(R)ewolucja w edukacji według Banku Światowego

W 2023 roku technologie sztucznej inteligencji stały się bardziej zaawansowane i dostępne niemal dla wszystkich, co wpłynęło również na różne aspekty edukacji. Narzędzia oparte na sztucznej inteligencji, takie jak na przykład ChatGPT , zrewolucjonizowały sposób, w jaki nauczyciele podchodzą do nauczania. To, że sztuczna inteligencja zmieni szkołę, było dość oczywiste. Prognozy mówiły wręcz, że będzie to „największa transformacja, jaką kiedykolwiek widziała edukacja” (Sal Khan, 2023).

Ale to już było…

Koncepcja wykorzystywania sztucznej inteligencji w edukacji nie jest nowa. Już w połowie XX wieku naukowcy i nauczyciele zaczęli badać, w jaki sposób maszyny mogą poprawić jakość nauczania. W 1955 roku Herbert Simon i Allen Newell opracowali Logic Theorist – jeden z pierwszych programów Ai, które były zdolne do dowodzenia twierdzeń matematycznych. Ta praca była kluczowa dla sztucznej inteligencji i pokazała, że AI może modelować ludzkie procesy rozwiązywania problemów i uczenia się.

W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku badania nad sztuczną inteligencją zaczęły wyraźniej przecinać się z psychologią edukacyjną. Wcześni pionierzy sztucznej inteligencji, z których wielu było również kognitywistami, postrzegali sztuczną inteligencję jako narzędzie do zrozumienia ludzkiego uczenia się. To z kolei doprowadziło do opracowania narzędzi edukacyjnych opartych właśnie na sztucznej inteligencji. Na przykład Seymour Papert, opracował język programowania Logo, który miał  pomóc dzieciom w nauce pojęć matematycznych.

Formalnie uznawać rolę sztucznej inteligencji w edukacji zaczęto w latach 80. ubiegłego wieku. Pierwsza Międzynarodowa Konferencja na temat Sztucznej Inteligencji i Edukacji (AIED) miała miejsce w 1983 roku w Exeter w Wielkiej Brytanii, co zapoczątkowało powstanie AIED jako oddzielnej dziedziny. Badano, jak AI może poprawić procesy i wyniki edukacyjne, łącząc specjalistów AI i nauczycieli.

Z kolei w Wielkiej Brytanii Donald Michie – bliski przyjaciel Alana Turinga – stworzył wczesne systemy edukacyjne oparte na sztucznej inteligencji. Jego praca obejmowała stworzenie Matchbox Educable Noughts and Crosses Engine (MENACE), który używał prostych zasad sztucznej inteligencji do gry w kółko i krzyżyk. 

Co dalej?

AIED nadal ewoluuje, napędzana postępami w uczeniu maszynowym, analizie danych i technologii edukacyjnej. Naukowcy i nauczyciele ciągle badają nowe sposoby wykorzystania sztucznej inteligencji do personalizacji uczenia się, poprawy dostępności edukacji oraz zwiększenia zaangażowania uczniów. Jednak dziedzina ta stoi również w obliczu wyzwań, w tym kwestii etycznych, potrzeby stworzenia solidnych podstaw teoretycznych oraz tego, jak przy pomocy AI w najlepszy sposób wspomagać proces nauki w różnych sytuacjach oraz środowiskach. 

Duży krok człowieka, ale jeszcze większy skok dla ludzkości

17 czerwca 2024 Bank Światowy przedstawił raport „Artificial Intelligence Revolution in Education: What You Need to Know”, zawierający dziewięć kluczowych innowacji opartych na sztucznej inteligencji. Podzielone zostały na rozwiązania dla nauczycieli, uczniów oraz administracji. Innowacje te  zostały wdrożone między innymi  w Ameryce Łacińskiej i na Karaibach (LAC).

Dziesięć kluczowych innowacji – czyli jakich?

