# De toekomst is nu

## Onderwijs in de 21e eeuw

Het onderwijs wordt steeds meer digitaal. Wat voor effect dat precies heeft kunnen we over ons heen laten komen, of we kunnen daar de regie in nemen.

### Toekomstbeeld 1

Een lerares (in dit geval) bereid savonds de volgende dag voor. Ze kijkt naar de status van het afgewerkte curriculum en ziet dat bij aardrijkskunde het onderwerp tectonische platen nog behandeld moet worden. Ze klikt op het onderwerp en komt in een overzicht van beschikbaar lesmateriaal wat hierbij aansluit. Naast een aantal tekstuele uitwerkingen van verschillende aanbieders staan ook een aantal interactieve demonstraties. Ze selecteert een van de teksten en een demonstratie en voegt die samen tot een nieuw document. Ze past de tekst nog een beetje aan en voegt een aantal vragen toe die de leerlingen moeten beantwoorden.
Dit document kopieert ze naar de klas van morgen.

De volgende dag komen de leerlingen op school aan, en aan het begin van de dag krijgen ze een apparaat toegewezen. Dit lijkt op een tablet maar verschilt wezenlijk daarvan. Het apparaat staat altijd aan, maar vraagt nooit aandacht. Het beweegt niet, er zit zelfs geen klok op. Maar als de leerling het apparaat aankijkt, herkent het apparaat ze en toont ze het document wat de lerares de vorige dag klaargezet heeft.

Sommige leerlingen beginnen alvast met lezen, maar de lerares roept iedereen tot de orde en begint aan het onderwerp tectonische platen. Ze heeft als plastisch voorbeeld een soort van taart met laagjes meegenomen en duwt die langzaam samen. Vervolgens vraagt ze de klas om het leermateriaal te bestuderen en de demonstratie te starten. Die demonstratie reageert op aansturing van de leerlingen. Ze kunnen vooruit en terug in de tijd, en ze kunnen de zwaartekracht en de dichtheid van verschillende lagen aanpassen.

Vervolgens kunnen ze de vragen gaan beantwoorden. Het apparaat heeft een pen waarmee ze hun antwoorden in kunnen vullen. Als ze tevreden zijn worden de antwoorden opgeslagen.

Aan het eind van de dag bekijkt de lerares de resultaten van de leerlingen. Niet alle antwoorden zijn al beoordeeld, sommige moet de lerares zelf nog aandachtig bekijken. Als dat gedaan is worden de resultaten bij de leerlingen bijgewerkt en is weer een onderwerp van het curriculum behandeld.

### Toekomstbeeld 2

Savonds is de lerares bezig met het verwerken van de toets eerder vandaag. De leerlingen hebben dit online ingevuld op een website van bedrijf Kolder. Ze kan de antwoorden downloaden als CSV bestand en vervolgens handmatig invoeren in het leerlingvolgsysteem.

De volgende dag staat het onderwerp tectonische platen op het programma. Gelukkig is er een video beschikbaar die klassikaal op het smartscreen afgespeeld kan worden. De gordijnen moeten wel dicht, anders is het scherm niet overal te zien.

De leerlingen hebben allemaal een tablet mee, daarmee kunnen ze onderling chatten en blijven ze ook bij met social media en tiktok. Iedereen is stil, maar niemand kijkt naar de video. De lerares is nog bezig om de laatste gegevens in te vullen waar ze gisteravond niet meer aan toegekomen was.

Nadat de video is afgelopen schrijft de lerares een URL op het bord waar de leerlingen wat meer achtergrond informatie kunnen vinden. Vervolgens wordt een andere URL gedeeld, waar de standaard toets voor dit onderwerp te vinden is. De leerlingen hebben daar al een account, want deze site wordt vaker gebruikt voor toetsen.

De lerares is blij met deze site, want als ze alles via het systeem van deze leverancier behandeld weet ze zeker dat alle verplichtte kost langskomt en houdt ze meer tijd over om de administratie bij te houden. Het is tenslotte belangrijk dat er gecontroleerd kan worden of alles wel netjes en op tijd behandeld is en de leerlingen goede cijfers halen.

