Strategie rozvoje školství v USA pod taktovkou Ed.gov
Odborný článek
Strategie rozvoje školství v USA pod taktovkou Ed.gov
5,0 (3 hodnocení)
Zpráva o aktuálním vývoji na poli využití velkých dat k analýze výukových výsledků žáků s potenciálem rychlého šíření v oblasti využití mobilních technologií na celém světě.
Měl jsem minulý týden přednášku na konferenci Počítač ve škole s názvem Budoucnost vzdělávacích technologií. Vzhledem k tomu, že se mi nepodařilo v časovém limitu říci vše, co jsem měl na srdci, slíbil jsem přítomným, že jim zbytek sdělím touto cestou. Možná bude ale lepší prostě zobrazit prezentaci a převyprávět příspěvek celý, aby z toho něco měli i ti, kteří tam nebyli.
Celá konference byla tematicky orientována na podporu kampaně Česko mluví o vzdělávání. Proto jsem se rozhodl jako základ použít text, který jsem napsal speciálně pro tuto akci a nazval
Archivní diskuze převzatá z rvp.cz. Přidávání nových komentářů není k dispozici.
Bořivoj Brdička9. 4. 2013
Video záznam přednášky iPraxe TV (http://www.ipraxetv.cz/) je zde - http://youtu.be/5Kuve3sIzm4
Bořivoj Brdička18. 4. 2013
Zrovna jsem se dočetl, že ředitelka odboru vzdělávacích technologií Ed.gov Karen Cator z ministersva odchází a zakládá neziskovku Digital Promise (http://www.digitalpromise.org/), která bude zkoušet doporučení daná jí iniciovaným plánem a studiemi realizovat v praxi.
Jak by mělo Česko mluvit o budoucnosti
. Shrnuje hlavní směry současného chápání budoucího vývoje školství prostřednictvím tří studií – OECD, FutureLab a KnowledgeWorks. Obsah prvních dvou je rozebrán nejen ve zmiňovaném článku, ale i v (zatím) posledním díle mého video-seriálu
(ze strany 2 prezentace jsem na konferenci pustil začátek a připomněl, že všechny mé přednášky na PedF jsou od letoška kompletně k dispozici prostřednictvím
Přišlo mi poněkud nedostatečné sdělovat pouze to, co si může každý pustit nebo přečíst, a tak jsem jinde popisované globální trendy v přednášce jen stručně připomněl (str. 3-9) a rozhodl se podrobně věnovat především tomu, který má největší potenciál vlivu na budoucnost. Podle mého názoru je jím momentálně hlavně analýza výukových výsledků založená na velkých datech (viz 10 let Horizon Reportů).
S odvoláním na dříve publikované texty jsem jako základ použil informace aktuálně získané na webu odboru vzdělávacích technologií (Office of Educational Technology) amerického federálního ministerstva školství (U.S. Department of Education neboli Ed.gov). Vypovídají sice hlavně o aktuálním dění ve Spojených státech, ale je skoro jisté, že budou brzy mít významný vliv též na vývoj u nás.
Cílem je vytvořit nadstavbu existujících úložišť výukových objektů, jež by všechny propojovala a umožňovala vyhledávání na základě zadaných parametrů z jednoho místa. Mimochodem právě toto bylo v rámci našeho projektu EU peníze školám trestuhodně zanedbáno. Přestože vzniklo velké množství domácích výukových objektů (tzv. DUMů), celkový přehled neexistuje a jediné úložiště DUM.RVP.CZ, které je napojeno na LRE, není na centrální úrovni po skončení projektu Metodika II vůbec podporováno. LRE je přitom dnes již spolu s mnoha dalšími úložišti z celého světa (str. 11) propojeno i s americkým Learning Registry. Rychle se blíží doba, kdy skutečně bude možné vyvinout takové služby, jež budou schopné vyhledat všechny použitelné výukové objekty bez ohledu na to, kde se v globálním online světě nacházejí.
