Tehnoloģijas un apmācība (Kognitīvie mācīšanās procesi)

Pēdējos gados ir vērojama strauja tehnoloģiju attīstība mācību procesā, izmantojot elektronisko un tālmācību (Bernard et al., 2009; Brown, 2006; Campbell, 2006; Clark, 2008; Jonassen, 1996; Jonassen et al., 1999; Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006; Roblyer, 2006; Winn, 2002). Tehnoloģijas bieži tiek pielīdzinātas aprīkojumam (piemēram, datoriem), taču to nozīme ir daudz plašāka. Tehnoloģijas attiecas uz dizainiem un vidēm, kas iesaista izglītojamos (Jonassen et al., 1999). Pētījumi par tehnoloģiju ietekmi uz mācīšanos pieaug, tāpat kā centieni novērst šķēršļus tehnoloģiju ieviešanai mācību procesā (Ertmer, 1999).

Tehnoloģijām ir potenciāls atvieglot mācību procesu veidos, kas agrāk bija neiedomājami. Ne tik sen tehnoloģiskie pielietojumi klasē aprobežojās ar filmām, televizoriem, slaidu projektoriem, radioaparātiem un tamlīdzīgiem. Mūsdienās studenti var piedzīvot vides un notikumu simulācijas, ko viņi nekad nevarētu parastās nodarbībās, saņemt norādījumus un sazināties ar citiem lielos attālumos, kā arī mijiedarboties ar lielām zināšanu bāzēm un ekspertu apmācības sistēmām.

Pētnieku uzdevums ir noteikt, kā tehnoloģijas ietekmē izglītojamo kognitīvos procesus kodēšanas, saglabāšanas, pārneses, problēmu risināšanas utt. laikā. Materiāls šajā sadaļā par datorizētām mācību vidēm un tālmācību nav praktisks ceļvedis par to, kā izmantot tehnoloģijas izglītībā. Drīzāk šī sadaļa koncentrējas uz lomu, kāda tehnoloģijām ir mācībās. Lasītājiem, kurus interesē padziļinātas tehnoloģiju pielietošanas, jāskatās citos avotos (Brown, 2006; Kovalchick & Dawson, 2004a, 2004b; Roblyer, 2006; Winn, 2002).

Studenti arvien vairāk mācās datorizētās vidēs. Pētnieki ļoti interesējas par datoru lomu mācīšanā un mācībās. Lai gan mācīšanās datorizētās vidēs nav mācību teorija, ir svarīgi zināt, vai datori uzlabo skolas sasniegumus un palīdz attīstīt kritiskās domāšanas un problēmu risināšanas prasmes.

Ir vilinoši novērtēt datorizētu mācīšanos, salīdzinot to ar mācīšanos, kas neietver datorus, taču šādi salīdzinājumi var būt maldinoši, jo var atšķirties arī citi faktori (piemēram, satura autentiskums, skolotāju un studentu/studentu savstarpējā mijiedarbība). Tā vietā, lai koncentrētos uz šo jautājumu, šķiet produktīvāk izpētīt kognitīvos procesus, kas var notikt datorizētās vidēs un citos tehnoloģiskos lietojumos.

Jonassen et al. (1999) prezentēja dinamisku perspektīvu par tehnoloģiju lomu mācībās. Maksimālie tehnoloģiju ieguvumi rodas, kad tās rosina un atvieglo domāšanu un zināšanu konstruēšanu. Šajā konceptualizācijā tehnoloģija var kalpot funkcijām, kas norādītas uzskaitītajos mērķos 'Tehnoloģiju funkcijas'. Šajā sadaļā aprakstītie tehnoloģiskie lietojumi, kas attiecas uz mācībām, ir diferencēti efektīvi šo funkciju izpildē.

• Rīks zināšanu konstruēšanas atbalstam
• Informācijas līdzeklis zināšanu izpētei, lai atbalstītu mācīšanos, konstruējot
• Konteksts, lai atbalstītu mācīšanos darot
• Sociāls medijs, lai atbalstītu mācīšanos sarunājoties
• Intelektuāls partneris, lai atbalstītu mācīšanos reflektējot

Datorizēta apmācība (CBI)

Līdz pirms dažiem gadiem, kad to nomainīja internets, datorizēta apmācība (CBI) (vai CAI — datorizēta apmācība) bija visizplatītākais datoru mācīšanās lietojums skolās (Jonassen, 1996). CBI bieži izmanto vingrinājumiem un apmācībām, kas sniedz informāciju un atsauksmes studentiem un reaģē, pamatojoties uz studentu atbildēm.