### De keuze is aan ons

"The only way to predict the future is to invent it." -- Alan Kay

Digitalisering van het onderwijs gebeurt. Het is niet te stoppen. Het hoeft niet slecht te zijn. Maar als we het laten gebeuren, dan krijgen we niet de toekomst die we willen.

In plaats daarvan krijgen we een toekomst waarin lesgeven geautomatiseerd is zodat leraren meer tijd hebben voor de administratie.

## Begin de bij de basis

- Humane Technology
- Bicycle for the mind
- Privacy
- Open
- Automatiseer administratie, niet lesgeven

## Humane Technology

Het basis uitgangspunt van "[Humane Technology](https://www.humanetech.com/who-we-are)" is "Technologie dient de mens" en niet andersom. Maar als we naar de huidige stand van techniek kijken, en dan met name bij de social media, [dan wordt de mens door de technologie geregeerd](https://www.ted.com/talks/tristan_harris_how_a_handful_of_tech_companies_control_billions_of_minds_every_day). Technologie is overal opvallend en opdringerig aanwezig, en interumppeert mensen met notificaties, updates en animaties.

[Onze aandacht wordt continu door onze devices opgeëist](https://www.ted.com/talks/tristan_harris_how_a_handful_of_tech_companies_control_billions_of_minds_every_day).

In de klaslokalen is het effect hiervan nog erger dan in de rest van ons leven. Je wil dat leerlingen zich goed kunnen concentreren om echt te leren. Maar ze worden ondertussen continu afgeleid.

Als we dit probleem niet als eerste aanpakken, dan zijn alle andere problemen rondom digitalisering niet goed op te lossen.

In plaats van off-the-shelve tablets en computers het onderwijs in te schuiven, moeten we een device maken wat helemaal ontworpen is voor het onderwijs. Het moet niet alleen de hoofdtaak zijn, het moet de enige taak zijn.

Ik stel een device voor wat het formaat van een schrift heeft, met een pen (stylus). Je kan erop schrijven en het voelt aan als papier. Maar het is een e-ink display.

Het device werkt zonder operating system, althans het heeft geen zichtbaar OS. Het is geen android, iOS of windows. Er zitten geen applicaties op die je moet installeren, het heeft geen popups of animaties, zelfs geen klok.

Het apparaat heeft wel lesmateriaal, boeken -- of beter: tekst, met evt. foto's en audio, maar geen video. Je kan ook interactief lesmateriaal hebben, waarbij je dieper op dingen in kan gaan en leerlingen zelf kunnen onderzoeken hoe dingen werken.

Het lesmateriaal wordt door de leraar beschikbaar gesteld. Het apparaat heeft geen toegang tot het internet en dus ook niet tot social media. Je kan er ook niet mee chatten. Het apparaat bied een distraction-free omgeving voor leerlingen.

Het apparaat vervangt dus boeken, opgaven en schriften. Je kan dit nog uitbreiden met toetsen.

Er is op dit moment nog geen apparaat op de markt die dit exact invult, maar de technologie bestaat al wel. Een voorbeeld van een distraction-free e-ink apparaat is de [reMarkable 2](https://remarkable.com/). Je kan e-ink ook in kleur krijgen, maar dat is kwetsbaarder en het is zeker geen full-color. Genoeg voor lesmateriaal en diagrammen. Hoewel e-ink traag is, kun je er wel animaties op laten lopen.

