用AI改變教學現場,創造下一代嶄新的學習體驗

圖片來源:You X Ventures

遠距教學需求增加,AI正在以數位學習平台等形式進入教室,改變老師的工作方式和你我下一代的學習經驗。本文統整了五個全球正在發生的教學改變案例。

2020年1月發佈的最新報告預測,2025 年AI人工智慧在教育的市場將高達58億美元,較2017年成長45%。透過AI實時追蹤、分析大數據,並提供個人化即時回饋的能力,成為教師的千手千眼,替因材施教助拳。另外,AI還能自動化或半自動化繁重且機械性的工作,讓教師更專注在教學本業上。

史丹佛以人為本AI研究院院長李飛飛曾說:

隨著 AI 人工智慧改變工作的需求,未來的教育也將跟著改變。誰能斷言,將來我們還需要K-12(幼稚園到高中)教育?這些都應該被終身學習、個人訂製學習(Customized Learning)所取代,而 AI 將會扮演關鍵角色。

改考卷的不是教授 而是AI聊天機器人

學期都要結束了,GIT 喬治亞理工學院教授阿肖克.戈爾(Ashok Goel)班上的400名學生才赫然發現,整學期來信交代作業和回答問題的助教吉爾.沃森(Jill Watson)根本不是人類,是 ChatBot 聊天機器人!

戈爾教授確實亟需幫手。先不說這門線上課程有數百名學生,每學期要回答的問題更高達1萬個,他跟幾個大學助教根本應接不暇。自從沃森接手了作業字數、檔案格式要求等數量最多的制式問題後,教授更有餘裕放在教學和解答較複雜的問題。

要知道一班數十、甚至數百個學生,人人的基礎、能力、悟性不同,又有進度壓力,要能因材施教已是不易,再加上解惑、出題、改卷、輔導、行政等五花八門的工作。老師分身乏術,亟需AI助攻。

而新創公司「Gradescope」的產品服務,就是讓AI來幫老師批改作業和考卷!「儘管很重要,但不幸的是閱卷確實是最無趣的其中一項教學責任,」身為創辦人兼教授的阿比爾自己坦承,

「沒有AI的助攻,公平公正的評分將極度耗時」

上傳到Gradescope平台的試卷或作業,經老師標註題型,接著利用AI圖像辨識來判讀學生筆跡,並依據作答結果分組。老師僅需確認分組正確,再從每一組各選一張卷子批改,加以評分並附上反饋,結果立即適用該組所有試卷,省下老師一張一張改的時間。

阿比爾曾將資訊工程期末考超過600份考卷的閱卷時間大砍75%。迄今,Gradescope 的 AI 已經批改了來自柏克萊大學、紐約大學等500多所學校,13,000多名教師,超過6,000萬份學生考卷,涵蓋電腦工程、物理、數學、化學、生物、電機、經濟等專業領域。

(圖片來源 : The Learning Agency Lab
人工智慧作答APP 幫老師抓漏並即時回饋

剛拿下去年EdTech突破獎「最佳AI人工智慧教育應用」獎項的LiveLab是由一群美國卡內基梅隆大學的認知心理學家、人機互動專家在1998年所創,團隊成員還納入了數學老師、資料科學家、和教育專家,針對美國6-12年級(相當於台灣的國、高中)學生,追蹤每個學生的數學學習實況。

每位學生都需登入APP,哪個人正在作題或發呆無作為皆難逃法眼,同時根據個人作答內容、完成率、所費時間、錯題率等自動評估學生能力的落點與弱點,即時給予個人化回饋,不僅有錯必挑,還指出錯誤的原因,並進行學習進程預測。

哪些部分、哪些學生落後需要重點加強,AI即時提示,助老師立即抓漏,不用等到大大小小的考試完後再來慢慢檢討,亡羊補牢。

人工智慧平台 幫學生找出哪裡卡關

數位學習平台Thinkster Math則鎖定幼稚園大班到國中的數學教育,創辦人拉吉.瓦利(Raj Valli)念的是化學和藥物研發,當初創業只是為了幫女兒解數學題。

他反對傳統的訂正要孩子抹殺「錯誤」,「若擦掉錯誤,覆蓋上正確答案,我又怎麼知道你錯在哪裡?」他相信孩子要學的好,老師們應觀察孩子們解題的步驟和思路,而非只看結果或答案。

Thinkster Math就是做好這件事。用AI人工智慧追蹤和分析學生的數學題的解題步驟,畫出其思考邏輯,評估其對各項技能的理解,幫助老師立刻釐清學生哪裡出錯,以及為何出錯,並針對學生的強弱項,客製個人學習計劃,更甚者還能配對適當的家教人選。

教學助理這招更是簡單粗暴,效果立竿見影。利用AI將出題、畫重點、複習、改卷變成全/半自動化,將老師從繁重又機械性的工作中解放出來,把時間放在教學、刺激討論、和學生一起解決問題。

(圖片來源 : Home School Gardens
當演算法Algorithm親手打造你我的教科書

AI不僅縮短至少一半的批改考卷時間,還能針對每個學生出錯之處,提供詳細分析報告和輔導建議,掌握學生的學習狀況。

另一家教育科技新創公司 Content Technologies 則推出了Cram101和JustTheFacts101,利用深度學習(Deep Learning),將龐雜的教科書內容庖丁解牛,再依照老師上傳的課程大綱,用演算法(Algorithm)自動量身打造客製教科書、章節摘要、重點、練習題、抽認卡等輕薄短小、容易入口的各式教材。這類「智慧內容」(Smart Content)節省老師規劃教綱、備課、出題的時間,彈性又高,可隨時調整。

無論是個人化學習或教學助教,起碼目前看來,AI並不能取代教師,而是成為教師身體的延伸,輔助老師適時看見每個學生的需要,並有更多餘力、更有效地做實現因材施教的終極理想。

當然,AI人工智慧進入教室並非沒有疑慮,如何有效地監督數據的收集、使用和分享,保護學生個資,如何避免機器放大人類偏見,確保教育的包容性和公平性,都是不容逃避的問題。

(感謝本文協同研究者王茜穎)

圖片來源:若水國際

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