Lai gan CBI ir ierobežots tajā, ko tā var darīt, vairākas CBI iezīmes ir stingri balstītas mācību teorijā un pētījumos (Lepper, 1985). Materiāls var piesaistīt studentu uzmanību un sniegt tūlītēju atgriezenisko saiti. Atsauksmes var būt tādas, kādas bieži netiek sniegtas klasē, piemēram, kā studentu pašreizējie sniegumi salīdzinās ar viņu iepriekšējiem sniegumiem (lai parādītu progresu mācībās). Datori individualizē saturu un prezentācijas ātrumu.

Vēl viena CBI priekšrocība ir tā, ka daudzas programmas ļauj personalizāciju; studenti ievada informāciju par sevi, vecākiem un draugiem, kas pēc tam tiek iekļauta mācību prezentācijā. Personalizācija var radīt augstākus sasniegumus nekā citi formāti (Anand & Ross, 1987). Personalizēta apmācība var uzlabot jēgpilnību un atvieglot satura integrāciju LTM tīklos. Zināšanu konstruēšana jāatbalsta ar pazīstamiem norādījumiem.

Simulācijas un spēles

Simulācijas attēlo reālas vai iedomātas situācijas, kuras nevar ienest mācību vidē. Piemēri ir programmas, kas simulē lidmašīnu lidojumus, zemūdens ekspedīcijas un dzīvi izdomātā pilsētā. Mācību laikā skolēniem labāk veidojas atmiņas tīkli, ja viņiem ir taustāmi atskaites punkti. Spēles ir izstrādātas, lai radītu patīkamu mācību kontekstu, saistot materiālu ar sportu, piedzīvojumiem vai fantāziju. Spēles var akcentēt domāšanas prasmes un problēmu risināšanu, bet tās var izmantot arī satura mācīšanai (piemēram, basketbola spēle, lai mācītu daļskaitļus).

Leppers (1985; Lepper & Hodell, 1989) ierosināja, ka spēles arī ietekmē mācīšanos, palielinot motivāciju. Motivācija ir lielāka, ja pastāv endogēna (dabiska) saikne starp saturu un līdzekļiem (“specefektiem”), ar kuriem spēle vai simulācija pasniedz saturu. Daļskaitļi ir endogēni saistīti ar basketbola spēli, piemēram, kad studentiem tiek lūgts noteikt, cik lielu laukuma daļu aizņem spēlētāji, kas driblē pa laukumu. Šāda endogēna saikne uzlabo jēgpilnību un LTM kodēšanu un uzglabāšanu. Tomēr daudzās spēlēs un simulācijās saikne starp saturu un līdzekļiem ir patvaļīga, piemēram, kad studenta pareiza atbilde uz jautājumu rada fantāzijas elementus (piemēram, multfilmu varoņus). Ja saikne ir patvaļīga, spēle nerada labāku mācīšanos nekā tradicionālā apmācība, lai gan pēdējā var būt interesantāka.

Kā datorizētas vides veids, simulācijas šķiet labi piemērotas atklājumu un izpētes mācībām. Savā pētījumu pārskatā, kurā izmantotas datoru simulācijas atklājumu mācībās, de Jongs un van Jūlingens (1998) secināja, ka simulācijas bija efektīvākas nekā tradicionālā apmācība, ieaudzinot studentiem “dziļu” (intuitīvu) kognitīvo apstrādi. Simulācijas var būt noderīgas arī problēmu risināšanas prasmju attīstīšanai. Līdzīgi kā CBI rezultātiem, Moreno un Maijers (2004) atklāja, ka personalizēti ziņojumi no ekrāna aģenta simulāciju laikā uzlaboja atmiņu un problēmu risināšanu labāk nekā nepersonalizēti ziņojumi. Vudvords, Karnains un Gerstens (1988) atklāja, ka datoru simulāciju pievienošana strukturētai apmācībai radīja problēmu risināšanas ieguvumus speciālās izglītības vidusskolēniem salīdzinājumā ar tradicionālo apmācību vien. Tomēr autori atzīmēja, ka mehānisms, kas rada šos rezultātus, nav skaidrs, un rezultāti var neattiekties uz atsevišķām datoru simulācijām.