We zouden moeten onderzoeken of er een device te maken is, met:
- color e-ink display
- touch screen
- a5 of a4 formaat
- rugged behuizing
- camera of vingerafdruk scanner (om automatisch in te loggen)
- wi-fi en/of 4g/5g
- met sdk om een eigen OS te maken

## [Bicycle for the mind](https://www.youtube.com/watch?v=L40B08nWoMk)

Nu we de nadelen van de huidige technologie behandeld hebben, wil ik graag de positieve kanten van computers benadrukken. Al in de jaren 70 was men zich hiervan bewust. Alan Kay, onderdeel van het Xerox PARC research instituut richtte zich heel bewust op kinderen bij het ontwerpen van de computer van de volgende eeuw. Xerox PARC heeft daarbij de volgende innovaties gebracht
- de GUI
- personal computing
- laser printers
- ethernet
- object oriented programming

Maar wat vaak gemist wordt is de manier waarop je met de computer en software kon samenwerken. Als gebruiker kon je dieper ingaan op elk stukje software, je kon onder de motorkap kijken, en dingen aanpassen, live, zonder dat je tools moet installeren en software moet compileren.

Dit klinkt als science fiction, maar in realiteit kregen ze voor elkaar dat kinderen, tot 12 jaar, in staat waren om de computer software aan te passen om hun eigen doelen te bereiken.

Steve Jobs kwam in 1979 op bezoek bij Xerox PARC en heeft daar het idee van de GUI gezien en overgenomen. Maar het uiteindelijke doel van PARC was niet die computer, maar iets veel geavanceerders. Alan Kay legde uit dat ze het kantoor van de toekomst wilden bedenken. Daarvoor stelden ze zich de toekomst over 50 jaar voor, dus rond 2020. Ze bedachten daar het concept '[Dynabook](https://en.wikipedia.org/wiki/Dynabook)'.

"Though the hardware required to create a Dynabook is here today, Alan Kay still thinks the Dynabook hasn't been invented yet, because key software and educational curricula are missing."

Het probleem is dat de software die we maken teveel onderscheid maakt tussen programmeur en consument. Je bent ofwel een developer en je hebt allerlei ingewikkelde tools en kennis waarmee je complexe software kunt maken. Of je bent een gebruiker en je kan de software gebruiken, maar alleen op de manieren die de developers voor je voorbereid hebben. Er is een harde lijn tussen developers en gebruikers.

In het Smalltalk systeem van Xerox PARC is die lijn er niet. Iedereen kan het systeem aanpassen en iedereen heeft de beschikking over dezelfde tools als de developers.

Smalltalk is vrij succesvol geweest, maar heeft niet de toekomst gebracht die gehoopt was. Maar met het huidige web platform is er een nieuwe kans om iedereen toegang te geven tot de volledige mogelijkheden van de computer.

De webbrowser is een volledige ontwikkelomgeving. Je kan onder de motorkap kijken. En als je de software goed opzet, dan kun je live de werking van de software aanpassen. Als we als developers voldoende standaard componenten maken, dan kan een gebruiker zelf applicaties bouwen of aanpassen, door simpelweg componenten toe te voegen of verwijderen en alleen aan te geven hoe de componenten gekoppeld zijn.

De webbrowser haalt verder het onderscheid tussen applicatie en content weg. In plaats daarvan heb je URL's en die kunnen code en content bevatten, aan elkaar gekoppeld. Dit is een veel krachtiger en herbruikbaarder model dan de kunstmatige scheiding tussen OS, applicatie en document. [Kill all apps](https://humane.computer/killing-apps/)!

Bret Victor heeft onderzoek in deze richting gedaan en geeft in deze talk - [Media for Thinking the Unthinkable](https://www.youtube.com/watch?v=oUaOucZRlmE) - een paar mooie voorbeelden van wat je kan als de software je niet als consument ziet, maar als participant. In de talk [The Humane Representation of Thought](https://www.programmingtalks.org/talk/the-humane-representation-of-thought) worden deze ideeën nog verder uitgewerkt.

De dynabook van Alan Kay was een toekomstvisie voor 2020. Wel, we leven in 2021, het wordt tijd dat we de dynabook maken.

## Privacy

Een van de dingen die in de jaren 70 niet voorzien is, is in hoeverre technologie inbreuk zou maken op privacy van mensen. We leven in een wereld die dichter op 1984 zit dan comfortabel is. Het beschermen van de privacy van leerlingen is dan ook een belangrijk uitgangspunt.

