• Uitleg
• |
• Technologische innovatie
• |
• po
• vo
• mbo

Vaardigheden aanleren met technologie: wat is mogelijk?

Sinds mensenheugenis maken we gebruik van gereedschap om onze spierkracht aan te vullen. Denk aan de uitvinding van het wiel of recenter de stoommachine of elektriciteit. Met technologie zoals artificial intelligence en het internet of things kunnen we nu ook onze denkkracht ondersteunen en automatiseren. In dit artikel lees je waar de automatisering verder door zal zetten en wat dit betekent voor het onderwijs. En je leest voor welke vaardigheden we nog altijd beter de mens kunnen inschakelen dan de techniek.

Door Els Booij, Wietse van Bruggen

21 januari 2021

9 minuten lezen

De gevolgen van automatisering zijn steeds beter zichtbaar in specifieke taken en beroepen. Computers en machines nemen taken over, ons dagelijks leven, ons werk en ook onderwijs op scholen komt er daardoor anders uit te zien.

Routines en algoritmes

Niet alle taken kunnen we aan technologie overlaten. Mensen zijn echter nog steeds beter in vaardigheden die te maken hebben met creativiteit, emotionele intelligentie en het beoordelen van context. Ook ongestructureerde problemen en niet-geroutineerde fysieke taken zijn doorgaans voor machines en andere technologie lastig uit te voeren.

Mensenwerk richt zich op taken waar machines niet goed in zijn

Bijna alle beroepen laten een duidelijke technische ontwikkeling zien. Kantoorbanen bijvoorbeeld evolueren via digitale kaartenbakken en dossiers, rekensheets in excel, geautomatiseerde workflows in digitale administratiesystemen, naar beslisondersteuningssoftware die helpt snellere en betere beslissingen te nemen. Al dan niet met complexe algoritmen als basis. Mensenwerk gaat zich steeds meer richten op die taken en functies waar machines nog niet rendabel of effectief inzetbaar zijn.

Routinematige taken lenen zich goed voor algoritmes

Vooral waar sprake is van routinematige of zelfs ingewikkelde taken die zich goed laten vangen in algoritmes, zullen beroepen veranderen. Denk aan eenvoudige rechtszaken waar een systeem een aanbeveling doet over de strafmaat op basis van de informatie uit het dossier van de verdachte. De rechter besluit uiteindelijk over de straf. Of een architect die voor het ontwerpen van een gebouw gebruik maakt van software waarin materiaaleigenschappen zijn ingeprogrammeerd. Zo wordt het ontwerpproces bouwkundig ondersteund, maar is de creativiteit van de architect nog steeds bepalend voor de uitstraling en de sfeer.

Automatisch aanpassen en bijsturen

In fabrieken nemen robots en andere machines al langer veel taken over. Die machines worden nu ook steeds meer uitgerust met ‘intelligentie’ zoals sensoren, data en algoritmen. Dat maakt het mogelijk om een digital twin te maken van een object. Dit maakt het mogelijk om automatisch bij te sturen. Het uitlezen en interpreteren van deze intelligentie blijft deels een taak voor mensen. Vooral als er dingen gebeuren die niet vaak of niet standaard voorkomen.

De operator van een verkeerscentrale kan via een digital twin de verkeersstromen in een stad in 3D zichtbaar maken. De data uit verkeerssensoren komt binnen in de centrale en in de digital twin. De operator kan vervolgens bijvoorbeeld bekijken waar toekomstige knelpunten te verwachten zijn en hij kan simulaties uitvoeren om te kijken welke maatregelen de doorstroom verbeteren.

Een ander voorbeeld is een fabriekshal met sensoren op machines die de hoeveelheid koelstof en de temperatuur registreren. Zodra de machines oververhit dreigen te raken wordt automatisch bijgestuurd. Maar als dat niet voldoende effectief is, ziet de operator dit op het dashboard en kan hij iemand met ervaring naar de machines sturen.

Gevolgen voor het onderwijs

Ook voor het onderwijs hebben dit soort technologische ontwikkelingen gevolgen.

