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AI助理如何幫老師分擔工作?看看3個國外案例

老師一整天下來忙翻了,說好的AI和生成式AI翻轉教育實現了多少?國外確實有AI幫忙老師分擔教學與課堂管理的案例,像是在小組討論時,提醒老師,有學生的話題聊偏了。

生成式AI-教學-Khanmigo-學教教育 圖片來源:Shutterstock
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由非營利教育組織可汗學院(Khan Academy)開發出的Khanmigo仰賴 ChatGPT 的技術支持,提供許多驚人的教育服務。使用者可以在Khanmigo上與已故學者對談,也可以請教Khamigo數學題,或是在系統引導下完成一則科幻故事。

像Khanmigo這樣的人工智慧(AI)工具高速發展,再度喚醒各界對於科技驅動教育轉型的偉大願景,期許未來每一個孩子都可以接受無所不知的自動化家教輔導。

不過,比較可能出現的情境是AI會改善學校的運作模式,但變動不會太過劇烈。科技圈往往認為當代學校就是頭恐龍。早年在教學效率與品質之間做出妥協,但現在這樣的權衡顯得搖搖欲墜。教師面對由30名左右的學生所組成的班級,多數時候教學的速度與難易度勢必得配合班上學生的平均能力設定。有些學生輕鬆掌握教學內容,可能會覺得無聊,但又有些人需要老師大量協助,後者中又有幾個最終會落後。

學年結束時,幾乎所有人都會升班,即使沒有達到該年級應該有的水準還是會晉級。像數學這樣的科目,每一堂課都奠基在過去的課程基礎上。因此在學習過程中,沒有完全掌握學習內容的孩子就無法理解後續的教材。部份學校會讓孩子留級一年,但通常只有狀況最差的孩子會被留級。讓學生留級不僅成本高,還會增加那名學生的輟學風險。

生成式AI有機會創造「個人化」教學

多年來,支持者一再保證科技可以顛覆「生產線」式的教育系統,創造更「個人化」的教學方法。教育軟體理論上可以讓孩子降低對人類教師教師的依賴,因而得以按照自己的速度學習。此外,由於教育科技可以模擬最富有的孩子從家教身上獲得的一對一關注,因此全面提升所有學生的學習速度。

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在主流學校中,可以在數學科看到這樣的願景被落實。經過多年的測試,現在有些數學課綱讓孩子每週和班上同學一起上三節課,另外兩節課則用軟體獨立學習。這些應用程式會用演算法找出對每一位學生最有利的練習方法。不希望軟體佔用課堂時間的老師,有時候會要求學生在家使用應用程式取代回家作業。

真正的信徒談論的轉型更加廣泛,認為學校根本不需要課表。為什麼要要求熱衷閱讀的孩子花幾個小時上文學課,不把這些時間拿來加強表現不佳的微積分?

支持者說,給予這樣的自由並不意味著孩子要整天看著螢幕。他們希望安排上學時間表,在獨立學習的時間與培養團隊合作的團體報告之間找到平衡點。被從日常磨難中解放出來的教師會有更多時間設置並監督這些工作。學生學習基礎知識的速度比以前快,則會有更多時間進行上述任務。

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生成式AI的最新進展似乎使這些願景更接近實現。模仿人類語言的聊天機器人可以提高教育軟體互動性並降低軟體建置成本。目前的電子學習工具主要幫助學生學習數學、閱讀和一些科學概念。但最新的AI版本工具開始將電子學習導入人文學科。

印第安納州的一位英語教師巴許( Madeline Bartsch) 說,最近某個下雪天,她放棄原訂舉辦研討會的計劃,讓一群困在家裡的高中生與 Khanmigo 討論他們讀過的、 19 世紀美國作家 比爾斯(Ambrose Bierce) 的短篇故事。這個聊天機器人針對主題與比爾斯的原意提問,藉此引導討論。例如:詢問學生比爾斯所處的時代如何影響他寫這篇故事的方式。巴許表示,「它問了很多我會問的問題,遠遠超乎我的預期。」

AI老師的三大阻礙

聽起來或許很吸引人,但過往將科技融入教育的理念遇上了阻礙。幾年前,矽谷流行小規模和「個人化」的私立和特許學校。這些學校並沒有遵循嚴謹的研究,許多已經倒閉。當這類實驗失敗時,創新者把問題歸咎於老師的死腦筋、反對科技的家長和微薄的預算。但顯然還有更多問題存在。

