Нью-Йорк и Лос-Анджелес ограничивают использование ИИ учениками. Мы же использовали его, чтобы выявить пробелы в школьном образовании — и восполнить два года отставания за шесть недель. Часть 1 из 3.
Между мной и моим мужем трое наших родителей были учителями в государственных школах. Даже четвёртый какое-то время работал в системе государственного образования. Мы испытывали огромное уважение к самой системе.
Я использую прошедшее время не просто так.
Двенадцать лет мы предполагали: мы предполагали, что, находясь в хорошем школьном округе, мы будем защищены от упадка государственного образования.
Мой сын («Бобби») был отличным учеником в начальной школе, но с трудом адаптировался к средней школе. Мы решили начать знакомство с местными частными школами и были шокированы тем, насколько они опережали государственные. Частная школа требовала написания сочинений прописью к третьему классу, преподавала алгебру в шестом классе и действительно приучала учеников к ответственности с раннего возраста.
Мы поняли, что как родители подводим своих детей, и что у нас на руках чрезвычайная ситуация. Мы отправили Бобби на домашнее обучение к моим родителям примерно на шесть недель, чтобы он закончил оставшуюся часть семестра, изучая пропись и схемы предложений. Затем мы отправили его на полный летний курс в частную школу, надеясь, что этого будет достаточно.
За месяц до начала учебного года он сдавал вступительный тест. Он должен был пойти в седьмой класс.
Бобби не сдал вступительный тест.
Он даже не прошёл на уровень шестого класса, что фактически означало отставание на два года.
Это был удар для всей семьи. Бобби много и горько плакал из-за этого — после всей его тяжёлой работы и жертвы целым летом он не сдал.
Но у этой истории счастливый конец. Через шесть недель Бобби смог пересдать тест и пройти.
Это история о том, как мы использовали ИИ, чтобы восполнить двухлетние пробелы по математике и грамматике по программе Saxon.
Мы превратили дедлайн в инженерную задачу
Предметы, по которым Бобби провалился, были математика и грамматика. В частной школе использовалась учебная программа Saxon по математике. У нас было шесть недель, чтобы попробовать снова. Мы не могли взять учебник и начать с первой страницы. Нам нужно было найти и определить недостающие предварительные знания и слабые места, устранить их и подготовить его к сдаче теста за шесть недель.
Я скачала учебники математики Saxon. Я попросила ИИ разработать комплексный диагностический тест, охватывающий математику Saxon до шестого класса включительно.
Бобби набрал 35 баллов из 60 в первоначальной оценке. Были выявлены структурные слабости в делении в столбик и умножении десятичных дробей. Тест также показал, что его никогда не учили процентам, порядку действий, геометрии или статистике. Были выявлены несколько исправимых привычек: неумение упрощать соотношения и окончательные ответы.
Результаты диагностики Бобби.
Для грамматики требовался другой план восстановления. Здесь разрыв был гораздо более критичным: он не знал разницы между существительным и глаголом. (Как и почему это произошло в государственных школах Юты — тема для части 2). Он выучил схемы предложений, поэтому у него было интуитивное понимание структуры английского языка, но ему нужно было выучить правильные названия для этих элементов.
Бобби Никогда Не Взаимодействовал с Чат-ботом
Бобби не провёл эти шесть недель перед экраном компьютера. Всю работу он выполнял на бумаге с помощью распечатанных заданий, созданных ИИ.
Цикл:
- Дать Бобби диагностический тест без подсказок или повторения.
- Определить причину каждой ошибки.
- Попросить ИИ создать короткий печатный урок или тест, направленный на эту проблему.
- Попросить взрослого члена семьи провести его и оценить, а затем поделиться результатами с ИИ.
- ИИ решает, связана ли каждая ошибка с отсутствием концепции, шатким выполнением или простой опиской.
- Изменить следующий рабочий лист в соответствии с этим.
- Проверить навык позже без подсказок и вперемешку с более поздним материалом.
Как работала учебная программа на основе ИИ.
Разные ошибки требовали разной работы. Если Бобби не знал, что такое процент, ему нужно было объяснение. Если Бобби понимал процент, но вычитал налог вместо того, чтобы его прибавить, ему нужно было указать на ошибку в направлении. Если он ошибался в самих арифметических вычислениях, а не в концепции, повторное объяснение концепции было бы пустой тратой времени.
Этот подход с индивидуальной настройкой через ИИ был нацелен именно на то, что было нужно Бобби для освоения математики Saxon.
Например, вначале Бобби вообще не знал процентов. После того, как он выучил основную концепцию, он быстро научился свободно переводить дроби, десятичные дроби и проценты друг в друга. Затем его ошибки перестали быть связаны с неправильными вычислениями и стали больше касаться того, как правильно их применять. Поэтому ИИ принял решение изменить его рабочие листы, сделав упор на текстовые задачи и примеры из реальной жизни.
