Com o COVID-19 pandemia de forçar os alunos em cada nível para estudar a partir de casa, de tecnologia educacional orientada pela inteligência artificial pode fornecer um apoio vital para professores e alunos. (Foto de Bongkarn Thanyankij via Pexels)
o desastre é um laboratório de inovação. Durante uma guerra, ou na sequência de um terremoto, sociedades inteiras mobilizam-se para responder ao desafio imediato, enquanto um quadro de pesquisadores procura uma maneira de transformar a crise em avanços que melhorem vidas, ou salvem vidas, no futuro.
Zachary Pardos, professor assistente na UC Berkeley Graduate School of Education and the School of Information.
a pandemia global COVID-19 é um grande desafio. Para Zachary Pardos, um professor assistente na universidade de Berkeley Escola de pós-Graduação de Educação e a Escola da Informação, a crise traz uma pergunta persistente: Com dezenas de milhões de estudantes de todo o mundo forçado a ficar em casa da escola, e desligamentos em algumas áreas poderão continuar a cair, como podemos garantir que eles obtêm a melhor educação possível?Pardos é um especialista em tecnologias de aprendizagem adaptativas, estudando a dinâmica profunda da aprendizagem estudantil e mobilizando grandes dados para construir ferramentas fáceis de usar que são poderosas e sutis. Ele tem trabalhado de perto com professores e alunos em todos os níveis para integrar a tecnologia nos currículos cotidianos.Numa entrevista, ele descreveu como estes sistemas de apoio emergentes envolvem os alunos e avaliam os seus pontos fortes e fracos, mesmo quando não estão na sala de aula. Os sistemas não são um curso on-line, mas sim um tutor on-line, impulsionado pela inteligência artificial, que pode avaliar os pontos fortes e fracos de um estudante e entregar instrução individual personalizada.Tais tecnologias já estão em uso em estudos de graduação, incluindo em Berkeley, e em um grau limitado nas classes de ensino médio dos EUA. Hoje, no entanto, os educadores são obrigados a considerar as formas mais eficazes de ensinar os alunos em casa — e isso significa COVID-19 Maio abrir a porta para novas idéias e novas tecnologias que vão durar na sala de aula após o desastre subsidiar.E enquanto a pandemia e as perturbações econômicas estão mudando a paisagem para o trabalho futuro, Pardos disse, as tecnologias de aprendizagem adaptativas têm o poder de ajudar os alunos a pivot, no momento, em direção a novas carreiras.Berkeley News: quando as pessoas pensam em tecnologias de aprendizagem adaptativas, podem imaginar cursos on-line ou estudantes usando clickers para responder a perguntas de um instrutor. É esta a maneira correcta de pensar sobre eles?Zachary Pardos: é algo diferente. Essas tecnologias têm elementos de aprendizagem adaptativa. Especificamente, mecanismos para feedback imediato. Graças ao autograding, você pode receber feedback de correção sobre problemas, ou mesmo ensaios, em um curso on-line. Mas a aprendizagem adaptativa envolve mais personalização por parte da tecnologia.
os componentes-chave dos sistemas adaptativos de tutoria tendem a ser um modelo que avalia continuamente o que um estudante sabe, uma lista de conhecimentos no domínio a ser aprendido e, em seguida, sugestões e uma sequenciação adaptativa de conteúdo com base no que o estudante sabe. Um exemplo disso no campus de Berkeley foi o sistema ALEKS. É usado por caloiros que ainda não estão prontos para Matemática Universitária.
mas eles não estão prontos em uma variedade de maneiras diferentes. Então, não é apenas um curto curso de verão que poderia remediar isso. E ter tutores humanos continuamente avaliando a prontidão e adaptando a instrução a cada uma das centenas de estudantes que chegam é uma tarefa monumental que rapidamente excederia os recursos de um tutor humano. Mas os tutores adaptativos têm se mostrado muito bem dimensionados neste cenário.Existem outros exemplos que você pode pensar que estão em uso agora, ou pode estar em breve?
Mastering Physics and MATHia, for geometry and algebra, are other examples of adaptive tutors. Há muitos mais. A maioria dos principais editores de livros didáticos compraram ou desenvolveram sistemas de tutoria como estes, e há uma grande variedade de tecnologias de aprendizagem adaptativas saindo da indústria e laboratórios acadêmicos, alguns dos quais compartilham o mesmo foco na avaliação como a abordagem de sistemas de tutoria.
tem sido uma fraqueza de tutores adaptativos que tendem a estar em domínios de tronco limitados. Um desafio a seguir é alargá-los. Um dos pontos de estrangulamento é a quantidade de conhecimentos especializados necessários para modelar um novo domínio. Mas grandes abordagens de dados têm sido promissores para superar isso. Um primeiro marco foi alcançado quando fomos capazes de gerar automaticamente ajuda personalizada em um curso on-line usando AI, que aprende com as interações de estudantes passadas com o curso.Se é estudante, como é usar esta tecnologia? Como é diferente da aprendizagem tradicional?
