Bazy internetowe w systemach kształcenia na odległość

Mariusz Motyl

Bazy internetowe w systemach

kształcenia na odległość

Nauczyciel i Szkoła 2 (7), 20-28

1999

Mariusz Motyl

Bazy internetowe w systemach kształcenia

na odległość1

Wprowadzenie

Od p o czątków szkolnictw a do n au czan ia w yko rzy sty w an o różne pom oce naukow e, bez których trudno sobie w yobrazić funkcjonow anie szkoły. N owości technologiczne znajdują swoje odzwierciedlenie w technikach kształcenia, w wypo­ sażeniu pracowTii oraz w kształtowaniu roli nauczyciela w procesie dydaktycznym. Rozwój bazy dydaktycznej oraz koncepcji kształcenia dotyczy' nie tylko udosko­ naleń tradycyjnych, sprawdzonych pomocy naukowych, lecz głównie wprowadzania nowego w yposażenia ja k grafoskop, projektor, prog ram y edukacyjne telew izji, magnetowid czy (najbardziej spektakularny) komputer.

Przydatność w procesie kształcenia wymienionych wyżej środków' technicznych jest uzależniona w znacznym stopniu od w łaściw ego w ykorzystania olbrzym ich możliwości kom putera w zakresie przetwarzania baz danych, baz prezentacji m ulti­ medialnych, plików dem onstracyjnych, sym ulatorów zjawisk i procesów technolo­ gicznych. Odpowiedzialność za to ponosi odpowiednie oprogramowanie. Znacznym ograniczeniem dla użytkow ników system ów kom puterow ego w spom agania n au ­ czania jest brak opracow ań ofertowych w zakresie oprogram ow ania edukacyjnego dostępnego na rynku. W tej kwestii znacznie pom ocna może okazać się sieć inter­ netowa, która udostępni swoje ogromne zasoby sprzętowe — bazy danych aplikacji multimedialnych.

M ożem y się spodziew ać swego rodzaju rew olucji w dziedzinie technologii k ształcen ia na odległość, które rozw inęło się (w trad y cy jn y m i internetow ym w ydaniu) w krajach o niewielkim stopniu zaludnienia. Uczniowie i nauczyciele są tam znacznie oddaleni od siebie w trakcie zajęć prezentacyjnych.

Znane są również inne form y tego typu kształcenia, jak:

• kursy korespondencyjne oparte na m ateriałach szkoleniowych wysyłanych pocztą,

• nauka za pośrednictwem radia i telewizji,

M ariusz M ofyl — Bazy Internetowe w systemach kształcenia na od le gło ść 21 ■ czynna— w ym iana inform acji drogą telefoniczną i faksem,

■ bierna — bez kontaktu nauczyciela z uczniem,

• edukacja poprzez sieć kom puterow ą i Internet, zapew niająca w ielokierun­ kow ą w ymianę danych multimedialnych pomiędzy' w ykładow cą a studen­ tam i i łączność online,

• systemy wideokonferencyjne sprzężone z siecią kom puterow ą, • edukacja z wykorzystaniem łączności satelitarnej,

• kursy dostępne w kanałach edukacyjnych telewizji kablowej.

Wymienione wyżej formy nauczania posiadają szereg wad, lecz w czasach ogól­ noświatowej integracji i dużego tem pa rozwoju w szystkich dyscyplin naukow ych nauczanie asynchronicaie zaczyna szybko nabierać coraz większego znaczenia.

Możliwe zastosowania Internetu w nauczaniu

Przyjrzyjm y się bliżej jednej z form tak dynamicznie rozwijającej się obecnie dziedziny dydaktyki. H aslo Internet jest przew ażnie kojarzone z W W W .- Jest to bezspornie najpopularniejsza usługa oferowana przez światową „pajęczynę” i trudno nie dostrzegać dużej przydatności tego narzędzia do celów nauczania asynchro­ nicznego.3 Jednocześnie musimy pamiętać, że pomimo swej popularności nie jest to jedyne narzędzie, które możemy wykorzystać do nauczania na odległość. D latego w arto je porów nać między innymi z poniższymi rozwiązaniami:

T ekstow e k o n feren cje kom p u terow e

Bardzo przydatne do wymiany poglądów i doświadczeń w niewielkich grupach uczniów'. Zalecane jest, by w centrum takiej dyskusji znajdował się nauczyciel, któ­ rego rola polegałaby na stymulowaniu i ukierunkowywaniu dyskusji. Jest to możliw e dzięki interakcji o niewielkim czasie opóźnienia. Cały proces jest stosunkow'o prosty i łatwy do przygotowania, ponieważ stosowanym medium jest głów nie tekst. B B S ’

M ożna zdefiniować go jako elektroniczną tablicę informacyjną, do której należy bezpośrednio zadzwonić, aby przeczytać lub zostawić wiadomość. Do celów' eduka­

: World Wide Web.