Bohužel ale musím konstatovat, že nám se tento vývoj zatím asi vyhne. Většina našich DUMů vytvořených v rámci EU peníze školám zůstane pro učitele, přestože musí být povinně zveřejněny, ve skutečnosti nedohledatelná. Na straně 12 najdete odkaz na jednoduchý prohlížeč obsahu Learning Registry provozovaný SRI, kde lze vyhledat základní informace o všech objektech včetně těch evidovaných na LRE, tj. i našich uložených v DUM.RVP.CZ. Metadata jednoho z nich jsou na obrázku zrovna zobrazena.
Z uvedeného jednoznačně vyplývá, že je třeba situaci urychleně řešit. Pokud by snad měl být za tímto účelem realizován další projekt za několik stovek milionů, musí v jeho rámci být prioritně požadována návaznost na další za veřejné peníze realizované volně dostupné výstupy. To, že nikoho na řídící úrovni tento zřejmý požadavek nenapadne, jasně svědčí o kvalitě řízení resortu v nedávné minulosti.
Zatímco my jsme se zatím nedopracovali ani na elementární úroveň koordinace sběru dat o existujících digitálních učebních materiálech, vyspělé země postoupily výrazně dále. Learning Registry rozšířil rozsah evidovaných informací o objektech tak, že ukládá nejen tzv. metadata, jež popisují vlastnosti objektu (předmět, téma, ročník, typ, jazyk apod.), ale zavádí též novou kategorii informací – tzv. paradata (str. 10). Jedná se o údaje umožňující uživatelům udělat si obrázek o využitelnosti objektu – kolikrát byl použit, jak ho uživatelé hodnotí apod. Ukázka je na straně 13. Pokud by např. všech 273 tisíc objektů European Schoolnet bylo vybaveno paradaty, ukázalo by se v plné nahotě, kolik z nich je ve skutečnosti opravdu použitelných. Tady někde můžeme začít sledovat to, jak si Ed.gov představuje průkaznost úspěšnosti využití státních prostředků. V této věci však jde ještě mnohem dál.
Analýza velkých dat
Na straně 14 prezentace je odkaz na jednu ze služeb, jež lze považovat pro současný vývoj v oblasti využití velkých dat ve školství za typickou. Jedná se o komerční službu inBloom, jejíž podstatou je systém evidence dat, který je koncipován tak, aby mohl být integrován do libovolné výukové aplikace. Je kompatibilní s Learning Registry, to znamená, že je připraven poskytovat paradata o výukových objektech v jeho rámci použitých. Ale jde mnohem dále. Ukládá a žákům, učitelům i nadřízeným orgánům poskytuje též data o tom, jakých výsledků při práci s objekty i jinými aplikacemi každý uživatel dosahuje. Právě toto otevírá pole pro skutečnou analýzu výukových výsledků, jak jsme o ní informovali již více než před rokem (Vize daty řízeného školství).
Video demonstrující možnosti systému inBloom slibuje, že po jeho aplikaci bude mít učitel k dispozici nástroj umožňující mu průběžně sledovat výsledky žáků podobně, jako je tomu např. v Khan Academy (viz Khan Academy a „převrácená“ třída). Rozdíl je však v tom, že zde může učitel mezi výukové zdroje zařadit mnohem širší paletu materiálů, aplikací či projektů v rámci výuky realizovaných. Podmínkou je jen ochota tvůrců použitých nástrojů integrovat zrovna tento systém do svého produktu.
Snad je zřejmé, že zde je úloha centrálních orgánů nezastupitelná. Je nutné stanovit pravidla hry, standardy pro výměnu dat a hlavně právní rámec pro zacházení s osobními daty žáků. Cesta, po níž jsme se vydali třeba zrovna my tím, že DUMy vytvořené za peníze daňových poplatníků skončily na několika různých serverech soukromých firem ve školství podnikajících, které samy od sebe spolupracovat nebudou, by mohla v okamžiku, kdy se budou vyměňovat data s výukovými výsledky žáků, vést k daleko větším škodám. Pro příklad nemusíme chodit daleko. Můžeme ho snadno najít opět v USA.