é a ajuda personalizada imediata e prática prescrita que pode ocorrer. Enquanto o processo de buscar ajuda pode ser benéfico, muitos estudantes não sabem por onde começar e olhar para os materiais do curso e o pessoal instrucional para a assistência. As tecnologias de aprendizagem adaptáveis podem fornecer alguma desta assistência. Se um estudante não está até um nível de conhecimento para ser capaz de responder a uma pergunta, em vez de continuar para a próxima lição, o sistema adaptativamente estenderia a lição atual, dando ajuda ao longo do caminho na forma de dicas e outras atividades até que o estudante esteja preparado para avançar.Por causa da pandemia COVID-19, milhões de estudantes estão estudando em casa. Será que as tecnologias de aprendizagem adaptáveis podem ajudar?
para indivíduos limitados, sim. A mudança de emergência das salas de aula tradicionais causou uma redução nas horas de contato entre instrutor e aluno. Isto está a acontecer entre K-12 e higher ed. A falta de horas de contato poderia ser parcialmente compensada com a tecnologia adaptativa, onde naqueles momentos em que os alunos não podem ter sessões de aprendizagem síncronas (com professores, em tempo real), eles podem estar interagindo com uma tecnologia que tem a capacidade de personalizar a instrução — uma capacidade limitada, mas mais do que um vídeo ou livro.Parece que esta crise, por natureza, nos levará a pensar na inovação na educação.
definitivamente. Agora que tantos educadores tiveram para se comunicar, aprender e ensinar através do meio on-line, ele não pode ser ignorada como uma opção a considerar no futuro, nem pode a questão ser ignorado do que ferramentas podem ser aplicadas para melhorar a qualidade da aprendizagem on-line e local baseada ambientes.Esta é uma oportunidade para refletir sobre os desafios vividos durante a pandemia, desafios como falta de engajamento e falta de um senso de conexão com os estudantes. Como pode a aplicação adequada da tecnologia adaptativa tornar as experiências de Aprendizagem online completas, tanto do ponto de vista do professor como do estudante?Alguns educadores expressaram a preocupação de que, durante a pandemia, os estudantes que deveriam estudar em casa estejam offline e à deriva. Se as tecnologias de aprendizagem adaptativas estivessem amplamente em vigor agora, elas poderiam ajudar?Há uma questão de acesso e orientação aqui. Com acesso, vamos começar a ver cartões de dados SIM (módulo de Informação do assinante) e dispositivos tratados como ônibus escolares — veículos de entrega espera-se para os alunos para levá-los para a sala de aula agora virtual.Mesmo quando os estudantes têm acesso, há evidências de que a forma como se orientam para a aprendizagem online pode levar a uma divisão de conquistas. Um colega da Universidade do Estado do Arizona estava curioso como os estudantes estavam navegando materiais em seu curso online e se os estudantes que falharam o curso navegaram de uma forma diferente daqueles que passaram.
nossa pesquisa sobre os dados do curso mostrou que ir primeiro aos questionários e depois procurar respostas no material preparatório era um padrão dominante entre os estudantes que falharam. Seguindo o curso prescrito era dominante entre os estudantes que passaram. O professor fez algumas modificações para a próxima aula, oferecendo uma pequena quantidade extra de crédito para aqueles acesso a materiais preparatórios primeiro e enviar um e-mail para aqueles que não, deixá-los saber o quanto era importante para o sucesso dos alunos. Ele viu um aumento nas notas Depois de fazer essas mudanças.
the takeaway for the immediate remote instruction situation is that some students will not naturally have a disciplined orientation to online learning. Se não através de sessões de videoconferência ao vivo e da participação, como é que os professores estão a manter a estrutura e a manter os alunos no bom caminho? Incentivos e comunicações personalizadas baseadas em evidências são opções. A rígida sequenciação personalizada das tecnologias de aprendizagem adaptativas pode ser outra.Parece-me que está a falar não só de novas tecnologias, mas de uma forma fundamentalmente diferente de ensinar e de aprender.Como seres biológicos cognitivos, não mudamos muito. Mas a tecnologia está mudando todas as facetas da nossa vida, e eu acho que isso também está acontecendo agora na educação, onde os professores estão trabalhando ao lado da tecnologia. Há também uma dica do familiar aqui, uma vez que muitos sistemas de aprendizagem adaptativos foram inspirados por um-em-um tutor.
olhe pela estrada cinco ou dez anos. Como você vê a tecnologia evoluindo — e como a educação evoluirá?Veremos a tecnologia tornar-se mais fácil de integrar com o que os professores estão a tentar realizar. A tecnologia de aprendizagem de máquinas, especialmente o processamento de línguas naturais, proporcionará abordagens pedagógicas socráticas e melhores oportunidades de aprendizagem entre pares.A aprendizagem adaptativa será utilizada em contextos mais amplos. Devido à mudança da paisagem econômica, muitos estudantes podem decidir pivot de suas carreiras e graus pretendidos. Eles terão conhecimento prévio adquirido a partir dos graus que estão girando para longe e seria procurar currículos personalizados que alavancam o que eles aprenderam a mudar coerentemente para o que eles querem agora Aprender.
esta é uma tarefa de personalização desafiadora, mas um cenário semelhante àqueles em que tutores adaptativos têm sido mostrados como excel, aplicado apenas em um nível superior, através do curso. O meu laboratório tem vindo a desenvolver e a pilotar uma tecnologia adaptativa que aspira a este objectivo aqui na Cal.Existem consequências não intencionais em que deveríamos estar a pensar agora? Riscos potenciais?Uma armadilha é pensar que a tecnologia pode fazer tudo. As pessoas precisam de aprender disciplinas académicas, mas também precisam de aprender a ser pessoas. Eles precisam aprender compaixão, generosidade, como trabalhar em conjunto, como compartilhar responsabilidade e crédito, e como manter relações, que é certamente um tema de aprendizagem ao longo da vida. Como tornar-se um bom cidadão que contribui para a conversa sobre o que a sociedade deve valorizar. Você não vai ter uma tecnologia de aprendizagem adaptativa para ensinar isso.
