pandemia voisi avata oven uudelle teknologialle – ja dramaattiselle innovaatiolle-koulutuksessa

COVID-19-pandemian pakottaessa opiskelijat kaikilla tasoilla opiskelemaan kotoa, tekoälyn ohjaama koulutusteknologia voisi tarjota elintärkeää tukea opettajille ja opiskelijoille. (Kuva: Bongkarn Thanyankij via Pexels)

katastrofi on innovaatioiden laboratorio. Sodan aikana tai maanjäristyksen jälkimainingeissa kokonaiset yhteiskunnat mobilisoituvat vastaamaan välittömään haasteeseen, samalla kun tutkijoiden kaaderi etsii keinoa muuttaa kriisi edistysaskeleiksi, jotka parantavat ihmishenkiä tai pelastavat ihmishenkiä tulevaisuudessa.

Zachary Pardos, apulaisprofessori UC Berkeley ’ s Graduate School of Education and the School of Informationissa.

maailmanlaajuinen COVID-19-pandemia on tällainen haaste. Zachary Pardos, apulaisprofessori UC Berkeley Graduate School of Education ja School of Information, kriisi tuo itsepintainen kysymys: kymmenet miljoonat opiskelijat ympäri maailmaa pakko jäädä kotiin koulusta, ja sulkemiset joillakin aloilla todennäköisesti jatkuvat syksyllä, miten voimme vakuuttaa, että he saavat parhaan mahdollisen koulutuksen?

Pardos on adaptiivisten oppimisteknologioiden asiantuntija, joka tutkii opiskelijoiden oppimisen syvää dynamiikkaa ja ohjaa big dataa rakentamaan käyttäjäystävällisiä työkaluja, jotka ovat sekä tehokkaita että hienovaraisia. Hän on tehnyt tiivistä yhteistyötä opettajien ja opiskelijoiden kanssa kaikilla tasoilla teknologian integroimiseksi arjen opetussuunnitelmiin.

haastattelussa hän kuvaili, miten nämä kehittyvät tukijärjestelmät sitouttavat oppilaita ja arvioivat heidän vahvuuksiaan ja heikkouksiaan silloinkin, kun he eivät ole luokkahuoneessa. Järjestelmät eivät ole verkkokurssi, vaan tekoälyn ohjaama verkkoopettaja, joka voi arvioida opiskelijan vahvuuksia ja heikkouksia ja antaa yksilöllistä opetusta.

tällaisia teknologioita on jo käytössä perustutkinnossa, muun muassa Berkeleyssä, ja rajoitetusti yhdysvaltalaisissa lukioluokissa. Nykyään opettajien on kuitenkin pakko harkita tehokkaimpia tapoja opettaa oppilaita kotona-ja se tarkoittaa COVID-19: n avaavan oven uusille ideoille ja uusille teknologioille, jotka kestävät luokkahuoneessa katastrofin laannuttua.

ja pandemian ja taloudellisten häiriöiden muuttaessa maisemaa tulevaa työtä varten, pardos sanoi, että mukautuvat oppimisteknologiat auttavat opiskelijoita kääntymään lennossa kohti uusia uria.

Berkeley News: Kun ihmiset ajattelevat mukautuvia oppimistekniikoita, he saattavat kuvitella verkkokurssien tai opiskelijoiden käyttävän klikkaajia vastatakseen opettajan kysymyksiin. Onko tämä oikea tapa ajatella heitä?

Zachary Pardos: It ’ s something different. Näissä teknologioissa on adaptiivisen oppimisen elementtejä. Erityisesti välittömän palautteen mekanismit. Omakirjoituksen ansiosta nettikurssilla voi saada oikeellisuuspalautetta ongelmista tai jopa esseitä. Adaptiiviseen oppimiseen liittyy kuitenkin enemmän teknologian personointia.

adaptiivisten tutorointijärjestelmien keskeiset osat ovat yleensä olleet malli, joka jatkuvasti arvioi, mitä opiskelija tietää, luettelo opittavan toimialan tiedoista ja sitten vihjeitä sekä mukautuva sisällön sekvensointi perustuen siihen, mitä opiskelija tietää. Esimerkkinä tästä Berkeleyn kampuksella on ollut ALEKS-järjestelmä. Sitä käyttävät uudet opiskelijat, jotka eivät ole vielä valmiita collegetason matematiikkaan.

