pandemia ar putea deschide o ușă către noua tehnologie – și inovația dramatică-în educație

cu pandemia COVID-19 forțând elevii de la fiecare nivel să studieze de acasă, tehnologia educațională condusă de inteligența artificială ar putea oferi sprijin vital profesorilor și studenților. (Fotografie de Bongkarn Thanyankij via Pexels)

dezastrul este un laborator pentru inovație. În timpul unui război sau în urma unui cutremur, societăți întregi se mobilizează pentru a răspunde provocării imediate, în timp ce un cadru de cercetători caută o modalitate de a transforma criza în progrese care vor îmbunătăți viețile sau vor salva vieți în viitor.

Zachary Pardos, profesor asistent la UC Berkeley Graduate School of Education și școala de informații.

pandemia globală COVID-19 este o astfel de provocare. Pentru Zachary Pardos, profesor asistent la UC Berkeley ‘ s Graduate School of Education și School of Information, criza aduce o întrebare persistentă: cu zeci de milioane de studenți din întreaga lume forțați să rămână acasă de la școală și opriri în unele zone care ar putea continua în toamnă, cum putem asigura că primesc cea mai bună educație posibilă?

Pardos este un specialist în tehnologii de învățare adaptive, studiind dinamica profundă a învățării elevilor și marshaling big data pentru a construi instrumente ușor de utilizat, care sunt atât puternice, cât și subtile. El a lucrat îndeaproape cu profesori și studenți la fiecare nivel pentru a integra tehnologia în programele de zi cu zi.

într-un interviu, el a descris modul în care aceste sisteme de sprijin emergente îi angajează pe elevi și le evaluează punctele forte și punctele slabe, chiar și atunci când nu sunt în clasă. Sistemele nu sunt un curs online, ci mai degrabă un tutore online, condus de inteligența artificială, care poate evalua punctele forte și punctele slabe ale unui student și poate oferi instrucțiuni individuale personalizate.

astfel de tehnologii sunt deja utilizate în studiile universitare, inclusiv la Berkeley, și într-o măsură limitată în clasele de liceu din SUA. Astăzi, însă, educatorii sunt obligați să ia în considerare cele mai eficiente modalități de a preda elevilor acasă — și asta înseamnă că COVID-19 poate deschide ușa noilor idei și noilor tehnologii care vor rezista în clasă după ce dezastrul va dispărea.

și în timp ce pandemia și întreruperile economice schimbă peisajul pentru munca viitoare, Pardos a spus, tehnologiile de învățare adaptivă au puterea de a ajuta studenții să pivoteze, din mers, spre noi cariere.

Berkeley News: când oamenii se gândesc la tehnologii de învățare adaptive, s-ar putea să-și imagineze cursuri online sau studenți care folosesc clicuri pentru a răspunde la întrebările unui instructor. Este acesta modul corect de a gândi despre ei?

Zachary Pardos: este ceva diferit. Aceste tehnologii au elemente de învățare adaptivă. Mai exact, mecanisme de feedback imediat. Datorită autogradării, vi se poate oferi feedback de corectitudine cu privire la probleme, sau chiar eseuri, într-un curs online. Dar învățarea adaptivă implică mai multă personalizare din partea tehnologiei.

componentele cheie ale sistemelor adaptive de îndrumare au avut tendința de a fi un model care evaluează continuu ceea ce știe un student, o listă de cunoștințe din domeniul învățat și apoi sugestii și o secvențiere adaptivă a conținutului pe baza a ceea ce știe elevul. Un exemplu în acest sens în campusul Berkeley a fost sistemul ALEKS. Este folosit de boboci care nu sunt încă pregătiți pentru matematică la nivel de colegiu.

dar nu sunt pregătiți într-o varietate de moduri diferite. Deci, nu este doar un curs scurt de vară care ar putea remedia acest lucru. Și a avea tutori umani să evalueze continuu disponibilitatea și să adapteze instruirea la fiecare dintre sutele de studenți care sosesc este o sarcină monumentală care ar depăși rapid resursele unui tutore uman. Dar s-a demonstrat că tutorii adaptivi se scalează foarte bine în acest scenariu.

există alte exemple la care vă puteți gândi care sunt în uz acum sau ar putea fi în curând?

