció kifejezés tágabb értelmében.

Míg a tanulás segítéséhez a számítógép adattároló kapacitása és mĦveletvégzĘ sebessége napjainkra megfelelĘ, esetenként optimális szintĦ, addig az interaktivitás mértéke messze van attól, amit a tanulás hatékony támogatásához szükségesnek gondolunk. Itt az elĘttünk lévĘ minta és norma nem más, mint a tanulást segítĘ tanár, társ, szakértĘ, mester és bölcs. EbbĘl a humán partner-részbĘl próbálunk meg minél többet beépíteni az e-learning tananyagokba, tanulási programokba. KönnyĦ belátni, hogy a mérce magas, az elĘttünk álló fejlesztési lehetĘségek ezen a területen igen tág horizontúak. Interaktív programok tervezése során normatív törekvéseink két szintre irányulnak. Egyrészt arra, hogy a fejlesztés tegye lehetĘvé mindannak a segítségnek az optimális biztosítását, amit a módszeresen tanuló ember tanulása során elvár, elvárhat (makroadaptáció). Másrészt arra, hogy a rendszer képes legyen azokat a személyes preferenciákat illetve tudáshézagokat diagnosztizálni, amelyek a mindenkori tanulóra jellemzĘek, és hogy képes legyen megfelelĘ válaszokat adni ezekre (mikroadaptáció). Mindezek elképzelhetĘ legjobb megvalósításától még távol vagyunk.

Azonban a ma rendelkezésre álló eszközök is lehetĘvé teszik az átlagosnál jóval tökéletesebb interaktivitás biztosítását, ha a tervezésre kellĘ gondot, a fejlesztésre pedig elegendĘ idĘt és munkát fordítunk.

+LSHUWH[W

Az információk rendszerbe szervezésének a hagyományos szövegekhez képest alternatív formája a hipertext; ez olyan elektronikusan létrehozott szöveg, amelynek egyes elemei (link, ugrópont, hot word) – amennyiben a felhasználó aktiválja azokat – elĘzetesen definiált kapcsolatok mentén újabb szövegeket illetve egyéb információ-elemeket jelenítenek meg, - interaktív alkalmazásokat is beleértve. A képernyĘn generált „szöveg” olyan információ-szervezĘ rendszer, amely különbözĘ információ-elemeket (dokumentumokat, dokumentum szegmenseket, kép, mozgókép, hangállományokat) kapcsol össze (hipermédia), beleértve

340 A Moore-törvény szerint a processzorok feldolgozási kapacitása másfél évenként a kétszeresére nĘ. A Gilder-törvény kimondja, hogy a kommunikációs rendszerek sávszélessége évenként megháromszorozódik, a Ruettgers törvény pedig elĘrejelzi, hogy a memóriachipek kapacitása évenként megduplázódik.

interaktív alkalmazásokat is. Az információk elrendezésének és elérésének ez az asszociatív módja az e-learning tananyag-tagolásnak is általános, természetes formájává vált.

0XOWLPpGLD

A mai számítógépek közel járnak ahhoz, hogy a comeniusi „Orbis sensualium pictus”

szellemében a szemléltetĘ pedagógus legmerészebb álmait is megvalósítsák. A multimediális számítógép magában foglalja valamennyi korábbi audio-vizuális eszköz prezentációs képességeit. ÍrásvetítĘ, magnetofon, diavetítĘ, oktatófilm, interaktív videó… – minden összeolvad ebben az integrációban. Ez a sajátos konvergencia hihetetlenül gazdag eszköztárat biztosít a tananyagfejlesztĘ szakember, a szemléltetĘ pedagógus kezébe.³⁴¹ Ma már bármit meg lehet mutatni a tanulónak, ami képekbe és hangokba foglalható. A leképezhetĘ valós és elképzelhetĘ dolgok, jelenségek a számítógépben „önálló életre is” kelthetĘk.

$QLPiFLy

A mozgóképes információátadás hatásossága, megjelenítĘ- és magyarázó ereje közismert.

Az oktatásban különösen hasznosnak ígérkezik a mozgóképes animáció mĦfaja, mert a lényegébĘl fakadó virtualitás következtében a hagyományos mozgóképnél jobban tudja támogatni az absztrakciót, a különféle modellezési szempontokat és igényeket. Az animáció eredeti értelmezése olyan filmkészítési technikát jelent, amely élettelen tárgyak (többnyire bábok) vagy rajzok, ábrák stb. „kockázásával” olyan illúziót kelt a nézĘben, mintha az egymástól kis mértékben eltérĘ képkockák sorozatából összeálló történésben a szereplĘk megelevenednének, vagy élnének. A számítógépes animáció egyre közelebb jut a valós, életszerĦ lények reális mozgatásához, ugyanakkor szinte korlátlan fantáziájú háttereket lehet elĘállítani a virtuális ábrázoló eszközök, hang, kép, térhatás, sĘt interaktivitás segítségével.

