pandemien kunne åpne en dør til ny teknologi – og dramatisk innovasjon-i utdanning

MED COVID – 19-pandemien som tvinger studenter på alle nivåer til å studere hjemmefra, kan utdanningsteknologi drevet av kunstig intelligens gi viktig støtte til lærere og studenter. (Foto Av Bongkarn Thanyankij via Pexels)

Katastrofe er et laboratorium for innovasjon. Under en krig, eller i etterkant av et jordskjelv, mobiliserer hele samfunn for å svare på den umiddelbare utfordringen, mens en kadre av forskere ser etter en måte å forvandle krisen til fremskritt som vil forbedre liv, eller redde liv, i fremtiden.

Zachary Pardos, assisterende professor VED Uc Berkeley Graduate School Of Education og School Of Information.

DEN globale COVID – 19-pandemien er en slik utfordring. For Zachary Pardos, en assisterende professor ved Uc Berkeley ‘ S Graduate School Of Education og School Of Information, bringer krisen et vedvarende spørsmål: med titalls millioner studenter over hele verden tvunget til å bli hjemme fra skolen, og nedleggelser i enkelte områder som sannsynligvis vil fortsette i høst, Hvordan kan vi sikre at de får best mulig utdanning?

Pardos er spesialist i adaptive læringsteknologier, studerer den dype dynamikken i studentlæring og marshaling store data for å bygge brukervennlige verktøy som er både kraftige og subtile. Han har jobbet tett med lærere og elever på alle nivåer for å integrere teknologien i hverdagen læreplaner.

i et intervju beskrev han hvordan disse nye støttesystemene engasjerer elevene og vurderer deres styrker og svakheter, selv når de ikke er i klasserommet. Systemene er ikke et online kurs, men heller en online veileder, drevet av kunstig intelligens, som kan vurdere studentens styrker og svakheter og levere personlig individuell instruksjon.

Slike teknologier er allerede i bruk i undergraduate studier, inkludert Ved Berkeley, og i begrenset grad I AMERIKANSKE high school klasser. I dag er imidlertid lærere tvunget til å vurdere de mest effektive måtene å undervise elevene hjemme-og DET betyr AT COVID-19 kan åpne døren for nye ideer og ny teknologi som vil tåle i klasserommet etter at katastrofen avtar.

og mens pandemien og økonomiske forstyrrelser endrer landskapet for fremtidig arbeid, Sa Pardos, adaptive læringsteknologier har makt til å hjelpe elevene til å svinge på fluen mot nye karrierer.

Berkeley News: Når folk tenker på adaptive læringsteknologier, kan de forestille seg nettkurs eller studenter som bruker klikkere til å svare på spørsmål fra en instruktør. Er dette den riktige måten å tenke på dem?

Zachary Pardos: Det er noe annerledes. Disse teknologiene har elementer av adaptiv læring. Spesielt mekanismer for umiddelbar tilbakemelding. Takket være autograding kan du få korrekt tilbakemelding på problemer, eller til og med essays, i et online kurs. Men adaptiv læring innebærer mer tilpassing fra teknologiens side.

nøkkelkomponentene i adaptive veiledningssystemer har en tendens til å være en modell som kontinuerlig vurderer hva en student vet, en liste over kunnskap i domenet som læres og deretter hint og en adaptiv sekvensering av innhold basert på hva studenten vet. Et eksempel på Det På Berkeley campus har vært ALEKS-systemet. Den brukes av innkommende freshmen som ennå ikke er klar for college-nivå matematikk.

Men de er ikke klare på en rekke forskjellige måter. Så det er ikke bare et kort sommerkurs som kan rette opp det. Og å ha menneskelige veiledere kontinuerlig vurdere beredskap og tilpasse instruksjon til hver av de hundrevis av innkommende studenter er en monumental oppgave som raskt ville overstige ressursene til en menneskelig veileder. Men adaptive veiledere har vist seg å skalere veldig bra i dette scenariet.

Er det andre eksempler du kan tenke på som er i bruk nå,eller kanskje snart?

Mastering Fysikk og MATHia, for geometri og algebra, er andre eksempler på adaptive veiledere. Det er mange flere. De fleste store lærebokutgivere har kjøpt eller utviklet veiledningssystemer som disse, og det er et bredt utvalg av adaptive læringsteknologier som kommer ut av industri og akademiske laboratorier, hvorav noen deler samme fokus på vurdering som veiledningssystemets tilnærming.

det har vært en svakhet for adaptive veiledere at de pleier å være i begrensede STEM-domener. En utfordring fremover er å utvide dem. En av flaskehalsene er hvor mye fagkompetanse som trengs for å modellere et nytt domene. Men big data tilnærminger har vært lovende for å overvinne det. En første milepæl ble oppnådd da VI automatisk kunne generere personlig hjelp på fly i et nettbasert kurs ved Å bruke AI, som lærer av tidligere studentinteraksjoner med kurset.

hvis du er student, hvordan er det å bruke denne teknologien? Hvordan er det forskjellig fra tradisjonell læring?

det er den umiddelbare personlige hjelpen og foreskrevet praksis som kan finne sted. Mens prosessen med å søke hjelp kan være gunstig, vet mange studenter ikke hvor de skal begynne og se på kursmaterialene og instruksjonspersonalet for å få hjelp. Adaptive læringsteknologier kan gi noe av denne hjelpen. Hvis en student ikke er opp til et kunnskapsnivå for å kunne svare på et spørsmål, i stedet for å fortsette til neste leksjon, vil systemet adaptivt utvide den nåværende leksjonen, og gi hjelp underveis i form av hint og andre aktiviteter til studenten er forberedt på å gå videre.

