Artificiell intelligens (AI) inom utbildning har möjligheten att som bäst förbättra inlärningen och göra det möjligt för alla att lära sig mycket effektivare och fördjupa förståelsen. Anledningen är att när AI används kan den ge eleven all kunskap i världen, och kunskapen kan anpassas till individens behov. Mycket likt lärarna och handledarna, som fokuserar på att undervisa individuellt antingen i stödjande undervisning eller i klass.
Som sämst kan AI inom utbildning användas för att å ena sidan stärka vissa övertygelser och förvränga världsbilden, eller å andra sidan genom att göra färdigheter som kritiskt tänkande, strukturering, kategorisering, analys, dragande av slutsatser, kreativitet, inlärning, tålamod och kunskap föråldrade. Med den lata natur som de flesta av oss har är det viktigt att hålla motivationen för lärande uppe för att driva utvecklingen i en mindre skadlig riktning.
Hur använder eMathStudio AI?
Nyckeln till att behålla motivationen för inlärning är att ge eleven uppgifter av rätt utmaningsnivå. De får varken vara för lätta eller för svåra. För lätt gör det tråkigt och för svårt får eleven att ge upp. En passlig utmaning ger eleven tillfredsställelsen av att uppnå något.
Andra nyckelfaktorer är beröm, tävling och att se syftet och målet, alla med varierande betydelse för varje individ.
Inom matematiken blir något för svårt när grunderna inte har förståtts. Med andra ord saknas vissa pusselbitar. Det är också viktigt att förstå att det finns många möjliga sätt att lösa problem. Därför behövs en korrekt och absolut verifiering av vad som är sant och vad som inte är det, så att eleven kan dra de logiska slutsatser som krävs för en djup förståelse. En lärare eller en applikation som bara tillåter ett sätt att lösa en uppgift kommer att kväva elevens kreativitet och skapa misstro i hur eleven ser sina egna färdigheter.
Matematikkontrollanten som vi byggt fungerar inom området för automatisk resonemang, och utnyttjar både automatiserad bevisföring och automatiserad kontroll av bevis. Den är den enda i sitt slag i världen, baserad på årtionden av akademisk forskning vid universitet som Cambridge, Stanford, Åbo Akademi, Edinburgh och andra. Den kan verifiera korrektheten av varje steg i en elevs lösning och hitta de misstag eleven har gjort på vägen, vilket möjliggör flera sätt att nå en lösning. Om eleverna inte kan rätta till misstagen själva, pekar misstagen direkt på var eleven saknar förståelse. I kombination med den inbyggda AI motorn (likt ChatGPT) kan den sedan lära eleven grundläggande begrepp och vägleda vidare i inlärningen.
De färdighetskartor och anpassade inlärningsvägar som föreslås av den virtuella matematikläraren Gemma bygger på den ontologi vi har definierat för matematikens grundläggande färdigheter upp till avancerad gymnasienivå. Frågan vid varje punkt är: 'Med de färdigheter som eleven har för närvarande, vad kan förväntas att de ska lära sig härnäst? Eller tvärtom, eftersom eleven inte kunde lösa detta problem eller gjorde detta misstag, kan det innebära att vissa färdigheter saknas'.
En annan anledning till att elever ibland inte kan lösa matematikproblem är språkbarriären. Eleven måste förstå frågan och ofta även ordets exakta definition för att kunna lösa problemet.
När ett fel har hittats av matematikkontrollanten eller då eleven begär hjälp, förklarar Gemma, den virtuella handledaren, problemet för eleven med hjälp av GPT-4 för att leverera förklaringen samt bakgrundsinformation om vad eleven kan förväntas förstå baserat på deras kompetensprofil och kategoriseringen av felet som gjorts eller de färdigheter som krävs för att lösa uppgiften.
Inlärningen börjar från den stund vi föds och börjar koppla vägar i vårt nervsystem som får den högra armen att höjas och tårna på vänster fot att sprida sig, till den stund vi sitter i skolan och betygssätts på våra prov. I en klassrumssituation ger läraren naturligt feedback (förstärkningsinlärning), eller en elev kan korrigera sina uppgifter själv genom att se de rätta svaren, eller programvara kan leverera automatiserad bedömning. Resultatet är mycket enkelt: eleven har lärt sig färdigheten eller eleven har inte lärt sig färdigheten.
Detta gäller för allt lärande, men matematik är speciellt - matematik bygger inte på heuristik utan på deterministiska matematiska modeller. Därför räcker inte ChatGPT eller någon LLM ensam. Du behöver en lösning som inte gör misstag och pedagogiskt vägleder dina elever framåt. Som lärare kan detta låta dig se var varje elev är när som helst. Som handledare kan du ge individuell vägledning, hjälpa eleven och verifiera i realtid att de har förstått. Som elev får du självförtroende och lär dig i realtid.
-- Ida Rönnlund, VD, eMathStudio, ida@emathstudio.com
Redo att ta steget? Skapa ett gratis konto på https://emathstudio.com/demo eller beställ ett demo via botten nedan 👇