Mastering Physics și MATHia, pentru geometrie și algebră, sunt alte exemple de tutori adaptivi. Sunt multe altele. Majoritatea editorilor majori de manuale au achiziționat sau dezvoltat sisteme de îndrumare ca acestea și există o mare varietate de tehnologii de învățare adaptivă care ies din industrie și laboratoare academice, dintre care unele împărtășesc același accent pe evaluare ca abordarea sistemelor de îndrumare.

a fost o slăbiciune a tutorilor adaptivi că aceștia tind să fie în domenii STEM limitate. O provocare în viitor este extinderea acestora. Unul dintre blocaje este cât de multă expertiză este necesară pentru a modela un nou domeniu. Dar abordările big data au fost promițătoare pentru depășirea acestui lucru. O primă etapă a fost realizată atunci când am reușit să generăm automat ajutor personalizat din mers într-un curs online folosind AI, care învață din interacțiunile anterioare ale elevilor cu cursul.

dacă sunteți student, cum este să folosiți această tehnologie? Cum este diferit de învățarea tradițională?

este ajutorul personalizat imediat și practica prescrisă care poate avea loc. În timp ce procesul de a căuta ajutor poate fi benefic, mulți studenți nu știu de unde să înceapă și să caute materiale de curs și personalul de instruire pentru asistență. Tehnologiile de învățare Adaptive pot oferi o parte din această asistență. Dacă un student nu este la un nivel de cunoștințe pentru a putea răspunde la o întrebare, în loc să continue la următoarea lecție, sistemul ar extinde adaptiv lecția curentă, oferind ajutor pe parcurs sub formă de sugestii și alte activități până când elevul este pregătit să avanseze.

din cauza pandemiei COVID-19, milioane de studenți studiază acasă. Ar putea ajuta tehnologiile de învățare adaptivă?

pentru subiecți limitați, da. Mutarea de urgență departe de sălile de clasă tradiționale a provocat o reducere a orelor de contact instructor-student. Acest lucru are loc peste K-12 și Ed superior. Lipsa orelor de contact ar putea fi compensată parțial cu tehnologia adaptivă, unde în acele momente în care elevii nu pot avea sesiuni de învățare sincronă (cu profesorii, în timp real), pot interacționa cu o tehnologie care are capacitatea de a personaliza instruirea — o capacitate limitată, dar mai mult decât un videoclip sau un manual.

s-ar părea că această criză, prin natură, ne va conduce să ne gândim la inovație în educație.

categoric. Acum, că atât de mulți educatori au trebuit să comunice, să învețe și să predea prin intermediul mediului online, nu poate fi ignorată ca o opțiune de luat în considerare în viitor și nici nu poate fi ignorată întrebarea despre ce instrumente ar putea fi aduse pentru a îmbunătăți calitatea învățării în mediile online și bazate pe loc.

aceasta este o oportunitate de a reflecta asupra provocărilor experimentate în timpul pandemiei, provocări precum lipsa de implicare și lipsa unui sentiment de legătură cu elevii. Cum poate aplicarea adecvată a tehnologiei adaptive să facă experiențele de învățare online întregi, atât din perspectiva profesorului, cât și a elevului?

unii educatori și-au exprimat îngrijorarea că, în timpul pandemiei, studenții care ar trebui să studieze acasă sunt în schimb offline și în derivă. Dacă tehnologiile de învățare adaptivă ar fi pe scară largă în acest moment, ar putea ajuta?