Omdat we iedereen toegang willen geven om applicaties te ontwikkelen, op basis van de webbrowser, moeten we maatregelen nemen om de privacy te beschermen. De belangrijkste maatregel is dat elke tablet start met de persoonlijke omgeving van de student. De leraar kan hier vanuit een centrale app-store applicaties op installeren. De applicaties draaien dus vanuit een vertrouwd domein, de persoonlijke omgeving van de student.

Die omgeving stuurt altijd dezelfde CSP (Content Security Policy) headers mee. Daarmee wordt aan de browser o.a. verteld met welke domeinen contact gezocht mag worden. Niet alleen voor het inladen van scripts, afbeeldingen, etc. Maar ook voor het opzetten van netwerk connecties. Door deze standaard allemaal te verbieden, behalve de school omgeving zelf, is het niet mogelijk om informatie van de student via het netwerk door te sturen naar derden. Daar is geen VPN (Virtual Private Network) voor nodig.

Als materiaal commercieel is, dan word betaling via de online catalogus geregeld, bij het downloaden. Niet bij het ter beschikking stellen aan leerlingen en al helemaal niet per view van leerlingen.

Leerlingen hebben elk een eigen opslag, afgescherm van andere leerlingen. Ze kunnen zelf bepalen wie toegang heeft tot welk stuk van hun eigen data. Dus ze kunnen daar veilig hun eigen gedachten en notities maken, zonder dat iemand anders, inclusief de leraar, toegang heeft.

Omdat er geen VPN nodig is, kunnen leerlingen ook thuis bij de gegevens. Dit is gewoon dezelfde web omgeving die ook op de tablet draait.

De tablet zelf geeft geen mogelijkheid om willekeurige URL's in te vullen.

## Open

Een belangrijk uitgangspunt is dat het platform open moet zijn. Zowel voor verschillende commerciele partijen, alsook voor non-commerciele partijen, zoals bijv. leraren.

Het platform bestaat uit een aantal onderdelen:

- Een leeromgeving voor studenten
- Een datastore voor studenten
- Een status document per student
- Een studenten beheersomgeving voor de leraar
- Een curriculum keuze / samenstel omgeving voor de leraar
- Een app-store of content-store voor uitgevers en leraren

Elk van deze onderdelen wordt zoveel mogelijk met bestaande open technologie gebouwd. Er zal geen vendor lockin ingebouwd zitten.

Elke student krijgt van de school een SOLID datapod. Daarin worden alle data voor de student en alle applicaties en content opgeslagen. De student kan hiervan zelf bepalen wie toegang heeft tot welke informatie.

De leeromgeving is een SOLID webapplicatie, die toegang vraagt tot de persoonlijke SOLID datapod van de leerling. Daarin is voor de leerling inzichtelijk waar deze gebleven is in het curriculum en kan deze zelfstandig verder werken. De leerling moet de leraar zelf toegang geven tot deze datapod, met name tot de leerling status informatie - die aangeeft hoever je in het curriculum en bijbehorend materiaal gevorderd bent.

De studenten beheersomgeving koppelt studenten aan een of meerdere leraren. Deze kunnen nieuwe content en applicaties installeren op de datapods van de leerlingen. Ze kunnen ook de huidige status inzien. Hiervoor moeten ze wel toegang krijgen van de leerlingen.

Het belangrijkste stuk van het platform is de app-store. Hier kunnen partijen hun eigen content en applicaties plaatsen. Deze content/applicatie mag geen verwijzingen bevatten naar externe bronnen, behalve andere content/applicaties op het platform. Wanneer een leraar een of meer applicaties installeert voor zijn/haar studenten, dan worden deze compleet overgenomen op de lokale omgeving voor de studenten. Elke student krijgt een complete kopie, die geen links naar de rest van het internet heeft. Gelinkte applicaties worden direct meegekopieerd.

Met de CSP headers zouden uitzonderingen gemaakt kunnen worden, wanneer dit echt nodig is.