J Takiego, w którym uczniowie oraz nauczyciele nie są związani czasem i miejscem w pro­ cesie edukacyjnym.

22 Nauczyciel i Szkota 2(7) 1 9 9 9

cyjnych zastosow ać m ożna przesyłanie plików z m ateriałam i do ćw iczeń bez ko­ nieczności podawania identyfikatorów. Istnieje także możliwość korzystania z poczty i czytania w iadom ości U SEN ET. N iestety ze w zględu na m a łą interaktyw ność i w zrastające w raz z odległością koszty połączenia nie jest to optym alne narzędzie. F T P 5

Jest to usługa typu klient - serwer. Klientem w tym przypadku jest uczeń lub student posiadający odpowiednie upraw nienia.6 Serw erem są przew ażnie wielkie systemy kom puterow e typu mainframe. W przypadku obsługi niezbyt dużej ilości studentów rolę tę może spełniać również zwykły PC. A by zalogow ać się na serwe­ rze, na którym nie posiada się konta, podaje się identyfikator użytkow nika „anony­ m ous”, a jako hasło wpisuje się swój adres e-mail. Do celów nauczania na odległość FT P m a podobne możliwości ja k BBS. Użytkownicy ściągają na domowe kom pu­ tery' m ateriały przygotowane przez nauczyciela prowadzącego. Z aletą tego rozw ią­ zania jest pełna kontrola dostępu do danych przez pedagoga oraz bardzo łatw y dostęp z poziomu przeglądarek N etscape i M icrosoft Explorer. Istotną w adą jest brak jakiejkolwiek interakcji w procesie nauczania.

G O P H E R

Jest to rozproszony system inform acyjny um ożliw iający dostęp do różnego rodzaju dokumentów. Pozw ala na przeszukiw anie i zbieranie inform acji znajdu­ jących się w różnych miejscach w sposób bardzo prosty dla użytkownika. Uzyskano ten efekt dzięki systemowi menu i zwolnieniu użytkownika z obowiązku logowania. Menu uwolniło osobę przeszukującą zasoby sieci od konieczności pam iętania i w pi­ syw ania kłopotliwych adresów internetowych. Użytkownik m a poprzez nie dostęp do różnych system ów inform atycznych, takich ja k W W W , A rchie’ , W AIS8 oraz usług telnet, FTP. Gopher nie znajduje jednak racjonalnego zastosowania w naucza­ niu na odległość, gdzie wym agana jest interakcja, a uczeń m a ju ż określone miejsca, z którym i się łączy. Ponieważ jest typowym narzędziem do możliwie najprostszego wyszukiwania informacji w sieci, jego idealnym zastosowaniem jest przeszukiwanie Internetu ja k olbrzymiej biblioteki o nieprzebranych zasobach.

5 File Transfer Protocol.

6 FTP zapewnia pełną kontrolę praw dostępu do danych.

’ Baza danych zawierająca listy plików dostępnych w Internecie za pośrednictwem anoni­ mowego FTP.

! Wide-Area Information Server jest to program zdolny do przeszukiwania dziesiątków baz danych w czasie jednej sesji.

M ariusz M otyl — Bazy Internetowe w systemach kształcenia na od le gło ść 2 3

M O O

Środowisko MOO jest bardzo podobne do tekstowej konferencji komputerowej pracującej głównie w trybie synchronicznym. Jest oparte na technice M U D 9, która jest interaktywnym środowiskiem dla kilku np. gracz}'. Swoimi zasadam i przypo­ mina Internet Relay Chat, w którym określono reguły gry. W grze MUD stajesz się bohaterem pewnej historii i w spółdziałasz z innymi osobami grającym i w tej samej chwali. Technika MUD jest z powodzeniem stosowana w śród osób uczestniczących w procesie edukacji na odległość w tym samym czasie. Bazuje ona na przesyłaniu tekstow ych, ściśle określonych poleceń i niestety nie m a m ożliw ości dołączenia grafiki, dźwięku lub sekwencji wideo.