• Het onderwijs moet leerlingen leren om samen te werken met nieuwe technologie en voorbereiden op nieuwe beroepen die zullen ontstaan door deze technologie.
• In het kader van digitaal burgerschap en digitale geletterdheid is het belangrijk dat leerlingen kritisch leren kijken naar de rol van technologie in ons leven.
• Technologie gaat ook een grotere rol spelen in het onderwijs zelf, omdat het ondersteuning biedt bij het aanleren van vaardigheden. Bijvoorbeeld met adaptieve leermiddelen, maar ook met VR.

Automatiseren van denkvaardigheden

Denkvaardigheden die gaan over eenduidig goed of fout, over het toepassen van regels, zijn het meest geschikt om met technologie te automatiseren. AI-technologie in de vorm van adaptief leermateriaal biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om taal- en rekenvaardigheden te automatiseren. Het aanleren van de complexere vaardigheden zoals analyseren, reflecteren, evalueren, en het toepassen van bestaande kennis en vaardigheden in nieuwe situaties, zijn nog lastig met technologie vorm te geven. En alhoewel er ontwikkelingen op dit gebied zijn, is het onderwijs hiervoor nog een effectieve aanpak aan het ontdekken.

Om complexere denkvaardigheden te ondersteunen is het nodig dat systemen ‘begrijpen’ wat leerlingen zeggen of schrijven en moeten ze een veel breder palet aan leeractiviteiten kunnen analyseren en ondersteunen. Zo ver is de toepassing van artificial intelligence nu nog niet. Technologie kan al wel helpen bij het stroomlijnen van het proces om deze complexe vaardigheden te leren en te toetsen. Denk aan activiteiten zoals het inleveren van opdrachten, nakijken door leraren en feedback geven.

Technologie kan aanleren sociaal-emotionele vaardigheden nog niet automatiseren

Technologie maakt het dus steeds beter mogelijk om het aanleren van het totale pakket aan eenvoudige en complexe denkvaardigheden te ondersteunen. Dit kan ruimte geven voor het aanleren van andere complexe vaardigheden. Denk aan het begeleiden van de leerling in zijn leerproces en het organiseren van authentieke leerervaringen in een relevante context. Het gaat hier om sociaal-emotionele vaardigheden met menselijke elementen als common sense, creativiteit, emotie en context. Technologie is momenteel niet geschikt om deze vaardigheden zelfstandig, geautomatiseerd aan te leren.

Wel ondersteuning bij aanleren sociaal-emotionele vaardigheden

Een gebied dat zich steeds verder ontwikkelt, is het creëren van oefensituaties met technologie om het aanleren van sociaal emotionele-vaardigheden te ondersteunen. Denk aan VR-omgevingen waarin leerlingen feedbackgesprekken of presentaties kunnen oefenen. Voor speciaal onderwijs wordt onderzocht hoe leerlingen met VR situaties in de maatschappij kunnen naspelen om soepele deelname daarin te bevorderen. Denk aan het afrekenen van boodschappen. Daarnaast wordt onderzocht hoe VR sociale cohesie en groepsgevoel bij afstandsonderwijs kan bevorderen.

Het monitoren en aanleren van studiegedrag en -vaardigheden is ook iets waar technologie aan kan bijdragen. Denk aan het analyseren van gegevens over hoe actief een leerling was in een videogesprek, of het leergedrag vóór het maken van een opdracht. Als er structureel veel tijd tussen oefenen en maken van een opdracht zit en een leerling opdrachten slecht blijft maken, zou dit iets kunnen zeggen over zijn (gebrekkige) planning. Ook informatie over hoe vaak een leerling inlogt en wat voor soort activiteiten hij dan doet, kan worden geanalyseerd en met dashboards in beeld worden gebracht.

Doorontwikkeling van technologie in het onderwijs

De stap naar het technologisch ondersteunen van steeds meer vaardigheden gaat naar verwachting geleidelijk. Van adaptieve leermiddelen voor eenvoudige denkvaardigheden breiden toepassingen zich uit naar ondersteuning van complexe denkvaardigheden. Eerst per vak, maar later ook integraal voor meerdere vakken, om deze ondersteuning ten slotte ook aan te vullen met informatie over sociaal-emotionele vaardigheden. Door de snelle ontwikkeling van taalalgoritmes is te verwachten dat het steeds gemakkelijker zal worden om ook complexere denkvaardigheden zoals redeneren en reflecteren met technologie te ondersteunen. Bijvoorbeeld door het geautomatiseerd analyseren en beoordelen van de antwoorden op open vragen of een opstel. Al dan niet aangevuld met het oordeel van de leraar.