Vloni jsem na konferenci Počítač ve škole informoval o iniciativě známého mediálního magnáta Ruperta Murdocha směřující k realizaci významných na zisk orientovaných aktivit v oblasti školství. V roce 2010 koupil firmu Wireless Generation zabývající se poskytováním služeb v oblasti online vzdělávání. Na začátku roku 2011 získala tato firma kontrakt od města New York za 27 mil. dolarů na ukládání velkých dat s výsledky žáků a na jejich analýzu. Poté, co se v létě 2011 provalila v Británii aféra deníku Sun vlastněného Murdochovou společností News s odposlechy telefonů známých osobností, byl kontrakt zrušen (Murdoch-Owned Wireless Generation's Contract Should Be Scratched, Teachers' Union Leaders Write). Další vývoj byl pro tento i nám dobře známý způsob podnikání typický. Murdoch najal zkorumpovaného vedoucího školského odboru New Yorku Joela Kleina a udělal z něj šéfa ve své nově založené společnosti Amplify. Celá mírně zdiskreditovaná Wireless Generation do ní byla začleněna. Každou chvíli můžete číst ve zprávách informaci o tom, jak se teď prozměnu Amplify pokouší ovlivňovat školské rady místních úřadů po celých Spojených státech s cílem přesvědčit je o nákupu jejich služeb (str. 19, 20).
Zcela nedávno byl za doprovodu značného mediálního zájmu na trh uveden nový produkt Amplify Tablet (str. 21). Z toho, co je možné se o něm dozvědět, se zdá, že jde o zatím pro výuku asi nejdokonalejší zařízení připravené na zpracování velkých dat schopné průběžné analýzy výukových výsledků. Jedná se o Samsung Galaxy s operačním systémem Android, nad nímž existuje nadstavba předávající data do centra, dovolující personalizované řízení výuky. Učitel může každému žákovi předložit jedinečný výběr výukových aktivit, dostává průběžně informace, co dělal, jakých výsledků dosáhl, a podle toho zase upravuje osobní výukový plán přímo v žákovském tabletu.
Během posledních 2 let se stalo vyvíjení výukových aplikací velmi oblíbenou náplní činnosti mnoha začínajících firem (startup) nejen v USA. Celá řada investorů pro ně zakládá tzv. inkubátory, které těm, jejichž nápad se zdá být nosný, umožňují jeho realizaci a vstup na trh (str. 17, 18). V důsledku toho můžeme s jistotou očekávat, že bude rozvoj výukových aplikací využívajících prostředí internetu velmi rychle pokračovat. Je věcí státu, aby se snažil tento vývoj alespoň koordinovat.
Přístup založený na průkaznosti výsledků
Z výše jmenovaných 4 projektů Office of Educational Technology (str. 23) hned 3 nějak souvisí s vytvářením rámce pro spolupráci vývojářů výukových aplikací (typicky ze soukromého sektoru), výzkumníků (typicky z vysokých škol) a učitelů. Kromě Learning Registry je to Education Innovation Clusters, který se snaží přímo vyhledávat a podporovat případy vývoje nových výukových postupů využívající digitální technologie, v nichž dochází k přímé spolupráci všech 3 jmenovaných složek (schéma na obrázku).