P oczta elek tro n iczn a i g ru p y d y sk u sy jn e

Jest to połączenie norm alnej poczty z telefonem . Polega n a elektronicznym przesyłaniu inform acji tekstow ych z m ożliw ością dołączania dow olnych plików' (zdjęć, wykresów, sekwencji wideo i audio). Listy są przechowywane na specjalnym serwerze poczty elektronicznej (postbox), z którego okresowO m ożna ściągnąć je na domowy komputer. Takie rozwiązanie pozw ala na odbieranie poczty z dowolnego m iejsca, o raz zw alnia nas z konieczności p o siad an ia k o m p u tera działająceg o dw adzieścia cztery godziny na dobę.

N auczanie tego typu jest zaliczane do asynchronicznych. Polega na wysianiu przez nauczyciela przygotow anych wcześniej zadań p o d adres studenta, który opracow uje rozw iązanie i odsyła do prow adzącego. N auczyciel po spraw dzeniu przesyła wiadomość z oceną oraz uwagami dotyczącymi rozwiązania.

Z pocztą elektroniczną wiąże się ponadto możliwość korzystania z grup dysku­ syjnych. Pozw alają one na dystrybucję inform acji poprzez określone tem aty lek­ cyjne, ja k i przedmioty nauczania. D ają możliwość konsultacji pomiędzy' uczącym i się lub między uczniami a nauczycielem, który' jest osobą nadzorującą i kierującą dyskusję.

M ożna stwierdzić, że jest to bardzo przydatne narzędzie do celów' nauczania na odległość. Chodzi między' innymi o niskie koszty (przekaz tekstow y, krótki czas połączenia). Dodatkowo dzięki dużej interaktywności pomiędzy' uczestnikami istnieje możliwość stw'orzenia wirtualnej klasy. Rozwój poczty elektronicznej o przekazy multimedialne znacznie w'zbogaci m ateriały lekcyjne.

W ord W id e W'eb

Jest to usługa podobna do gophera i stanowi kolejny krok naprzód w dziedzinie połączeń typu klient - serwer. O dbiorca poprzez odpow iednie oprogram ow anie

2 4 N auczyciel i Szkoła 2(7) 1 9 9 9

n a z w a n e potocznie przeglądarkam i, eksploruje zasoby sieciowe. Inform acje są przechowywane na serwerach. Do ich przeszukiwania służą specjalne serwisy wspo­ m agające wyszukiwanie informacji. Przeszukują one dzień za dniem zasoby Inter­ netu, autom at

3

'cznie indeksując w specjalnych bazach danych znalezione strony, rejestrując zauw ażone zmiany i bezpłatnie udostępniając użytkow nikom ta k tw o ­ rzone katalogi słów kluczowych. Bez pom ocy tych specjalnych serw erów odnale­ zienie potrzebnej informacji w sieci byłoby równie trudne ja k odszukanie jednego określonego ziarenka piasku na pustyni.

W W W je s t bardzo atrakcyjnym m edium do przekazu inform acji. Szerokie spektrum przekazu danych typu tekst, dźwięk, grafika, anim acja, sekwencje wideo są scalane przez specjalny język internetowy — H TM L. Składni tego stosunkowo prostego języka nie trzeba się uczyć, poniew aż je st na rynku duża ilość oprogra­ m owania wspomagającego tworzenie stron WWW. Ambitni mogą dodatkowo swoje serwisy w zbogacić apletami Javy.

Najbardziej efektywną form ą pracy na odległość z w ykorzystaniem W W W są „spotkania” w grupach roboczych, podczas których studenci wspólnie rozw iązują problem y i realizują projekty badawcze. Bogactw o fonu i metod m ogą sprawić, że ów te m a t, ja k i sposób jeg o prezentacji z o stan ą p o trak to w an e ciekaw iej, niż wr tradycyjnych salach ćwiczeń.

