Artificial intelligence (AI) is al een aantal jaren met een opmars bezig. De ontwikkeling van virtual reality (VR) – waar al heel lang veel van wordt verwacht – raakt mede door de coronapandemie in een versnelling. En ook technologieën als sociale robots en chatbots worden snel doorontwikkeld.  

via augmented reality een meubel bekijken in een woonkamer
Augmented reality maakt het mogelijk om te checken of een meubel in het interieur past. © ISTOCK

De toepassing van dit soort technologieën in het onderwijs gebeurt op dit moment meestal nog in geïsoleerde gevallen: bijvoorbeeld als hulpmiddel bij een specifiek vak of afgebakende taak. Of als experiment, om te beoordelen wat er allemaal mogelijk is. Naar verwachting zijn ze binnen 5 jaar verder doorontwikkeld en breder te gebruiken. Op de langere termijn zou neurotechnologie (een directe koppeling tussen brein en computer) zelfs mogelijkheden kunnen bieden voor het leerproces, want leren doen we tenslotte met ons brein.  

Het zijn technologieën die mens-computerinteractie zullen veranderen en die veel kansen bieden. Ze brengen ook risico’s met zich mee. Om schoolbesturen te helpen en te inspireren bij het onderzoeken van deze kansen – mét oog voor de keerzijden –  hebben we onderstaande elementen in de toekomst van technologie op een rij gezet en aangevuld met aandachtspunten. Dat doen we op basis van de huidige stand van technologie, de verwachte ontwikkeling van die technologie en de ambities die er binnen het onderwijs leven. 

Sociale robot illustratie
Een sociale robot zit vol sensoren en technische toepassingen om te kunnen communiceren met de omgeving. © Kennisnet

Dat de inzet van zulke technologieën nog ver weg lijkt, is geen reden om achterover te leunen: juist nu kan de onderwijssector meedenken en -sturen in de ontwikkeling van deze innovaties. Zo kunnen we de technologie laten werken voor het onderwijs – en niet andersom.  

Van adaptieve leermiddelen naar een adaptieve leeromgeving 

Flexibel. Gepersonaliseerd. Maatwerk. Het zijn allemaal termen om aan te duiden dat het onderwijs leerlingen optimaal wil kunnen bedienen. De meeste schoolplannen bevatten tegenwoordig één of meer van die termen. Om zulke onderwijsambities te kunnen realiseren is er een integraal beeld nodig van de leerling: rooster, vakken, resultaten en projecten, maar ook interesses en welzijn. 

Adaptieve leermiddelen zijn een veelgebruikte technologie in het leveren van maatwerk. Ze passen de opgaven aan op het niveau van de leerling, maar hebben op dit moment nog een beperkte blik. Ze verzamelen een smalle set aan data en kunnen daardoor alleen goede ondersteuning bieden bij specifieke vaardigheden. Een adaptief leermiddel bepaalt bijvoorbeeld welke volgende opdracht van één vak geschikt zou zijn voor een leerling. Ook het soort activiteiten dat ze ondersteunen blijft vaak beperkt: het gaat voornamelijk om simpele interacties, zoals het aanklikken van het juiste antwoord. 

In het onderwijs klinkt steeds vaker de wens om een integraler en completer beeld te krijgen van leerlingen: een integrale adaptieve leeromgeving, waar alle informatie op een logische plek bij elkaar komt en die inzicht biedt aan leraar en leerling. Om zo het volledige leerproces van een leerling beter te ondersteunen en in kaart te brengen hoe een leerling zich ontwikkelt. Het gaat zowel om denkvaardigheid als sociaal-emotionele ontwikkeling. Technologie kan daarbij een rol spelen.  

Dan zou er in de toekomst bijvoorbeeld informatie uit allerlei digitale leermiddelen en vakken kunnen worden samengevoegd. Denk aan: 

Deze informatie wordt vervolgens gecombineerd om een beeld te vormen van waar de leerlingen staan. 

Overzicht van een leerling in een dashboard - illustratie
Overzicht van een leerling in een digitaal dashboard. © Kennisnet

Het systeem genereert dan voor iedere leerling per vak een advies over de activiteiten voor de komende periode. Maar (juist) ook over vakken heen – en misschien zelfs over opleidingen, modules en leerjaren heen. Daarbij komen allerlei verschillende activiteiten aan bod, die zowel met als zonder technologie worden uitgevoerd. In het integrale beeld worden vakspecifieke vaardigheden, vakoverstijgende vaardigheden en de sociaal emotionele ontwikkeling meegenomen. 

Rijkere data over het leerproces 

Er ontstaat een steeds veelzijdiger aanbod aan devices en technologie. Daarmee wordt het mogelijk om rijkere data te verzamelen over het leerproces van leerlingen. Onderliggende technologieën als internet of things (IoT) en kunstmatige intelligentie spelen een rol bij het verzamelen en analyseren van al deze data om inzicht te kunnen geven en tot vakoverstijgende adviezen te komen. 