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有一個顯而易見的問題是生成式AI目前還不適合拿來教學。它加法會算錯,還會捏造事實。這些都是在課堂上無法容忍的錯誤。支持者認為這些只是科技進步過程中難免的過渡性問題,但沒有辦法保證事實是如此。

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第二個主要挑戰是動機。蘭德公司( RAND)資深研究員潘恩( John Pane)表示,許多教育科技產品在按照開發者的設計使用時效果很好。問題在於,當孩子們自己學習時,總有些人什麼也不做。麻省理工學院(MIT)教學系統實驗室(Teaching Systems Lab)主任萊克( Justin Reich )指出,目前看不出來新型AI是否能解決這個問題。「與機器人對話很無聊。學生學習代數是因為他們喜歡老師,並且在乎身邊的同儕,」萊克說。

很多人期待AI走進課堂,都是基於一種單純的假設:一對一教學(在這邊指的是機器人對一名學生)永遠會比團體學習更有效。但萊克認為,在一個平凡的上學日就可以輕易找到許多這個假設不成立的時刻。家教可以鼓勵孩子評論一首詩、一幅畫或某個事件,但只有團體學習才能催生出活潑的辯論,因為「眾多不同的腦袋在同一時間看著相同的資訊源」。

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曾在加州擔任數學老師、現從事教育科技工作的梅爾(Dan Meyer)也認同這樣的說法。「你可以花費數兆美元來說服孩子和教師,他們在沒有彼此的情況下會學得更好,而且他們可能更喜歡這種模式。但他們全部都會告訴你,『我不這麼覺得。』」梅爾寫道。

在梅爾看來,孩子每天來學校是為了尋找兩個大哉問的答案:不僅僅是「我該怎麼做?」還有「我是誰?」

在大型且活躍的課堂中度過的時間可以同時回答這兩個問題,無論學習什麼科目都不例外。但與聊天機器人共度的時光只能回答其中一個問題。

老師的好幫手,AI幫助教學的實際案例

即使是懷疑AI的人也承認,課堂上有新技術的一席之地。只是他們認為,AI應該用來與學校目前的運作模式互補。為教師省去繁瑣的工作是一個很好的開始。

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製作測驗和教材。目前,像 MagicSchool 和 TeachMate 這樣的熱門AI產品會幫助教育者迅速製作快問快答的測驗,或依據不同的閱讀程度改寫多個不同版本的文本。它們也會把匆促寫下的要點改寫成給家長、詞藻優美的信件。這類工作常常會在漫長的一天過完後,消耗教師的精力。

授課數據分析。很多人都認為AI在幫助教師改進教學方面可以發揮重要作用。美國新創公司 TeachFX 邀請教育人員將課堂錄音上傳到安全的伺服器進行AI分析,再提供給使用者一些統計數據讓他們反思。例如:一節課中老師說話的時間佔比多高、老師提問的次數,以及是否給予學生足夠的時間回答。

現在還有一些新興的研究試圖讓人類教育者和AI助理即時協作。史丹佛大學的團隊正在研究如何靠AI幫助遠端授課的老師。史丹佛大學助理教授丹明斯基(Dora Demszky) 說,他們的軟體會作為背景程式追蹤授課狀況,並在螢幕上提供人類教師最佳的應對建議。還有一些研究人員在思考要如何提供老師在課堂上使用的AI工具。例如:幫助他們在課堂進行間掌握還有哪些同學沒有被點名回答問題。

課堂助理。科羅拉多大學博爾德分校的學者們正在研發「AI夥伴」,要幫助學生充分利用小組討論時間。它會聆聽每個小組的討論,如果他們走在正軌上就保持沉默,但在需要幫助時會插話。如果系統認為這個小組討論已經完全迷失方向,還可以請人類教師介入協助。產品原型(prototype)只能處理音訊,但研發人員之一桑默斯( Tammy Sumner) 認為,未來可以靠感測器改進產品,偵測學生的視線和手勢。

麻省理工學院的萊克認為,將學校視為「恐龍」不如視為「大白鯊」。他認為學校有很多特點(像是鈴聲、按年齡分級的課程)之所以比其他更激勵人心的想法存在更久,理由很簡單,就是它們真的有用。

人總是期待技術能「改變一切的運作方式」。但比較實際的期許是靠技術來幫助學校把他們好幾個世代以來在做的事情做得更好。

(本文由《經濟學人》獨家授權轉載)

關於作者 經濟學人
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《經濟學人》(The Economist)是一份英國的英文新聞週報,是一本涉及全球政治、經濟、文化、科技等多方面事務的綜合性新聞評論刊物,著重於對這些議題提供深入的分析和評論。
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