I klasserom satte lærere A.I. Veiledningsroboter til testen (2023)

En nylig morgen projiserte Cheryl Drakeford, en lærer i tredje klasse ved First Avenue Elementary School i Newark, et utfordrende matematikkspørsmål på tavlen til klasserommet hennes: «Hvilken brøkdel av bokstavene i ordet MATHEMATICIAN er konsonanter?»

Drakeford visste at "konsonant" kan være et ukjent ord for noen elever. Så hun foreslo at de skulle spørre Khanmigo, en ny veiledningsrobot som bruker kunstig intelligens, om hjelp.

Hun stoppet et minutt mens rundt 15 skoleelever pliktoppfyllende skrev det samme spørsmålet – «Hva er konsonanter?» — inn i matematikkprogramvaren deres. Så ba hun tredjeklassingene om å dele veiledningsrobotens svar.

«Konsonanter er bokstavene i alfabetet som ikke er vokaler,» leste en elev høyt. "Vokalene er A, E, I, O og U. Konsonanter er alle de andre bokstavene."

Teknisk bransjehype og dommedagsprofeter rundt AI-forbedrede chatbots som ChatGPT sendte mange skoler i år for å blokkere eller begrense bruken av verktøyene i klasserommene. Newark Public Schools tar en annen tilnærming. Det er et av de første skolesystemene i USA som pilottester Khanmigo, et automatisert læremiddel utviklet av Khan Academy, en ideell utdanningsorganisasjon hvis nettbaserte leksjoner brukes av hundrevis av distrikter.

Newark har egentlig meldt seg frivillig til å være et forsøkskanin for offentlige skoler over hele landet som prøver å skille den praktiske bruken av nye A.I.-assisterte veiledningsroboter fra markedsføringsløftene deres.

Talsmenn hevder at chatbots i klasserommet kan demokratisere ideen om veiledning ved automatisk å tilpasse svarene til elevene, slik at de kan jobbe med leksjoner i sitt eget tempo. Kritikere advarer om at robotene, som er trent på enorme databaser med tekster, kan lage plausibel-klingende feilinformasjon – noe som gjør dem til et risikabelt spill for skoler.

Tjenestemenn i Newark, det største distriktet i New Jersey, sa at de varsomt testet veiledningsroboten på tre skoler. Funnene deres kan påvirke distrikter over hele USA som undersøker A.I. verktøy i sommer for det kommende skoleåret.

Khan Academy er blant en håndfull nettbaserte læringsselskaper som har laget nye veiledningsroboter basert på språkmodeller utviklet av OpenAI, forskningslaboratoriet bak ChatGPT. Khan Academy, hvis teknologigivere på høyt nivå inkluderer Google, Bill og Melinda Gates Foundation og Elon Musk Foundation, fikk tilgang til A.I. modeller i fjor.

Veiledningsboten er designet spesielt for skoler, og tar ofte elevene gjennom de sekvensielle trinnene som trengs for å løse et problem.

Da Khan Academy begynte å lete etter distrikter for å pilotteste sin eksperimentelle veileder i vår, meldte Newark seg frivillig. En rekke lokale barneskoler brukte allerede utdanningsorganisasjonens nettbaserte mattetimer som en måte å spore elevenes mestring av konsepter som gruppering av tall. Og A.I. verktøyet vil være gratis for disse skolene under den første pilottestfasen.

Distriktstjenestemenn sa at de ønsket å se om Khanmigo kunne forbedre elevenes engasjement og matematikklæring. Skoler som First Avenue, hvor mange barn fra familier med lavere inntekt gikk på, var også ivrige etter å gi elevene en tidlig mulighet til å prøve et nytt AI-assistert læremiddel.

Distrikter som Newark som bruker Khan Academys online leksjoner, analyser og andre skoletjenester – som ikke inkluderer Khanmigo – betaler en årlig avgift på $10 per student. Deltakende distrikter som ønsker å pilotteste Khanmigo for det kommende skoleåret vil betale en ekstra avgift på $60 per student, sa den ideelle organisasjonen, og la merke til at datakostnader for A.I. modellene var "betydelige".