De app store houd bij welke content of applicaties door welke leraar bij hoeveel leerlingen gekopieerd is. Voor commerciele applicaties wordt hier ook een licentie of bedrag voor berekend. Dit kan op verschillende manieren, we moeten nog uitzoeken wat voor scholen en publishers het best werkt. Er wordt in ieder geval bijgehouden hoevaak kopieen gemaakt worden vanuit de app-store, zodat de publisher daar statistieken van kan opvragen.

Via het platform wordt ook bijgehouden wanneer welke content geraadpleegd wordt. Als er opgaven en toetsen bij content zitten, dan kunnen deze in de leerling datastore in een status document bijhouden hoever de leerling gevorderd is. Dit op basis van de SLO curriculum doelniveau's. Hiermee kun je bijv. een leerlingvolgsysteem voeden, zonder dat er handmatige invoer nodig is.

De leraar kan zelf een curriculum kiezen of samenstellen. Content die hier op aansluit kan in de leerling status data aangeven welke onderdelen van het curriculum behandeld zijn. De leraar kan dit vervolgens aanvullen.

De solid datapods zullen op een zeer eenvoudige server op locatie bij de school gehost worden. Dit voorkomt problemen als de internet verbinding uitvalt. Zo'n server zou bijvoorbeeld een Synology NAS kunnen zijn. Alle code draait immers in de browser, dus je hebt geen zware servers nodig.

## Automatiseer administratie, niet lesgeven

Achtergrond
- https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/werken-in-het-onderwijs/documenten/publicaties/2017/11/13/brochure-ruimte-in-regels
- https://www.onderwijsraad.nl/actueel/nieuws/2021/03/25/werkdruk-in-het-basisonderwijs-moet-omlaag
- https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/werken-in-het-onderwijs/werkdruk-leraren-basisonderwijs-verminderen

Hierboven zijn de onderdelen van het platform al even beschreven. Daar is opzettelijk gekozen voor een oplossing waarbij de applicaties en content zelf in de leeromgeving bijhouden hoever de leerling op een bepaald onderdeel is. Dit is gekoppeld aan het door de leraar opgegeven curriculum. Door hier linked data in te zetten, wordt dit grotendeels automatisch gedaan. Leraren hoeven niet zelf alles in een leerlingvolgsysteem in te vullen. Het leerlingvolgsysteem kan koppelen via SOLID met de linked data status informatie in de datapod van de leerling. Deze is online beschikbaar en de leerling kan hier zelf toegang toe verlenen.

Bij het kiezen van een curriculum kan de leraar voor een kant-en-klaar ingevuld curriculum kiezen, bijv. een die door de school of schoolsysteem wordt aanbevolen. Zo'n curriculum kan kant-en-klaar met bijbehorende content en applicaties worden ingevuld. Dan hoef je als leraar niet zelf op zoek naar lesmateriaal.

Zo'n leraar-curriculum is niet hetzelfde als een SLO curriculum, maar wordt daar wel door gevoed. Een leraar curriculum heeft ook een verdeling over de lesjaren, en binnen de lesjaren over de lesweken. Daarmee kun je bijhouden of je voor- of achterloopt op het schema en op tijd ingrijpen. Je kan ook zien of leerlingen bij zijn met wat er volgens het schema al behandeld zou moeten zijn.

Het opzetten en invullen van een leraar-curriculum is een applicatie op zich. Dit zou door meerdere partijen op een eigen manier ingevuld kunnen worden. Ook hier moet het resulteren in een curriculum document op basis van linked open data en SOLID. Deze ingevulde leraar-curricula kun je ook weer delen via de app-store.

De doelstelling is dat de administratie last op de leraren afneemt, terwijl er meer ruimte komt voor individuele variatie. De leraar hoeft niet zelf meer bij te houden welke leerlingen waar meer moeite mee hebben, dit moet automatisch volgen uit de resultaten van opgaven en toetsen die bij de gekoppelde content en applicaties meegeleverd zijn.

---
###### tags: `Toekomstplannen` `Educatie`