Mein Lehrer ist ein Computer?

Von Keith Millis, Gastbeitrag

Einer Szene aus dem Film Star Trek aus dem Jahr 2009 zufolge erleben junge Vulkanier ein ganz anderes Bildungssystem als wir. Anstatt von "Lehrern" zu lernen, werden sie in Schoten unterrichtet, die von Computerbildschirmen umgeben sind, die die Schüler über vulkanische Tugenden, wie Logik und Moral, befragen.

Zurück auf der Erde haben wir keine vulkanischen Hülsen. Aber die Technologie, die verwendet und entwickelt wird, könnte sich annähern.

In der Tat weisen viele Forscher, Pädagogen und Informatiker auf viele Tugenden individualisierten Unterrichts und Assessments unter Verwendung fortschrittlicher computergestützter Lernumgebungen hin.

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In einigen Fällen, z. B. bei intelligenten Nachhilfesystemen (Intelligent Tutoring Systems, ITS), bieten die Umgebungen personalisierte Einzelunterrichtsanweisungen an. Wie menschliche Tutoren bieten diese Systeme Probleme, Hinweise, Feedback und direkte Anweisungen, wenn sie benötigt werden.

Es gibt auch digital-basierte Gaming-Programme, die lehren. Sie werden als "Serious Games" bezeichnet und beinhalten Funktionen wie Wettbewerb, Herausforderungen, Punkte und Handlungsstränge, um Engagement und Ausdauer zu steigern.

Andere Plattformen und Arten von fortgeschrittenen Lernumgebungen werden entwickelt, in denen Schüler online von anderen menschlichen Schülern und in einigen Fällen von virtuellen Schülern zusammengebracht oder konsultiert werden können.

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Diese Technologien sollen in der Regel die Aktivitäten im Klassenzimmer ergänzen und nicht die Lehrer ersetzen. Wenn Sie also Lehrer sind, können Sie aufhören, den Atem anzuhalten. Es wird eine Weile dauern, bis Sie ersetzt werden, wenn überhaupt.

Aber denken Sie daran, dass Computer-basierte Nachhilfe und ernsthafte Spiele effektiv sind. In der Tat entsprechen intelligente Nachhilfesysteme fast dem Grad der Effektivität menschlicher Tutoren (vanLehn, 2011).

Einige Vorteile beim Einsatz moderner computerbasierter Lernumgebungen:

• Zugänglichkeit und Kosten. Viele der Programme sind 24/7 online verfügbar, solange eine Verbindung zu einem Computer besteht. Im Gegensatz dazu sind die meisten Lehrer und menschlichen Tutoren nur zu vorgeschriebenen Zeiten verfügbar. Und beachten Sie, dass die Einstellung von Experten Tutoren eine ernsthafte Delle in Ihr Notizbuch stecken können.
• Die Fähigkeit, individuelle Stärken und Schwächen zu diagnostizieren. Lerntechnologien erinnern sich daran, was der Schüler weiß und woran der Schüler arbeiten muss. Im Gegensatz dazu neigen Dozenten dazu, sich eher daran zu erinnern, was die Klasse im Großen und Ganzen kennt, als an einen einzelnen Schüler.
• Maßgeschneiderte Anleitung. Da sie ein Modell des Wissens des Schülers aus seiner Leistung erstellen, wählen fortgeschrittene Lerntechnologien sorgfältig Probleme oder Beispiele aus, die auf spezifische Defizite der angestrebten Fähigkeiten oder Kenntnisse abzielen. Klassenlehrer haben möglicherweise nicht die Zeit, um jeden Winkel des Lehrplans zu diagnostizieren, an dem ein bestimmter Schüler Hilfe benötigt.
• Empfindlichkeit gegenüber Emotionen . Weil Lernen emotional sein kann (erinnern Sie sich an Ihre Frustration, Verwirrung, Langeweile oder Freude an diesem einen Wissenschaftskurs?), Werden Technologien entwickelt, die die Emotionen des Schülers durch die Dynamik der Computer-Mensch-Interaktion, Mimik und Haltungs-Erkennung erkennen Verwenden Sie diese Informationen, um dem Schüler zu helfen, produktiv vorwärts zu gehen (D'Mello & Graesser, 2012).
• Lernen durch Dialog . Einige Technologien erlauben es dem Schüler, von visuell animierten "Agenten" (z. B. Menschen, Gesprächsköpfen) zu lernen, die eine Unterhaltung führen können (Graesser, Li & Forsyth, 2014). Lernen durch Konversation ist sehr natürlich und geht zurück in die Anfänge der Menschheit (und vielleicht auch Vulkanisch).

