pandemie by mohla otevřít dveře k novým technologiím – a dramatické inovace ve vzdělávání

S COVID-19 pandemie nutí studenty na každé úrovni studovat z domova, vzdělávací technologie poháněné umělé inteligence by mohla poskytnout nezbytnou podporu, aby se učitelé a studenti. (Foto: Bongkarn Thanyankij via Pexels)

katastrofa je laboratoř pro inovace. Během války, nebo v důsledku zemětřesení, celé společnosti, mobilizovat odpovědět na okamžitou výzvu, zatímco kádr vědců hledá způsob, jak proměnit krizi v pokrok, který zlepší životy, nebo zachránit život, v budoucnost.

Zachary pardo z, asistent profesor na UC Berkeley ‚ s Graduate School of Školství a Školy Informace.

globální pandemie COVID-19 je taková výzva. Pro Zachary pardo z, asistent profesor na UC Berkeley ‚ s Graduate School of Školství a Školy Informace, krize přináší přetrvávající otázka: S desítkami milionů studentů po celém světě nuceni zůstat doma ze školy, a odstávek v některých oblastech pravděpodobně pokračovat i na podzim, jak můžeme zajistit, že dostanou nejlepší vzdělání?

pardo z je specialista v adaptivní učení technologie, studovat hluboké dynamiky učení žáků a zařazování big dat k vytvoření uživatelsky přívětivé nástroje, které jsou jak silné a jemné. Úzce spolupracoval s učiteli a studenty na všech úrovních, aby integroval technologii do každodenních učebních osnov.

v rozhovoru popsal, jak tyto vznikající podpůrné systémy zapojují studenty a hodnotí jejich silné a slabé stránky, i když nejsou ve třídě. Systémy nejsou Online kurzem, ale spíše online lektorem poháněným umělou inteligencí, který dokáže posoudit silné a slabé stránky studenta a poskytnout individuální individuální výuku.

tyto technologie se již používají v bakalářském studiu, včetně Berkeley, a v omezené míře v amerických středoškolských třídách. Dnes jsou však pedagogové nuceni zvážit nejúčinnější způsoby, jak učit studenty doma — a to znamená, že COVID-19 může otevřít dveře novým myšlenkám a novým technologiím, které ve třídě vydrží po odeznění katastrofy.

A zatímco pandemie a hospodářský otřes, se mění krajinu pro budoucí práci, pardo z řekl, adaptivní učení technologie mají moc pomoci studentům pivot, fly, k nové kariéře.

Berkeley News: když lidé přemýšlejí o adaptivních technologiích učení, mohou si představit online kurzy nebo studenty, kteří používají klikery k odpovědi na otázky instruktora. Je to správný způsob, jak o nich přemýšlet?

Zachary Pardos: je to něco jiného. Tyto technologie mají prvky adaptivního učení. Konkrétně mechanismy pro okamžitou zpětnou vazbu. Díky autogradingu můžete v online kurzu získat zpětnou vazbu o problémech nebo dokonce esejích. Adaptivní učení však zahrnuje více personalizace ze strany technologie.

klíčové komponenty adaptivní doučování systémy mají tendenci být model, který neustále hodnotí, co student zná, seznam znalostí v doméně naučili a pak tipy a adaptivní řazení obsahu na základě toho, co student zná. Příkladem toho na kampusu Berkeley byl systém ALEKS. Používají ji příchozí prváci, kteří ještě nejsou připraveni na matematiku na vysoké škole.

ale nejsou připraveni různými způsoby. Takže to není jen jeden krátký letní kurz, který by to mohl napravit. A mít lidské lektory neustále hodnotit připravenost a přizpůsobit výuku každému ze stovek příchozích studentů je monumentální úkol, který by rychle překročil zdroje lidského učitele. Ukázalo se však, že adaptivní lektoři se v tomto scénáři velmi dobře škálují.

existují další příklady, na které si vzpomenete, které se nyní používají, nebo mohou být brzy?

zvládnutí fyziky a matematiky pro geometrii a algebru jsou dalšími příklady adaptivních lektorů. Existuje mnoho dalších. Většina velkých učebnice vydavatelé mají zakoupené nebo vyvinuté doučování systémů, jako jsou tyto, a tam je široká škála adaptivní učení technologie vycházející z průmyslu a akademické laboratoře, z nichž některé sdílejí stejné zaměřit na posouzení jako doučování systémový přístup.

bylo slabinou adaptivních lektorů, že mají tendenci být v omezených doménách STEM. Výzvou do budoucna je jejich rozšíření. Jedním z úzkých míst je, kolik odborných znalostí je zapotřebí k modelování nové domény. Ale big data přístupy byly slibné pro překonání, že. Prvního milníku bylo dosaženo, když jsme byli schopni automaticky generovat personalizovanou pomoc za běhu v online kurzu pomocí AI, které se poučí z minulých studentských interakcí s kurzem.

pokud jste student, jaké to je používat tuto technologii? Jak se liší od tradičního učení?

je to okamžitá personalizovaná pomoc a předepsaná praxe, která se může uskutečnit. Zatímco proces hledání pomoci může být prospěšný, mnoho studentů neví, kde začít, a podívejte se na materiály kurzu a instruktážní personál o pomoc. Některé z těchto pomoci mohou poskytnout technologie adaptivního učení. Pokud student není na úroveň znalostí, aby mohli odpovědět na otázku, místo pokračování na další lekci, systém by adaptivně rozšířit stávající lekce, dává pomoc na cestě v podobě rady a další činnosti, dokud student je připraven předem.