• Program „Quiero Ser Profe” wykorzystuje chatboty wspomagane sztuczną inteligencją, które zapewniają spersonalizowane doradztwo zawodowe i mentoring dla przyszłych i obecnych nauczycieli. Program znacząco zwiększył liczbę uczniów szkół średnich zapisujących się do kursów przygotowawczych przed podjęciem pracy zawodowej. Ponadto inicjatywa „Somos Profes, Somos Educadores” oferuje wsparcie dla nowych nauczycieli, które koncentruje się na strategiach nauczania, wsparciu emocjonalnym oraz samoopiece.
• TeachFX w Stanach Zjednoczonych wykorzystuje sztuczną inteligencję do analizowania różnorodności w klasie i dostarczania ukierunkowanych informacji zwrotnych nauczycielom, tym samym pomagając im udoskonalić praktyki instruktażowe. Badania wykazało, że zautomatyzowane informacje zwrotne poprawiły techniki zadawania pytań przez nauczycieli, co z kolei prowadzi do większego zaangażowania ze strony uczniów.

• UmmIA  pomaga nauczycielom w Chile tworzyć angażujące, zgodne ze standardami i dostosowane do potrzeb uczniów  plany. Poprzez automatyzację rutynowych zadań administracyjnych, UmmIA zmniejsza obciążenie nauczycieli, pozwalając im bardziej skupić się na nauczaniu i mentorowaniu uczniów.
• MagicSchool.ai w Stanach Zjednoczonych zapewnia wspomagane przez sztuczną inteligencję narzędzia do generowania planów lekcji, zadań i ocen, czym również umożliwia nauczycielom poświęcenie większej ilości energii na zindywidualizowane wsparcie uczniów.

• Badanie przeprowadzone w Ekwadorze wykazało, że randomizowane, kontrolowane użycie systemu ALEKS do korekty z matematyki przyniosło wzrost wyników testów matematycznych o 0,28 odchylenia standardowego oraz zmniejszenie liczby niepowodzeń w kursach. Ten oparty na sztucznej inteligencji system oferuje spersonalizowane instrukcje i informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, co znacząco poprawia wyniki uczniów.
• Platforma Korbit, oparta na sztucznej inteligencji, oferuje spersonalizowane informacje zwrotne i interwencje pedagogiczne, które poprawiają wyniki studentów kanadyjskich uniwersytetów w różnych przedmiotach.

• w Chile i innych krajach Uplanner usprawnia zadania administracyjne, takie jak zarządzanie programem nauczania, wsparcie studentów i alokacja zasobów przez AI asystentów. Platforma pomaga zatrzymać uczniów, identyfikując tych, którzy są zagrożeni, i planując dla nich odpowiednie działania.
• Systemy wczesnego ostrzegania w Chile, Peru i Urugwaju używają sztucznej inteligencji do wykrywania uczniów zagrożonych porzuceniem nauki, umożliwiając szybkie i ukierunkowane interwencje. Systemy te analizują dane dotyczące wyników w nauce, frekwencji i kwestii behawioralnych.

• Quiero Ser Maestro w Ekwadorze wykorzystuje algorytm odroczonej akceptacji, aby dopasować kandydatów na nauczycieli do wolnych miejsc w szkołach w oparciu o ich preferencje i kwalifikacje. System znacznie poprawił efektywność i równość przydziału nauczycieli, poprzez zmniejszenie liczby wakatów i podniesienie jakości edukacji.
• Scentralizowane systemy wyboru szkół w Chile, Ekwadorze i Peru  wykorzystują algorytmy sztucznej inteligencji do przydzielania uczniów do szkół w oparciu o ich preferencje i dostępne miejsca, poprawiając jakość dopasowania szkół i zwiększając zadowolenie uczniów.

Przyszłość AI w edukacji niesie obietnicę dostosowanie edukacji do indywidualnych potrzeb, potrzeba jednak solidnych podstaw teoretycznych i integracji narzędzi AI w różnych kontekstach edukacyjnych.

Artykuł został opracowany na podstawie: Shayan Doroudi, The Intertwined Histories of Artificial Intelligence and Education, 04.10.2022, https://link.springer.com/article/10.1007/s40593-022-00313-2 oraz World Bank Group, Artificial Intelligence Revolution in Education: What You Need to Know, 17.06.2024, https://www.worldbank.org/en/region/lac/publication/innovaciones-digitales-para-la-educacion-en-america-latina