Даниел Томпсън обикаляше своите шестокласници в академията Рон Кларк в Атланта в една скорошна пролетна сутрин, като проверяваше на място работата им и ги водеше към дискусии относно уроците за времето и водата за деня. Той имаше помощник: AI, активиран с глас, който извикваше приложения и образователни видеоклипове на интелигентни табла с голям екран.
Когато ученик попита: „Има ли животни, които не се нуждаят от вода?“ Томпсън постави въпроса на AI. В рамките на секунди пред класа се появи илюстрирана анотация за кенгуру плъхове.
Гласово активираният асистент на Thompson, Origin, е плод на въображението на компютърния учен Satya Nitta, който основава компания, наречена Merlyn Mind, след много години в IBM, където се е опитвал и не е успял да създаде AI инструмент, който може да обучава студенти директно. Основата на този по-ранен, злополучен проект беше IBM Watson, изкуственият интелект, който разби няколко шампиона на Jeopardy .
Въпреки успеха на Уотсън в игралното шоу, той не беше много добър в обучението на студенти. След пет години и 100 милиона долара в усилията, екипът на IBM призна поражението си през 2017 г. „Разбрахме, че технологията не е там“, казва Нита. „И все още не е там.“
След пускането през ноември 2022 г. на OpenAI’s ChatGPT, разширяващ се състав от обучители и помощници с изкуствен интелект навлиза в учебния пейзаж. Повечето от тези инструменти са чатботове, които използват големи езикови модели, обучени върху множество данни, за да разберат запитванията на учениците и да отговарят разговорно с набор от гъвкава и целенасочена помощ при обучението. Тези ботове могат да генерират тестове, да обобщават ключови точки в сложно четиво, да предлагат стъпка по стъпка графики на алгебрични уравнения и да предоставят обратна връзка за първата чернова на есе, наред с други задачи.
Някои инструменти са специфични за даден предмет, като Writable и Photomath, докато други предлагат по-универсално обучение, като Socratic (създадено от Google) и Khanmigo, AI инструмент за сътрудничество, създаден от OpenAI и Khan Academy, нестопанска организация, предоставяща онлайн уроци обхващащ набор от академични предмети.
Тъй като все повече инструменти се разпространяват и техните възможности продължават да се подобряват, относително малко наблюдатели вярват, че образованието може да остане без ИИ. В същото време дори най-убедените технооптимисти се колебаят да кажат, че преподаването е най-добре оставено на ботовете. Дебатът е за най-добрия микс.
Скептицизмът относно изкуствения интелект често се съсредоточава върху студентите, които използват технологията, за да ‘слакват’, и върху склонността на изкуствения интелект да халюцинира или да измисля неща в желанието си да отговори на всяко запитване. Последното безпокойство може да бъде смекчено (макар и да не бъде премахнато) чрез мерки като програмиране на ботове, които да базират отговорите на проверени учебни материали. По-малко внимание обаче се обръща на още по-трудното предизвикателство за ИИ в сърцето на ефективното преподаване: ангажиране и мотивиране на ученици.
Нита казва, че има нещо „дълбоко дълбоко“ в човешката комуникация, което позволява на учителите от плът и кръв бързо да забелязват и адресират неща като объркване и маркиране на интерес в реално време.
Той се присъединява към други експерти в областта на технологиите и образованието, които вярват, че най-доброто използване на AI е да увеличи и разшири обхвата на учителите, визия, която приема различни форми. Целта на Origin, например, е да улесни учителите да се ангажират с учениците, като същевременно навигират в приложения и други цифрови учебни материали. Вместо да стоят до компютъра си, учителите могат да се движат из класа и да взаимодействат с учениците, дори с тези, които се надяват да изчезнат отзад.
Други в сферата на образованието се опитват да постигнат тази визия, като използват AI, за да помогнат на обучаващите да имат по-продуктивни взаимодействия с учениците или чрез умножаване на броя на учениците, с които инструкторът може да се ангажира. В крайна сметка, тези експерти предвиждат партньорство, в което AI е призован не да бъде учител, а да зарежда силата на хората, които вече вършат работата.
Коригиране на AI Engagement
Origin беше ‘пилотиран’ (изпробван) от хиляди учители в цялата страна през изминалата учебна година, включително Томпсън и трима други учители в Академията Рон Кларк. Частното училище в Южна Атланта, където обучението е силно субсидирано за мнозинството студенти с ниски доходи, се намира в тухлен склад, реновиран да изглежда като нисък Хогуортс, пълен със сложна часовникова кула и крилат дракон, кацнал над главния вход.
Докато Томпсън се движеше сред учениците си, той държеше тънко дистанционно управление с активиран с бутон микрофон, който използва, за да управлява софтуера за изкуствен интелект. Първоначално Томпсън каза на AI да стартира триминутен таймер, който се появи на смартборда. След това започна да задава въпроси за бърз преглед от предишен урок, като например „Какво причинява вятър?“ Когато учениците не можеха да си спомнят подробностите, Томпсън помоли AI да покаже илюстрация на въздушния поток, причинен от неравномерното нагряване на земната повърхност.
В един момент той се качи на студентска работна маса, докато обсъждаше стратосферата, твърдейки (неточно), че това е атмосферният слой, където се случва най-много времето, само за да види дали някой студент е разбрал грешката му (няколко студенти му напомниха, че времето се случва в тропосфера). След това той предизвика нов таймер и започна урок за водата, като помоли AI асистента да намери кратък образователен филм за сладководни и соленоводни екосистеми. Докато Томпсън се движеше през класа, той от време на време спираше видеоклипа и разпитваше учениците за новото съдържание.
