Yapay zeka eğitimin geleceğini nasıl şekillendiriyor?

Tipik 21'inci yüzyıl sınıfını 1900'lerin başındaki sınıfla karşılaştırdığınızda, farklar çok açık değildir. Öğretmenler önünde durur, eski tahtaların günümüzün versiyonunda talimatlar verir ve notlar paylaşırlar - örneğin bir tepegöz projektörü veya paylaşılan bilgisayar ekranı. Öğrenciler sınıfta masalarında oturacak veya çevrimiçi video konferans yazılımı ile izleyecekler. Teknoloji değişti: Bir çok araç ve işlem dijital hale getirildi, bir kısmı otomatikleştirildi ve coğrafi engeller bir dereceye kadar kaldırıldı - ancak oyuncular ve unsurlar aynı kaldı.

Ancak yapay zeka (AI) ve makine öğrenmedeki ilerlemeler sayesinde, kaputun altında, eğitime yavaş ama istikrarlı bir dönüşüm geliyor. Birkaç yıl içinde, öğretmenler artık genç neslin yetiştirme yükünü veya şirketlerdeki işgücünü omuzlamakta yalnız olmayacaklar.

Zaten, AI algoritmaları fiziksel ve sanal sınıflarda gerçekleşen her etkileşimi toplayarak, analiz ederek ve ilişkilendirerek eğitimi geliştirmeye yardımcı oluyor ve öğretmenlerin her öğrencinin belirli acı noktalarını ele almasına yardımcı oluyor. Bu, insanlığın geliştirdiği en eski ve en değerli sosyal becerilerden birinde bir devrimin başlangıcı ve insanların akıllı makinelerin yanında yaşadığı ve çalıştığı bir dünyada bir zorunluluk olabilir.

Öğrenen İlerlemesini Ölçme

Eğitmenler bir derse verilen her tepkiyi, her boş veya dikkatli bakış açısını, bir soruya istekli veya tereddütlü bir yanıtı, bir öğrencinin bir kavramın kavranışını değerlendirirken çok erken veya geç yapılan her ödevi dikkate almak zorundadır. Öğrencilerin nerede kaldığını ve onları doğru yöne yönlendirdiklerini bu şekilde öğrenebilirler.

Bu aynı zamanda, bir öğrencinin ilerlemesini, doğada derinden sosyal olan bir çabayı ölçmenin, her öğretmenin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri ve klasik kural tabanlı yazılımla başarması zor bir iştir.

Uzmanlaşmış bir AI şirketi olan Zoomi Araştırma Müdürü Chris Brinton, “Üniversite kampüsünde veya bir şirkette olsun, bir derste, bir üniversite kampüsünde ya da bir şirkette ağırlıklı olarak tek beden herkese uyar, baskın mod öğrencilere konuşan öğretmenler” diyor. Eğitim ortamlarında davranışsal verilerin yakalanması ve analiz edilmesi. “Bu zorunluluktan doğar: öğretmenin dersi uzun bir süre boyunca duraklatması ve her öğrencinin aynı sayfaya getirmesi için her öğrencinin ilgisini tek tek ele alması imkansızdır ya da en azından zaman açısından yetersiz kalır. Pek çok sorusu olan bir öğrenciden genellikle ders saati dışında eğitmenle görüşmesi istenir. ”

Ancak, veri noktaları arasındaki örüntüleri ve ilişkileri analiz etmeye ve bulmaya dayanan makine öğrenme algoritmaları, öğretmenlerin bir öğrencinin ders anlayışını belirlemesine yardımcı olmak için etkili bir araç olduğunu kanıtlamaktadır.

Akıllı bir matematik DreamBox Learning başkanı ve CEO'su Jessie Woolley-Wilson, “Özel öğrenci verilerini analiz ederek AI, öğrencilerin daha fazla yardıma ihtiyaç duyabilecekleri daha hızlı bir şekilde yüzeye çıkma, böylece öğrenci başarısını ve öğretmen desteğini artırma potansiyeline sahip” diyor. -öğrenme platformu.

