Tipik bir üniversite fizik dersini düşünün: tempolu not alma, ev ödevi mücadeleleri, zorlu sınavlara çalışmak. Şimdi her an sorulara cevap veren, hiç yorulmayan ve asla yargılamayan bir öğretmene erişiminizi hayal edin. Daha fazlasını öğrenebilir misin? Belki iki kat daha fazla?
Bu, geçen sonbaharda özel olarak tasarlanmış bir yapay zeka sohbet robotu ile çalışan büyük ve popüler bir fizik dersindeki öğrencilerin öğrenme sonuçlarını inceleyen bir Bilim çalışmasından elde edilen beklenmedik sonuçtur. Öğrencilerin grup olarak bir insan eğitmenden eğitim aldığı daha tipik bir “aktif öğrenme” sınıf ortamıyla karşılaştırıldığında, yapay zeka destekli versiyonun şaşırtıcı derecede daha etkili olduğu ortaya çıktı.
Çalışma, geçen sonbaharda Kestin'in yaşam bilimleri bölümleri için fizik olan Fizik Bilimleri 2 dersine kayıtlı 194 öğrencinin öğrenme sonuçlarını analiz eden öğretim görevlisi Gregory Kestin ve kıdemli öğretim görevlisi Kelly Miller tarafından yönetildi. Nihai sonuçlar yayınlanmayı beklemektedir. Çalışmadan önce ekip, yapay zeka eğitmeninin deneyimli bir eğitmen gibi davranabilmesi için her derste takip edeceği talimatları hazırlamak amacıyla öğretim ve içerik uzmanlığından yararlandı.
Aynı zamanda fen eğitimi direktör yardımcısı olarak da görev yapan Kestin, “Yapay zeka eğitmenimizin yüz yüze eğitmenler kadar etkili olup olamayacağı konusunda son derece merakla çalışmaya başladık” dedi. “Ve kesinlikle öğrencilerin yapay zeka destekli dersi daha ilgi çekici bulmasını beklemiyordum.”
Ancak olan tam olarak buydu: Yapay Zeka eğitmeni yalnızca öğrencilerin daha fazla materyal öğrenmesine yardımcı olmakla kalmadı, aynı zamanda öğrenciler de yapay zeka ile çalışırken öğrenme konusunda önemli ölçüde daha fazla ilgi ve motivasyona sahip olduklarını bildirdiler.
Aktif dersle eğitim gören öğrenciler ile yapay zeka öğretmeniyle eğitim gören öğrenciler arasındaki ortalama son test performansının karşılaştırılması. Noktalı çizgi, öğrencilerin dersten önceki ortalama temel bilgilerini (yani her iki grubun ön test puanlarını) temsil eder.
Kaynak: “Yapay Zeka Özel Dersleri Aktif Öğrenmeyi Geride Bırakıyor” Gregory Kestin, Kelly Miller, Anna Klales, Timothy Milbourne, Gregorio Ponti
Miller, PS2'nin halihazırda “çok ama çok iyi öğretildiğini” düşünerek “Şok edici ve son derece heyecan vericiydi” dedi.
“Bunu uzun zamandır yapıyorlar ve bu spesifik araştırmaya dayalı pedagojinin birçok tekrarı oldu. Bu çok sıkı bir operasyon” diye ekledi Miller.
Araştırmacılar makalelerinde, deneyin, öğrencilerin zorlu materyallere ilk önemli girişi olarak yapay zeka derslerini kullanmanın avantajını gösterdiğini yazdı. Yapay zeka, öğrencilere sınıf dışında etkili bir şekilde giriş materyali öğretmek için kullanılabilirse, bu, “değerli ders zamanının” “ileri düzey problem çözme, proje tabanlı öğrenme ve grup çalışması gibi” üst düzey becerilerin geliştirilmesine harcanmasına olanak tanıyacaktır. diye devam ettiler.
Yapay zekanın eğitimde devrim yaratma potansiyelinden heyecan duysalar da Kestin ve Miller potansiyel suiistimallerin farkındalar.
Kestin, “Yapay zeka öğrenmeyi hızlandırma potansiyeline sahip olsa da, eğer dikkatli olmazsak öğrenmeyi de baltalayabilir” dedi. “Yapay zeka eğitmenleri öğrenciler adına 'düşünmemeli', bunun yerine onların eleştirel düşünme becerilerini geliştirmelerine yardımcı olmalı. Yapay zeka eğitmenleri yüz yüze eğitimin yerini almamalı, ancak tüm öğrencilerin buna daha iyi hazırlanmasına ve muhtemelen her zamankinden daha ilgi çekici bir şekilde yardımcı olmalıdır.”
Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanan çalışma 2023 sonbaharında gerçekleşti. Her biri ardışık haftalarda iki ders alan iki grubun yer aldığı çalışmaya yaklaşık 200 öğrenci kaydolmayı kabul etti. İlk hafta, Grup 1 eğitmen rehberliğinde aktif öğrenme sınıf dersine katılırken, Grup 2 evde paralel, araştırmaya dayalı bir tasarım izleyen yapay zeka destekli bir derse katıldı; Ertesi hafta koşullar tersine döndü.
Ön çalışma analizine göre, yapay zekanın eğitim aldığı gruptaki öğrencilerin öğrenme kazanımları, sınıf içi gruptaki öğrencilerinkinin yaklaşık iki katıydı. Araştırmacılar, öğrencilerin yapay zeka eğitmeniyle kişiselleştirilmiş geri bildirim alma ve kendi temposunu belirleme becerisinin, sınıf içi öğrenmeye kıyasla avantaj olduğuna inanıyor.
Miller, çeşitli sınıf içi ortamlarda, “Materyal konusunda çok güçlü bir geçmişe sahip olan öğrenciler daha az meşgul olabilir ve bazen sıkılabilirler” dedi. “Ve arka planı olmayan öğrenciler bazen ayak uydurmakta zorluk çekiyorlar. Yani gerçek şu ki bu [AI tutor] Bu farkı destekleyebilmek muhtemelen en büyük şeydir.” Araştırmacılar, bunun özellikle öğrencilere daha önce yalnızca bazı öğrencilerin gördüğü konulardaki kavram ve problemlerle ilk kez tanıştırıldığında değerli olduğunu söyledi.
Miller, derslerin doğru ve iyi yapılandırılmış olmasını sağlamak için yapay zeka eğitmeninin araştırmaya dayalı hızlı mühendislik ve “yapı iskelesi” ile özelleştirildiğini vurguladı.
Kestin, geçen yaz, ChatGPT'nin dünya çapındaki ilk çıkışından kısa bir süre sonra, PS2 eğitmenine ev sahipliği yapan web sitesini oluşturmaya başladı. Çerçeve, GPT uygulama programlama arayüzü üzerine kuruludur ve yapay zeka eğitmeninin kişiliği ve geri bildirim kalitesi de dahil olmak üzere konuşmaların önceden inceleneceği şekilde yapılandırılmıştır. Bu nedenle, ChatGPT davranışını varsayılan olarak ayarlamak yerine, özel öğretmen kullanıcılara, geliştirilmiş ve çerçeveye yerleştirilmiş, zengin içerikli istemlerin yönlendirdiği bilgileri sağlar.
Öğrencilerin deney sırasında kullandığı özelleştirilmiş yapay zeka öğretmen sistemi.
Kestin, çerçeve oluşturulduktan sonra onu diğer kurslar ve konular için özelleştirmeye başlamanın kolay olduğunu, bu nedenle birçok meslektaşın bunu zaten denediğini söyledi.
Matematik eğitmeni Eva Politou, bu sonbaharda dersin genellikle lisans düzeyinde ders asistanları tarafından öğretilen atölye bölümünde Kestin'in Yapay Zeka eğitmeninin bir versiyonunu Matematik 21a'ya (Çok Değişkenli Hesaplama) tanıtacak. Öğrenciler her hafta belirli bir konu hakkında sorular üretebilecek ve AI eğitmeninin rehberliğinde yanıt arayabilecekler.
Politou, “Yapay zeka eğitmeninin temel amacı araştırmaya dayalı bir çalışma yöntemini teşvik etmektir” diye açıkladı. “Öğrencilerin soru üretme pratiği yapmalarını, gerçek hayat senaryolarına eleştirel yaklaşmalarını ve kendi anlama ve öğrenmelerinin aktif temsilcileri olmalarını istiyoruz.”
Kestin ve Miller'ın sonuçlarından ilham alan Derek Bok Öğretme ve Öğrenme Merkezi, bu sonbaharda bir dizi büyük giriş kursunda benzer yapay zeka sohbet robotlarının pilot uygulamasını yapmak için Bilim Üniversitesi Bilgi Teknolojisi ile işbirliği yapıyor. Ayrıca herhangi bir eğitmenin, eğitmen botlarını derslerine entegre etmesini sağlayacak kaynaklar da geliştiriyorlar.
Çalışmanın ortak yazarları Anna Klales, Timothy Milbourne (PS2 ortak eğitmeni) ve Gregorio Ponti olup hepsi de Fizik Bölümü'nde ders vermektedir.