kvůli pandemii COVID-19 studují doma miliony studentů. Mohly by adaptivní technologie učení pomoci?

pro omezené subjekty Ano. Nouzový odklon od tradičních učeben způsobil zkrácení kontaktních hodin instruktora a studenta. To se děje přes K-12 a vyšší ed. Nedostatek kontaktních hodin by mohl být částečně kompenzovány s adaptivní technologií, kde v těch chvílích, kde se studenti mohou mít synchronní učení sezení (s učiteli, v reálném čase), mohou být v interakci s technologií, která má schopnost personalizovat výuku — omezená kapacita, ale více, než video či učebnice.

zdá se, že tato krize nás ze své podstaty povede k přemýšlení o inovacích ve vzdělávání.

rozhodně. Nyní, že tak mnozí pedagogové měli komunikovat, učit se a učit se prostřednictvím on-line média, to nemůže být ignorována jako možnost zvážit v budoucnu, ani nemůže být ignorována, jaké nástroje by mohly být přineseny k medvědovi na zlepšení kvality vzdělávání v on-line a place-based prostředí.

toto je příležitost zamyslet se nad výzvami, které se vyskytly během pandemie, výzvami, jako je nedostatek angažovanosti a nedostatek pocitu spojení se studenty. Jak může vhodná aplikace adaptivní technologie učinit online vzdělávací zážitky celými, z pohledu učitele i studenta?

někteří pedagogové vyjádřili obavu, že během pandemie jsou studenti, kteří mají studovat doma, místo toho offline a zmítaní. Pokud by adaptivní technologie učení byly nyní široce zavedeny, mohly by pomoci?

je zde problém s přístupem i orientací. S přístupem, začneme vidět data SIM (subscriber informace module) karty a zařízení zacházeno jako školní autobusy — dodávka vozidel se očekává, že bude k dispozici pro studenty, aby si je nyní virtuální třídě.

i když mají studenti přístup, existují důkazy, že způsob, jakým se orientují na online učení, může vést k rozdělení úspěchů. Kolega na Arizonské státní univerzitě byl zvědavý, jak studenti navigovali materiály v jeho online kurzu a zda studenti, kteří kurz neuspěli, navigovali jiným způsobem než ti, kteří prošli.

náš výzkum dat z kurzu ukázal, že jít nejprve na kvízy a poté hledat odpovědi v přípravném materiálu bylo dominantním vzorem mezi studenty, kteří selhali. Po předepsané osnovy cesta byla dominantní mezi studenty, kteří prošli. Instruktor udělal pár úprav pro další třídy, které nabízejí malé množství kreditu navíc pro ty, přístupu k přípravné materiály první a odesílání e-mailu na ty, kteří ne, nechat jim vědět, jak důležité to bylo pro úspěch předchozí studenti. Po provedení těchto změn zaznamenal nárůst známek.

stánek s jídlem pro okamžitou vzdálenou výuku situace je, že někteří studenti nebudou mít přirozeně disciplinovanou orientaci na online učení. Pokud ne prostřednictvím živých videokonferenčních zasedání a účasti, jak učitelé udržují strukturu a udržují studenty na správné cestě? Možnosti jsou pobídky a personalizovaná komunikace založená na důkazech. Rigidní personalizované sekvenování technologií adaptivního učení může být další.

zdá se mi, že nemluvíte jen o nových technologiích, ale o zásadně odlišném způsobu výuky a učení.

jako biologické, kognitivní bytosti jsme se příliš nezměnili. Technologie však mění každý aspekt našeho života a myslím, že se to nyní děje také ve vzdělávání, kde učitelé pracují společně s technologiemi. Je zde také náznak známého, protože mnoho adaptivních vzdělávacích systémů bylo inspirováno individuálním doučováním.

podívejte se po silnici pět nebo 10 let. Jak vidíte vývoj technologií — a jak se bude vyvíjet vzdělávání?

uvidíme, jak se technologie snáze integruje s tím, čeho se učitelé snaží dosáhnout. Technologie strojového učení, zejména zpracování přirozeného jazyka, zajistí sokratické pedagogické přístupy a lépe koordinované možnosti učení typu peer-to-peer.

adaptivní učení bude použito v širších kontextech. Vzhledem k měnícímu se ekonomickému prostředí, Mnoho studentů se může rozhodnout otočit se ze své zamýšlené kariéry a titulů. Budou mít předchozí znalosti získané tituly jsou odkloní od a by být hledají osobní osnov, že pákový efekt, co se naučili souvisle posun k tomu, co chtějí teď učit.

Jedná se o náročný úkol Personalizace, ale scénář podobný těm, ve kterých bylo prokázáno, že adaptivní lektoři vynikají, aplikovaný pouze na vyšší úrovni napříč kurzy. Moje laboratoř vyvíjí a pilotuje adaptivní technologii usilující o tento cíl zde v Cal.

existují nezamýšlené důsledky, o kterých bychom nyní měli přemýšlet? Potenciální rizika?

jedním úskalím je myšlenka, že technologie dokáže všechno. Lidé se musí naučit akademické předměty, ale také se musí naučit být lidmi. Musí se naučit soucit, velkorysost, jak spolupracovat, jak sdílet odpovědnost a kredit, a jak udržovat vztahy, což je jistě téma celoživotního učení. Jak se stát dobrým občanem, který přispívá k rozhovoru o tom, co by si společnost měla vážit. Nebudete mít adaptivní technologii učení, abyste to naučili.