Изкуственият интелект (ИИ) прави революция в много сектори и индустрии, включително и в сферата на образованието. Потенциално ИИ може да отговори на значителни глобални предизвикателства и възможности в образованието, обхващащи аспекти като достъпност, качество, справедливост, персонализация и учене през целия живот. В тази статия се разглежда как ИИ може да окаже подкрепа на преподавателите, учащите и политиците при създаването на по-ефективни и всеобхватни среди за обучение. ИИ предизвиква революция в различни отрасли, като медицината и финансите. Не по-малко забележително обаче е и въздействието му върху образованието. Нека се запознаем с някои случаи, в които ИИ подобрява образователния пейзаж.
10 начина, по които ИИ може да помогне на учениците да учат
Персонализирано обучение
Една от теориите в педагогиката предполага, че хората имат различни стилове на учене, като например визуални, слухови или кинестетични ученици. Въпреки че тази теория се обсъжда, като цяло се признава, че хората учат по различен начин, като се различават по стиловете на работа и учене, темпото на учене и лекотата на усвояване на определени предмети или концепции. Като се има предвид това разбиране, персонализирането на учебния опит става от съществено значение. Въпреки това ръчното адаптиране на плановете на уроците за всеки ученик е непрактично поради ограниченото време. Именно тук се появява персонализираното обучение, задвижвано от изкуствен интелект.
Силата на изкуствения интелект се крие в способността му бързо да анализира огромни количества данни и да идентифицира закономерности, което го прави идеален инструмент за разработване на персонализирани учебни планове. Системите за обучение, базирани на ИИ, могат да предоставят на учителите подробна информация за стиловете на учене, способностите и напредъка на учениците, което им позволява да адаптират методите си на преподаване по подходящ начин. Например ИИ може да предложи по-напреднала работа за някои ученици и да предложи допълнително внимание на други.
Освен това ИИ може да повиши точността на прогнозиране на резултатите, като помага на учителите да гарантират, че планирането на уроците им отговаря на целите на обучението.
Ролята на ИИ в планирането, съставянето на графици и създаването на уникални учебни преживявания за учениците може да освободи времето на учителите, като им позволи да се съсредоточат върху задачи с висока стойност, като например индивидуална подкрепа на учениците. Няколко университета са изпробвали използването на чатботове за повтарящи се задачи, с които обикновено се занимават преподавателите, като осигуряват на студентите помощ 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата.
Адаптивно обучение
Адаптивното обучение използва ИИ, за да адаптира ресурсите и учебните дейности към уникалните нужди на всеки учащ, особено в онлайн обучението.
Този метод включва строг анализ на данните за постиженията на студента, което позволява на алгоритъма на ИИ да коригира темпото и трудността на учебния материал, оптимизирайки процеса на учене.
Адаптивното обучение не само подобрява процеса на учене, но и спестява време и ресурси, като премахва ненужното повторение и се фокусира върху областите, в които ученикът може да изпитва затруднения. Учителят може да предложи подкрепа, когато е необходимо, а ученикът да учи с удобно темпо.
Много компании възприемат адаптивното обучение, за да подобрят предоставянето на съдържание. Забележителен пример за това е Duolingo - приложение за изучаване на езици, което предлага персонализирани упражнения за изучаване на различни езици. Приложението използва изкуствен интелект, за да гарантира, че уроците са съобразени с темпото и нивото на представяне на всеки ученик.
Автоматизирано оценяване
Оценяването на задачи и изпити е сред най-трудоемките задачи в образованието. Инструментите с изкуствен интелект, използващи алгоритми за машинно обучение, могат да оценяват есета, тестове с въпроси с избор между няколко отговора и задачи по програмиране със забележителна точност и ефективност, като по този начин спестяват значително време на учителите.
Използването на компютри за оценяване гарантира последователност и намалява пристрастията, включително несъзнателните пристрастия, които учителите могат да имат, като същевременно предоставя персонализирана обратна връзка на учениците. Това насърчава учениците да поемат отговорност за обучението си и да се усъвършенстват в проблемните области.
Въпреки че автоматизираното оценяване има значителни предимства, от решаващо значение е да се обърне внимание на предубежденията, които могат да се запазят в изкуствения интелект поради основните данни, използвани за обучение на алгоритмите. Китай експериментира с платформи за автоматично оценяване с ИИ, като около 1 от 4 училища използват платформи за автоматично оценяване с машинно обучение.
Интелигентни системи за обучение
Интелигентните системи за преподаване (ИТС) са компютърни системи, работещи с алгоритми за машинно обучение, които предлагат персонализирани и адаптивни планове на уроците въз основа на индивидуалните нужди и темпо на учене на учениците. Подобно на други инструменти с изкуствен интелект, ИТС анализират данните на учениците, за да разберат моделите на учене, което им позволява да предоставят персонализирани предложения, обратна връзка и упражнения, съобразени с изискванията на всеки ученик.
ИТС са от полза както за учениците, така и за учителите, като позволяват на преподавателите да наблюдават напредъка на учениците и да променят подхода си към преподаването за ефективно провеждане на уроците. Учениците могат да учат със собствено темпо, като същевременно получават подкрепа, когато е необходимо, и се включват в по-напреднали концепции, когато са готови.
Проучване на Министерството на образованието на САЩ разкрива, че съществуващите ИТС могат да повишат грамотността на учениците, като подобрят уменията им за четене с разбиране и писане. Внедряването на тези системи в класните стаи представлява предизвикателство, а за оценяването на отговорите на учениците са предложени техники за обработка на естествен език.