Multimedijs/Hipermedijs

Multimedijs attiecas uz tehnoloģiju, kas apvieno dažādu mediju, piemēram, datoru, filmu, video, skaņas, mūzikas un teksta, iespējas (Galbreath, 1992); hipermedijs attiecas uz saistītiem vai interaktīviem medijiem (Roblyer, 2006). Multimediju un hipermediju mācīšanās notiek, kad studenti mijiedarbojas ar informāciju, kas tiek pasniegta vairāk nekā vienā veidā (piemēram, vārdi un attēli; Mayer, 1997). Datoru spējas mijiedarboties ar citiem medijiem ir strauji attīstījušās. Video straumēšana, kompaktdiski un DVD diski tiek plaši izmantoti kopā ar datoriem mācību nolūkiem (Hannafin & Peck, 1988; Roblyer, 2006).

Multimedijiem un hipermedijiem ir būtiska nozīme mācību procesā, jo tie piedāvā daudzas iespējas tehnoloģiju ieviešanai mācību darbā (Roblyer, 2006). Pētījumu pierādījumi sniedz zināmu atbalstu multimediju priekšrocībām mācību procesā. Savā pētījumu pārskatā Mayer (1997) atklāja, ka multimediji uzlabo studentu problēmu risināšanas un pārneses spējas; tomēr ietekme bija vislielākā studentiem ar nelielām priekšzināšanām un augstu telpisko uztveri. Dillon un Gabbard (1998) arī secināja no sava pārskata, ka ietekme daļēji ir atkarīga no spējām: studentiem ar zemākām vispārējām spējām bija vislielākās grūtības ar multimedijiem. Mācīšanās stils bija svarīgs: studenti, kas vēlējās izpētīt, guva vislielākos ieguvumus. Multimediji šķiet īpaši izdevīgi konkrētiem uzdevumiem, kuriem nepieciešama ātra informācijas meklēšana.

Pētnieki ir izpētījuši apstākļus, kas veicina mācīšanos no multimedijiem. Ja verbālā un vizuālā (piemēram, stāstījums un animācija) informācija tiek apvienota mācību laikā, studenti gūst labumu no duālās kodēšanas (Paivio, 1986). Vienlaicīga prezentācija palīdz izglītojamajiem veidot saiknes starp vārdiem un attēliem, jo tie vienlaikus atrodas darba atmiņā (Mayer, Moreno, Boire, & Vagge, 1999). Multimediji var atvieglot mācīšanos labāk nekā mediju pielāgošana individuālām studentu atšķirībām (Reed, 2006). Izmantojot dažādus medijus, skolotāji palielina varbūtību, ka vismaz viens veids būs efektīvs katram studentam. Dažas mācību ierīces, kas palīdz multimediju mācībās, ir: teksta signāli, kas uzsver satura struktūru un tā saistību ar citiem materiāliem (Mautone & Mayer, 2001); personalizēti ziņojumi, kas uzrunā studentus un liek viņiem justies kā nodarbības dalībniekiem (Mayer, Fennell, Farmer, & Campbell, 2004; Moreno & Mayer, 2000); ļaujot izglītojamajiem kontrolēt mācību tempu (Mayer & Chandler, 2001); animācijas, kas ietver kustību un simulācijas (Mayer & Moreno, 2002); iespēja mijiedarboties ar runātāju ekrānā (Mayer, Dow, & Mayer, 2003); praktiska testa veikšana par materiālu (Johnson & Mayer, 2009); un saskarsme ar cilvēku, nevis ģenerētu mašīnu runātāju (Mayer, Sobko, & Mantone, 2003).

