識字教育の教授によると、AIシステムはすでに教育の世界を変えつつあり、生徒の学びを助ける形で活用できる可能性がある。
これには、リアルタイムで個々の生徒にフィードバックを提供することが含まれうる。こうしたフィードバックは、20人以上の生徒がいるクラスでは教師にとって実施が難しい場合がある。
生徒一人ひとりに合わせてカスタマイズできる「インテリジェント教科書」も実現しうる。
人工知能システムが日常生活でより大きな役割を果たすにつれ、教育の世界も変わりつつある。
OpenAIのChatGPT、MicrosoftのBing、GoogleのBardはいずれもリスクと機会の両方を伴う。
私は識字教育者兼研究者として、こうしたシステムが生徒の学びを助けるために活用できると私が考える4つの方法を紹介します。
1. 個に応じた指導
教師は、クラス全員の学習目標を把握し、一人ひとりの生徒の特定のニーズに合わせて指導を調整するよう教育を受けている。しかし、教室に20人以上の生徒がいる場合、完全にカスタマイズされた授業は必ずしも現実的ではない。学習の仕方は人それぞれ異なる。
AIシステムは、生徒が割り当てられた課題をどのように進めているか、どれだけの時間をかけているか、成功しているかどうかを観察できる。生徒がつまずいている場合、システムは支援を提供できる。生徒がうまく取り組んでいる場合、システムはより難しい課題を提示し、活動に挑戦性を保つことができる。
こうした種類のリアルタイムのフィードバックは、教育者や学校が一人の生徒に対して行うことさえ難しい場合が多く、ましてやクラス全体やキャンパス全体となればなおさらである。 AI適応型学習ツールは、学習環境、コンテンツ、課題を迅速かつ動的に変更し、個人がより多く学び、速やかに向上する助けとなることが示されている。
例えば、カーネギーメロン大学のヒューマン・コンピュータ・インタラクション研究所の研究者たちは、システムに数学の問題の解き方を教えた。このシステムは人間の監督者からの指示に従うことができ、数学的な規則を理解し、これまで見たことのない問題にも自らのアプローチを適応させることができる。また、このシステムは、正解に至るまでに複数回試行が必要だった箇所を特定し、人間の生徒が混乱しやすい箇所として教師に示し、より効率的に正解に到達するためにシステムが用いた方法を強調表示することもできる。
2. インテリジェント教科書
スタンフォード大学の研究者らは、「インテリジェント教科書」と呼ばれるものの試作版を開発・試験しており、その名称は「Inquire」である。これはiPadアプリであり、生徒がアプリとどのように関わるかに注目することで、読書中の生徒の集中力と注意力を監視する。このインタラクティブなテキストには、タッチまたはクリックでアクセスできる重要語の定義が含まれており、生徒は読みながら強調表示や注釈を付けることができる。
この教科書は、一人ひとりに合わせてカスタマイズされた、内容に関する質問や今後の探究分野を提案することもできる。また、テキストの読解レベルを変更でき、生徒が学習内容を理解できるよう、補足の写真、動画、教材を含めることもできる。
3. 評価の改善
教育評価は、教育者が生徒に教えている内容を学習しているかどうかをどのように把握するかに焦点を当てている。従来の評価――論文、選択式テスト、記述式問題――は、1世紀前からほとんど変わっていない。人工知能は、個々の教師や管理者には見えないかもしれない学習上のパターンを特定することで、これを変える可能性を秘めている。
例えば、語学学習企業のDuolingoは、AIと機械学習を用いて大学、企業、政府機関向けの英語能力テストを作成し、採点している。テストは一連の標準的な問題から始まるが、受験者の回答状況に応じて、システムがより難しい問題またはより易しい問題を選び、受験者の正確な能力と弱点をより迅速に特定する。
もう一つの評価プロジェクトであるReach Every Readerは、ハーバード大学教育大学院、MIT、フロリダ州立大学のスタッフが運営しており、保護者が子どもに読み方を教えながら一緒に遊べる教育ゲームを制作している。ゲームの中には、大人と子どもが実生活の場面に基づく登場人物を演じるものもある。
これらのゲームは、子どもが適切な学年レベルで読めているかどうかを保護者や教師が効率的に判断し、そうでない場合には子どもを軌道に乗せるのに役立つ。
4. 個別最適化された学習
個別最適化学習は、生徒の関心や目標が学習を導くときに生じる。教師は進行役としての役割が強く、学習の内容、理由、方法の大部分は生徒自身によって決められる。人工知能システムは、個別化された指導を提供でき、それは一人ひとりの生徒の関心に合わせたものである。
AI適応型学習システムは、生徒がつまずいているときをすばやく特定し、成功できるようより多くの、または異なる支援を提供できる。生徒がその内容やスキルを習得したことを示すと、AIツールはより難しい課題や教材を提供し、学習者にさらなる挑戦を与える。
チャットボットは、入力された文字や音声に応答するために用いられてきた。多くの人は、AlexaやSiriに質問する際にチャットボットとやり取りしている。教育においては、人工知能システムを備えたチャットボットが、個別化されたジャストインタイムのフィードバックや支援によって生徒を導くことができる。これらのチャットボットは、授業内容や構成に関する質問に答えることができる。これにより、生徒は自身の学習を把握しやすくなり、一方で生徒の意欲と関心を保つ。
音楽や動画のおすすめの自動再生リストと同様に、AIを活用したレコメンドシステムは、一人ひとりに合わせた評価問題を生成し、誤解を検出し、学習者が探究すべき新たな分野を提案する。これらのAI技術は、今日だけでなく将来においても学習者を支援する可能性を秘めている。
