Θα μπορούσε μια εκπαιδευτική μηχανή να διευκολύνει τη μάθηση;

Τι θα συμβεί εάν μια σύντηξη της επιστήμης των υπολογιστών και της ψυχολογίας θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταλάβουμε περισσότερα για το πώς μαθαίνουμε? Θα ήταν δυνατόν να δημιουργηθεί μια μηχανή ικανή να σχεδιάσει ιδανικά μαθήματα για κάθε μαθητή? Φαίνεται ότι ο στόχος αυτός αρχίζει να γίνεται πραγματικότητα χάρη στο σχεδιασμό μιας μηχανής διδασκαλίας.

Οι περισσότεροι από εμάς είχαν εμπειρίες στις οποίες αγωνίσαμε να μάθουμε κάτι καινούργιο, αλλά έχουμε επίσης βιώσει στιγμές στις οποίες έχουμε μάθει κάτι σχεδόν αβίαστα. Η μάθηση του ανθρώπου είναι μια σύνθετη διαδικασία.

Αν μια μηχανή μπορούσε να μας βοηθήσει να μάθουμε χωρίς προσπάθεια, αλλά και να προσαρμόσουμε αυτή τη διαδικασία στα χαρακτηριστικά μας, ίσως θα είμαστε πολύ πιο αποδοτικοί και παραγωγικοί. Χάρη σε μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου του Wisconsin-Madison, αυτό το όνειρο πλησιάζει.

Διάφοροι καθηγητές από τα τμήματα της πληροφορικής και της εκπαιδευτικής ψυχολογίας συνεργάζονται με τον επιστήμονα υπολογιστών Xiaojin Zhu στο έργο του "η μηχανή διδασκαλίας". Ο στόχος είναι να ανοίξουν νέες διαδρομές στον τομέα της μάθησης. 

"Η ελπίδα μου είναι ότι η εκπαιδευτική μηχανή έχει αντίκτυπο στον εκπαιδευτικό κόσμο", λέει ο Ζου. "Θα μας δώσει εξατομικευμένα βέλτιστα μαθήματα για πραγματικούς φοιτητές ανθρώπων".

Εκμάθηση μηχανών

Η μηχανική μάθηση είναι ένας καθιερωμένος υποτομέας της επιστήμης των υπολογιστών στον οποίο οι ειδικοί να αναπτύξουν μαθηματικά εργαλεία για να βοηθήσουν τις ομάδες να μάθουν από τα δεδομένα και να εντοπίσουν τα πρότυπα. Ο μαθητής του μηχανήματος (η ομάδα) είναι σαν μαθητής.

Ο στόχος της μηχανής διδασκαλίας είναι η ανάπτυξη μοντέλων που θα είναι χρήσιμα στο μέλλον όταν προσπαθούν να αντιμετωπίσουν μεγάλα σύνολα δεδομένων, συχνά δύσκολα να διαχειριστούν.

Η εκπαιδευτική μηχανή χρησιμοποιεί εξελιγμένα μαθηματικά για να επιτρέψει στους ερευνητές να μοντελοποιούν πραγματικούς φοιτητές και να δημιουργούν τα καλύτερα δυνατά μαθήματα για να τα διδάξουν.. Για παράδειγμα, το μηχάνημα θα μπορούσε να αναγνωρίσει τον μικρότερο αριθμό ασκήσεων που είναι απαραίτητες για ένα συγκεκριμένο μαθητή να κατανοήσει μια έννοια.

Ενώ αυτό το έργο βρίσκεται ακόμη σε αρχικά στάδια, έχει τεράστιες δυνατότητες να επηρεάσει την εκπαίδευση. Οι εφαρμογές αυτής της μηχανής θα μπορούσαν να κυμαίνονται από την εξατομίκευση των διαδικασιών διδασκαλίας ή αξιολόγησης, με τη βοήθεια μαθητών με προβλήματα και μαθησιακές δυσκολίες. 

Η εκπαιδευτική μηχανή: ένωση τεχνολογίας της πληροφορίας και ψυχολογίας

Ο Timothy T. Rogers, καθηγητής της γνωστικής ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Wisconsin-Madison και ένας από τους συνεργάτες του Zhu, εξηγεί πώς η επιστήμη των υπολογιστών και η ψυχολογία συναντώνται στο έργο της μηχανής διδασκαλίας.