Lai multimediju ieguvumi būtu maksimāli, ir jārisina daži loģistikas un administratīvie jautājumi. Interaktīvās iespējas ir dārgi izstrādāt un ražot, lai gan tās ir ļoti efektīvas (Moreno & Mayer, 2007). Izmaksas var liegt daudzām skolu sistēmām iegādāties komponentus. Interaktīvajam video var būt nepieciešams papildu mācību laiks, jo tas piedāvā vairāk materiālu un prasa vairāk studentu laika. Bet interaktīva multimodāla mācību vide nodrošina lielu potenciālu studentu motivācijas palielināšanai (Scheiter & Gerjets, 2007). Lielāka izglītojamā kontrole, kas ir iespējama, sniedz labākus ieguvumus mācību procesā un var veicināt pašregulāciju (Azevedo, 2005b).

Neskatoties uz iespējamām problēmām, kas saistītas ar izmaksām un nepieciešamajām tehnoloģiskajām prasmēm, multimediji un hipermediji, šķiet, nāk par labu studentu mācībām, un pētījumi arvien vairāk liecina, ka šī tehnoloģija var palīdzēt attīstīt studentu pašregulētu mācīšanos (Azevedo, 2005a, 2005b; Azevedo & Cromley, 2004; Azevedo, Guthrie, & Siebert, 2004). Lietojumprogrammas tiks turpinātas izstrādātas, līdz ar tehnoloģiju attīstību (Roblyer, 2006). Nepieciešami turpmāki pētījumi par multimediju ietekmi uz motivāciju un to, kā to saistīt ar pašregulācijas prasmju apguves secību (piemēram, sociālā ietekme uz pašietekmi; Zimmerman & Tsikalas, 2005).

E-apmācība

E-apmācība attiecas uz mācīšanos, izmantojot elektroniski piegādātus līdzekļus. Termins bieži tiek lietots, lai apzīmētu jebkura veida elektronisko saziņu (piemēram, videokonferences, e-pasts); tomēr šeit tas tiek lietots šaurākā nozīmē kā Interneta (tīmekļa) apmācība.

Internets (starptautiska datortīklu kolekcija) ir koplietošanas resursu sistēma, kas nevienam nepieder. Internets nodrošina piekļuvi citiem cilvēkiem (lietotājiem), izmantojot e-pastu un konferences (tērzētavas), failus un Vispasaules tīmekli (WWW) — vairāku datoru interaktīvu multivides resursu. Tajā tiek glabāta arī informācija, kuru var kopēt personīgai lietošanai.

Internets ir brīnišķīgs informācijas resurss, bet šeit svarīgs ir tā loma mācībās. Virspusēji Internetam ir priekšrocības. Tīmekļa apmācība nodrošina studentiem piekļuvi vairāk resursiem īsākā laikā nekā tradicionālajos veidos; tomēr vairāk resursu automātiski nenozīmē labāku mācīšanos. Pēdējais tiek panākts tikai tad, ja studenti apgūst jaunas prasmes, piemēram, metodes pētījumu veikšanai par tēmu vai kritisku domāšanu par materiāla precizitāti tīmeklī. Tīmekļa resursi var veicināt mācīšanos arī tad, kad studenti ņem informāciju no tīmekļa un iekļauj to klases aktivitātēs (piemēram, atklājumu mācīšanās).

Skolotāji var palīdzēt attīstīt studentu interneta prasmes ar atbalstu. Studentiem jāiemāca meklēšanas stratēģijas (piemēram, veidi, kā izmantot pārlūkprogrammas), bet skolotāji var arī veikt sākotnējo tīmekļa meklēšanu un nodrošināt studentus ar noderīgu vietņu nosaukumiem. Greiba un Greiba (1998) piedāvā citus ieteikumus.

Briesmas, studentiem izmantojot internetu, ir tādas, ka lielais pieejamās informācijas klāsts var ieaudzināt pārliecību, ka viss ir svarīgs un uzticams. Pēc tam studenti var iesaistīties “asociatīvā rakstīšanā”, mēģinot iekļaut pārāk daudz informācijas ziņojumos un referātos. Ciktāl e-apmācība palīdz iemācīt studentiem augstāka līmeņa analīzes un sintēzes prasmes, viņi iegūs stratēģijas, lai noteiktu, kas ir svarīgs, un apvienotu informāciju saskaņotā produktā.