Brinton, sınıfa yapay zeka kazandırmak, her öğrenciye dijital bir öğretmen sağlamanın eşdeğeri olduğunu açıklıyor. “AI'yı çalıştıran algoritmalar, bir öğrencinin ne zaman mücadele ettiğini ve neyin zorlandığını, ne zaman sıkıldığını ve sıkıntılarına neden olanı tespit etmek için eğitilebilir” diyor.

Bu, öğrencilerin çalıştıkları konuları kavramalarını ölçmek için yalnızca değerlendirme yanıtlarına dayanan geleneksel öğrenme yazılımlarından bir kaymadır. Brinton, "Bu veriler genellikle bir ders sırasında elde edilemiyor, öğrencinin net bir bakış açısına karıştığı bir sonraki aşamada daha az ayrıntıya sahip, " diyor.

Artık, kullanıcının ders materyali ve bağlamla etkileşiminden canlı bilgi toplayarak her öğrencinin zengin dijital profillerini yaratan bir dizi AI destekli platform var. Brinton, notların ve puanların kayıtlarının tutulmasına ek olarak, Zoomton platformunun geliştirilmesine, belirli slaytların veya sayfaların PDF belgelerinde görüntülenmesi, videonun belirli bir bölümünü tekrar oynatması veya bir soruya cevap verilmesi ya da bir tartışmaya cevap verilmesi gibi mikro etkileşimlerin izlenmesine yardımcı oldu. forum.

Veriler daha sonra öğrencinin belirli konuları anlama ve etkileşime girmesine dair gerçek zamanlı bilgiler verebilecek bir model oluşturmak için kullanılır. Veri modelleri ayrıca birden fazla öğrenci arasında ortak kalıplar bulmada ve öğrencilerin gelecekte nasıl performans göstereceklerini tahmin etme gibi öngörücü analitiklerin yapılmasına yardımcı olur.

AI'nın daha gelişmiş kullanımı, can sıkıntısı ve dikkat dağıtıcılık gibi yüz ifadelerini analiz etmek için karmaşık bilgisayar görme algoritmalarının kullanılmasını ve öğrencilerin öğrenci modelinin daha eksiksiz bir resmini oluşturmak için bunları öğrenciler üzerinde toplanan diğer verilerle ilişkilendirmesini içerebilir.

Öğrenmedeki Boşlukların Bulunması ve Ele Alınması

Öğrencinin bilgisini temsil eden güvenilir bir dijital modele sahip olmanın birçok yararı vardır. Woolley-Wilson şöyle diyor: “Veriler, öğrencileri anında anlamadaki bu boşluklara özel bir şekilde hitap eden öğrenme deneyimlerine dahil etmek için akıllı bir sistem tarafından otomatik olarak ya da öğretmen tarafından ihtiyaç duyulan belirli alanları tanımlamak ve bunlara cevap vermek için kullanılabilir” diyor. Rüya kutusu.

2012 yılında birebir matematik dersi vermek üzere kurulan çevrimiçi bir eğitim platformu olan Üçüncü Uzay Öğrenimi, öğretmenlerin performansını artırmak için AI algoritmalarından yararlanıyor. Üçüncü Uzay, lansmanından bu yana binlerce oturum hakkında veri kaydetti. College University London London ile ortaklaşa, Third Space şimdi başarılı öğrenme ve öğretme kalıpları bulmak ve çevrimiçi öğretmenlerine öğrencilerinin nasıl yetişmekte oldukları hakkında gerçek zamanlı geri bildirim sağlamak için verileri AI algoritmalarıyla madenciliğe dönüştüren bir projeye giriyor. dersleri.

AI öğrenen modeli, akıllı özel ders sistemlerine (ITS) de güç verebilir. Kendi kendine öğrenen bir öğrenme ortamında veya insan öğretmenleriyle birlikte çalışabilen akıllı öğretmenler, öğrencilere kendi güçlü ve zayıf yönlerine göre ayarlanmış kişiselleştirilmiş içerik sağlamak için tarihsel ve gerçek zamanlı verileri kullanır. Kişiselleştirilmiş bir öğrenme deneyimi sağlamak, öğretmenlerin her zaman başarmak için uğraştıkları bir hedeftir.

