Kapitola 3: Metodologické aspekty

Photo by Dan Cristian Pădureț on Unsplash 

Umělá inteligence může změnit kvalitu distančního vzdělávání tím, že umožní nové kombinované způsoby výuky. Učitelé budou mít k dispozici nástroje, které jim umožní upravit metodiku výuky a vylepšit ji ve prospěch studentů.

Nástroje AI umožní studentům využívat obsah, který bude stále více odpovídat jejich dovednostem, stylu učení a dosaženým výsledkům. Pomohou jim překonávat překážky a bariéry prostřednictvím interaktivních a adaptivních výukových systémů. V neposlední řadě vybaví učitele stále účinnějšími nástroji pro tvorbu výukových materiálů a cest.

Identifikovali jsme 3 hlavní oblasti, které ovlivní vzdělávací přístupy:

Umělá inteligence může vyučujícím pomoci vytvářet výukové zážitky, které jsou přizpůsobeny individuálním potřebám, preferencím, zájmům a úrovni dovedností každého studenta. Některé z těchto adaptivních produktů jsou běžně dostupné již několik let, ale nedávný technologický pokrok lze nyní využít k tomu, aby se studentům a tvůrcům kurzů poskytly ještě více personalizované výukové možnosti. Výuku lze přizpůsobit pomocí personalizované výuky generované umělou inteligencí tak, aby odpovídala konkrétním požadavkům na vzdělávání (cíle, dovednosti, kariérní dráha atd.). Výukové systémy založené na umělé inteligenci umožňují vyučujícím přístup k užitečným informacím o schopnostech a pokroku studujících a poskytují návrhy, jak přizpůsobit výukové metody tak, aby vyhovovaly specifickým potřebám každého studujícího.

Příklady personalizované výuky mohou být následující:

Individualizovaná zpětná vazba: platforma jako Duolingo pro výuku jazyků využívá umělou inteligenci k poskytování okamžité zpětné vazby studentům, opravuje chyby a nabízí personalizované tipy pro zlepšení jazykových dovedností.

Přizpůsobený obsah: pomocí nástrojů, jako je Smart Sparrow nebo Coursera, mohou algoritmy umělé inteligence vytvářet kurzy a vzdělávací materiály přizpůsobené konkrétním potřebám studentů a nabízet vzdělávací zdroje přizpůsobené jejich preferencím a úrovni znalostí.

• Scaffolded support: platforma, jako je IXL Learning, využívá umělou inteligenci k tomu, aby studentům poskytovala podporu založenou na scaffolding a postupně zvyšovala složitost aktivit na základě úrovně jejich znalostí a růstu v průběhu času.

• Vhled založený na datech: pomocí nástrojů pro analýzu dat, jako je BrightBytes nebo Knewton, mohou učitelé získat hluboký vhled do výkonu žáků, identifikovat vzorce a oblasti pro zlepšení a dále přizpůsobit výuku.

• Přístupnost a inkluze: Nástroje s umělou inteligencí, jako jsou Microsoft Learning Tools (tj. Microsoft Copilot) nebo Read&Write, mohou poskytovat podporu studentům se zdravotním postižením a nabízet funkce, jako je převod textu na řeč, zvýrazňování slov a překlad, aby byla zajištěna přístupnost pro všechny studenty.

• Podpora učitelů: V systémech pro správu výuky (LMS), jako je Moodle nebo Canvas, mohou učitelé využívat integrované nástroje umělé inteligence k automatizaci administrativních úkolů, sledování pokroku studentů a získávání návrhů na zlepšení výukových postupů.

• Možnosti celoživotního vzdělávání: Prostřednictvím adaptivních vzdělávacích platforem, jako je Brainscape nebo Quizlet, mohou studenti získat přístup k personalizovaným vzdělávacím materiálům, které podporují rozvoj dovedností samostatného učení a připravují je na celoživotní a autentické učení v dospělosti.

Inteligentní výukový systém (ITS) využívající umělou inteligenci může žákům nabídnout vedení a zpětnou vazbu na míru a pomoci jim tak zvládnout konkrétní koncepty nebo dovednosti. Při zvládání náročných předmětů může takový systém začít se základními informacemi a poté předkládat rozpracované příklady, které žákovi pomohou podle potřeby. ITS jsou schopny poskytnout zkušenost s učením podobnou interakci s lidmi, ve vhodných případech podporovat sebeřízené učení a poskytovat různé formy personalizované zpětné vazby.