Attālinātā mācīšanās (attālinātā izglītība) notiek tad, kad apmācība, kas sākas vienā vietā, tiek pārraidīta studentiem vienā vai vairākās attālās vietās. Interaktīvās iespējas ļauj divvirzienu atsauksmēm un diskusijām kļūt par mācību pieredzes daļu. Attālinātā mācīšanās ietaupa laiku, pūles un naudu, jo instruktoriem un studentiem nav jādodas garos braucienos uz nodarbībām. Piemēram, universitātes var piesaistīt studentus no plašas ģeogrāfiskās teritorijas. Ir mazāk jāuztraucas par to, ka studentiem jāveic lieli attālumi, lai apmeklētu nodarbības. Skolu rajoni var vadīt kvalifikācijas celšanas programmas, pārraidot no centrālās vietnes uz visām skolām. Attālinātā mācīšanās upurē tiešu kontaktu ar instruktoriem, lai gan, ja tiek izmantots divvirzienu interaktīvais video, mijiedarbība notiek reāllaikā (sinhroni). Savā attālinātās izglītības programmu pārskatā Bernards et al. (2004) konstatēja, ka to ietekme uz studentu mācīšanos un noturēšanu ir salīdzināma ar tradicionālās apmācības ietekmi. Sinhronās apmācības ietekme bija labvēlīgāka klases apmācībai, savukārt attālinātā izglītība bija efektīvāka asinhroniem lietojumiem (kas ietver laika nobīdi).

Vēl viens tīkla lietojums ir elektroniskā ziņojumu dēlis (konference). Cilvēki, kas ir savienoti tīklā ar datoriem, var ievietot ziņojumus, bet vēl svarīgāk mācībām var būt dalība diskusiju (tērzēšanas) grupā. Dalībnieki uzdod jautājumus un izvirza problēmas, kā arī atbild uz citu komentāriem. Ir veikts diezgan daudz pētījumu par to, vai šāda apmaiņa veicina rakstīšanas prasmju apguvi (Fabos & Young, 1999). Tas, vai šis asinhronais telekomunikāciju apmaiņas veids veicina mācīšanos labāk nekā tieša mijiedarbība, ir problemātiski, jo lielākā daļa pētījumu ir pretrunīgi vai nepārliecinoši (Fabos & Young, 1999); tomēr Bernarda et al. (2004) pārskats liecina, ka attālinātā izglītība varētu būt efektīvāka ar asinhrono mācīšanos. Telekomunikācijai ir ērtības priekšrocība, jo cilvēki var atbildēt jebkurā laikā, nevis tikai tad, kad viņi ir sapulcējušies kopā. Uztveroša mācību vide var netieši veicināt mācīšanos.

Būdama datorizētās komunikācijas (CMC) forma, attālinātā mācīšanās un datorkonferences ievērojami paplašina mācīšanās iespējas, izmantojot sociālo mijiedarbību. Ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai noteiktu, vai izglītojamo personiskās īpašības un mācību satura veidi var ietekmēt studentu mācīšanos un motivāciju.

Tīmekļa (tiešsaistes) mācīšanās parasti tiek iekļauta tradicionālajā apmācībā kā apvienots apmācības modelis (t.i., daļa tiešas apmācības un pārējais tiešsaistē). Tīmekļa mācīšanās ir noderīga arī saistībā ar multimediju projektiem. Daudzās skolotāju sagatavošanas programmās topošie skolotāji izmanto tīmekli, lai iegūtu resursus un pēc tam selektīvi iekļautu tos multimediju projektos kā daļu no mācību stundu plāniem.

Savā tiešsaistes kursu pārskatā Tallent-Runnels et al. (2006) konstatēja, ka studentiem patika virzīties savā tempā, studenti ar lielāku pieredzi darbā ar datoru pauda lielāku apmierinātību un asinhronā komunikācija veicināja padziļinātas diskusijas. Attālinātā izglītība, kas ietver mijiedarbību (students–students, students–skolotājs, students–saturs), palīdz palielināt studentu sasniegumus (Bernards et al., 2009). Var būt noderīgi arī citi mijiedarbības veidi (piemēram, wiki, emuāri). Multimediju prezentāciju ieviešana attālinātā izglītībā palielina tās personalizāciju un tādējādi padara to līdzīgāku tiešai apmācībai (Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006), kas var palielināt studentu motivāciju.