Newark-studenter begynte å bruke Khans automatiserte læremiddel i mai. Anmeldelsene har så langt vært blandede.

En nylig morgen jobbet sjetteklassinger ved First Avenue Elementary med en statistikkoppgave som innebar å utvikle sine egne forbrukerundersøkelser. Læreren deres, Tito Rodriguez, foreslo at elevene skulle begynne med å stille Khanmigo to bakgrunnsspørsmål: Hva er en spørreundersøkelse? Hva gjør et spørsmål statistisk?

Mr. Rodriguez beskrev roboten som en nyttig "medlærer" som gjorde at han kunne vie ekstra tid til barn som trengte veiledning samtidig som det gjorde det mulig for flere selvdrevne elever å pløye videre.

"Nå trenger de ikke å vente på Mr. Rodriguez," sa han. "De kan spørre Khanmigo."

Nede i gangen i Ms. Drakefords matematikktime virket botens svar til elevene noen ganger mindre som forslag og mer som direkte svar.

"Det er vår største bekymring, at for mye av tenkearbeidet går gjennom Khanmigo," saAlan Usherenko, distriktets spesialassistent for skoler, inkludert First Avenue, i Newarks North Ward. Distriktet ønsket ikke at roboten skulle lede elevene gjennom et problem trinn for trinn, sa han, og la til: "Vi vil at de skal vite hvordan de skal takle problemet selv, for å bruke ferdighetene sine i kritisk tenkning."

I en e-post sa Khan Academy at studentene ofte trengte innledende støtte for å komme seg gjennom problemløsningstrinn, og å øve kan hjelpe dem å lære å gå gjennom trinnene automatisk uten hjelp.

Gruppen la til at veiledningsboten var designet for å hjelpe elevene med å løse problemer, ikke gi dem svarene. Men i tilfellet med brøkproblemet i Newark, sa organisasjonen, Khanmigo "hjelpte for mye, for fort."

"Vårt ingeniørteam korrigerte A.I. for noen uker siden," sa Khan Academy i en e-post tirsdag, "slik at den ikke lenger gir svaret på dette spørsmålet."

Onsdag stilte en reporter Khanmigo det samme brøkspørsmålet. I studentmodus forklarte veiledningsroboten trinnene og ga deretter direkte svaret: "brøkdelen av konsonanter i ordet 'MATHEMATICAN' er 7/13."

I en e-post sa Khan Academy at det hadde løst problemet i sin «veileder meg: matematikk og naturfag»-seksjon for studenter, og la merke til at reporteren hadde stilt et spørsmål i en annen del av nettstedet. "Når det gjelder lærermodusen som gir feil svar," sa e-posten, "noen ganger gjør Khanmigo feil."

Likevel sa Mr. Usherenko at han var håpefull. Distriktet hadde foreslått for Khan Academy at i stedet for å stole på at studentene skulle stille Khanmigo de riktige spørsmålene, ville det være mer nyttig hvis boten stilte åpne spørsmål til studentene og analyserte svarene deres.

"Det er ikke der jeg vil ha det ennå," sa Mr. Usherenko om Khanmigo. "Men når det kan finne studentenes misoppfatninger, vil det være en game changer."

Khan Academy sa at veiledningsboten ofte stilte studenter med åpne spørsmål, og at gruppen jobbet med å få A.I. modeller for nøyaktig å identifisere misoppfatninger. Den ideelle organisasjonen la til at den fortsatte å forbedre Khanmigo med tilbakemeldinger fra skoledistrikter.

Hvorvidt skoler vil ha råd til A.I.-assisterte veiledere gjenstår å se.

Khan Academy sa at det ville tilby en rabatt for distrikter der mer enn halvparten av studentene kvalifiserte seg til gratis lunsj eller redusert pris. Likevel tyder de økonomiske hindringene på at AI-forbedrede chatbots i klasserommet neppe vil demokratisere veiledning med det første.

Mr. Nellegar, Newarks ed tech director, sa at distriktet hans var på utkikk etter ekstern finansiering for å hjelpe til med å dekke kostnadene til Khanmigo denne høsten.

«Den langsiktige kostnaden for A.I. er en bekymring for oss, sa han.