Az oktatási célú számítógépes animáció gyakran különbözĘ típusú grafikus ábrázolások (folyamatábra, blokkséma, diagram, grafikon, függvény stb.) elemeinek egymás utáni megjelenítését alkalmazza azzal a céllal, hogy a megértést illetve értelmezést elĘsegítse.

Interaktív animáció esetén a folyamat eredménye a felhasználó által megadott paraméterektĘl függĘen változik. Az interaktív animáció és a szimuláció között nincs éles határ, de ez utóbbi mindig valós folyamatok modellezését jelenti.

6]LPXOiFLy

Ha a valós folyamatok lényeges jellemzĘinek egy elégséges halmazát sikerül meghatározni, illetve ezek kölcsönhatásait megfelelĘ algoritmusokkal leírni, akkor azok a számítógépben mĦködĘ modellként megjeleníthetĘk és tanulmányozhatóvá válnak. A modell mĦködési feltételeinek megváltoztatására, így a folyamat változatos körülmények között történĘ vizsgálatára is lehetĘség van. A vulkánkitöréstĘl az atomreaktor mĦködésén keresztül a sejtek osztódásáig és a populációk változásáig számos dinamikus folyamat mutatható meg a tanulónak, úgy, hogy a „mi lenne, ha” kérdésekre is azonnali válaszok kaphatók (természetesen a modell korlátain belül). A folyamatok, jelenségek számítógépes szimulációja érett és mĦködĘképes technológia, megbízható tanulási segítség. Alkalmazását egyedül az határolja be, hogy szimulációk létrehozása és tanulási programokba történĘ optimális illesztése igen munkaigényes.

341 „Úgy tĦnik, az információkezelés 19. és 20. századi robbanásának különbözĘ utakon induló, önállóan fejlĘdĘ eszközei több rész-összekapcsolódás után a hypermédiában olvadhatnak össze egységes rendszerré. A különálló sikertörténetek (telefon, rádió, TV, számítógép, hangrögzítĘ eszközök) a hatékonyságparaméterek monoton növelése után e grandiózus egységesülés eredményeként hoznak létre új rendszerminĘséget, az információtechnika csak a nyelv és az írás kialakulásához hasonlítható harmadik szakaszának kezdeteként.” In:

ÉlĘ Gábor – Z. Karvalics László: Hyper-kihívás: ABCD Interaktív Magazin 1994. 2.

9LUWXiOLVYDOyViJ

A szimulált világokba a tanuló nem csak bele láthat, hanem be is léphet. RepülĘgép szimulátorok már a második világháború idején is léteztek. Az azonban, amit ma virtuális valóságnak nevezünk, ennél lényegesen több. Speciális érzékelĘk (szenzorok) felhasználásával, és változatos fizikai hatások számítógépes generálásával valóságos és elképzelt környezetekben és szituációkban való részvétel illúziójában részesülhetünk. Ez a tanulás szempontjából sokat ígérĘ lehetĘség. A technológia azonban ehhez ma még gyermekcipĘben jár, és feltehetĘen távol van attól, hogy elektronikus tanulási környezetek standard alkotóeleme legyen.

$WDQDQ\DJIHMOHV]WpVpVV]iPtWyJpSSHOVHJtWHWWWDQXOiVHV]N|]UHQGV]HUH

A fentebb felsorolt karakterisztikák alkotják azt az eszközkészletet, amelyet a számítógép az e-learning tananyagok, tanulási programok fejlesztésére, e-learning tanulási környezetek kialakítására szolgáltat. Az eszköztár elemei gyakorlati felhasználásukat illetĘen három csoportba sorolhatók.

• A számítógép-processzorok teljesítĘképessége és az adattároló kapacitás a tananyagkészítĘ számára olyan adottságok, amelyekkel számolnia kell, de tĘle és munkájától független kész entitások: „fekete dobozok”.

• A multimédia és a hipertext (együtt: hipermédia) olyan érett technológiák, amelyek használatának pedagógiai, módszertani aspektusai is vannak.

Felhasználásukkal a tananyagfejlesztĘ nem csupán formába önti elképzeléseit, hanem ezek a szóba jöhetĘ módszertani megoldások körét is jelentĘsen bĘvítik, innovációra és kreativitásra ösztönözhetnek.

• Az interaktivitás és a szimuláció oktatási alkalmazásai, valamint a virtuális realitás a szoftverfejlesztés kibontakozóban lévĘ irányai, de lehetĘséghorizontjukat tekintve még korántsem érett technológiák. Ugyanakkor a tanuló segítésében, a könnyebb és eredményesebb tanulás álmának megvalósításában ez utóbbiak jogosítanak fel a legnagyobb reményekre.