Mēģinājums salīdzināt tiešsaistes kursus ar tradicionālajiem kursiem ir sarežģīts, jo ir tik daudz atšķirību, no kurām viena ir tā, ka līdz šim lielākajā daļā tiešsaistes kursu ir reģistrējušies galvenokārt netradicionāli un baltādainie amerikāņu studenti. Šī demogrāfiskā situācija mainīsies, tiešsaistes kursiem kļūstot arvien izplatītākiem, kas ļaus labāk novērtēt tiešsaistes mācību rezultātus un vides īpašības, kas veicina mācīšanos.

No iepriekšminētajiem pierādījumiem mēs varam secināt, ka tehnoloģijas var uzlabot mācīšanos. Cik daudz tehnoloģiski uzlabota apmācība atšķiras no parastās apmācības, ir grūti novērtēt, un salīdzinājumi var sniegt maldinošus rezultātus (Oppenheimer, 1997). Neviens mācību līdzeklis nav konsekventi pārāks par citiem neatkarīgi no satura, izglītojamajiem vai vides (Clark & Salomon, 1986). Tehnoloģija nav mācīšanās cēlonis; drīzāk tas ir līdzeklis efektīvas apmācības un mācīšanās principu piemērošanai.

Clark un Salomon (1986) ieteica pētniekiem noteikt apstākļus, kādos datori atvieglo apmācību un mācīšanos. Tas joprojām ir spēkā arī mūsdienās, un to var teikt par tehnoloģijām kopumā. Tehnoloģiju izmantošanai jābūt atkarīgai no mācību mērķiem. Lai gan tehnoloģijām ir potenciāls veicināt dažādus mācību mērķus, tas var nebūt labākais veids, kā veicināt studentu mijiedarbību, izmantojot savstarpēju mācīšanu, grupu diskusijas vai sadarbības mācīšanos.

Ir nepieciešams vairāk pētījumu, kas novērtētu datorizētas mācību vides un tālmācības efektivitāti. Daži pētījumi liecina, ka datorizēta problēmu risināšana ir atšķirīgi efektīva vīriešu un sieviešu studentiem (Littleton, Light, Joiner, Messer, & Barnes, 1998). Dzimumu un etnisko atšķirību izpētei jābūt pētniecības prioritātei.

Vēl viena joma, kas jārisina, ir tehnoloģiju motivējošā ietekme uz skolotājiem un studentiem (Ertmer, 1999; Lepper & Gurtner, 1989). Lepper un Malone (1987) atzīmēja, ka datori var koncentrēt uzmanību uz uzdevumu, izmantojot motivējošus uzlabojumus, uzturēt rosības līmeni optimālā līmenī un virzīt studentus uz uzdevumiem vērstas informācijas apstrādi, nevis pievērsties neatbilstošiem uzdevuma aspektiem. Ideja ir tāda, ka efektīvi motivācijas principi var uzlabot dziļu (nevis seklu) apstrādi (Hooper & Hannafin, 1991).

Prognozēt tehnoloģiju nākotni izglītībā ir grūti. Pirms dažiem gadiem daži būtu paredzējuši, ka klēpjdatori aizstās galddatorus vai ka rokas ierīces galu galā varētu aizstāt klēpjdatorus. Tehnoloģijām kļūstot sarežģītākām, tās piedāvās daudz plašāku mācību iespēju klāstu (Brown, 2006). Mēs varēsim piekļūt zināšanām un radīt tās jaunos, sarežģītos veidos. Pētījumi pētīs šo notikumu ietekmi uz studentu mācīšanos, kā arī efektīvus veidus, kā integrēt tehnoloģijas apmācībā.

