1. Tananyag

Az 1920-as években konstruált első vizsgáztató gép, amely a későbbiek folyamán oktató-, tanítógéppé fejlődött, S. L. Pressey találmánya. Ő a gépről 1926-ban számolt be "Egy tanításra, tesztelésre és a tanulás kutatására szolgáló egyszerű eszköz" c. tanulmányában. Szándéka szerint, a gép a tanulói aktivitás ösztönzését szolgálta és lehetőséget adott az intelligencia és a tudás automatikus tesztelésére.

 



A vizsgáztatás, ill. a készülék használata a következőképpen történt: A tanuló papíron megkapta a számozott kérdésekből álló, feladatonként 4 lehetőséget tartalmazó feleletválasztásos, tesztsorozatot. A mechanikus készülék mindösszesen két kis ablakot tartalmazott, valamint 4 nyomógombot. Az egyik ablakban a kérdés sorszáma, a másikban a hibapontok száma volt látható. Ha a választás helyes volt, a megfelelő ablakban megjelent a következő kérdés sorszáma, ha nem, a tanuló tovább próbálkozhatott. Mint azt B. F. Skinner "A tanítás technológiája" c. könyvében a későbbiekben leírja, S. L. Pressey érvei között szerepelt az is, hogy "A gépi oktatás lehetővé teszi, hogy minden tanuló a neki megfelelő ütemben haladjon előre." Ezt gyakran halljuk ma is, a számítógéppel segített oktatás és a multimédia oktatóprogramok hatékonyságának bizonyítására szolgáló érvek sorában.

Az automatizált oktatás megvalósítását célzó kísérleteit, próbálkozásait Pressey 1932-ben, csalódottan feladta, de az azonnali visszacsatolás, az aktív tanulás és az egyéni tanulási ütem biztosítása mára elfogadott elv, s többé-kevésbé a didaktika, az oktatástechnológia és a pedagógiai gyakorlat részévé vált. A programozott oktatás gondolatának születési éve 1954, és a pszichológus B. F. Skinner nevéhez fűződik. A Skinner által javasolt oktatógép olyan programokat használ, amelyek a behaviourizmus tanítás elmélete, az operatív kondicionálás által definiált elvek szerint készülnek. "A tanulónak önállóan kell megalkotnia válaszát, nem, pedig megadott alternatívák közül kiválasztania, mint a felelet-választásos önértékelő gép esetében. Ennek az egyik indoka, hogy inkább felidézést, mint felismerést kívánunk meg tőle; alkossa meg a választ, de azt is lássa, hogy válasza helyes-e. Egy másik indok az, hogy a hatékony feleletválasztásos anyagnak elhihető (valószínűnek látszó) téves válaszokat kell tartalmaznia." - írja.

A Skinner-féle, úgynevezett lineáris oktatóprogrammal működő, mechanikus oktatógépen a tananyagot és a feladatot már a gép adja.

 



A papírtekercsen rögzített információ egy nagyobb ablakban jelenik meg, a válaszadásra egy másik ablakban lévő, üres papírtekercs szolgál. A válasz beírása után a tanuló egy gomb segítségével tovább lépteti a programot, ekkor megtudja a helyes választ, egyben megkapja az új információt és feladatot. Előző válaszát már nem tudja korrigálni, de az még egy üveglappal fedett ablakban látható, a helyes válasszal egybe vethető. A készüléknek még számos változatát fejlesztették az 1950-es évek folyamán. Készült olyan gép, amelyben a program egy könnyen cserélhető körtárcsa körcikkein helyezkedett el - szinte, mint napjainkban a CD-I, CD-ROM lemez - és olyan is, amely lemezjátszóval volt kapcsolva, tehát audiovizuális információt adott. A válaszadás kézírással, a már említett papírtekercsre történt.

Ebben az időszakban rengeteg program készült, főként az anyanyelv, a matematika és a természettudományi tárgyak tanításához. A lineáris oktatóprogramok készítése kapcsán kikristályosodott a kis lépések elve és az optimális tananyagstruktúra, a sorrend fontosságának hangsúlyozása. Mivel az osztálytermi kereteket az egyéni tanulási módszer szétfeszítette, több helyen az oktatógépes oktatáshoz speciális, egyéni tanulásra berendezett termeket alakítottak ki. Ekkor született meg, részben a szabadpolcos iskolai könyvtárak, olvasótermek továbbfejlesztésével, a mai, egyéni tanulást lehetővé tevő audio- és videotéka, médiatár, számítógépes hálózatra kapcsolt tanulási forrásközpont gondolata.