, mutta ne eivät ole valmiita monin eri tavoin. Yksi lyhyt kesäkurssi ei siis korjaa tilannetta. Ja se, että ihmisopettajat arvioivat jatkuvasti valmiutta ja mukauttavat opetusta jokaiselle sadalle tulevalle oppilaalle, on valtava tehtävä, joka ylittäisi nopeasti ihmisopettajan resurssit. Mutta mukautuvien ohjaajien on osoitettu skaalautuvan erittäin hyvin tässä skenaariossa.

onko muita esimerkkejä, jotka ovat käytössä nyt tai ehkä pian?

fysiikan ja Mathian Masterointi geometriaan ja algebraan ovat muita esimerkkejä adaptiivisista tutoreista. Niitä on paljon enemmän. Useimmat suuret oppikirjakustantajat ovat ostaneet tai kehittäneet tällaisia tutorointijärjestelmiä, ja teollisuudesta ja akateemisista laboratorioista on tulossa laaja valikoima mukautuvia oppimisteknologioita, joista osa keskittyy arviointiin samalla tavalla kuin tutorointijärjestelmien lähestymistapa.

adaptiivisten tuutorien heikkoutena on ollut se, että ne tuppaavat olemaan suppeissa STEM-verkkotunnuksissa. Haasteena on laajentaa niitä. Yksi pullonkauloista on juuri se, kuinka paljon oppiaineosaamista tarvitaan uuden verkkotunnuksen mallintamiseen. Mutta big data lähestymistavat ovat olleet lupaavia sen voittamiseksi. Ensimmäinen virstanpylväs saavutettiin, kun pystyimme automaattisesti tuottamaan henkilökohtaista apua lennossa verkkokurssilla käyttämällä tekoälyä, joka oppii aiemmista opiskelijoiden vuorovaikutuksista kurssin kanssa.

jos on opiskelija, millaista on käyttää tätä tekniikkaa? Miten se eroaa perinteisestä oppimisesta?

se on välitön henkilökohtainen apu ja määrätty käytäntö, joka voi tapahtua. Vaikka prosessi hakea apua voi olla hyödyllistä, monet opiskelijat eivät tiedä mistä aloittaa ja etsiä kurssin materiaalit ja opetushenkilöstön apua. Adaptive learning technologies voi tarjota osan tästä avusta. Jos opiskelija ei ole riittävän tietämyksen tasolla voidakseen vastata kysymykseen, sen sijaan, että jatkettaisiin seuraavalle oppitunnille, järjestelmä laajentaisi mukautuvasti nykyistä oppituntia, antaen apua matkan varrella vihjeiden ja muiden toimintojen muodossa, kunnes opiskelija on valmis etenemään.

COVID-19-pandemian vuoksi miljoonat opiskelijat opiskelevat kotona. Voisiko Adaptiivinen oppimistekniikka auttaa?

rajoitetuille koehenkilöille Kyllä. Poikkeustilan siirtyminen pois perinteisistä luokkahuoneista on vähentänyt ohjaaja-oppilaan lähiopetustunteja. Tämä tapahtuu K-12: n ja ED: n välillä. Puute yhteystiedot tuntia voitaisiin osittain kompensoida adaptiivisen teknologian, jossa niissä hetkissä, joissa opiskelijat eivät voi olla synkroninen oppimisen istuntoja (opettajien kanssa, reaaliajassa), ne voivat olla vuorovaikutuksessa teknologian, joka on kyky muokata opetusta — rajallinen kapasiteetti, mutta enemmän kuin video tai oppikirja.

näyttää siltä, että tämä kriisi saa meidät luonnostaan ajattelemaan innovointia koulutuksessa.

ehdottomasti. Nyt kun niin monet opettajat ovat joutuneet kommunikoimaan, oppimaan ja opettamaan verkkomedian kautta, sitä ei voida jättää huomiotta vaihtoehtona harkita tulevaisuudessa, eikä myöskään kysymystä siitä, mitä välineitä voitaisiin ottaa käyttöön oppimisen laadun parantamiseksi verkko-ja paikkaympäristöissä.

tämä on tilaisuus pohtia pandemian aikana koettuja haasteita, kuten sitoutumattomuutta ja yhteyden puutetta opiskelijoihin. Miten adaptiivisen teknologian asianmukainen soveltaminen voi tehdä verkko-oppimiskokemuksista kokonaisuuksia sekä opettajan että opiskelijan näkökulmasta?

jotkut kasvattajat ovat ilmaisseet huolensa siitä, että pandemian aikana opiskelijat, joiden pitäisi opiskella kotona, ovat sen sijaan offline-tilassa ja tuuliajolla. Jos Adaptiiviset oppimisteknologiat olisivat laajasti käytössä juuri nyt, voisivatko ne auttaa?

tässä on sekä pääsy-että orientaatiokysymys. Access, alamme nähdä data SIM (subscriber information module) kortteja ja laitteita käsitellään kuin koulubussit — jakeluajoneuvot odotetaan tarjotaan opiskelijoille saada ne nyt virtuaalinen luokkahuoneessa.