Iespējami aizraujoši notikumi vairākās jomās (Roblyer, 2006). Bezvadu savienojamība tagad ir izplatīta, kas ievērojami palielina klēpjdatoru lietošanas ērtumu apmācībā. Bezvadu savienojamība un ierīču pārnēsājamība (piemēram, klēpjdatori, rokas ierīces) palīdz instruktoriem integrēt tehnoloģijas apmācībā. Tehnoloģiju saplūšana turpināsies (piemēram, mobilie tālruņi, kas var veikt vairākas funkcijas), kas galu galā var novest pie tā, ka studentiem būs nepieciešama minimāla aparatūra dažādu lietojumprogrammu veikšanai. Tehnoloģiskie sasniegumi turpinās uzlabot pieejamību cilvēkiem ar invaliditāti, un atbalsta tehnoloģijām vajadzētu kļūt izplatītākām skolās. Tālmācības un tiešsaistes mācību iespējas palielināsies. Mūsdienās mums ir virtuālās universitātes un vidusskolas, kuras var paplašināt uz agrākiem līmeņiem (piemēram, vidējām, sākumskolas klasēm). Visbeidzot, tehnoloģiju ērtībai turpinot uzlaboties, mēs varam redzēt pakāpenisku atkāpšanos no tradicionālās apmācības un virzību uz modeli, kas ietver mazāk nodarbību un vairāk elektronisko saziņu.

Pamata pētniecības līmenī pētījumi par mākslīgo intelektu (MI) var sniegt svarīgu ieskatu cilvēku mācīšanās, domāšanas un problēmu risināšanas procesos. Mākslīgais intelekts attiecas uz datorprogrammām, kas simulē cilvēku spējas izdarīt secinājumus, novērtēt, spriest, risināt problēmas, saprast runu un mācīties (Trappl, 1985). Džons Makkartijs šo terminu ieviesa 1956. gadā kā konferences tēmu.

Ekspertu sistēmas ir MI lietojumprogramma. Ekspertu sistēmas ir lielas datorprogrammas, kas nodrošina viena vai vairāku ekspertu zināšanas un problēmu risināšanas procesus (Anderson, 1990; Fischler & Firschein, 1987). Līdzīgi cilvēku konsultantiem, ekspertu sistēmas ir izmantotas dažādās jomās, piemēram, medicīnā, ķīmijā, elektronikā un tiesībās. Ekspertu sistēmām ir plaša zināšanu bāze, kas sastāv no deklaratīvām zināšanām (faktiem) un procesuālām zināšanām (noteikumu sistēma, ko izmanto secinājumu izdarīšanai). Saskarne uzdod lietotājiem jautājumus un sniedz ieteikumus vai risinājumus. Bieži sastopama ekspertu sistēmu lietojumprogramma ir mācīšana, nodrošinot studentiem zināšanas. Apmācībā bieži tiek izmantota vadīta atklāšana; studenti formulē un pārbauda hipotēzes un gūst pieredzi.

Nākotnē ekspertu sistēmas tiks izmantotas plašākā jomu lokā. Viens no izaicinājumiem ir uzlabot sistēmu spēju saprast dabiskās valodas, īpaši runu. Lai gan ekspertu sistēmas var veikt modeļu atpazīšanas uzdevumus, lielākā daļa šo uzdevumu ietver tikai vizuālus stimulus. Taču balss atpazīšanas sistēmas turpina uzlaboties. Atbalsta tehnoloģiju izmantošana izglītībā paplašinās, jo studenti ar invaliditāti tiek integrēti pēc iespējas vairāk parastā klasē. Ekspertu sistēmām vajadzētu uzlabot datoru iespējas tā, lai tie būtu pieejami visiem izglītojamajiem (piemēram, dzirdes, redzes, vairākiem invaliditātes veidiem).

MI sniedz aizraujošas iespējas, lai palīdzētu mums saprast cilvēku domāšanas procesus. Šī lietojumprogramma ietver datoru programmēšanu ar zināšanām un noteikumiem, kas ļauj tiem mainīt un iegūt jaunas zināšanas un noteikumus, pamatojoties uz pieredzi. Piemēram, jēdzienu apguvē dators varētu tikt ieprogrammēts ar elementāru noteikumu un pēc tam pakļauts jēdziena gadījumiem un negadījumiem. Programma modificē sevi, saglabājot jauno informāciju atmiņā un mainot savu noteikumu. Mācīšanās var notikt arī no saskares ar slimības vēsturēm. Datoru var ieprogrammēt ar faktiem un slimības vēsturēm. Datoram analizējot šīs vēstures, tas maina savu atmiņu, lai iekļautu slimības etioloģiju, simptomus un gaitu. Kad dators iegūst plašu zināšanu bāzi par konkrētu slimību, tas var precīzi diagnosticēt turpmākos gadījumus.