Auf dem Weg zu intelligenten Systemen für Lernerfahrungen – Teil 1: Modellierung der Interaktionen zwischen System und Lernenden

Intelligente Lernerfahrungen

Measuring performances makes improvement easier

Introduction

Die bestmögliche Lernerfahrung ist es, von einem brillanten und einfühlsamen Nachhilfelehrer unterrichtet zu werden, der seinen Unterricht ständig an Ihre Bedürfnisse anpasst. Kurse, die auf Online-Lernplattformen angeboten werden, bieten oft das genaue Gegenteil: Das pädagogische Material ist festgelegt, bevor der erste Lernende es zu Gesicht bekommt, und ändert sich kaum, bis der Kurs beendet ist. In diesem Artikel wird gezeigt, wie eine moderne Lernplattform durch die Modellierung der Lernerfahrung die Qualitäten eines Privatlehrers nachahmen und vielleicht sogar übertreffen kann.

Ein statistisches Modell der Interaktionen zwischen den Lernenden und dem Lehrmaterial ermöglicht es Ihnen, auf die Fähigkeiten Ihrer Lernenden und deren Entwicklung zu schließen. Darüber hinaus wird es Ihnen quantitativ zeigen, wie jedes Element des Lernmaterials, sei es ein Text, ein Video oder ein Quiz, den Erwerb von Fähigkeiten und Wissen bewirkt (oder nicht bewirkt!).

Learning to teach

Ein guter Lehrer experimentiert ständig, lernt ständig. Er überarbeitet ständig das Kursmaterial, um Fehler zu korrigieren, mehr Zeit für schwer verständliche Teile des Kurses einzuplanen, Diskussionen zu reduzieren, die die Schüler nicht fesseln, und eine neue Art der Erklärung eines problematischen Themas auszuprobieren. Dies ist möglich, weil er die Reaktionen der Schüler auf seine Erklärungen und auf die vorgeschlagenen Aktivitäten genau beobachtet.

Durch die Aufzeichnung der Wirkung jedes einzelnen Kursmaterials auf die Lernenden kann sich ein Online-Kurs auf ähnliche Weise weiterentwickeln. Ein zu schwieriger Text kann erkannt werden, weil die Studierenden viel Zeit für die Lektüre aufwenden, ein unzureichend erklärtes Konzept kann erkannt werden, wenn seine Anwendung in einem Quiz getestet wird. Auf diese Weise kann der Inhalt des Kurses schrittweise verbessert werden. Wenn die Zahl der Kursteilnehmer groß ist, können wir uns vorstellen, dass sich der Inhalt viel schneller verbessert, als ein Tutor lernen könnte. Darüber hinaus können den einzelnen Schülern verschiedene Lernmaterialien vorgeschlagen werden, um zu entscheiden, was am besten funktioniert. Auf diese Weise können sowohl das Engagement als auch die Leistung genau gemessen werden, um zu entscheiden, was für die nächste Iteration des Kurses beibehalten werden soll.

Bei Swiss Connect Academy haben wir damit begonnen, unser Lehrmaterial auf diese Weise kontinuierlich zu überarbeiten, und wir planen, dass jeder, der unsere Plattform nutzt, dasselbe tun kann.

Empowering learners by making them aware of their strengths and weaknesses

Ein Modell des Lernprozesses lässt auch Rückschlüsse auf die Lernenden zu. Es bewertet insbesondere die Geschwindigkeit und die Fähigkeiten bei der Beantwortung von Fragen, den Stand des Wissens über den Stoff und möglicherweise die Lerngeschwindigkeit. Diese Informationen können genutzt werden, um den Lernenden eine Rückmeldung darüber zu geben, was sie gelernt haben, um sie zu motivieren, indem sie auf ihre Fortschritte aufmerksam gemacht werden, oder um ihnen dabei zu helfen, ihre Chancen auf das Bestehen einer Prüfung einzuschätzen.

Adaptive learning

Die Informationen über die individuellen Merkmale der Lernenden können auf noch anspruchsvollere Weise genutzt werden: Lernsoftware kann den Inhalt in Echtzeit an die Lernenden anpassen, je nach deren Niveau und Besonderheiten. Der Schwierigkeitsgrad von Tests und anderen Aufgaben kann angepasst werden, um langsamere Lernende zu fördern, während er für diejenigen, die sich bereits mit dem Material beschäftigt haben, herausfordernd bleibt. Schüler, die keine Videos mögen, können gebeten werden, Texte zu lesen und umgekehrt. Der Rhythmus des gesamten Kurses kann automatisch an die individuelle Lerngeschwindigkeit, Motivation, Ziele oder Vorlieben angepasst werden.

Auch die Prüfungen können optimiert werden, indem die Testfragen an das Niveau des Lernenden angepasst werden. Das Ziel kann sein, eine vorgegebene Genauigkeit bei der Auswertung so schnell wie möglich zu erreichen, die bestmögliche Genauigkeit in der gleichen Zeit zu erreichen oder einfach den Test für einige interessanter und für andere weniger entmutigend zu gestalten.

Conclusion

Außer bei kleinen Kursen (z. B. mit weniger als 50 Lernenden) wird die Modellierung der Interaktionen der Lernenden die Erfahrung der durchschnittlichen Lernenden deutlich verbessern. Der Grund für diese Ausnahme ist, dass das Modell nicht über genügend Daten verfügt.

Die vom Modell empfohlenen Verbesserungen werden sich natürlich verstärken, wenn ein Kurs wiederholt durchgeführt wird. Außerdem werden die Kosten für die Einrichtung und das Erlernen der Nutzung des Modells einmalig gezahlt und amortisieren sich dann schnell.

Abschließend noch ein Ratschlag zur Auswahl eines KI-Systems, der im vorliegenden Fall besonders wichtig ist: Sie sollten ein System wählen, das alle seine Entscheidungen aufzeichnet und Ihnen die Möglichkeit gibt, sie zu überprüfen, das seine internen Darstellungen transparent macht und das vorzugsweise deutlich macht, wie sicher (oder unsicher) es bei seinen Schlussfolgerungen ist. Andernfalls können Sie nicht wissen, ob und wann Sie ihm vertrauen können. Seien Sie versichert, dass wir bei Swiss Connect Academy die Bayes’sche Statistik verwenden, um die Unsicherheit all unserer Schätzungen auf prinzipienfeste Weise automatisch zu quantifizieren, aber auch Methoden aus der frequentistischen Statistik wie der Bootstrap können hervorragende Ergebnisse liefern.

Die Ideen für diesen Beitrag wurden in Zusammenarbeit mit Oksana Noorlander entwickelt. Auch die Ratschläge von Marjorie Besson waren sehr wertvoll.

Wir sind Swiss Connect Academy

Wir freuen uns darauf, Sie mit unseren Dienstleistungen vertraut zu machen!

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