College London Knowledge Lab Üniversitesindeki Öğrenci Merkezli Tasarım Profesörü Rose Luckin, “AI-destekli özel ders sistemleri, matematik ve fizik gibi iyi tanımlanmış konu alanlarının öğretilmesinde etkili olduğunu göstermiştir. “AI şu anda, kayıt tutma ve öğrencilerin kullanması için kaynakların seçimi ve önerisine yardımcı olarak ağrı noktalarını rahatlatabilir.”

Örnek olarak, Carnegie Learning tarafından geliştirilen ve insan eğitmenlerinin davranışlarını yansıtan AI destekli bir matematik öğrenme platformu olan MATHIA verilebilir. MATHIA, çeşitli veri noktaları toplar ve öğrencilerin bilgi ve beceri seviyelerini belirlemek ve gelecekteki performanslarını tahmin etmek için makine öğrenme algoritmaları ve öngörücü modeller kullanır. Platform, bu öğrenme yolunu öğrencilerin öğrenme süreçlerine göre uyarlamak için kullanır.

Carnegie Learning Baş Ürün Mimarı Steve Ritter “Bir çizelgede bir hücreye doldurulmasını, bir grafik üzerinde bir noktayı çizmeyi, vb. İçerebilen bir problemin her adımı bir veya daha fazla bilişsel beceri ile ilişkili” diyor. “Öğrencinin adımı doğru yapıp yapmadığına veya bir ipucu istediğine bağlı olarak, öğrencinin ilişkili beceriler hakkındaki bilgisini tahmin ediyoruz.”

MATHIA, bir öğrencinin düşünme sürecine olan desteğini ayarlamak için, öğrencinin problem çözme yaklaşımını anlama sürecini "model izleme" sürecinin yanı sıra, öğrencinin farklı kavramlara ilişkin anlayışını belirleme sürecini "bilgi izleme" yöntemini kullanır. Onlara anlam ifade etmeyen standart bir yaklaşıma yönlendirmek yerine. Bu, sayısız öğrenme yoluyla kişiselleştirilmiş içerik sağlamaya yardımcı olur.

Ritter, “Örneğin, ipuçlarımız, öğrencilerin bu aşamaları soruna yaklaşmanın farklı yollarını yansıtıyorsa, sorun basamaklarını tamamlama sırasına göre değiştirir” diyor.

Akıllı rehberlik sistemlerinin evrimi, daha sonra daha zengin bir öğrenme deneyimine yol açabilir. İnsan öğretmenlerinin yerini almasa da, AI destekli çevrimiçi öğrenme platformları, yüksek kalitede eğitimi öğretmenlerin yetersiz kaldığı alanlarda kullanılabilir kılmakta çok önemli bir rol oynayabilir ve öğrencilerin kendileri tarafından öğrenmeleri gerekir.

Luckin, “Büyük verilerin ve AI'nın kombinasyonu, öğrencilere olabilecekleri en etkili öğrenici olmak için yararlanabilecekleri kendi kişisel analizlerini sağlayabilir” diyor.

Kendini tanıma (ne yaptığını ve ne bilmediğini bilmek) ve kendi kendini düzenleme (örneğin, kendinizi başka birinin yaptığı şeyden rahatsız etmekten alıkoyamamak) Luckin'e göre bu tür sistemlerin gelişmesine yardımcı olabilecek iki beceridir. .

Luckin, “AI, dikkatle tasarlanmış arayüzleri ve görselleştirmeleri kullanarak kişisel verilerini geri yansıtarak bu temel becerileri geliştirmeleri için öğrencileri iskele yapmak (desteklemek) için kullanılabilir” dedi. "Bu şekilde, tüm öğrenenlere, tüm ders alanlarında yararlı olacak olan öğrenmede daha iyi olmaları için yardım edilebilir."

AI destekli öğrenme sistemlerinin faydalarından biri, sağlayabilecekleri kesintisiz yardımdır. Woolley-Wilson, “Öğrencilerin ve öğretmenlerin sınıf içindeki öğretmenlerine yardımcı olan aynı akıllı teknolojiler, sınıf dışında aynısını yapmak için her zaman kaldıraçlı olmalıdır” diyor. “Öğrencinin olduğu her yerde kişiselleştirilmiş tavsiyelerin aynı gücünü getirebilirler. Öğrenme fırsatları ve erişim artık tipik olarak analog geçmişimizde olduğu gibi belirli bir süre veya yerde kısıtlanmamalıdır.”