N iestety opisane plusy tego rozw iązania są zarazem jego najw iększą w^adą. M ała przepustow ość analogicznych sieci telefonicznych stanowi skuteczną barierę przed obszernym i danym i m ultim edialnym i. R ozw iązaniem m oże być rozwój cyfrowych sieci telefonicznych lub dedykow'ane łącza światłowodowe.

Istn ieją ce program y

Kształcenie za pośrednictwem Internetu nie jest pomyslem czysto teoretycznym. Funkcjonuje w iele różnych projektów przeznaczonych d la dzieci i m łodzieży w różnym wieku. M ożna je podzielić na dw ie zasadnicze grupy. W pierw szej znajdują się programy, które od razu pow stały jako sieciow e.10 D rugą grupę stano­ w ią te, które z czasem zaczęły w ykorzystywać now ą elektroniczną form ę rozwoju i komunikacji zam ieniając tradycyjne metody korespondencyjne na sieciow e", lub ośrodki o dużych tradycjach i renom ie12, eksperym entujące z now ym i m etodam i kształcenia.

10 European School Project. 11 Virtual Universläl Hagen.

M ariusz M otyl — Bazy Internetowe w systemach kształcenia na od le gło ść 2 5

Do najbardziej znanych program ów m ożna zaliczyć między innymi European Studies, który powstał w 1986 r. jak o form a w spółpracy szkól z różnych państw europejskich. Zalążkiem program u b y ła w sp ó łp raca szkół z R epubliki Irlandii i Irlandii Północnej, prow adzona w duchu zrozumienia międzynarodowego. Trady­ cyjne formy współpracy w programie udało się wzbogacić o kontakty poprzez Inter­ net. Program European Studies posiada własny serwer http://www.iol.ie/esp/. Praca uczniów i nauczycieli odbyw a się na dwóch poziom ach wiekowych: „Junior P ro ­ gram m e” przeznaczony jest dla młodzieży w wieku 11-16 lat, „Senior Program m e” dla młodzież)' starszej. Program ten należy do największych edukacyjnych przedsię­ wzięć transeuropejskich. Po dziesięciu latach jego funkcjonow ania uczestniczy w nim ponad 400 szkól z 14 państw europejskich.

E S P 13 od sam ego początku (1988 r.) istniał jak o m iędzynarodow y sieciowy program edukacyjny. Jego serw er dostępny jest poprzez w t v w pod U RL h ttp :// w ww .eduс .uva.nl/ESP. Program został zainicjowany na uniw ersytecie w A m ster­ damie. Obecnie uczestnicz)' w nim 27 państw (w tym 6 państw pozaeuropejskich), w każdym kraju funkcjonuje koordynator programu. Liczba szkól partycypujących p rzek ro czy ła liczbę 500. W ym iana odbyw a się p o przez p ocztę elektroniczną. W ostatnich latach opracow yw ano m.in. takie tematy, jak: codzienna statystyka, zanieczyszczenia, turystyka, elektrownie, muzyka, II w'ojna światowa, zatrudnienie. W zasobach serwera znajdujemy informacje o programie, szkołach w nim uczestni­ czących, realizowanych tem atach, konferencjach nauczycieli, wspólnych projektach uczniów. Cennym elementem program u jest lista dyskusyjna.

Science Across Europe jest programem przeznaczonym w zasadzie dla uczniów' w wieku 14-19 lat, lecz w niektórych szkołach biorą w nim udział również młodsi. Celem program u jest wspólna praca uczniów nad wybranym i „problemam i nauko­ wymi” i określenie regionalnych oraz ogólnych perspektyw ich postrzegania. Dzięki temu uczący się uzyskują świadom ość oceny spraw z różnych punktów' widzenia, dow iadują się o postawach i w artościach przejawianych i uznawanych przez inne społeczeństw a europejskie. W ram ach program u p o w ita ją tem atyczne zeszyty i elektroniczne bazy danych poświęcone poszczególnym tematom. Uczniowie w y­ m ieniają swoje prace poprzez e-mail. W czasie pracy w Science A cross Europe do dyspozycji je st 10 europejskich języków.