Inteligentní výukový systém založený na umělé inteligenci může být velmi přínosný pro učitele i žáky základních škol. Učitelům nabízí personalizovaný pohled na pokrok každého žáka v učení, což umožňuje cílené zásahy a podporu na míru. Tento systém může učitelům pomoci identifikovat oblasti, ve kterých mohou mít žáci problémy, a poskytnout jim zpětnou vazbu v reálném čase, aby mohli odpovídajícím způsobem upravit výukové strategie. Studentům nabízí tutor s umělou inteligencí interaktivní a adaptivní výuku, která odpovídá individuálním potřebám a stylům učení. Může poskytovat okamžitou zpětnou vazbu, personalizovaná doporučení a poutavé aktivity, čímž podporuje hlubší porozumění pojmům a zlepšuje celkové studijní výsledky.

Konkrétními příklady mohou být např:

• Individualizované poradenství: Platformy, jako je ABCmouse, využívají umělou inteligenci k poskytování individuálního poradenství žákům základních škol, poskytují okamžitou zpětnou vazbu o jejich pokroku v různých předmětech a navrhují individuální vzdělávací cesty, které se zaměřují na silné a slabé stránky jednotlivců.

• Adaptivní obsah: Platformy využívající umělou inteligenci, jako je DreamBox Learning, mohou dynamicky upravovat obtížnost a obsah vzdělávacích aktivit na základě výsledků žáků, a zajistit tak, aby každé dítě dostalo přiměřeně náročný a poutavý materiál.

• Interaktivní asistenti učení: Nástroje, jako je MobyMax, využívají umělou inteligenci jako virtuální asistenty při učení a nabízejí mladým studentům podporu krok za krokem při řešení matematických problémů, čtenářských cvičení a dalších studijních úkolů.

• Sledování pokroku: Systémy řízené umělou inteligencí, jako je Khan Academy Kids, umožňují učitelům pečlivě sledovat pokroky žáků v učení, identifikovat oblasti, ve kterých může být zapotřebí další podpora, a sledovat individuální vývoj v čase, aby bylo možné přijímat rozhodnutí o výuce.

• Zvýšení angažovanosti: Platformy, jako je Prodigy Game, využívají algoritmy umělé inteligence ke zvýšení angažovanosti studentů tím, že přizpůsobují herní výukové zážitky a herní prvky tak, aby odpovídaly úrovni dovedností a zájmům studentů.

• Multisenzorické výukové nástroje: Aplikace integrované do umělé inteligence, jako je Osmo, poskytují žákům základních škol multisenzorickou výuku a kombinují fyzické manipulátory s interaktivními digitálními aktivitami, které upevňují pojmy v předmětech, jako je matematika, pravopis a kódování.

• Řešení pro inkluzivní vzdělávání: Technologie s umělou inteligencí, jako je Tobii Dynavox, nabízejí inkluzivní vzdělávací řešení pro žáky s různými potřebami, včetně řečových a komunikačních obtíží, a poskytují přizpůsobitelné asistenční nástroje a adaptivní vzdělávací zkušenosti.

• Platformy pro kolaborativní učení: Platformy s podporou umělé inteligence, jako je Seesaw, usnadňují žákům základních škol spolupráci při výuce a umožňují jim sdílet svou práci, poskytovat zpětnou vazbu vrstevníkům a zapojovat se do interaktivních diskusí pod vedením učitelů.

Nástroje založené na umělé inteligenci mohou pedagogům pomoci automaticky generovat špičkový obsah kurzů, včetně kvízů, hodnocení a simulací. Tvůrce kurzu může například vytvořit vysoce poutavý studijní materiál zadáním několika textových podnětů do generativního nástroje umělé inteligence, který odpovídá vzdělávacím cílům studentů. Tento nástroj nejenže navrhuje obsah, ale v některých případech také navrhuje výukový zážitek a cestu k němu.

Nástroje pro generování obsahu řízené umělou inteligencí mohou zefektivnit proces vývoje kurzů a zmírnit tak časová omezení, kterým často čelí tvůrci kurzů a odborníci na danou problematiku. Toto vylepšení zajišťuje, že se proces tvorby kurzů stává lépe zvládnutelným, rychlejším a přizpůsobivějším, aniž by byla ohrožena kvalita. Automatický překlad a lokalizace patří k mnoha způsobům, jak umělá inteligence vylepšuje tvorbu e-learningu a činí ji rychlejší a efektivnější.

