Sztuczna inteligencja, a więc uczenie maszynowe i aplikacje oparte na wielkich modelach językowych takich jak ChatGPT, już zmieniają jakość edukacji i sposób pracy nauczycieli, uwalniając ich od wielu rutynowych, administracyjnych obowiązków. Dzięki temu nauczanie będzie mogło mieć bardziej spersonalizowany charakter, dostosowując się do możliwości i poziomu rozwoju poszczególnych uczniów. Nauczycielom, którzy nauczą się wykorzystywać nowe narzędzia, utrata pracy raczej nie grozi.
Innowacje te najszybciej zaadaptowały firmy dostarczające otwartych i masowych kursów online, również na poziomie uniwersyteckim. Należą do nich amerykańskie firmy Coursera i Udacity, które używają AI do punktacji i oceny esejów uczniów i studentów. Technologię przetwarzania języka naturalnego stosuje też amerykański potentat na polu edukacji Education Testing Service oraz brytyjski Pearson. Z kolei oparta na sztucznej inteligencji aplikacja startupu Grammarly stała się szeroko wykorzystywanym asystentem studentów i uczniów w zakresie poprawnego pisania, a jej funkcje nie ograniczają się tylko do korygowania błędów ortograficznych i gramatycznych.
Asystent nauczyciela
Główna zaleta narzędziopartych na sztucznej inteligencji polega na możliwości analizy dużych zbiorów danych, które generują zachowania edukacyjne uczniów i studentów (np. frekwencja, sposób i czas rozwiązywania zadań, poziom wiedzy, aktywności, zasób używanych słów i wiele innych). Narzędzia analityczne AI mogą szybko przetwarzać i analizować te dane, dostarczając nauczycielom spostrzeżeń i zaleceń, które stają się pomocne w podejmowaniu decyzji o dalszej pracy z konkretnymi uczniami. Narzędzia te mogą pomóc nauczycielom w identyfikowaniu wzorców, trendów i wykrywaniu potencjalnych problemów przed ich eskalacją oraz podejmowaniu decyzji opartych na danych, które mogą poprawić wyniki uczniów. Można więc powiedzieć, że w większym stopniu niż dotychczas służą personalizacji nauki i stają się formą prewencji, gdyż mogą prognozować przyszłe wyniki uczniów oparte o zgromadzone dane. Co więcej, rozbudowane systemy AI tworzą też zalecenia oraz kreują programy działań i zadań, które należy wdrożyć, aby utrzymać ucznia na właściwej ścieżce edukacji. Takie systemy predykcyjne, znane również jako systemy wczesnego ostrzegania, mogą pomóc w monitorowaniu uczniów zagrożonych słabymi wynikami w nauce. Wyniki eksperymentów wykazały, że przy użyciu uczenia maszynowego i modelowania predykcyjnego, wyniki uzyskane przez sztuczną inteligencję pokrywały się w 85 procentach z ocenami prawdziwych nauczycieli. Około połowa publicznych szkół średnich i 90 procent szkół wyższych w USA korzysta już z systemu wczesnego ostrzegania do monitorowania ocen uczniów, frekwencji i innych parametrów w celu identyfikacji, kiedy uczniowie zbaczają z kursu nauczania. Co więcej, sami uczniowie również mogą dokonywać samooceny swojego poziomu edukacji w oparciu o narzędzia AI.
Technologia AI służąca ocenie prac uczniów i studentów może być oparta na wizji, jak i głosie. W przypadku tej pierwszej opcji rozwijane są rozwiązania, które umożliwiają nauczycielowi oceniającemu równanie matematyczne napisane przez ucznia, zrobienie zdjęcia równania, które maszyna podda ocenie. Takie ułatwienia oferuje firma Bakpax, której narzędzia optyczne potrafią czytać pismo ręczne i pozwalają nauczycielowi dokonać oceny pracy domowej dziecka po zrobieniu jej zdjęcia. Uzyskanie wyniku zajmuje najwyżej kilkanaście sekund. Z aplikacji mogą także korzystać uczniowie i studenci, którzy chcą doskonalić swoje umiejętności.
Rozwijane są także systemy oparte o analizę głosu, które mogą być stosowane do diagnozowania umiejętności czytania oraz oceny jakości i zawartości wypowiedzi pod względem wykorzystywanych słów, zwrotów i posiadanej wiedzy. Systemy te stanowią podstawę narzędzi takich jak asystenci głosowi Siri i Alexa, a eksperci tacy jak John Gabrieli, neurobiolog z Massachusetts Institute of Technology i Yaacov Petscher, profesor z Florida State University, badają sposoby na głosowe narzędzia sztucznej inteligencji do rozpoznawania problemów z czytaniem.