W Polsce trudno doszukać się funkcjonujących szkól typu „distance learning” . Próbowano otworzyć „W irtualny Uniwersytet” reklamowany na lam ach „W prost”, który miał prow adzić między' innymi zajęcia z inform atyki, ochrony środow iska i integracji europejskiej. Niestety jednak zwiastun strony zniknął z internetowej mapy Polski. Powodów tego stanu rzecz)' można upatryw ać w opóźnionej karierze Inter­ netu w Polsce, we w ciąż ubogim wyposażeniu technicznym szkól i braku dostępu

2 6 Nauczyciel i Szkoła 2(7) 19 99

do Internetu. Ceny i jak o ść usług telekom unikacyjnych g aszą zapal nielicznych entuzjastów w śród nauczycieli, których większość w ciąż boi się komputerów.

Wymogi stawiane oprogramowaniu do wspomagania nauczania

Internet m ożna porów nać do ogólnoświatowej sieci dróg. Do poruszania się w tej przestrzeni niezbędne jest oprogramowanie, które oferuje, podobnie ja k sam o­ chody, zróżnicowany kom fort takiej podróży. K orzystając nadal z tej analogii w y­ różniam y program y wyspecjalizowane do realizow ania konkretnych czynności, np. system CAL.

W ymogi stawiane program om do nauczania na odległość są znacznie większe niż tylko zapew nienie interakcji m iędzy nauczycielem a studentem . A plikacje powinny spełniać wymogi modelu tutor /sędzia kom petentny oraz sprostać takim zasadom , jak:

• W yodrębnienie partii m ateriału do nauczania. M ateriały w program ie m uszą być tak przekazywane, aby uczeń m ógł je opanow ać w całości bez dodatkowej ingerencji nauczyciela. Należy bardzo dokładnie wyważyć treści przekazywane w 'jednostce, aby nie umieszczać zbyt wielu informacji naraz oraz nie przytło­ czyć informacji podstawowej długim i opisami.

• Przygotowanie bloku odpytującego, dokonującego natychm iastow ej oceny, na zakończenie każdej partii materiału.

• Indyw idualizacja tem pa i treści nauczania. Uczeń musi w pełni panow ać nad tem pem realizowanej lekcji nie tylko w' celu dopasow ania do swoich zdolności intelektualnych i percepcyjnych, ale i po to, by kolejne użytkowanie systemu nie było nużące. Istotnym aspektem jest w pływ na szybkość anim acji w prezento­ wanych jednostkach. Elementy, które w zbogacają i skupiają uw agę podczas pierwszego urucham iania się, z czasem stają sięcoraz bardziej uciążliwe. • R ealizacja lekcji na podstawie m ateriałów poddanych wielostopniowej w ery­

fikacji em pirycznej (dostosow anie stopnia trudności m ateriału do średnich zdolności ucznia).

Omówione zasady wywodzą się z nauczania program ow ego, opierającego się na następujących modelach dydaktycznych:

• Liniowy' model Skinnera

Teoria operatyavnego uczenia się małym i daw'kami „krok za krokiem ”, o p ra­ cow ana przez B.F. Skinnera, opiera się na:

• Podziale materiału na możliwie małe dawki (kroki, m ikroinform acje), gdyż są one łatwiejsze do opanow ania przez uczniów, aniżeli dawki duże. • Pytaniach, których odpowiednikami są luki występujące w poszczególnych

M ariusz M otyl — Bazy Internetowe w systemach kształcenia na od le gło ść 2 7

ram kach program u (nie m ogą być one trudne, aby uczniowie nie zniechęcali się do pracy).

• Udzielaniu odpowiedzi na pytania, które s ta n o w ą w arunek efektywności wszelkiego uczenia werbalnego. Samodzielne konstruowanie odpowiedzi wy­ maga od ucznia operacji przypominania, odtw arzania z pamięci pominiętego w tekście elem entu większej całości, co je s t czynnikiem bardziej aktyw i­ zującym od rozpoznaw ania tego elementu w danym uczniowi zbiorze ele­ m entów podobnych.

• Fakcie, iż wszyscy ucaiiow ie m uszą być natychm iast inform ow ani o tym , czy ich odpowiedzi są prawdziwe, fałszyw e lub niepełne.

■ W zm ocnieniu pozytywnym odpowiedzi praw dziw ej, a negatyw nym odpo­ wiedzi fałszywej lub niepełnej.

• Przechodzeniu uczniów kolejno przez w szystkie ram ki danego program u, m im o że każdy z nich pracuje w'e w łaściwym dla siebie tempie.