A gépekkel közvetített lineáris programok mellett rövidesen megjelentek a kéthasábos, programozott tankönyvek is. Az egyik hasáb a programlépéseket és a feladatokat, a másik a válaszok kipontozott helyét és a helyes választ tartalmazta. A könyv jellegzetes tartozéka volt egy olyan karton maszk, amelynek az volt a funkciója, hogy a helyes választ eltakarja. Az 1960-as évekre, az oktatógépek területén új fejezetet az elágazásos, a már ismert feleletválasztásos technikán alapuló, program megalkotása nyitott.

Az elágazásos oktatóprogram N. A. Crowder munkájának eredménye, aki eredetileg egy, meghibásodott elektrotechnikai berendezések vizsgálatára szolgáló, hibakereső eljárást automatizált. Az elágazó program ugyanis olyan algoritmikus tevékenység leírása, amelynek lépései információt, döntési pontokat és döntési feltételeket tartalmaznak. A feltételek teljesülésétől függ a következő információ. Az eredeti Crowder-féle elágazó programban a hibás válaszokat a programozó a tanulás irányítására használja. Rossz válasz esetén a tanuló kiegészítő információt kap, és csak akkor jut vissza a főágba, ha az újabb kérdésre a válasza helyes.

Az ilyen elvű oktatógépekben, amelyeknek őspéldánya Crowder Autotutor-a, elektromechanikus szerkezet, az információhordozó nem papír, hanem mikrofilm, lényegében diafilm.

 



A készülék egy mattüveges képernyővel rendelkező, diafilmvetítő doboz, amelyen 8-10 nyomógomb található, melyekkel a képernyőn megjelenő tananyag-egységek kiválaszthatók, léptethetők, illetve a kérdésekre felkínált válaszok megadhatók. A tanulói választól függően a gép, a megfelelő információt tartalmazó képkockát vetíti. Az egyes képkockák optikai kóddal rendelkeznek, amelyeket fotocella érzékel, ill. azonosít. A tanuló által megnyomott gomb az optikai kód azonosítására ad utasítást. Az oldalakon tárolt információ többnyire szöveges, azonban fekete-fehér ábrák is elhelyezhetők. Mai, számítógépes technikáink ismeretében a gép lassúnak éppen nem mondható, kissé zajos, de interaktív. Tudomásom szerint, a Magyarországon, a Fővárosi Pedagógiai Intézet Oktatástechnikai Központjában, 1971-ben készült az első magyar, tartalmában is korszerű, „A természetes vizek keménysége" c., kémiai tárgyú gépi oktatóprogram, amely máig is futtatható az angol gyártmányú, GrundyTutor elnevezésű, elektromechanikus oktatógépeken. Az optikai kódolású elágazásos programot - Dr. Vanyek Béla, a kiváló, kísérletező tanár, fővárosi vezető szakfelügyelő, nyomtatásban is megjelent szakanyagából - Nádasi András villamos mérnöktanár-gyakornok, később oktatástechnikai továbbképzési felügyelő, készítette. A program célrendszerének, tartalmi struktúrájának megtervezése, a feladatok és a válaszok kidolgozása, ekkor már meglehetősen komoly tartalmi, tanulás-lélektani és metodikai felkészültséget igényelt, és az ilyen, kockánként kódolt filmszalag programozása, technikailag precíz előállítása sem volt egyszerű dolog.

Nem véletlen, hogy az elágazásos programozási stratégia, a tutor-gépek és a mikrofilmes gépi oktatóprogramok megjelenése idején a taneszköz-piacon megjelent a "programozott, kevert szövegű tankönyv" is. Később, talán nem bízván abban, hogy a tanulók valóban önállóan válaszolnak, tehát előre megnézik a jó választ, egy sajátos, "kémiai" megoldás is született. A válasz helyességét egy, a könyvekhez adott, kis üvegben lévő vegyszernek a segítségével, az előre preparált könyv egyes sorainak ecsetes bekenésével lehetett láthatóvá tenni. Ha tanuló jól választott, a háttér zöldre, ha hibást pirosra váltott.