Illustratie zelfinzicht dankzij neurotechnologie
Via neurotechnologie kan een leerling beter inzicht krijgen in zijn eigen gedrag en reacties. © Kennisnet

Om al die data te kunnen verzamelen zijn overal allerlei sensoren nodig: meetapparatuur, camera’s, microfoons. Op die manier integreren mensen, computers en de omgeving steeds meer met elkaar. Het zal dan in de toekomst ook nóg meer dan nu een afweging worden: hoeveel data zijn we bereid te verzamelen en vrij te geven in ruil voor een gepersonaliseerde ervaring of adaptieve leerroute? 

Rijker palet aan onderwijsactiviteiten 

We krijgen ook een breder palet aan interfaces tot onze beschikking. Naast monitor, muis en toetsenbord kunnen we aanraking, spraak, VR, AR en op termijn misschien zelfs neurotechnologie gaan inzetten. Welk effect heeft dat op technologiegebruik? Het zal voelen alsof de technologie ons steeds beter begrijpt en op ons anticipeert. Denk aan sociale robots die met sensoren naar ons kijken en luisteren en op basis daarvan reageren. 

Het betekent ook dat technologie op meer plaatsen gebruikt kan worden dan alleen achter een bureau met een computer. Door VR- en AR-technologie, aangevuld met hologramtechnologie, kunnen we bijvoorbeeld virtuele werelden betreden of de virtuele en fysieke wereld met elkaar verweven. Stelt u zich een digitaal overleg voor waarin u niet meer naar een 2D-scherm kijkt, maar in 3D naar de mensen met wie u spreekt – net alsof ze bij u in de kamer zitten. 

Nieuwe vormen van interactie tussen mensen en de omgeving worden ook mogelijk. Denk aan het manipuleren of testen van objecten in een virtuele omgeving: een 3D-model van het lichaam bekijken, aanraken en ontleden, of een brugconstructie bouwen in VR. Gaat het mis? Dan kan daarvan geleerd worden zonder dat het grote gevolgen heeft: de patiënt overlijdt niet en de brug stort niet in. 

Dit alles maakt het mogelijk om met technologie een rijker palet aan werkvormen en onderwijsactiviteiten te ondersteunen en mogelijk te maken: 

Concrete voorbeelden met technologie

© ISTOCK

Aandachtspunten en tips 

Lang niet alles wat we hier hebben besproken is al realiteit. Sommige dingen zien we al wel terug in de praktijk, maar nog niet met een vlekkeloze werking of integratie in het curriculum. De adaptieve leeromgeving is een complex samenspel van mens-computerinteractie door middel van technologieën in verschillende fasen van ontwikkeling. Bovendien staat technologie nooit op zichzelf. Een flexibele en integrale leerroute moet worden bekeken in de bredere maatschappelijke context. 

Hieronder schetsen we een aantal aandachtspunten voor schoolbesturen. Het is belangrijk dat we in actie komen, zodat keuzes óver het onderwijs gemaakt worden mét het onderwijs. 

Investeer compromisloos in goede infrastructuur 

Zonder goede infrastructuur zijn investeringen in technologie als VR, AR en sociale robots niet rendabel. En nieuwe technologieën vragen soms ook om aanvullende investeringen in infrastructuur. Voor VR-toepassingen zijn bijvoorbeeld verbindingen nodig met zeer weinig latency (vertraging). Waar een beetje vertraging bij een adaptief leermiddel op een laptop niet zo erg is, kan het voor een VR-toepassing zeer onwenselijk zijn.  

Elke kans kent een keerzijde: verken ze allebei 

Technologie heeft het onderwijs enorm veel mogelijkheden te bieden. En het onderwijs is het aan zichzelf verplicht om deze te onderzoeken. Tegelijkertijd is het ethische gesprek over de rol van technologie van steeds groter belang. Zo is virtueel samenwerken in veel gevallen een uitkomst, maar voelen de meesten van ons haarfijn aan dat enkel in VR leven geen fijn vooruitzicht is. Andere vraagstukken die spelen: 

Neem dit toekomstbeeld mee in landelijke discussies 

Het toekomstbeeld dat we hier schetsen zal bij de meeste mensen vragen oproepen. Het is belangrijk om nu al over deze vragen na te denken. En daarmee ook de landelijke discussies te voeden. We noemden hiervoor al de vraagstukken rond toegankelijkheid van technologie, kansengelijkheid, zeggenschap over data en dataverzameling. Maar denk ook aan de vrijheid in de keuze voor technologie en producten en aan standaardisering op het gebied van gegevensuitwisseling.   

Het zijn discussies die nu al spelen. De discussie over het bieden van gratis devices wordt bijvoorbeeld anders wanneer VR-headsets de status quo worden. En in het geval van afstandsonderwijs: bij wie ligt de verantwoordelijkheid voor een goede glasvezelverbinding op school en misschien zelfs voor een netwerkverbinding bij alle leerlingen en medewerkers thuis? 

Deel deze pagina: De toekomst van mens-computerinteractie in het onderwijs

Delen
  • LinkedIn
  • Facebook
  • Twitter
  • E-mail
  • Deel deze pagina