Jetzt einige Gründe für Vorsicht:

• Spaß führt nicht immer zu erhöhtem Lernen. In vielen ernsthaften Spielen gibt es eine Erzählung oder Geschichte, die die Lernaktivitäten begleitet. Während Erzählungen Engagement und Persistenz steigern können, können Erzählungen auch vom Lernen ablenken (Adams et al., 2012). Mehr Forschung ist notwendig, um herauszufinden, wann Erzählungen helfen und das Engagement und Lernen beeinträchtigen.
• Motivation ist schwierig. Pieter Wouters und seine Kollegen (2013) stellten fest, dass ernsthafte Spiele die Motivation zum Lernen gegenüber herkömmlichen Unterrichtsmethoden nicht signifikant erhöhen. Das war ein bisschen ein Schock, um das herauszufinden, denn die steigende Motivation ist ein wichtiger Grund, warum Trainer ernsthaft an ernsthaften Spielen teilnehmen. Wouters weist darauf hin, dass die intrinsische Motivation der Schüler durch die Wahl des Lehrers (und nicht des Schülers) eingeschränkt werden könnte.
• Pizzazz kann nicht zu erhöhtem Lernen führen. Hinzugefügte Sounds, Visuals, Animationen und Wörter, die Interesse wecken sollen, können auch das Lernen beeinträchtigen. Richard Mayer und Kollegen (2014) haben viele Möglichkeiten dokumentiert, wie sich Multimedia sowohl positiv als auch negativ auf das Lernen auswirken kann. Zum Beispiel können die hinzugefügten Elemente die Aufmerksamkeit des Schülers teilen. Jeder, der eine PowerPoint-Vorlesung gehört hat, hat vielleicht einen Split-Attention-Effekt erlebt: Folgst du den Worten auf dem Präsentationsbildschirm oder hörst du dem Sprecher zu? Es ist schwierig, beides gleichzeitig zu verfolgen und zu verstehen, und das gleiche Prinzip gilt für viele Multimedia-Situationen, wenn sie nicht richtig gestaltet sind.
• Nicht alle Fächer sind verfügbar . Obwohl es erfolgreiche Beispiele für intelligente Tutoren gibt, wie zum Beispiel Carnegie Learning's Cognitive Tutor ©, das Mathematik an Schüler der Mittelschule lehrt (Anderson et al., 1995), sind viele andere nicht im Handel erhältlich. Ein Grund dafür ist, dass Unternehmen, die in der Regel Bildungsmaterial bereitstellen, wie z. B. Lehrbuchunternehmen, nicht immer am besten für die Entwicklung, Prüfung und Wartung von digitalen Medienprodukten gerüstet sind.

Wenn Sie also in Erwägung ziehen, Bildungstechnologien zu nutzen, sei es als Ausbilder oder als Student, sollten Sie Ihre Hausaufgaben machen, ob es empirische Studien gibt, die ihre Wirksamkeit bestätigen. Wenn es keine gibt, dann sei vorsichtig damit, es anzunehmen.

Außer, das heißt, wenn Sie ein junger Vulkanier sind. Der Hohe Rat darf dich nicht aus deiner Kapsel lassen.

Keith Millis, Ph.D., ist Professor für Psychologie an der Northern Illinois University. Er war der Projektleiter der Operation ARA (Millis, Graesser, & Halpern, 2014), einem ernsthaften Spiel, das Forschungsmethoden lehrt.

Verweise

Adams, DM, Mayer, RE, Koenig, A., Wainess, R. & MacNamara, A. (2012). Erzählspiele zum Lernen: Testen der Entdeckungs- und Erzählhypothesen. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 104, 235-249.

Anderson, JR, Corbett, AT, Koedinger, KR, und Pelletier, R. (1995). Kognitiver Tutor: Lektion gelernt. Das Journal der Lernwissenschaften 4 (2): 167-207.

D'Mello, SK & Graesser, AC (2012). AutoTutor und affektiver AutoTutor: Lernen durch Sprechen mit kognitiv und emotional intelligenten Computern, die zurücksprechen. ACM-Transaktionen auf interaktiven intelligenten Systemen, 2 (4), 23: 1-38.

Graesser, AC, Li, H., und Forsyth, C. (2014). Lernen durch Kommunikation in natürlicher Sprache mit Gesprächspartnern. Aktuelle Richtungen in der Psychologischen Wissenschaft, 23, 374-380.

Mayer, RE (2015). Das Cambridge Handbuch für multimediales Lernen. Cambridge Universitätspresse: New York.

Millis, K., Graesser, A. & Halpern, D. (2014). Operation ARA: Ein ernsthaftes Spiel, das intelligente Nachhilfe und Lernprinzipien kombiniert, um Wissenschaft zu lehren. In V. Benassi, CE Overson, und CM Hakala, (Hrsg.) Anwendung der Wissenschaft des Lernens in der Ausbildung: Infusion der psychologischen Wissenschaft in den Lehrplan. Von der Website der Gesellschaft für den Unterricht der Psychologie: http://teachpsych.org/ebooks/asle2014/index.php

VanLehn, K. (2011). Die relative Wirksamkeit von Nachhilfeunterricht, intelligenten Nachhilfesystemen und anderen Nachhilfesystemen. Pädagogischer Psychologe, 46 (4), 197-221.

Wouters, P., van Nimwegen, C., van der Spek, ED, und van Oostendorp, H. (2013). Eine Meta-Analyse der kognitiven und motivationalen Effekte von Serious Games. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 105, 249-265.