Kurumsal eğitim AI kişiselleştirmeden de yararlanabilir. Profesyonel eğitim için çevrimiçi araçlar sunan Zoomi, öğrenci tercihlerini tanımak ve ders içeriğini ihtiyaçlarını karşılamak için dinamik olarak uyarlamak için AI algoritmalarını kullanır. Örneğin, kullanıcının geçmiş davranışına ve farklı medya türlerine verdiği tepkilere dayanarak, platform ders materyalinin PDF formatında mı yoksa video formatında mı sunulması gerektiğine karar verebilir. Progressive Business Partners, 2016 yılından bu yana, İK profesyonellerini eğitmek için platformu kullanıyor, bu da kurs bitiminde yüzde 12 ve gelirde yüzde 30 artışla sonuçlandı.

Öğretimdeki Boşlukların Bulunması ve Ele Alınması

Öğrenciler bir derste geride kaldıklarında, öğretim yöntemlerindeki ve müfredattaki kusurlar genellikle öğrencilerin kendilerindeki zayıflıklar kadar suçlayıcıdır. Öğrencinin materyali hakkında bir şeyleri yanlış anlaması, sunum şekli veya müfredatın akışı içindeki materyalin zamanlaması mıydı? Daha önce gerekli bazı kavramlar ele alındığında, öğrencinin gribi oldu mu? Öğrenci, materyalle nasıl aktif veya pasif olarak ilgilendi?

Bunlar, verilen bir dersin kalitesini değerlendirirken ve öğrenmedeki sorunların temel nedenlerini araştırırken her öğretmenin cevaplaması gereken sorulardan bazılarıdır.

Woolley-Wilson, “Büyük sistemler, öğretmenlerin müfredatta hem zayıf hem de zorluk çeken öğrencileri bulmalarında yardımcı olmak için büyük veri setlerinden yararlanabilir” diyor. “Ve öğretmene sağlanan yardım miktarının analizi bildiren verilerin kalitesine bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir.”

DreamBox'un çevrimiçi uyarlamalı öğrenme platformu, öğrencilerden topladığı verileri öğrenme boşluklarını ortaya çıkarmak için kullanır ve ardından öğretmenlerin bunları sınıf düzeyinde veya belirli gruplar veya bireysel öğrenciler için ele almasına yardımcı olur. Bu, strateji gruplarını, kişiselleştirilmiş öğrenme planlarını veya belirli boşlukları ele alan ve çekirdek müfredatı tamamlayan odaklanmış atamaları içerebilir.

AI ayrıca öğretmenlerin öğretim materyallerinin uygunluğunu değerlendirmelerine yardımcı olur. Zoomi araştırmacılarından Brinton, “İçerik, bir sınıf ortamında 'canlı' yayınlanırken, çoğu eğitmen materyallerini elektronik olarak hazırlıyor” diyor. “Sonuç olarak, AI teknolojilerinin materyali yorumlaması, kapsanan konuları belirlemesi ve hatta değerlendirmenin kurs içeriğini ne kadar iyi kapsadığına dair bir fikir edinmesi için kurs değerlendirme materyallerini analiz etmesi mümkündür.”

Zoomi, bir öğretmenin ders materyalinin kalitesini ölçmek için, yazılı materyalin içeriğini ve içeriğini ayrıştıran AI'nın dalı olan Doğal Dil İşleme'yi (NLP) kullanır. Zoomi'nin algoritmaları, öğrenme süreci üzerinde olumlu bir etkisi olmayan içeriği kaldırıyor. Şirket ayrıca, tamamlayıcı içerik bularak ve bir öğrencinin mücadele ettiği belirli bir dersin bağlamına uyması için tekrar deneyerek öğrenme deneyimini artıran algoritmalar üzerinde çalışıyor.

Brinton, "Yakında, algoritmalar açıklık için cümleleri değiştirebiliyor ve hatta yeni materyaller yazabiliyor." Diyor.

California merkezli bir yapay zeka araştırma ve geliştirme şirketi olan Content Technologies, Inc (CTI), otomatik olarak özelleştirilmiş eğitim içeriği üreten bir AI geliştirmiştir. CTI'nin motoru, ders programlarını ve ders materyallerini alıp analiz etmek, bilgiyi geliştirmek ve özel ders kitapları, bölüm özetleri ve çoktan seçmeli testler gibi yeni içerikler üretmek için derinlemesine öğrenme kullanır. Teknoloji birkaç şirket ve eğitim kurumu tarafından kullanılıyor.