Интелигентно създаване на съдържание
Създаването на планове на уроци представлява сериозно предизвикателство за учителите, тъй като всеки ученик има уникални изисквания за обучение. "Интелигентното създаване на съдържание" се отнася до използването на изкуствен интелект за автоматизиране и подобряване на генерирането на образователно съдържание. Платформите с ИИ анализират данните на учениците, за да създават персонализирани и ангажиращи образователни материали.
След това това персонализирано съдържание може да се използва за създаване на адаптирана среда, съобразена с различните резултати от обучението. Учениците могат да избират планове на уроци, които са съобразени с техните нужди. ИИ може да генерира интерактивни тестове, симулации и експерименти с помощта на чатботове, разширена реалност или виртуална реалност, обогатявайки учебния опит.
Coursera е ярък пример за успешно създаване на интелигентно съдържание, като използва ИИ за куриране на множество образователни и професионални курсове и предлага подходящи курсове въз основа на учебните резултати, темпото и индивидуалните нужди на учениците.
Анализ на обучението
Анализирането на големи количества данни за учениците може да бъде досадна задача, но автоматизираните анализи, задвижвани от ИИ, улесняват процеса. Учителите могат да използват данните, за да проследяват представянето и ангажираността на учениците, което дава възможност за навременни интервенции и допълнителна подкрепа при необходимост. Учениците също могат да използват анализите, за да следят собствения си напредък и да поискат помощ, когато е необходимо.
Например Мичиганският университет предлага табло за управление, наречено "Моят анализ на обучението", което позволява на учениците да визуализират и проследяват разпределението на оценките си, планирането на задачите и ресурсите.
Прилагането на анализ на обучението в образованието може да се сблъска с етични проблеми и проблеми, свързани с неприкосновеността на личния живот, както и с предизвикателства, свързани със събирането и анализа на данни. Решаването на тези проблеми с помощта на изкуствения интелект е от съществено значение за осигуряване на отговорно използване.
Виртуални асистенти
Виртуалните асистенти, управлявани от ИИ, могат да автоматизират административни задачи като планиране на уроци и изготвяне на графици, като освобождават ценно време на учителите, за да се съсредоточат върху основни задължения като изнасяне на лекции и общуване с учениците.
Виртуалните асистенти също така предоставят персонализирана обратна връзка на учениците, наблюдават техния напредък и предлагат допълнителни ресурси въз основа на индивидуалните им нужди. Взаимодействието с виртуални асистенти, задвижвани от изкуствен интелект, дори показва положителна корелация с академичните постижения на учениците.
Обработка на естествен език
Обработката на естествен език (NLP) е област на ИИ, насочена към създаване на компютърни системи, способни да разбират и тълкуват човешки езици. NLP има различни приложения, като например генериране на текст, чатботове и извличане на информация. Например ChatGPT, разработен от OpenAI, служи като езиков модел, използван от студентите за помощ за домашна работа, подготовка за изпити и учене като цяло. Учителите също могат да използват ChatGPT, за да подготвят планове на уроци и да проверяват задачите за граматика и информация.
Важно е да се гледа на НЛП и ИИ като на помощни технологии, а не като на абсолютни източници на знания, тъй като те могат да имат ограничения и потенциални пристрастия. От съществено значение е внимателно да се обмисли въздействието на технологиите върху образователния сектор.
Прогнозно моделиране
Прогнозното моделиране, задвижвано от ИИ, анализира големи обеми от данни, за да предвиди различни резултати, като например постиженията на учениците. Тази информация е ценна за учителите, родителите, институциите, правителствата и учениците, тъй като може значително да подобри учебния опит и да определи критерии. Прогнозното моделиране позволява на учителите да предлагат навременни насоки въз основа на прогнозираното представяне на учениците и резултатите от предишни тестове или изпити.
Анализът, основан на данни, помага за подобряване на индивидуалните резултати на учениците и осигурява допълнителна подкрепа, когато е необходимо, като обогатява учебния опит. Правителствата също могат да използват прогнозно моделиране за планиране на образователните цели.
Разширена и виртуална реалност
През последните години технологиите за разширена реалност (AR) и виртуална реалност (VR) набраха популярност. AR наслагва компютърно генерирано съдържание върху обекти от реалния свят, докато VR създава симулирана виртуална среда. Тези поглъщащи технологии имат огромен потенциал за образованието.
Учениците могат да взаимодействат с учебни материали с AR и VR, за да подобрят разбирането на сложни концепции и цялостното си преживяване при учене. VR може да симулира лаборатории за провеждане на химични експерименти или виртуални дисекции, докато AR позволява изучаване на звезди и галактики отблизо.
Технологиите AR и VR имат обещаващи приложения за подобряване на курсовете по STEM, медицински симулации, материали по изкуства и хуманитарни науки и техническо образование. Те вече се използват от различни институции, като например Държавния университет на Аризона (ASU), за да предлагат уникални учебни преживявания.
Заключение
Изкуственият интелект представлява обещаващ напредък за образователния сектор, който е от полза както за учителите, така и за учениците. Той обаче не може да замени човешкото взаимодействие и съпричастност, а справянето с предубежденията и опасенията за неприкосновеността на личните данни остава от решаващо значение. Отговорното интегриране на изкуствения интелект е от съществено значение за използване на неговия потенциал, като същевременно се разбират неговите ограничения. Бъдещето на образованието може да бъде революционизирано с непрекъснатото прилагане на ИИ , което ще оформи учебния опит на бъдещите поколения.
Comentarii