vaikka oppilailla olisi pääsy, on näyttöä siitä, että tapa, jolla he suuntautuvat verkko-oppimiseen, voi johtaa saavutusten jakautumiseen. Arizonan osavaltionyliopiston kollega oli utelias, miten opiskelijat suunnistivat materiaaleja hänen verkkokurssillaan ja jos kurssilta epäonnistuneet opiskelijat suunnistivat eri tavalla kuin ne, jotka läpäisivät kurssin.

tutkimuksemme kurssin aineistosta osoitti, että tietokilpailuihin meneminen ensin ja sitten vastausten etsiminen valmisteluaineistosta oli vallitseva kuvio epäonnistuneiden opiskelijoiden keskuudessa. Seuraavat määrätty oppimäärän polku oli hallitseva opiskelijoiden keskuudessa, jotka läpäisivät. Ohjaaja teki pari muutoksia seuraavalle luokalle, joka tarjoaa pienen määrän ylimääräistä luottoa niille, jotka pääsevät valmisteluaineistoihin ensin ja lähettää sähköpostia niille, jotka eivät, kerroit heille, kuinka tärkeää se oli menestys edellisten opiskelijoiden. Hän näki arvosanojen nousseen muutosten jälkeen.

välitön etäopetustilanne perustuu siihen, että osalla oppilaista ei luonnollisesti ole kurinalaista suuntautumista verkko-oppimiseen. Jos ei live-videoneuvotteluissa ja osallistumalla, miten opettajat ylläpitävät rakennetta ja pitävät oppilaat oikeilla raiteilla? Kannustimet ja näyttöön perustuva henkilökohtainen viestintä ovat vaihtoehtoja. Mukautuvien oppimisteknologioiden jäykkä personoitu sekvensointi voisi olla toinen.

minusta vaikuttaa siltä, ettette puhu vain uudesta teknologiasta, vaan perustavanlaatuisesti erilaisesta opetus-ja oppimistavasta.

biologisina, kognitiivisina olentoina Emme ole juuri muuttuneet. Teknologia muuttaa kuitenkin elämämme kaikkia puolia, ja uskon, että niin tapahtuu nyt myös koulutuksessa, jossa opettajat työskentelevät teknologian rinnalla. Täälläkin on häivähdys tuttua, sillä monet Adaptiiviset oppimisjärjestelmät ovat saaneet inspiraationsa kahdenkeskisestä tutoroinnista.

Katso tietä viisi tai 10 vuotta. Miten näet teknologian kehittyvän-ja miten koulutus kehittyy?

näemme, että tekniikka on helpompi integroida siihen, mitä opettajat yrittävät saavuttaa. Koneoppimisteknologia, erityisesti luonnollisen kielen käsittely, tarjoaa Sokraattisia pedagogisia lähestymistapoja ja paremmin koordinoituja vertaisoppimismahdollisuuksia.

adaptiivista oppimista käytetään laajemmissa yhteyksissä. Koska muuttuva taloudellinen maisema, monet opiskelijat voivat päättää pivot niiden aiottu uran ja astetta. Heillä on ennakkotietoa, joka on saatu tutkinnoista, joista he ovat kääntymässä pois, ja he hakisivat personoituja opetussuunnitelmia, jotka hyödyntävät sitä, mitä he ovat oppineet, jotta he voisivat johdonmukaisesti siirtyä kohti sitä, mitä he haluavat nyt oppia.

tämä on haastava personointitehtävä, mutta samanlainen skenaario kuin missä Adaptiiviset Tutorit on osoitettu erinomaisiksi, vain korkeammalla, koko opintojakson tasolla. Laboratorioni on kehittänyt ja pilotoinut tähän tähtäävää mukautuvaa teknologiaa täällä Calissa.

onko tahattomia seurauksia, joita meidän pitäisi nyt miettiä? Mahdollisia riskejä?

yksi sudenkuoppa on ajatus, että teknologia pystyy kaikkeen. Ihmisten on opittava akateemisia aineita, mutta heidän on myös opittava olemaan ihmisiä. Heidän on opittava myötätuntoa, anteliaisuutta, miten työskennellä yhdessä, miten jakaa vastuuta ja luottoa, ja miten ylläpitää suhteita, mikä on varmasti elinikäisen oppimisen aihe. Miten tulla hyväksi kansalaiseksi, joka osallistuu keskusteluun siitä, mitä yhteiskunnan pitäisi arvostaa. Sinulla ei ole adaptiivista oppimisteknologiaa sen opettamiseen.