Sajátos oktató rendszer, S. N. Posthletwait és munkatársai által 1961-ben, eredetileg a biológia tanításához kidogozott Audiotutorial System. Az egyéni tanulásra berendezett tanuló-bokszban (carrel) a tanuló tevékenységét egy hangszalagra rögzített program irányításával végzi. A program a feladathoz szükséges eszközök, anyagok, műszerek és az ott elhelyezett nyomtatott, ill. vizuális információhordozók használatát határozza meg, és az egyénileg elvégzett műveletek és megoldott feladatok eredményétől függően ad újabb, szóbeli instrukciót. (A későbbi audiovizuális tanulási és komplex oktatócsomagokon, az interaktív számítógépes és multimédia programok használatán alapuló kötetlen tanulási rendszer, napjainkban a távoktatási "web-based" tanulási forrásközpont, médiatár egyéni tanulásra alkalmas tanulói munkahelyeinek előképe ez.) Az oktatógépek, oktató rendszerek konstruálása és a programozott oktatás pedagógiai problémákra kívánt választ adni. Érthető, hogy a technikai megoldások keresésével párhuzamosan születőben van egy programozási eljárásrendszer, amelynek kezdőpontja a program eredményeként elvárható magatartás definiálása. Mint ismeretes, B. S. Bloom és munkatársai 1956-ban dolgozták ki a kognitív területre nevezetes céltaxonómiai rendszerüket. Ennek részletezésétől most el kell tekintenünk, azonban tény, hogy a programozott oktatás, majd az oktatástechnológia egyik alapvető kérdése, a programírás ill. az "instructional design" területén a mérhető tanulási célok és követelmények specifikálása. R. F. Mager 1965-ben külön programozott könyvet irt "A célok kidolgozása a programozott oktatáshoz" címmel. Ennek a könyvnek a második kiadása már címében sem tartalmazza a programozott oktatás kifejezést. Az új bevezetőben a szerző azt írja: "A pontos célok (objectives) megfelelő alapot teremtenek (1) az oktatási tartalom és a folyamatok kiválasztásához vagy megtervezéséhez, (2) a tanítás sikeressége ellenőrzéséhez és értékeléséhez, és (3) a tanulók saját tevékenysége megszerezéséhez . . .", jelezvén ezzel, hogy a pontos célok az oktatás egésze szempontjából fontosak, nemcsak az oktatógépi programok kidolgozásához. Figyelemre méltó W. J. Popham, 1973-ban irt véleménye is, amely szerint "a mérhető célok megfogalmazásával az oktatás tervezhetősége és értékelhetősége minőségileg javult, és ezt a programozott oktatás és az oktatógépek közvetítették a pedagógiai gyakorlat számára". Az oktatógépek fejlődésének fontos állomása az adaptív, elektronikus oktatógép (lényegében számítógép), amely G. Pask találmánya, és a mögöttes elmélet, az algoritmikus és heurisztikus folyamatok leírása és oktatóprogramokra történő alkalmazása, amely főként L. N. Landa 1970-es évekbeli kutatásainak eredménye. A számítógép oktatógépként történő hasznosítására vonatokozó kutatások, a számítógéppel segített tanulás (CAL) kezdete az 50-es évek közepére tehető, bár vitathatatlan, hogy csak a mikroszámítógépek elterjedése hozott eredményt az iskolai gyakorlatban. A kalkulációs feladatokon túlmutató, számítógéppel segített tanulás, közel ötven éve ismert módozatai, a tanulás irányítás csökkenésének sorrendjében, N. J. Rushby szerint a következők: Gyakorlás (Drill and Practice), Segítés, Szimuláció, Modellezés, Interaktív tudásbázis, Információkutatás. (A programozott oktatás elveit jól kamatoztató számítógéppel irányított, vezérelt oktatás - CMI, a számítógéppel segített oktatás, tesztelés - CAI, CMT tárgyalása később következik.)

A mikroszámítógépek és a videotechnika széleskörű elterjedésével, a 70-es években újabb, sajátos oktató berendezések születtek. A J. L. Bennion és E. W. Schneider által 1975-ben ismertetett, viszonylag jól kimunkált interaktív video rendszer lényegében egy számítógéppel vezérelt lézeres képlemezjátszó.

