a világjárvány ajtót nyithat az új technológiáknak – és drámai innovációnak – az oktatásban

a COVID-19 járvány minden szinten arra kényszeríti a diákokat, hogy otthonról tanuljanak, a mesterséges intelligencia által vezérelt oktatási technológia létfontosságú támogatást nyújthat a tanárok és a diákok számára. (Fotó: Bongkarn Thanyankij a Pexels-en keresztül)

a katasztrófa az innováció laboratóriuma. Egy háború alatt, vagy egy földrengés után, egész társadalmak mozgósítanak az azonnali kihívás megválaszolására, míg a kutatók kádere keresi a módját, hogy a válságot olyan előrelépésekké alakítsák át, amelyek javítják az életet, vagy életeket mentenek, a jövőben.

Zachary Pardos, adjunktus UC Berkeley Graduate School of Education és a School of Information.

a globális COVID-19 járvány ilyen kihívás. Zachary Pardos, az UC Berkeley Graduate School of Education és a School of Information adjunktusa számára a válság állandó kérdést vet fel: mivel világszerte több tízmillió diák kénytelen otthon maradni az iskolából, és egyes területeken a leállások valószínűleg ősszel folytatódnak, hogyan biztosíthatjuk, hogy a lehető legjobb oktatást kapják?

a Pardos az adaptív tanulási technológiák specialistája, a diákok tanulásának mély dinamikáját tanulmányozza, és a nagy adatok rendezésével felhasználóbarát eszközöket hoz létre, amelyek egyszerre hatékonyak és finomak. Minden szinten szorosan együttműködött a tanárokkal és a diákokkal, hogy integrálja a technológiát a mindennapi tantervekbe.

egy interjúban leírta, hogy ezek a feltörekvő támogatási rendszerek hogyan vonják be a diákokat, és értékelik erősségeiket és gyengeségeiket, még akkor is, ha nem az osztályteremben vannak. A rendszerek nem egy online tanfolyam, hanem egy mesterséges intelligencia által vezérelt online oktató, amely képes felmérni a hallgató erősségeit és gyengeségeit, és személyre szabott egyéni oktatást nyújt.

az ilyen technológiák már használatban vannak az egyetemi tanulmányokban, beleértve a Berkeley-t is, és korlátozott mértékben az amerikai középiskolai osztályokban. Ma azonban a pedagógusok kénytelenek megfontolni a diákok otthoni tanításának leghatékonyabb módjait-és ez azt jelenti, hogy a COVID-19 megnyithatja az ajtót az új ötletek és új technológiák előtt, amelyek a katasztrófa megszűnése után az osztályteremben is fennmaradnak.

és bár a világjárvány és a gazdasági zavarok megváltoztatják a jövőbeli munka tájképét, Pardos szerint az adaptív tanulási technológiák képesek arra, hogy segítsék a diákokat az új karrier felé.

Berkeley News: amikor az emberek adaptív tanulási technológiákra gondolnak, elképzelhetik az online tanfolyamokat vagy a diákokat, akik kattintókkal válaszolnak egy oktató kérdéseire. Ez a helyes módja annak, hogy gondolkodjunk róluk?

Zachary Pardos: ez valami más. Ezek a technológiák az adaptív tanulás elemeit tartalmazzák. Pontosabban az azonnali visszacsatolás mechanizmusai. Az autogradingnak köszönhetően egy online tanfolyamon helyes visszajelzést kaphat a problémákról, vagy akár esszékről. De az adaptív tanulás magában foglalja a technológia több személyre szabását.

az adaptív oktatórendszerek kulcselemei általában egy olyan modell voltak, amely folyamatosan értékeli, amit a hallgató tud, a tanult terület ismereteinek listáját, majd tippeket és a tartalom adaptív szekvenálását a hallgató tudása alapján. Erre példa a Berkeley campuson az ALEKS rendszer. A beérkező gólyák használják, akik még nem állnak készen a főiskolai szintű matematikára.

de nem állnak készen a különböző módokon. Tehát ez nem csak egy rövid nyári tanfolyam, amely orvosolhatja ezt. És miután az emberi oktatók folyamatosan értékeli készségét, és alkalmazkodni oktatás minden száz bejövő diákok egy monumentális feladat, amely gyorsan meghaladja a források egy emberi oktató. De az adaptív oktatókról kimutatták, hogy nagyon jól skáláznak ebben a forgatókönyvben.

vannak más példák is, amelyek most használatban vannak, vagy hamarosan?