В середине этих шести недель он набрал 22 балла из 26 на контрольной проверке, что доказало, что ему всё ещё нужны дополнительные тренировки и практика, прежде чем он сможет претендовать на полное освоение материала.
Пример рабочего листа.
ИИ смог выявить привычки так, как родитель мог и не заметить. Бобби набрал 24 балла из 29 по порядку действий, но каждая ошибка была вызвана одной и той же привычкой. Когда умножение или деление находились на одной строке со сложением или вычитанием, он возвращался к строгому вычислению слева направо. Специальный рабочий лист просто просил его обвести правильный порядок. Ему не нужно было решать утомительные уравнения, чтобы исправить эту привычку.
Персонализация сделала учёбу интереснее
Освоить два года математики Saxon за шесть недель — это огромная работа для ребёнка. Бобби любит машины, научную фантастику, резиновых уточек и настольные игры, поэтому рабочие листы были адаптированы под его интересы.
Математический трек был построен вокруг Терминатора. Освоение каждой крупной концепции приводило к его «повышению» до следующей модели Терминатора.
Геймификация рабочих листов.
Настройка также работала с его стилем мышления. Структурирование концепций в виде сборочной линии, например, помогло ему освоить их быстрее. Бобби мог «продвинуться» дальше только после того, как проходил проверку концепции без посторонней помощи.
ИИ изменил экономику создания учебных материалов
Семья может знать, что ребёнку нужно больше практиковаться с процентами. Но создать правильную практику, которая приведёт к освоению материала за кратчайшее время, — это совсем другое дело.
Только система, которая уже знает Бобби вдоль и поперёк, знает, что в рабочем листе нужно объяснить процент как «на сотню» и может использовать существующие знания Бобби о дробях, чтобы ускорить его освоение. И когда система обнаруживает, что Бобби путает скидки с ценами распродажи, она должна адаптироваться и быстро исправить эту ошибку в течение ночи.
ИИ сделал эту корректировку достаточно дешёвой, чтобы проводить её за одну ночь. В общей сложности мы создали 60 рабочих листов за 6 недель, всего 398 страниц.
Мы могли создать типографски оформленный урок, новый ключ с ответами и свежий оценочный тест всякий раз, когда появлялись новые данные. Без этой автоматизации мы почти наверняка застряли бы на стандартных упражнениях Saxon без какого-либо чёткого пути к освоению материала в столь короткий срок.
Что мы узнали
ИИ способен ставить диагноз достаточно узко, чтобы действовать.
Такой широкий ярлык, как «отстающий», трудно исправить. ИИ способен детально прорабатывать точные слабые места и использовать сильные стороны (например, владение дробями) для определения кратчайшего пути к общему освоению материала.
ИИ способен генерировать минимально необходимый урок.
Многократные повторения математики Saxon могут быть полезны при изучении концепций в течение целого года. Они гораздо менее полезны, когда нужно сдать вступительный тест за шесть недель. ИИ смог определить минимальную когнитивную нагрузку для достижения мастерства. Когда была выявлена плохая привычка, Бобби не нужно было снова и снова прорабатывать утомительные вычисления, чтобы её исправить. Он заполнял пропуски или обводил кружочки.
ИИ не исключает людей из уравнения.
Взрослый член семьи мог определить, торопится ли Бобби с ответами, отказывается ли читать инструкции, и мог исправить это с помощью некоторых подсказок. Эти различия часто были более полезны для ИИ при создании следующих наборов уроков, чем фактическая оценка.
ИИ можно использовать для поощрения прогресса и создания интереса.
Узкоспециализированные руководства по оценке могли поощрять (или наказывать) Бобби, когда он пропускал разделы или не читал инструкции. Геймификация рабочих листов в соответствии с интересами Бобби позволила ему получать от них удовольствие, а не воспринимать их как нечто утомительное.
Люди по-прежнему были дефицитным ресурсом.
ИИ снизил стоимость создания учебной программы. ИИ не печатал рабочие листы, не сидел с Бобби, не контролировал расписание, не проверял работы и не уговаривал уставшего ребёнка попробовать ещё раз. Это было высокоинтенсивное семейное вмешательство.
Главный вывод
Результат напоминал небольшую команду инженеров-разработчиков учебных программ, организованную вокруг одного ученика. ИИ многократно переписывал уроки, оценочные задания, стимулы и итоговые повторения для одного ученика.
Бобби по-прежнему работал на бумаге и ни разу не обращался к экрану. Взрослые по-прежнему сохраняли контроль. Успешная сдача теста через шесть недель была результатом усилий всей семьи.
Но остаётся ещё один вопрос: как у успешного ученика в хорошем государственном школьном округе могло быть так много пробелов в математике и грамматике?
Часть 2 исследует, почему и как государственные школьные системы дошли до такого состояния.