 



A tananyag szöveges részét és a feladatokat a tanuló a számítógép képernyőjén kapja, interaktív, tehát párbeszédes kapcsolatban a számítógéppel ill. a programmal áll, azonban a megfelelő audiovizuális információt a képlemezről egy TV készüléken látja. Az analóg, tehát még nem digitális technikával előállított képlemez mintegy 50.000 (!), színes állóképet (vagy ennek megfelelő "képkockából" álló filmet, videót) tárol, amelyek bármelyike, a számítógép utasítására, gyakorlatilag időveszteség nélkül előhívható. Oktatási célú célberendezésnek, tehát oktatógépnek tekinthető még a 80-as években kifejlesztett CD-I lejátszó és programhordozója, a digitális technikán alapuló speciális optikai lemez, a "compact disc interactiv". A készülék, illetve a program egy távirányítóban elhelyezett "légi" egérrel irányítható. A CD­I formátumú multimédia oktatóprogramok lényegében azonosak a CD-ROM programokkal. Napjaink oktatógépe a számítógép, amelyben néhány évig a legfontosabb programhordozó a CD-ROM volt, majd a internetes, hálózati alkalmazások átvették a főszerepet. Mint ismeretes, az információ formája valóban multi-média, lehet szöveges, 2D és 3D grafikus, fotografikus, auditív, audiovizuális, filmes-videós, ezen belül realisztikus, animációs et.c. A programok többsége fa-, vagy háló struktúrájú, az egyes információs ill. feladategységek menürendszerrel hívhatók, az információmennyiség gyakorlatilag korlátlan. A hipertext és a hipermédia struktúra alkalmazása általános. A válaszadás módja minden eddigi megoldás lehet, a feleletalkotástól a feleletválasztáson keresztül a rajzolásig. Számos program szóbeli választ is elfogad, adekvát módon értékel. Az interaktivitás, adaptivitás néha erősen formális, a klasszikus programokra jellemző tanulásirányító funkció esetleges, kivéve talán a komplex, távoktatási-távtanulási szakképzési rendszereket.

Magyarországon feltehetően az első oktatógép az, amelynek a készüléken feltüntetett, 1931-es patentje a következő: A m. királyi vallás- és közoktatási minisztérium 59442/931 sz., a Székesfőváros tanácsa 1888500/931 sz. alatt elismerte. Az évszám mindenképpen figyelemre méltó, ha figyelembe vesszük, hogy nem kísérleti példányról van szó, hanem elismert, jóváhagyott taneszközről. A fából készült mechanikus gép papírszalagra rögzített feladatokat és megoldásokat tartalmaz. Érdekessége, hogy egyidejűleg 2 program futtatható. A programozott oktatás, az oktatógépek tömeges megjelenésének ideje hazánkban az 1960-1975 közötti időszak. Ekkor az audiovizuális technikai eszközök is az érdeklődés középpontjában állnak, a legáltalánosabb a l6 mm-es oktatófilm és a diaképek, majd az írásvetítő alkalmazása. Új eszközként jelent meg a hangosított diasorozat, a magnót és a távirányítható diavetítőt összehangoló szinkronizátor, a robotinformátor és a diamagnó. A tanszeripar miniszteri rendeletre történő átszervezésének dátuma 1962. Az Országos Tanszergyártó és Értékesítő Vállalat 1968-ban, az Iskolai Taneszközök Gyára, az Iskolai Felszereléseket Értékesítő Vállalat és az Iskolai Filmintézet összevonásával jött létre. A TANÉRT lineáris, papírszalagos, egyéni, mechanikus oktatógépének megjelenésekor már sok programozott tankönyvet használtak a kísérletező iskolák. (Érdekes módon - ellentétben a már leirt, amerikai gyakorlattal - nálunk előbb használták a programozott tankönyveket, mint a feleletalkotós technikájú, lineáris tanítógépet.) A Budapesti Elektroakusztikai Gyár, Fürjes József irányításával, a 60-as évek közepén fejlesztette ki a Crowder-féle elektromechanikus géphez hasonló DIAKORR egyéni oktatógépet és a MAGNOKORR kollektív, audiovizuális oktató-berendezést. A programhordozó audiovizuális (diafilm + hangszalag) elemekből álló programozott tananyagot alkalmazó, "komplex audiovizuális tantermi műsorközvetítő" hazai fejlesztésű, automatikus vezérlésű vizuális, auditív, visszacsatoló és regisztráló egységekből tevődött össze.