Mastering fizika és MATHia, a geometria és algebra, további példák adaptív oktatók. Sokkal több van. A legtöbb nagy Tankönyvkiadó ilyen oktatási rendszereket vásárolt vagy fejlesztett ki, és az adaptív tanulási technológiák széles választéka jön ki az iparból és az akadémiai laboratóriumokból, amelyek közül néhány ugyanolyan hangsúlyt fektet az értékelésre, mint a tutori rendszerek megközelítése.

az adaptív oktatók gyengesége, hogy általában korlátozott STEM doménekben vannak. A következő kihívás az, hogy szélesítsük őket. Az egyik szűk keresztmetszet az, hogy mennyi tárgyi szakértelemre van szükség egy új domain modellezéséhez. De a big data megközelítések ígéretesek voltak ennek leküzdésére. Az első mérföldkövet akkor értük el, amikor képesek voltunk automatikusan személyre szabott segítséget generálni menet közben egy online tanfolyamon az AI használatával, amely a múltbeli hallgatói interakciókból tanul a tanfolyamon.

ha diák vagy, milyen ezt a technológiát használni? Miben különbözik a hagyományos tanulástól?

ez az azonnali személyre szabott segítség és az előírt gyakorlat, amely megtörténhet. Bár a segítségkeresés folyamata hasznos lehet, sok diák nem tudja, hol kezdje, és segítséget kérjen a tananyagoktól és az oktatási személyzettől. Az adaptív tanulási technológiák nyújthatnak némi segítséget. Ha a hallgató nem éri el azt a tudásszintet, hogy képes legyen megválaszolni egy kérdést, ahelyett, hogy folytatná a következő órát, a rendszer adaptívan kiterjesztené az aktuális órát, segítséget nyújtva az út mentén tippek és egyéb tevékenységek formájában, amíg a hallgató fel nem készül a továbbjutásra.

a COVID-19 járvány miatt diákok milliói tanulnak otthon. Az adaptív tanulási technológiák segíthetnek?

korlátozott alanyok esetében igen. A sürgősségi elmozdulás a hagyományos tantermektől csökkentette az oktató-hallgató kapcsolattartási órákat. Ez történik a K-12 és magasabb ed között. A kapcsolattartási órák hiányát részben kompenzálni lehet adaptív technológiával, ahol azokban a pillanatokban, amikor a diákok nem tudnak szinkron tanulási foglalkozásokat tartani (tanárokkal, valós időben), kölcsönhatásba léphetnek egy olyan technológiával, amely képes személyre szabni az oktatást — korlátozott kapacitással, de inkább, mint egy videó vagy tankönyv.

úgy tűnik, hogy ez a válság természeténél fogva arra késztet bennünket, hogy az oktatás innovációjára gondoljunk.

határozottan. Most, hogy oly sok pedagógusnak kellett kommunikálnia, tanulnia és tanítania az online médiumon keresztül, nem lehet figyelmen kívül hagyni, mint a jövőben megfontolandó lehetőséget, és nem lehet figyelmen kívül hagyni azt a kérdést sem, hogy milyen eszközökkel lehetne javítani a tanulás minőségét az online és a helyalapú környezetben.

ez egy lehetőség arra, hogy reflektáljunk a világjárvány során tapasztalt kihívásokra, például az elkötelezettség hiányára és a diákokkal való kapcsolat érzésének hiányára. Hogyan lehet az adaptív technológia megfelelő alkalmazása teljessé tenni az online tanulási tapasztalatokat mind a tanár, mind a hallgató szempontjából?

néhány oktató aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy a világjárvány idején azok a diákok, akiknek otthon kellene tanulniuk, offline állapotban vannak és sodródnak. Ha az adaptív tanulási technológiák jelenleg széles körben elterjedtek, segíthetnek-e?

itt mind hozzáférési, mind orientációs probléma van. Az access segítségével elkezdjük látni a data SIM (subscriber information module) kártyákat és eszközöket, amelyeket iskolabuszként kezelnek — a szállítójárműveket várhatóan a diákok számára biztosítják, hogy eljuttassák őket a most virtuális osztályterembe.