Ook neurotechnologie biedt kansen om mensen, en dus leerlingen, bewust te maken van denkprocessen en -gedrag, om daar vervolgens over te leren en misschien zelfs ondersteuning bij te krijgen. Een voorbeeld is een headset die hersengolven meet. Het geeft de gebruiker via een app op zijn smartphone inzicht in momenten dat de concentratie verslapt, mogelijke oorzaken ervan en tips om het te voorkomen, zoals even pauze nemen.

Aandachtspunten

Er zijn een aantal aandachtspunten als je overweegt een complexe taak zoals onderwijzen (deels) te automatiseren.

Hoe wenselijk is automatisering?

Het feit dat je iets kúnt dankzij technologie, wil niet zeggen dat dat altijd nodig of wenselijk is. Bedenk altijd welke onderwijswaarden belangrijk zijn voor jouw school en welke rol je vervolgens toebedeelt aan technologie.

Welke deeltaken?

Denk goed na over welke deeltaken technologie overneemt en welke deeltaken de leraar uitvoert, en onderzoek ook of onbedoeld geen deeltaken tussen wal en schip vallen. Ter illustratie:

• Handdroogmachines in openbare toiletten zorgen ervoor dat je altijd je handen kunt drogen en het niet meer nodig is om doekjes bij te vullen. Het is dan echter niet meer mogelijk het gezicht op te frissen en af te drogen. Blijkt dat een belangrijk deel van de taak wegvalt, kun je aanvullende maatregelen nemen. Of ervoor kiezen de taak niet te automatiseren.
• Een AI-systeem zou zelfstandig feedback kunnen verzorgen over de opbouw en het taalgebruik bij het schrijven van een zakelijke brief. Maar het geven van effectieve mondelinge feedback, of het in ontvangst nemen van negatieve feedback leer je pas echt als je het face-to-face oefent met elkaar. Hoe ga je om met een klasgenoot die in huilen uitbarst als je haar brief negatief beoordeelt? Vatte ze het anders op dan je bedoelde? Had je andere woorden kunnen gebruiken? Een leraar kan leerlingen helpen een spiegel voor te houden en hierover in gesprek te gaan. Juist daarin zijn leraren van cruciaal belang.

Is de werking van de technologie bewezen?

Niet alle technologie die claimt het aanleren van vaardigheden te kunnen ondersteunen, heeft zich al bewezen. Wees vooral alert op claims die gaan over vaardigheden die moeilijk te kwantificeren zijn (en dus moeilijker te automatiseren). Als we niet goed weten hoe stress precies werkt en wat de effecten zijn op leergedrag, hoe kunnen we het dan bijsturen?

Functioneren zonder automatisering

In automatisering kan een keuzedilemma schuilen. Het is heel fijn dat technologie een leerling kan ondersteunen, maar het is ook belangrijk dat een leerling zelf in controle is en zich daardoor leert kennen als mens. Zeker in het funderend onderwijs. Want kan een leerling anders later wel functioneren zonder al die technische ondersteuning?

Samenwerking met beroepenveld

Het is in het beroepsonderwijs belangrijk om leerlingen alvast in aanraking te laten komen met technologie waarmee ze later gaan werken. Dit betekent iets voor het curriculum. Samenwerking met het beroepenveld ligt dan voor de hand.

Automatiseren en arbeidsmarkt

De verdere automatisering van allerlei beroepen en het uit handen nemen van (deel)taken betekent iets voor de kansen op de banenmarkt voor bepaalde beroepen. Het is aan het onderwijs om dit te beoordelen en passende maatregelen te nemen. Denk aan het instellen van een numerus fixus voor mbo-opleidingen waar beperkt banen voor beschikbaar (zullen) zijn.

Kennisnet technologie- en innovatie-updates

Abonneer je op deze nieuwsbrief en je ontvangt een selectie van artikelen over technologische innovatie die wij hebben gevonden op websites, via podcasts en andere online kanalen. Je ontvangt deze nieuwsbrief ongeveer 10 keer per jaar.

Aanmelden

Lees verder

Wil je meer weten over technologie en vaardigheden?

• De toekomst van technologie voor individueel maatwerk
• De toekomst van technologie in hybride onderwijs
• Zo werkt artificial intelligence
• Artificial intelligence en leermiddelen