Bu, geçen sonbaharda özel olarak tasarlanmış bir yapay zeka sohbet robotu ile çalışan büyük ve popüler bir fizik dersindeki öğrencilerin öğrenme sonuçlarını inceleyen bir Bilim çalışmasından elde edilen beklenmedik sonuçtur. Öğrencilerin grup olarak bir insan eğitmenden eğitim aldığı daha tipik bir “aktif öğrenme” sınıf ortamıyla karşılaştırıldığında, yapay zeka destekli versiyonun şaşırtıcı derecede daha etkili olduğu ortaya çıktı.
Çalışma, geçen sonbaharda Kestin'in yaşam bilimleri bölümleri için fizik olan Fizik Bilimleri 2 dersine kayıtlı 194 öğrencinin öğrenme sonuçlarını analiz eden öğretim görevlisi Gregory Kestin ve kıdemli öğretim görevlisi Kelly Miller tarafından yönetildi. Nihai sonuçlar yayınlanmayı beklemektedir. Çalışmadan önce ekip, yapay zeka eğitmeninin deneyimli bir eğitmen gibi davranabilmesi için her derste takip edeceği talimatları hazırlamak amacıyla öğretim ve içerik uzmanlığından yararlandı.
Aynı zamanda fen eğitimi direktör yardımcısı olarak da görev yapan Kestin, “Yapay zeka eğitmenimizin yüz yüze eğitmenler kadar etkili olup olamayacağı konusunda son derece merakla çalışmaya başladık” dedi. “Ve kesinlikle öğrencilerin yapay zeka destekli dersi daha ilgi çekici bulmasını beklemiyordum.”
Ancak olan tam olarak buydu: Yapay Zeka eğitmeni yalnızca öğrencilerin daha fazla materyal öğrenmesine yardımcı olmakla kalmadı, aynı zamanda öğrenciler de yapay zeka ile çalışırken öğrenme konusunda önemli ölçüde daha fazla ilgi ve motivasyona sahip olduklarını bildirdiler.
Aktif dersle eğitim gören öğrenciler ile yapay zeka öğretmeniyle eğitim gören öğrenciler arasındaki ortalama son test performansının karşılaştırılması. Noktalı çizgi, öğrencilerin dersten önceki ortalama temel bilgilerini (yani her iki grubun ön test puanlarını) temsil eder.
Kaynak: “Yapay Zeka Özel Dersleri Aktif Öğrenmeyi Geride Bırakıyor” Gregory Kestin, Kelly Miller, Anna Klales, Timothy Milbourne, Gregorio Ponti
Miller, PS2'nin halihazırda “çok ama çok iyi öğretildiğini” düşünerek “Şok edici ve son derece heyecan vericiydi” dedi.
“Bunu uzun zamandır yapıyorlar ve bu spesifik araştırmaya dayalı pedagojinin birçok tekrarı oldu. Bu çok sıkı bir operasyon” diye ekledi Miller.
Araştırmacılar makalelerinde, deneyin, öğrencilerin zorlu materyallere ilk önemli girişi olarak yapay zeka derslerini kullanmanın avantajını gösterdiğini yazdı. Yapay zeka, öğrencilere sınıf dışında etkili bir şekilde giriş materyali öğretmek için kullanılabilirse, bu, “değerli ders zamanının” “ileri düzey problem çözme, proje tabanlı öğrenme ve grup çalışması gibi” üst düzey becerilerin geliştirilmesine harcanmasına olanak tanıyacaktır. diye devam ettiler.
Yapay zekanın eğitimde devrim yaratma potansiyelinden heyecan duysalar da Kestin ve Miller potansiyel suiistimallerin farkındalar.
Kestin, “Yapay zeka öğrenmeyi hızlandırma potansiyeline sahip olsa da, eğer dikkatli olmazsak öğrenmeyi de baltalayabilir” dedi. “Yapay zeka eğitmenleri öğrenciler adına 'düşünmemeli', bunun yerine onların eleştirel düşünme becerilerini geliştirmelerine yardımcı olmalı. Yapay zeka eğitmenleri yüz yüze eğitimin yerini almamalı, ancak tüm öğrencilerin buna daha iyi hazırlanmasına ve muhtemelen her zamankinden daha ilgi çekici bir şekilde yardımcı olmalıdır.”
Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanan çalışma 2023 sonbaharında gerçekleşti. Her biri ardışık haftalarda iki ders alan iki grubun yer aldığı çalışmaya yaklaşık 200 öğrenci kaydolmayı kabul etti. İlk hafta, Grup 1 eğitmen rehberliğinde aktif öğrenme sınıf dersine katılırken, Grup 2 evde paralel, araştırmaya dayalı bir tasarım izleyen yapay zeka destekli bir derse katıldı; Ertesi hafta koşullar tersine döndü.