még akkor is, ha a diákok hozzáférnek, bizonyíték van arra, hogy az online tanulás felé való orientáció módja eredménymegosztáshoz vezethet. Az Arizonai Állami Egyetem egyik munkatársa kíváncsi volt arra, hogy a hallgatók hogyan navigálnak az online tanfolyam anyagaiban, és ha a tanfolyamon megbukott hallgatók másképp navigáltak-e, mint azok, akik átmentek.

a tanfolyam adataival kapcsolatos kutatásaink azt mutatták, hogy a sikertelen hallgatók körében domináns minta volt először a vetélkedők elvégzése, majd az előkészítő anyagban a válaszok keresése. Az előírt tanterv követése volt a domináns a sikeres hallgatók körében. Az oktató néhány módosítást hajtott végre a következő órára, felajánlva egy kis extra kreditet azoknak, akik először hozzáfértek az előkészítő anyagokhoz, és e-mailt küldtek azoknak, akik nem, tudatva velük, mennyire fontos ez a korábbi hallgatók sikere szempontjából. Látta a fokozatok növekedését, miután elvégezte ezeket a változásokat.

a közvetlen távoktatási helyzet elvihetősége az, hogy egyes hallgatók természetesen nem fognak fegyelmezetten orientálódni az online tanuláshoz. Ha nem élő videokonferencia-üléseken és részvételen keresztül, hogyan tartják fenn a tanárok a struktúrát és tartják a diákokat a pályán? Az ösztönzők és a bizonyítékokon alapuló személyre szabott kommunikáció lehetőségek. Az adaptív tanulási technológiák merev, személyre szabott szekvenálása lehet egy másik.

számomra úgy tűnik, hogy nem csak az új technológiáról van szó, hanem a tanítás és a tanulás alapvetően eltérő módjáról.

biológiai, kognitív lényekként nem sokat változtunk. De a technológia megváltoztatja életünk minden aspektusát, és úgy gondolom, hogy ez most az oktatásban is megtörténik, ahol a tanárok a technológia mellett dolgoznak. Van itt egy utalás az ismerősre is, mivel sok adaptív tanulási rendszert inspirált az egy-egy Oktatás.

nézd meg az utat öt vagy 10 évig. Hogyan látja a technológia fejlődését — és hogyan fog fejlődni az oktatás?

látni fogjuk, hogy a technológia könnyebben integrálható azzal, amit a tanárok megpróbálnak elérni. A gépi tanulási technológia, különösen a természetes nyelv feldolgozása, biztosítja a szókratészi pedagógiai megközelítéseket és a jobb koordinált peer-to-peer tanulási lehetőségeket.

az adaptív tanulást szélesebb összefüggésekben fogják használni. Mivel a változó gazdasági táj, sok diák dönthet úgy, hogy elfordul a tervezett karrier és fok. Előzetes ismereteik lesznek azokról a fokozatokról, amelyekből elfordulnak, és személyre szabott tanterveket keresnek, amelyek kihasználják azt, amit megtanultak, hogy koherensen elmozduljanak arra, amit most meg akarnak tanulni.

ez egy kihívást jelentő személyre szabási feladat, de olyan forgatókönyv, amely hasonló ahhoz, amelyben az adaptív oktatók kitűnnek, csak magasabb, tanfolyamokon átívelő szinten alkalmazzák. A laborom egy adaptív technológiát fejlesztett ki és kísérletezett ezzel a céllal itt a Cal-nál.

vannak olyan nem kívánt következmények, amelyekre most gondolnunk kellene? Lehetséges kockázatok?

az egyik buktató az a gondolkodás, hogy a technológia mindenre képes. Az embereknek meg kell tanulniuk a tudományos tantárgyakat, de meg kell tanulniuk, hogy emberek legyenek. Meg kell tanulniuk az együttérzést, a nagylelkűséget, a közös munkát, a felelősség és a hitel megosztását, valamint a kapcsolatok fenntartását, ami minden bizonnyal egy egész életen át tartó tanulás témája. Hogyan lehet jó állampolgár, aki hozzájárul a beszélgetéshez arról, hogy mit kell értékelnie a társadalomnak. Nem lesz adaptív tanulási technológiátok, hogy ezt megtanítsátok.