Za mnohem zajímavější považuji další iniciativu Ed.gov, a sice Evidence Framework. Jedná se o snahu teoreticky zdůvodnit a popsat, jak by aktivity vedoucí k vývoji kvalitních inovativních výukových postupů měly správně vypadat. Za tím účelem byla vytvořena skupina 16 špičkových expertů a vědců z různých vědecko-výzkumných pracovišť (osobně znám pouze Chrise Dede z Harvardu – viz Zapomeňte! vzkazuje Dede). Výstupem práce této skupiny je nedávno publikovaná studie nazvaná Posilování průkaznosti kvality výukových postupů v digitálním světě (Expanding Evidence Approaches for Learning in a Digital World). Považuji ji za jeden z nejkvalitnějších aktuálních materiálů umožňujících správné pochopení toho, jak by měly být procesy vývoje moderních výukových metod využívajících technologie řízeny. Podívejme se nejprve na výběr hlavních doporučení (str. 25 mé prezentace):
Potřeba zkrácení cyklu vývoje výukových aplikací využívajících digitální technologie.
Podpora spolupráce vývojářů, výzkumníků a učitelů (interdisciplinární týmy) - např. spojení univerzit s čelnými učiteli, startupy apod. (propojení s Education Innovation Clusters).
Zavedení nových interdisciplinárních studijních programů.
Orientace výukových aktivit na hlubší porozumění, komplexní řešení problémů a chápání souvislostí (musí být reflektováno standardy).
Aplikace nejnovějších výsledků pedagogického výzkumu s důrazem na nekognitivní (měkké) složky kompetencí pro 21.st.
Podpora volně dostupných výukových zdrojů.
Zavádění aplikací schopných ukládat a sdílet data (splňující podmínky definované standardy) – nutno zajistit jejich zákonnou ochranu (propojení s Learning Registry).
Studie všechny své návrhy dokumentuje na praktických příkladech. Třeba potřebu zkrácení cyklu vývoje výukových aplikací ukazuje na vlastním ministerském portálu What Works Clearinghouse, který patří americkému Výzkumnému ústavu pedagogickému (Institute of Educational Sciences). Jedná se o archiv evidující dle požadavků zákona No Child Left Behind prezidenta Bushe z roku 2001 úspěšnost výukových postupů vzniklých s využitím finanční podpory (grantu) Ed.gov (viz Evaluace inovativních aplikací vzdělávacích technologií nejen v USA). Databáze obsahuje 45 tradičním výzkumem ověřovaných metod aplikujících technologie. U 26 z nich je výsledek pozitivní, tj. metoda je dle závěrů přínosná. Vtip je v tom, že z těchto 26 celkem 7 využívá dnes již neexistující technologické nástroje (str. 24 prezentace). Nutnost zkrácení vývojového cyklu tak, aby doporučované postupy byly aktuální, je tedy zřejmá. Přímo zásadní otázkou však je, jak při zapojení všech 3 doporučených složek ve stávajících podmínkách značného zájmu komerčních subjektů o podnikání v oblasti školství toto zkrácení zajistit.
Nové výzkumné metody
Studie konstatuje (str. 26 prezentace), že tradiční výzkumné metody založené na porovnávání výsledků náhodně vybírané experimentální a kontrolní skupiny (Randomized controlled trial) jsou, dokonce i při zajištění skutečně náhodného výběru, tam, kde existují velká data, vlastně překonané. Podobnost s koncem teorií Chrise Andersona, o němž jsme informovali již v roce 2009 (Jaká je budoucnost pedagogického výzkumu?), není náhodná. Velká data odbourávají tu fázi výzkumu, při níž se zjišťují výsledky aplikace nějakého nového postupu. Cyklus vývoje je proto možné zkrátit. Ukažme si to na příkladu Khan Academy.
Dejme tomu, že vývojáři připraví nový modul s cvičením, které má nahradit stávající. Experiment ověřující vlastnosti toho nového lze v online prostředí s 50 tisíci aktivními uživateli realizovat docela jednoduše tak, že je práce s novým modulem náhodně přiřazena jen části uživatelů. Na datech pak lze okamžitě sledovat, které z obou skupin se daří plnit výukové cíle lépe. Jedná se o metodu nazvanou A/B testing převzatou od vývojářů webu. Určitou nevýhodou je jen to, že ji lze použít pouze v těch případech, kdy se postup A od postupu B principiálně neliší.