på GRUNN AV COVID-19-pandemien studerer millioner av studenter hjemme. Kan adaptive læringsteknologier hjelpe?

for begrensede fag, ja. Emergency bevege seg bort fra tradisjonelle klasserom har forårsaket en reduksjon i instruktør-student kontakt timer. Dette foregår over K-12 og høyere ed. Mangel på kontakttimer kan delvis kompenseres for med adaptiv teknologi, hvor i de øyeblikkene hvor elevene ikke kan ha synkrone læringsøkter (med lærere, i sanntid), kan de samhandle med en teknologi som har kapasitet til å tilpasse instruksjon — en begrenset kapasitet, men mer enn en video eller lærebok.

det ser ut til at denne krisen av natur vil føre oss til å tenke på innovasjon i utdanning.

Definitivt. Nå som så mange lærere har måttet kommunisere, lære og undervise gjennom det elektroniske mediet, kan det ikke ignoreres som et alternativ å vurdere i fremtiden, og det kan heller ikke ignoreres hvilke verktøy som kan bæres for å forbedre kvaliteten på læring i online og stedbaserte miljøer.

Dette er en mulighet til å reflektere over utfordringene under pandemien, utfordringer som mangel på engasjement og mangel på følelse av tilknytning til studenter. Hvordan kan hensiktsmessig bruk av adaptiv teknologi gjøre online læringsopplevelser hele, fra både lærer-og studentperspektiv?

Noen lærere har uttrykt bekymring for at under pandemien er studenter som skal studere hjemme, i stedet offline og drift. Hvis adaptive læringsteknologier var mye på plass akkurat nå, kunne de hjelpe?

det er både et tilgangs-og orienteringsproblem her. Med access vil vi begynne å se data SIM (subscriber information module) kort og enheter behandlet som skolebusser-levering kjøretøy forventes å bli gitt for studenter å få dem til nå virtuelle klasserommet.

selv når elevene har tilgang, er det bevis for at måten de orienterer mot online læring kan føre til en prestasjonsdeling. En kollega ved Arizona State University var nysgjerrig på hvordan studentene navigerte materialer i sitt online kurs, og hvis studenter som mislyktes kurset, navigerte på en annen måte enn de som passerte.

vår forskning på dataene fra kurset viste at å gå til quizene først og deretter lete etter svar i forberedelsesmaterialet var et dominerende mønster blant studenter som mislyktes. Etter foreskrevet pensum banen var dominerende blant studenter som passerte. Instruktøren gjorde et par modifikasjoner for neste klasse, og tilbyr en liten mengde ekstra kreditt for de som først fikk tilgang til de forberedende materialene og sendte en e-post til de som ikke gjorde det, og la dem få vite hvor viktig det var for suksessen til tidligere studenter. Han så en økning i karakterer etter å ha gjort disse endringene.

takeaway for den umiddelbare eksterne instruksjonssituasjonen er at noen studenter ikke naturlig vil ha en disiplinert orientering til online læring. Hvis ikke gjennom live videokonferanse økter og tar oppmøte, hvordan er lærere opprettholde struktur og holde elevene på sporet? Insentiver og evidensbasert personlig kommunikasjon er alternativer. Den stive personlige sekvenseringen av adaptive læringsteknologier kan være en annen.

det virker for meg som om du snakker ikke bare om ny teknologi, men en fundamentalt annerledes måte å undervise og lære på.

som biologiske, kognitive vesener har vi ikke forandret oss veldig mye. Men teknologien endrer alle aspekter av livet vårt, og jeg tror det også skjer i utdanning, hvor lærere jobber sammen med teknologi. Det er også et snev av det kjente her, siden mange adaptive læringssystemer har blitt inspirert av en-til-en veiledning.

Se nedover veien fem eller 10 år. Hvordan ser du teknologien utvikler seg — og hvordan vil utdanning utvikle seg?

vi vil se at teknologien blir lettere å integrere med hva lærerne prøver å oppnå. Maskinlæringsteknologi, spesielt naturlig språkbehandling, vil sørge For Sokratiske pedagogiske tilnærminger og bedre koordinerte peer-to-peer læringsmuligheter.

Adaptiv læring vil bli brukt i bredere sammenhenger. På grunn av skiftende økonomiske landskapet, kan mange studenter velger å svinge fra sine tiltenkte karriere og grader. De vil ha forkunnskaper oppnådd fra grader de svinger bort fra og vil søke personlige læreplaner som utnytter det de har lært å sammenhengende skifte mot det de vil nå lære.

Dette er en utfordrende tilpassingsoppgave, men et scenario som ligner på de der adaptive veiledere har vist seg å utmerke seg, bare brukt på et høyere nivå på tvers av kurs. Laboratoriet mitt har utviklet og pilotert en adaptiv teknologi som håper å nå dette målet her på Cal.

er det utilsiktede konsekvenser som vi bør tenke på nå? Potensielle risikoer?

En fallgruve tenker at teknologi kan gjøre alt. Folk trenger å lære akademiske fag, men de trenger også å lære å være mennesker. De trenger å lære medfølelse, generøsitet, hvordan å jobbe sammen, hvordan å dele ansvar og kreditt, og hvordan å opprettholde relasjoner, som er absolutt en livslang læring tema. Hvordan bli en god borger som bidrar til samtalen om hva samfunnet skal verdsette. Du kommer ikke til å ha en adaptiv læringsteknologi for å lære det.