Ο Ρότζερ το λέει αυτό για την προσέγγιση της διδασκαλίας αυτής της μηχανής να είναι βιώσιμη, απαιτείται καλό μοντέλο συμπεριφοράς των μαθητών. δηλαδή, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πώς αυτό αλλάζει λόγω της επίδρασης διαφορετικών τύπων μάθησης ή πρακτικών εμπειριών. Επιπλέον, το μοντέλο πρέπει να είναι υπολογιστικό και πρέπει να είναι σε θέση να κάνει ποσοτικές προβλέψεις για τη συμπεριφορά των μαθητών. 

"Τελικά, ελπίζουμε ότι το έργο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τους εκπαιδευτικούς να αναπτύξουν σχέδια και προγράμματα σπουδών που προωθούν τη μάθηση σε μια ευρεία ποικιλία τομέων "εξηγεί ο Rogers, αναφέροντας τα μαθηματικά, την επιστήμη και την ανάγνωση ως παραδείγματα τομέων εφαρμογής. 

Από την άλλη πλευρά, επίσης επιμένει στη σημασία της προσπάθειας να χρησιμοποιηθούν γνωστικά μοντέλα μάθησης που μπορεί να επηρεάζουν τα προβλήματα του πραγματικού κόσμου. Και επίσης αναγκάζουν τους ερευνητές να κάνουν νέες και σημαντικές προόδους στην κατανόηση των διαδικασιών μάθησης εν γένει. 

Ωστόσο, ο Zhu λέει ότι, αν και αυτή η ιδέα είναι εννοιολογικά απλή, είναι πολύ δύσκολο να εφαρμοστεί στον πραγματικό κόσμο, αφού είναι ένα πολύ σημαντικό θέμα..

Η σχέση μεταξύ της πληροφορικής και της ψυχολογίας

Τόσο η ψυχολογία όσο και η επιστήμη των υπολογιστών είναι επιστημονικές επιστήμες που επικεντρώνονται προσδιορίζουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της επεξεργασίας πληροφοριών, ένα στον άνθρωπο και ένα άλλο στην κατασκευή ενός εργαλείου ικανό να εξομοιώνει τη λειτουργία του εγκεφάλου: τον υπολογιστή.

Από την άλλη πλευρά, η ψυχολογία διακρίνεται από την ύπαρξη πολλών πεδίων ή προσεγγίσεων μελέτης γνωστική ψυχολογία που είναι πλησιέστερα στον υπολογισμό. Αυτή είναι η προσέγγιση που εστιάζει στη γνώση ποιες είναι οι διαδικασίες από τις οποίες αποκτούμε γνώση για τον κόσμο, συνειδητοποιούμε το περιβάλλον και τα αποτελέσματα που έχουμε.

Επιπλέον, από τη γνωστική ψυχολογία το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στην κατανόηση της λειτουργίας και της φύσης των έξυπνων συστημάτων, είτε ανθρώπινων είτε τεχνητών. Για το λόγο αυτό, το αναλογία μεταξύ του νου και του υπολογιστή. Ωστόσο, η ομοιότητα μεταξύ των δύο είναι προφανής. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές για το θέμα και ειδικά αυτοί που επικεντρώνονται στην τεχνητή νοημοσύνη προσπαθούν να μεταφέρουν ιδέες, πεποιθήσεις και υποθέσεις για το πώς λειτουργεί το μυαλό στον υπολογιστή. Ομοίως, οι ψυχολόγοι σε αυτόν τον τομέα χρησιμοποιούν το μοντέλο υπολογιστή για να εκτελέσουν τις υποθέσεις τους και τις θεωρητικές ερμηνείες.

Όπως βλέπουμε, η επιστήμη των υπολογιστών και η ψυχολογία είναι στενά συνδεδεμένες με στόχο να γνωρίσουμε πιο βαθιά τις ενδείξεις και τις λειτουργίες του ανθρώπινου νου. Μια σχέση που αναμφίβολα θα πρέπει να μιλήσει και που μπορεί να συμβάλει πολύ στην τεχνολογική και προσωπική και κοινωνική πρόοδο.

3 τύποι στρατηγικών μάθησης Ο κύριος στόχος των στρατηγικών μάθησης είναι να καταστήσουν τους μαθητές πιο αποτελεσματικούς μαθητές. Διαβάστε περισσότερα "