Korzystając z narzędzi głosowych, nauczyciele będą mogli znacznie szybciej niż dotychczas, bo nawet w pół godziny, stworzyć konspekt lekcji i przypisać do niego konkretne ćwiczenia i zadania dla uczniów. Będą mogli też pisać komentarze i udzielać rad korzystając z wirtualnych asystentów. Już w 2014 roku profesor z U.S. Georgia Institute of Technology stworzył robota - asystenta nauczyciela, który przez pięć miesięcy udzielał odpowiedzi na pytania studentów online, nie będąc przez nich zauważonym.
Za największą korzyść z zastosowania AI w edukacji z punktu widzenia nauczycieli uznać można zwolnienie ich z szeregu czynności administracyjnych, które pochłaniają nawet 50 proc. czasu pracy pedagogów, będąc jednocześnie istotną przyczyną wyczerpania i wypalenia zawodowego. Automatyzując rutynowe zadania administracyjne, sztuczna inteligencja może więc pomóc usprawnić przepływy pracy nauczycieli, dając im więcej czasu na budowanie relacji z uczniami oraz wspieranie ich nauki i rozwoju. Do tego służyć też może wykorzystanie dedykowanych narzędzi AI do analizy aktywności uczniów w mediach społecznościowych, co pomoże uwzględnić profile osobowe uczniów w procesie ich edukacji.
Strategia Singapuru
Za przykład zastosowań narzędzi AI w edukacji służyć może przypadek Singapuru. W ramach krajowej strategii tego państwa-miasta, Ministerstwo Edukacji pracuje nad wprowadzeniem zautomatyzowanych systemów oceniania zadań z języka angielskiego na poziomie podstawowym i średnim, takich jak otwarte pytania z krótkimi odpowiedziami i eseje. Sztuczna inteligencja umie wychwytywać błędy językowe, takie jak gramatyka, pisownia i składnia. Nauczyciele natomiastkoncentrować się mają na zadaniach takich jak ocenianie pomysłów, struktura, treść, twórcza ekspresja czy argumentacja i współpraca w grupach. Dzięki temu nauczyciele będą spędzać mniej czasu na rutynowych zadaniach, więcej na projektowaniu lekcji i rozbudowie relacji z uczniami. Inną zaletą systemu jest możliwość zbierania danych o typowych błędach gramatycznych, dzięki czemu nauczyciele mogą bardziej efektywnie pracować nad tymi obszarami ze swoimi uczniami. Ponieważ dynamika pracy poszczególnych uczniów jest różna, Ministerstwo Edukacji testuje adaptacyjny system uczenia się wsparty przez uczenie maszynowe, który może oceniać wyniki uczniów w czasie rzeczywistym i odpowiednio dostosowywać ich ścieżki uczenia się i zadania do nich przypisane.
Dzięki wiedzy o wynikach i postępach uczniów dostępnych dzięki AI w czasie rzeczywistym, nauczyciele będą mogli również łączyć ze sobą uczniów o różnych zdolnościach, aby uczyli się także wzajemnie od siebie. Kolejnym projektem w ramach wdrażanej od kilku lat strategii Smart Nation (Inteligentne Państwo) jest udostępnienie wirtualnego asystenta nauki, który może motywować uczniów podczas wykonywania trudnego zadania, zadając pytania i zachęcając do refleksji nad danym zagadnieniem edukacyjnym. Sztuczna inteligencja może też być wykorzystana do wykrywania poziomu zaangażowania ucznia w materiał do nauki, monitorując stan skupienia uwagi ucznia i czas spędzony nad określonymi częściami zadania. A to służyć ma dobraniu właściwych metod motywacji.
Kluczem do powodzenia zastosowań nowych technologii jest podnoszenie umiejętności nauczycieli. Dlatego Narodowy Instytut Edukacji ogłosił w 2022 roku intensyfikację wysiłków na rzecz szkolenia nauczycieli w zakresie wykorzystania sztucznej inteligencji w nauczaniu, a tematy dotyczące sztucznej inteligencji w edukacji będą oferowane nauczycielom stażystom na wszystkich poziomach, w tym studentom studiów licencjackich, podyplomowych. Celem nadrzędnym jest znalezienie synergii między zaangażowaniem pedagogów i narzędziami AI, aby jak najlepiej służyły uczniom. Jak powiedziała minister odpowiedzialna za inicjatywę Smart Nation Vivian Balakrishnan: „Sednem edukacji jest interakcja… Nie wierzę, aby sztuczna inteligencja kiedykolwiek zastąpiła nauczycieli”.