există atât o problemă de acces, cât și o problemă de orientare aici. Cu access, vom începe să vedem carduri și dispozitive SIM de date (modul de informare a abonaților) tratate ca autobuze școlare — vehicule de livrare care se așteaptă să fie furnizate elevilor pentru a le duce la clasa virtuală acum.

chiar și atunci când elevii au acces, există dovezi că modul în care se orientează spre învățarea online poate duce la o divizare a realizărilor. Un coleg de la Universitatea de Stat din Arizona a fost curios cum elevii navigau materiale în cursul său online și dacă studenții care nu au reușit cursul navigau într-un mod diferit de cei care au trecut.

cercetările noastre asupra datelor din curs au arătat că a merge mai întâi la chestionare și apoi a căuta răspunsuri în materialul pregătitor a fost un model dominant în rândul studenților care au eșuat. Urmând calea programei prescrise a fost dominantă în rândul studenților care au trecut. Instructorul a făcut câteva modificări pentru clasa următoare, oferind o sumă mică de credit suplimentar pentru cei care accesează mai întâi materialele pregătitoare și trimițând un e-mail celor care nu au făcut-o, anunțându-i cât de important a fost pentru succesul studenților anteriori. A văzut o creștere a notelor după ce a făcut aceste schimbări.

soluția pentru situația imediată de instruire la distanță este că unii studenți nu vor avea în mod natural o orientare disciplinată către învățarea online. Dacă nu prin sesiuni de videoconferință live și participarea, cum mențin profesorii structura și mențin elevii pe drumul cel bun? Stimulentele și comunicările personalizate bazate pe dovezi sunt opțiuni. Secvențierea personalizată rigidă a tehnologiilor de învățare adaptive ar putea fi alta.

mi se pare că nu vorbiți doar despre noile tehnologii, ci despre un mod fundamental diferit de a preda și de a învăța.

ca ființe biologice, cognitive, nu ne-am schimbat prea mult. Dar tehnologia schimbă fiecare aspect al vieții noastre și cred că asta se întâmplă și acum în educație, unde profesorii lucrează alături de tehnologie. Există, de asemenea, un indiciu al familiarului aici, deoarece multe sisteme de învățare adaptive au fost inspirate de îndrumarea unu-la-unu.

Uită-te pe drum cinci sau 10 ani. Cum vedeți evoluția tehnologiei — și cum va evolua educația?

vom vedea tehnologia devenind mai ușor de integrat cu ceea ce profesorii încearcă să realizeze. Tehnologia de învățare automată, în special procesarea limbajului natural, va oferi abordări pedagogice socratice și oportunități de învățare mai bine coordonate de la egal la egal.

învățarea adaptivă va fi utilizată în contexte mai largi. Datorită peisajului economic în schimbare, mulți studenți pot decide să pivoteze de la carierele și diplomele intenționate. Ei vor avea cunoștințe anterioare dobândite din gradele pe care le pivotează și ar căuta programe de învățământ personalizate care să valorifice ceea ce au învățat pentru a se deplasa coerent spre ceea ce vor să învețe acum.

aceasta este o sarcină de personalizare provocatoare, dar un scenariu similar cu cele în care tutorii adaptivi s-au dovedit a excela, aplicate doar la un nivel superior, peste curs. Laboratorul meu a dezvoltat și pilotat o tehnologie adaptivă care aspiră la acest obiectiv aici, la Cal.

există consecințe neintenționate la care ar trebui să ne gândim acum? Riscuri potențiale?

o capcană este gândirea că tehnologia poate face totul. Oamenii trebuie să învețe subiecte academice, dar trebuie să învețe și să fie oameni. Ei trebuie să învețe compasiune, generozitate, cum să lucreze împreună, cum să împartă responsabilitatea și de credit, și cum să mențină relații, care este cu siguranță un subiect de învățare pe tot parcursul vieții. Cum să devii un bun cetățean care contribuie la conversația asupra a ceea ce societatea ar trebui să prețuiască. Nu veți avea o tehnologie de învățare adaptivă pentru a învăța asta.