Araştırmanın yazarları, içerik uzmanlığını ölçmek için ön testler ve son testler kullanarak her ders türünden elde edilen öğrenme kazanımlarını karşılaştırdı. Ayrıca öğrencilere her bir eğitim türüne ne kadar ilgi duyduklarını, her türden ne kadar keyif aldıklarını, ne kadar motive olduklarını ve “gelişme zihniyetlerini” nasıl değerlendireceklerini sordular.
Ön çalışma analizine göre, yapay zekanın eğitim aldığı gruptaki öğrencilerin öğrenme kazanımları, sınıf içi gruptaki öğrencilerinkinin yaklaşık iki katıydı. Araştırmacılar, öğrencilerin yapay zeka eğitmeniyle kişiselleştirilmiş geri bildirim alma ve kendi temposunu belirleme becerisinin, sınıf içi öğrenmeye kıyasla avantaj olduğuna inanıyor.
Miller, çeşitli sınıf içi ortamlarda, “Materyal konusunda çok güçlü bir geçmişe sahip olan öğrenciler daha az meşgul olabilir ve bazen sıkılabilirler” dedi. “Ve arka planı olmayan öğrenciler bazen ayak uydurmakta zorluk çekiyorlar. Yani gerçek şu ki bu [AI tutor] Bu farkı destekleyebilmek muhtemelen en büyük şeydir.” Araştırmacılar, bunun özellikle öğrencilere daha önce yalnızca bazı öğrencilerin gördüğü konulardaki kavram ve problemlerle ilk kez tanıştırıldığında değerli olduğunu söyledi.
Miller, derslerin doğru ve iyi yapılandırılmış olmasını sağlamak için yapay zeka eğitmeninin araştırmaya dayalı hızlı mühendislik ve “yapı iskelesi” ile özelleştirildiğini vurguladı.
Kestin, geçen yaz, ChatGPT'nin dünya çapındaki ilk çıkışından kısa bir süre sonra, PS2 eğitmenine ev sahipliği yapan web sitesini oluşturmaya başladı. Çerçeve, GPT uygulama programlama arayüzü üzerine kuruludur ve yapay zeka eğitmeninin kişiliği ve geri bildirim kalitesi de dahil olmak üzere konuşmaların önceden inceleneceği şekilde yapılandırılmıştır. Bu nedenle, ChatGPT davranışını varsayılan olarak ayarlamak yerine, özel öğretmen kullanıcılara, geliştirilmiş ve çerçeveye yerleştirilmiş, zengin içerikli istemlerin yönlendirdiği bilgileri sağlar.
Öğrencilerin deney sırasında kullandığı özelleştirilmiş yapay zeka öğretmen sistemi.
Kestin, çerçeve oluşturulduktan sonra onu diğer kurslar ve konular için özelleştirmeye başlamanın kolay olduğunu, bu nedenle birçok meslektaşın bunu zaten denediğini söyledi.
Matematik eğitmeni Eva Politou, bu sonbaharda dersin genellikle lisans düzeyinde ders asistanları tarafından öğretilen atölye bölümünde Kestin'in Yapay Zeka eğitmeninin bir versiyonunu Matematik 21a'ya (Çok Değişkenli Hesaplama) tanıtacak. Öğrenciler her hafta belirli bir konu hakkında sorular üretebilecek ve AI eğitmeninin rehberliğinde yanıt arayabilecekler.
Politou, “Yapay zeka eğitmeninin temel amacı araştırmaya dayalı bir çalışma yöntemini teşvik etmektir” diye açıkladı. “Öğrencilerin soru üretme pratiği yapmalarını, gerçek hayat senaryolarına eleştirel yaklaşmalarını ve kendi anlama ve öğrenmelerinin aktif temsilcileri olmalarını istiyoruz.”
Kestin ve Miller'ın sonuçlarından ilham alan Derek Bok Öğretme ve Öğrenme Merkezi, bu sonbaharda bir dizi büyük giriş kursunda benzer yapay zeka sohbet robotlarının pilot uygulamasını yapmak için Bilim Üniversitesi Bilgi Teknolojisi ile işbirliği yapıyor. Ayrıca herhangi bir eğitmenin, eğitmen botlarını derslerine entegre etmesini sağlayacak kaynaklar da geliştiriyorlar.
Çalışmanın ortak yazarları Anna Klales, Timothy Milbourne (PS2 ortak eğitmeni) ve Gregorio Ponti olup hepsi de Fizik Bölümü'nde ders vermektedir.