Проучвания върху ангажираността на учениците, включително прегледи на изследвания, публикувани през 2018 г. в списанието Social Behavior and Personality и през 2020 г. от Australian Journal of Teacher Education , показаха значението му за академичния успех. Въпреки че AI има много силни страни, Нита казва, че „не е много добър в мотивирането ви да продължите да правите нещо, което не ви интересува много“.
„Слонът в стаята с всички тези чатботове е колко дълго някой ще се ангажира с тях?“ той казва. Той твърди, че в изпитанията за Watson учениците са пренебрегнали опитите му да се ангажира с тях.
По време на лекция на TED през пролетта на 2023 г., малко след стартирането на Khanmigo, основателят и главен изпълнителен директор на Khan Academy Сал Хан посочи, че обучението е осигурило някои от най-големите сътресения за представянето на учениците сред изследваните образователни интервенции . Но няма достатъчно налични преподаватели, нито достатъчно пари, за да се плаща за тях, особено в резултат на загубата на учене, причинена от пандемията .
Главният директор по обучението на Khan Academy Кристен ДиКербо беше вицепрезидент на учебните изследвания и дизайна на образователния издател Pearson през 2016 г., когато си партнира с IBM по Watson, която тя описва като „различна технология“, която беше много разчитаща на скриптови отговори, за разлика от непланираните взаимодействия, които учениците могат да имат с генеративния AI.
Khanmigo не отговаря директно на въпроси на учениците, а започва със собствени въпроси, като например да пита дали ученикът има някакви идеи как да намери отговор. След това ги насочва към решение, стъпка по стъпка, с намеци и насърчение.
Независимо от широкообхватната визия на Хан за „невероятни“ лични учители за всеки ученик на планетата, DiCerbo възлага на Канмиго по-ограничена преподавателска роля. Когато учениците работят самостоятелно върху умение или концепция, но са увиснали или са хванати в когнитивен коловоз, тя казва: „ние искаме да помогнем на учениците да се отърват от задръстването“.
Около 100 000 ученици и учители пилотираха Khanmigo през изминалата академична година в училища в цялата страна, като помагаха да се маркират всички халюцинации, които ботът има и предоставяха тонове разговори между ученици и ботове, които DiCerbo и нейният екип да анализират.
„Ние търсим неща като обобщаване, предоставяне на съвети и насърчаване“, обяснява тя.
Все още не е известна степента, до която Khanmigo е запълнил празнината в ангажираността на AI. Khan Academy планира да публикува някои обобщени данни за взаимодействията студент-бот по-късно това лято, според DiCerbo. Плановете за изследователи на трети страни да оценят въздействието на преподавателя върху ученето ще отнемат повече време.
AI обратната връзка работи и в двете посоки
От 2021 г. организацията с нестопанска цел Saga Education също експериментира с обратна връзка с изкуствен интелект, за да помогне на преподавателите да ангажират и мотивират учениците по-добре. Работейки с изследователи от Университета на Мемфис и Университета на Колорадо, пилотният екип на Saga през 2023 г. въведе преписи от техните сесии за уроци по математика в модел на AI, обучен да разпознава кога преподавателят подканя учениците да обяснят разсъжденията си, да прецизират отговорите си или инициират по-задълбочена дискусия. AI анализира колко често всеки преподавател предприема тези стъпки.
Проследявайки около 2300 сесии за обучение в продължение на няколко седмици, те откриха, че преподаватели, чиито треньори са използвали обратната връзка с ИИ, са обогатили сесиите си със значително повече от тези подкани, за да насърчат ангажираността на учениците.
Въпреки че Saga обмисля възможността изкуственият интелект да доставя обратна връзка директно на преподавателите, тя го прави предпазливо, защото според Брент Милн, вицепрезидент по продуктови изследвания и разработки в Saga Education, „да имаме човешки треньор в цикъла е наистина ценно за нас .”
Експертите очакват, че ролята на ИИ в образованието ще нараства и взаимодействията му ще продължат да изглеждат все по-човешки. По-рано тази година OpenAI и стартиращият Hume AI пуснаха отделно „емоционално интелигентен“ AI, който анализира тона на гласа и изражението на лицето, за да определи настроението на потребителя и да отговори с калибрирана „емпатия“. Независимо от това, дори емоционално интелигентният изкуствен интелект вероятно ще се провали по отношение на ангажираността на студентите, според професора по компютърни науки от Браунския университет Майкъл Литман, който е и директор на отдела за информация и интелигентни системи на Националната научна фондация.
Без значение колко човешки е разговорът, казва той, учениците разбират на фундаментално ниво, че AI всъщност не се интересува от тях, какво имат да кажат в писмената си работа или дали преминават или не преминават предмети. На свой ред учениците никога няма да се интересуват от бота и какво мисли той. Проучване през юни в списанието Learning and Instruction установи, че изкуственият интелект вече може да осигури прилична обратна връзка за ученически есета. Това, което не е ясно, е дали студентите-писатели ще положат грижи и усилия, вместо да прехвърлят задачата на бот, ако AI стане основната аудитория за тяхната работа.
„Има невероятна стойност в компонента на ученето за човешките взаимоотношения“, казва Литман, „и когато просто извадите хората от уравнението, нещо се губи.“
Тази история за преподавателите по изкуствен интелект е създадена от The Hechinger Report, независима новинарска организация с нестопанска цел, фокусирана върху неравенството и иновациите в образованието.