• W ywołaniu u uczniów zrozumienia, a nie tylko pam ięciowego opanow'ania określonych sformułowali (m uszą się one pow tarzać w różnych w'ariantach w kilku kolejnych ram kach programu).

• S trateg ia C row dera o p arta je st na założeniach ro zpoznaw ania odpow iedzi praw'dziwych (w przeciwieństwie do zalecanego przez Skinera ich konstruo­ w ania). W ym aga od uczniów w iększego w ysiłku intelektualnego, pozw ala pracow ać im bardziej samodzielnie, a przy tym um ożliw ia indyw idualizację pracy dydaktycznej zarów/no pod względem tem pa uczenia się, ja k i uzdolnień wykazywanych przez poszczególnych ucaiiów. Bezpośrednim informowaniem uczniów' o tym , czy ich odpowiedzi na pytania zaw arte w program ie są dobre czy złe, jest nie tyle wzmocnienie reakcji prawidłowych, co raczej sprzężenie zwrotne, dzięki czemu m ożna je w ykorzystać do kontroli przebiegu i wyników procesu uczenia się. Analizę tych odpowiedzi należy ponadto traktow ać jako sprawdzian dydaktycznej w artości programu.

• S trateg ia K eya zakłada kilka poziom ów w iedzy w p ro g ram ie CAL. B łąd popełniony w trakcie realizacji program u na n-tym (trudniejszym ) poziom ie pow'oduje autom atyczne przełączenie stopnia trudności na poziom n-1 bardziej szczegółowy (łatwiejszy). Zarazem odwTOtnie: dobre postępy w trakcie reali­ zacji lekcji pow odują stopniowe podnoszenie stopnia trudności program u CAL. Opierając się na przedstawionych wyżej podstawach teoretycznych spróbujmy wyobrazić sobie program spełniający nasze oczekiwania. Powinien on umożliwić korzystanie z centralnej bazy tematów lekcyjnych. Baza ta stanowiłaby źródło infor­ macji um ożliw iające ukladanie indyw idualnych program ów nauczania wybranej tematyki w określonym czasie, np. program y semestralne. Dzięki takiem u rozw ią­ zaniu można będzie ograniczyć pobieranie informacji, np. z dziedziny elektroniki,

2 8 Nauczyciel i Szkoła 2(7) 1 99 9

do tem atów interesujących lub potrzebnych do opracow yw ania w danej grupie. O prócz dobrania zagadnień nauczyciel powinien m ieć możliwość decydow ania, w jaki sposób program m a reagować w wypadku nieopanowania poszczególnych partii m ateriału. Z aistnieje tutaj możliw ość pow tórki prezentacji, pow tórki w yłącznie nieopanowanych partii m ateriału oraz liczby takich prób.

Bez względu na rozm iar baz\' danych może się zdarzyć, że sposób przedsta­ w ienia problem u nie będzie odpow iadał specyficznym w ym ogom danego środo­ wiska. W takim przypadku nauczyciel pow inien m ieć możliw ość przygotow ania własnej prezentacji spełniającej jego oczekiwania. Proces ten powinien być wyjątko­ wo prosty by mógł go zrealizować każdy dydaktyk. Zapewnić to może stosowanie systemów autorskich.H W ażnym jest, aby przy zachowaniu kilku prostych w ymo­ gów' taka prezentacja była autom atycznie rozpoznaw ana i dołączana do systemu.

Podsumowanie

Systemy edukacji na odległość rozw ijają się w yjątkowo dynamicznie i dawno przestały być dom eną krajów o niskim zaludnieniu. In teg racja łudzi na całym świecie jest bezspornie słusznym kierunkiem rozw'oju ludzkości. M ożliwości jakie udostępnia nam Internet w ydają się wielce obiecujące. Dlatego nie może zabraknąć polskiego glosu na światowym uniwersytecie.

Bibliografia

Wędrówki p o Sieci, „Chip” 1997, nr 8.

E. Dziekańska, Wirtualny uniw ersytet, „Chip” 1997, nr 5.

J. Piecha, CAL system s im plem entation with in A uthorw are P rofessional, CAE- SQA 1993.

J. Piecha, A. Przybylski, J. Zygula, A P W — graficzne narzędzia program ow ania, „Inform atyka” 1992, n r 6.

Inform atyka w szkole. X IV K onferencja IWS.