人工知能を適用して、学習の方法を変革

人工知能テクノロジーが、いかに教育の未来を形作るかご覧ください。

重要なポイント:

  • 一対一の個別指導を受けた学生の成績は、従来の教室での集団指導を受けた学生よりも標準偏差 2 つ分高い

  • 人工知能ソリューションは、一対一の個別指導体験の再現、スケールアップ、アクセスへの実用化に向けて歩みだしている

  • 人工知能は学生の成績に関する分析を提供し、教育者は学生に対してリアルタイムで必要なサポートを差し伸べることが可能となる

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人工知能により、教育者は教室でパーソナライズされた学習を取り入れることが可能となり、学生が最善の方法で学習できるように促進します。

学生の成績と 2 シグマ問題

1984年、研究者のベンジャミン・ブルームは、教育者への課題として一対一の個別指導と同じくらい効果的な集団指導の方法を見つけるよう提起しました。

事実、一対一の個別指導が生徒の成績を大幅に向上させたことを発見したのは、ブルーム自身でした。1  2 シグマ問題として知られるこの問題は、学年や学校を超えた研究でも同様の結果が出ています。つまり一対一の個別指導を受けた学生の成績は、従来の教室での集団指導を受けた学生よりも標準偏差 2 つ分高くなりました。

約35年後、インテルとパートナーは、人工知能と機械学習をソリューションに適用し、パーソナライズされた学習を変革し、ブルームが提起した課題の解決に向けより近づいています。

人工知能を活用したパーソナライズされた学習

教室のコンピューターは、従来よりユーザーが提供する入力を処理する単なるツールとして見られていました。重複するテクノロジーの融合が、新しい使い方を可能にしています。インテルとパートナーは、インテル® プロセッサー の処理能力を活用して、ディープラーニング機能を備えた人工知能のイノベーションをサポートすることで、エッジでの人工知能を実現しています。このディープラーニング機能により、ユーザーのコマンドを解釈するだけではなく、ユーザーの行動や感情を理解することができようになり、ユーザーをより高いレベルで理解できるようになります。新しいビジョンは、複数の入力と出力のポイントを収集し、教師が学生のエンゲージメントを理解するためのリアルタイムの分析を提供するクラスルーム PC です。

パフォーマンスとエンゲージメントとの間に高い相関関係があることは、研究で示されています。2 インテルは、授業中のエンゲージメントをより正確に予測するために 3 つの主要な入力に関するデータを収集する目的で、マルチモーダル・センシングを使用し教室での人工知能の用途を研究しています。

外観 - コンピューター・カメラで顔のランドマーク、上半身、頭の動きとポーズを抽出

インタラクション - 学生が従来の入力デバイス (キーボード、マウス) を使用する方法

アクションまでの時間 - 学生がタスクを完了したり、学習プラットフォームでアクションを実行するまでの時間

セッションに参加した学生には、同じオンラインコースの課題に取り組んでもらいました。教育者には、リアルタイムのエンゲージメント分析を提供するダッシュボードが与えられ、どの学生が一対一の追加指導を必要としているかを検出することができました。リアルタイム分析は、学生の感情の状態を識別することで、教員は、混乱の瞬間を把握し学生に手を差し伸べることができました。そうでなければ学生は助けを求める気がなかったり、恥ずかしがって助けを求めなかったかもしれません。これによって、教師や保護者はリスクのある生徒を予見し、より迅速なサポートを提供できるようになります。

次のコントリビューション

人工知能ソリューションは、学生の学習パターンを特定し、行動や結果をより良く予測することで、非常に複雑な教育の課題を解決するための道を切り開いています。

インテルは、業界で最も包括的で幅広い機能を提供するハードウェアとソフトウェアのテクノロジーを備え、人工知能向けの多様なアプローチをサポートしています。教育分野で導入が増加している事例には、パーソナライズされた学習プランの作成、リアルタイムの評価とフィードバック、時間のかかるタスクでの教師に対するサポート、通常授業の枠組みをこえた拡大学習が含まれます。

免責事項

1

"The 2 Sigma Problem: The Search for Methods of Group Instruction as Effective as One-to-One Tutoring" (2 シグマ問題: 1 対 1 の個別指導と同等の効果を有する集団教育方法の探求) Benjamin S. Bloom: http://web.mit.edu/5.95/readings/bloom-two-sigma.pdf

2

Henrie, C.R., Halverson, L.R., & Graham, C.R.(2015 年)。"Measuring student engagement in technology-mediated learning: A review." (テクノロジーを介した学習における学生の意欲の測定: レビュー) Computers & Education, 90, pp. 36-53.