Hlavní výzkumnou metodou doporučovanou studií je Design-based implementation research Williama R. Penuela z University of Colorado. Jedná se o takový způsob navrhování inovativních výukových postupů, u něhož je ověřování přímo integrováno do vývoje. Postup trochu připomíná rapid prototyping ve výrobě. Při navrhování nových výukových postupů to pak může vypadat například tak, že se v rámci spolupráce tvůrce nového technologického nástroje spojí s didaktikem, který mu pomůže sladit jeho funkci s aktuálním vývojem pedagogiky (třeba realizovat výše poptávané hlubší porozumění a orientaci na nekognitivní složky kompetencí). Do procesu jsou však ihned zapojeni i učitelé, kteří vznikající nástroj okamžitě ověřují nejlépe v odlišných podmínkách. Zkoušejí nastavovat různé parametry a sbírají data ověřující výsledky. Je zřejmé, že při aplikaci systému, který sběr dat bude mít již v sobě integrován, bude vše mnohem jednodušší.
Závěr
Pokud někomu z vás Design-based implementation research připomíná zakotvený akční výzkum, který nám před časem doporučoval Ira David Socol, je na správné stopě (str. 28). V jeho případě se jednalo o zvláštní případ, kdy učitel plní roli všech 3 subjektů - je nejen učitelem, ale zároveň i tvůrcem inovativního postupu a výzkumníkem.
Ta skutečnost, že něco velmi podobného dnes doporučuje americké federální ministerstvo školství, je podle mého názoru velmi povzbudivá. Zrovna Socol totiž patří k těm pokrokovým učitelům, kteří se nedokážou smířit se statickou představou standardů a plošným testováním v té podobě, jak ho do nedávna prosazoval právě Ed.gov. Zcela nově dynamicky chápaný proces, v němž jsou používána velká data především jako okamžitá zpětná vazba pro žáky samotné a učitele, je velmi přijatelným posunem zohledňujícím zájmy všech zúčastněných skupin, včetně řídících orgánů. Stěžejním problémem přitom i nadále zůstává naše schopnost určit, jakou část výukových cílů je schopna ta která analýza výukových výsledků obsáhnout. Přestože se jistě dostaneme dál, než při stávajícím plošném testování v klíčových bodech studia, ke 100 % budeme mít i tak pořád dost daleko.
Zbývá zajistit, aby byl zkrácený cyklus vývoje dotažen až k tomu, že budou nové ověřené metody skutečně zaváděny do praxe. To znamená, že se musí dostat až k těm, kteří je budou plošně aplikovat. Zde je na místě si ještě připomenout Hippelovu teorii technologických inovací (str. 27), která pracuje s tzv. čelnými uživateli. Jsou to ti, kteří jsou nejlépe obeznámeni s aktuálním vývojem svého oboru, jako první nové postupy přizpůsobují svým potřebám a zavádějí je. Pro ně i pro všechny ostatní platí především to, že musí být co nejrychleji o nových postupech informováni.
A tak jsme se nakonec propracovali i k poslednímu čtvrtému projektu Office of Educational Technology nazvanému Connected Educators. Musím přiznat, že já osobně problematiku jím řešenou považuji za vůbec nejdůležitější. Bohužel jsem nestihl svou přednášku v Novém Městě zakončit následujícím videem, které je výstupem právě tohoto projektu. S úspěchem se účastnilo soutěže učitelů zdůvodňujících důležitost online spojení s kolegy. Mohlo by klidně být mottem veškeré mé výuky na UK Praha, PedF.
U.S. Department of Education. Expanding Evidence Approaches for Learning in a Digital World [online]. 2013. [cit. 2013-04-01]. Dostupné z: http://www.ed.gov/edblogs/technology/files/2013/02/Expanding-Evidence-Approaches.pdf.