AI může učitelům pomoci při tvorbě následujícího:

• Kvízy: Platformy poháněné AI mohou analyzovat údaje o učení studentů a automaticky vytvářet kvízy přizpůsobené jejich individuálním silným a slabým stránkám. Platforma může například vytvářet matematické kvízy s různou úrovní obtížnosti na základě znalostí žáka v různých matematických pojmech. Platformy poháněné umělou inteligencí, jako je SMART Learning Suite nebo Edulastic, mohou analyzovat údaje o učení studentů a vytvářet kvízy přizpůsobené jejich individuálním silným a slabým stránkám.

• Flashcards (kartičky): Algoritmy umělé inteligence mohou studentům generovat personalizované flashkarty, které jim upevní učební koncepty. Tyto flashkarty mohou obsahovat obrázky, definice nebo příkladové věty přizpůsobené preferencím a pokroku studenta v učení. Nástroje jako Quizlet nebo Cram využívají algoritmy AI k vylepšení procesů vytváření a prohlížení flashkaret a poskytují personalizovaná studijní doporučení na základě výsledků studentů.

• Shrnutí: V rámci této služby je možné analyzovat učebnice, články nebo jiné vzdělávací materiály a automaticky vytvářet shrnutí přizpůsobená úrovni čtení a schopnostem studentů porozumět textu. Tato shrnutí mohou studentům pomoci efektivněji pochopit klíčové pojmy a informace. Nástroje pro shrnutí poháněné umělou inteligencí, jako je Rewordify nebo SummarizeBot, mohou automaticky generovat shrnutí ze vzdělávacích materiálů a upravovat jejich délku a složitost podle potřeb studentů.

• Podpora výuky jazyků: Aplikace pro výuku jazyků založené na umělé inteligenci mohou generovat personalizované kvízy, flashkarty a souhrny, které studentům pomohou zlepšit jejich jazykové dovednosti. Aplikace pro výuku jazyků založené na umělé inteligenci, jako je Duolingo nebo Babbel, poskytují personalizované kvízy, flashkarty a shrnutí na podporu výuky jazyků a využívají algoritmy umělé inteligence pro adaptivní výuku.

• Generování obsahu: Platformy poháněné umělou inteligencí, jako je Smart Sparrow nebo Labster, využívají algoritmy umělé inteligence k tomu, aby pomáhaly učitelům základních škol při vytváření simulačních scénářů.

• Platformy poháněné umělou inteligencí, jako je Legends of Learning, mohou učitelům základních škol pomáhat při generování simulačních scénářů přizpůsobených mladým žákům. Například v oblasti přírodních věd poskytuje MEL Science interaktivní virtuální experimenty vhodné pro žáky základních škol k prozkoumání základních pojmů, jako jsou stavy hmoty, jednoduché stroje nebo koloběh vody. Platforma využívá umělou inteligenci k vytváření poutavých simulací, které jsou v souladu s učebními standardy přírodních věd pro základní školy.

• V oblasti matematiky nabízí Legends of Learning matematické hry a simulace určené pro žáky základních škol, které procvičují základní dovednosti, jako je sčítání, odčítání, násobení a dělení. Algoritmy umělé inteligence pomáhají přizpůsobit úroveň obtížnosti simulací tak, aby odpovídala úrovni třídy a tempu učení žáků.

• V oblasti společenských věd nabízejí platformy řízené umělou inteligencí, jako je BrainPOP Junior, animované filmy, hry a kvízy pokrývající témata, jako je historie, zeměpis a kultura. Tyto simulace jsou speciálně navrženy pro žáky základních škol, aby interaktivním a poutavým způsobem prozkoumali různé společenskovědní pojmy.

• Prezentace: Umělá inteligence může pomoci při navrhování vizuálně atraktivních prezentací tím, že navrhne možnosti rozvržení, barevná schémata a kombinace písma a vygeneruje obrázky. Tím je zajištěno, že prezentace budou pro malé studenty poutavé a snadno pochopitelné. UI analyzuje obsah a doporučuje rozvržení, barevná schémata, písma a obrázky pro vizuálně přitažlivé prezentace, čímž zlepšuje výuku dětí.

Například aplikace Canva používá algoritmy AI k navrhování rozvržení, barevných kombinací a vhodných písem pro prezentace. Tento nástroj nabízí širokou škálu přizpůsobitelných šablon a grafických prvků, které lze přizpůsobit konkrétním potřebám učitele a jeho publika. Služba Beautiful.AI využívá umělou inteligenci k automatizaci procesu navrhování prezentací a poskytuje návrhy optimálních rozvržení, písem a barev. Tento nástroj pomáhá učitelům rychle a intuitivně vytvářet poutavé prezentace.