Eğitim Sosyal Bir Tecrübe Kalacak

Yapay zekanın eğitimde uygulanmasında etkileyici çabalar görmemize rağmen, sonuçlar AI algoritmalarının büyük bozulmalara neden olduğu diğer alanlara göre soluktur. Bunun nedeni, eğitim ve öğrenimin temelde son derece zor - imkansız olmasa da - otomatikleştirilmesi gereken sosyal deneyimler olmasıdır.

UCL Knowledge Lab'den profesör olan Luckin, "AI öğretmenlerin yerini alamaz, çünkü öz farkındalığı veya metabilişsel düzenlemesi yoktur ve empati eksikliği de vardır." “Ancak AI, tasarımı öğrenme ve öğretme hakkında bildiklerimizle (yani öğrenme bilimleriyle) biliniyorsa, öğrenenlerin kara kutularını açmak ve öğrencilerin, öğretmenlerin ve ebeveynlerin izlemesini sağlamak için büyük verilerle birleştirilebilir Çoklu konular, beceriler ve özellikler arasında ilerleme; bu, öğrenenlerin daha etkili olmalarını sağlamanın yanı sıra bilgi ve becerileri öğrenmelerine yardımcı olmak için hayati bilgiler sağlayabilir. "

AI'nın eğitim ve öğretim sürecine sağladığı genişleme ve yardım, öğretmenleri daha verimli ve verimli hale getirecektir. Brinton, “Öğretmenler, ellerinden gelenin en iyisini yapabileceklerine odaklanabilecek: mükemmel içerik yaratacak, güçlü dersler sunacak ve hem şahısta hem de uzaktan, bireysel olarak ve gruplarda en yaygın ağrı noktalarına değinecektir” diyor.

Eğitimin bir başka sosyal yönü de işbirliğidir. Öğrenciler genellikle derslerde dinlemekten ve problemleri kendi hızlarında çözmekten, gruplarda ve birbirleriyle çalışmaktan daha fazla şey öğrenirler. Carnegie Learning'in ürün mimarı Ritter, “Eğitimin hedefleri, iyi bir işbirlikçi olmayı veya başkalarıyla iletişim kurmayı öğrenmek gibi daha fazla sosyal etkileşimi içerir” diyor. “Yani, öğretimi kişiselleştirmede bir zorluk, bir öğrenciyi başkalarıyla işbirliği içinde çalışma gereği ile kendi hızında ilerleyebilecek bağımsız bir öğrenci olarak görmektir.”

Ancak AI işbirlikçi öğrenmede kolaylaştırıcı olabilir. İstihbaratın yayımladığı UCL ve Pearson'un ortak bir araştırma makalesi olan Intelligence Unleashed, AI'nın öğrenci öğrenen modellerini karşılaştırarak ve katılımcıların benzer bilişsel düzeyde ya da tamamlayıcı becerilere sahip oldukları ve birbirleriyle ilgili yardım edebileceği gruplamalar önererek işbirlikçi öğrenmeyi destekleyebileceğini açıklıyor. . AI ayrıca öğrenci gruplarında üye olarak yer alabilir ve içerik sağlayarak, soru sorarak ve alternatif bakış açıları sağlayarak tartışmaları doğru yönde yönlendirmeye yardımcı olabilir.

AI'nın öğrenme sürecindeki yaygınlığı sonunda eğitimde devrim yaratacaktır. Bir Stanford Üniversitesi raporuna göre, önümüzdeki on beş yıl içinde, insan öğretmenlere hem sınıfta hem de evde daha iyi insan etkileşimi ile sonuçlanacak AI teknolojilerinden destek verileceği muhtemel.

Sınıf bugün olduğu gibi az ya da çok kalabilir, ancak dijital asistanlar, AI algoritmaları ve daha yetenekli öğretmenler sayesinde, gelecek nesiller umarım yüksek kaliteli eğitime erişebilecek ve daha hızlı bir şekilde öğrenebileceklerdir.