Algoritmen helpen leerlingen met leren en docenten met lesgeven

  • Het onderwijs krijgt te maken met verschillende uitdagingen
  • MATHiaU helpt leerlingen met remedial cursussen
  • Van saaie tekstboeken naar makkelijk verteerbare, hapklare brokjes informatie
  • Nuance verbetert de schrijfvaardigheid van leerlingen
  • Cognii helpt leerlingen hun kritische denkvaardigheid aan te scherpen
  • Century biedt leerlingen microlessen en vermindert de werklast bij docenten
  • Niet iedereen is blij met het gebruik van KI in het onderwijs
  • Algoritmen zullen steeds invloedrijker worden

Het onderwijs staat ​​voor een groot aantal uitdagingen in de snel veranderende wereld van vandaag staat ​​voor een groot aantal uitdagingen in de snel veranderende wereld van vandaag. Niet alleen blijft de werkdruk van leraren toenemen, gepersonaliseerde lessen en het bevorderen van de kritische denkvaardigheden van leerlingen lijken nog steeds moeilijk te realiseren doelen. Bovendien heeft nog altijd een groot deel van de kinderen in de wereld geen toegang tot goed educatief materiaal en gekwalificeerde docenten. Technologieën als kunstmatige intelligentie (KI) kunnen hier hulp bieden en verschillende bedrijven hebben bijvoorbeeld algoritmen ontwikkeld die educatieve ervaringen op allerlei manieren verbeteren. Denk bijvoorbeeld aan slimme educatieve content, het door KI transcriberen van gesproken tekst of het verbeteren van cognitieve prestaties. Door kunstmatige intelligentie aangestuurde tools bieden allerlei nieuwe en interessante mogelijkheden om te leren en nieuwe vaardigheden te ontwikkelen.

Het onderwijs krijgt te maken met verschillende uitdagingen

Ieders persoonlijke en sociale ontwikkeling valt of staat met de kwaliteit van het genoten onderwijs. Hoogopgeleiden maken meer kans op een goede carrière met hogere salarissen. Zo helpen zij mee aan de ontwikkeling van het land waarin zij wonen en helpen zij armoede terug te dringen. Helaas heeft niet iedereen toegang tot goed onderwijs en vervolg- of universitaire opleidingen. Volgens schattingen van de VN zijn er voor het bieden van universeel basis- en voortgezet onderwijs in 2030 maar liefst 69 miljoen nieuwe leraren nodig. Dit betekent dat heel veel kinderen op dit moment geen onderwijs krijgen. Ook leerlingen met een beperking hebben vaak geen toegang tot een (reguliere) school. Om deze problemen aan te pakken, zal er tegen 2030 wereldwijd ongeveer $39 miljard in het onderwijs geïnvesteerd moeten worden.

Een tekstvak met het aantal leerkrachten dat nodig zal zijn om universeel basis- en voortgezet onderwijs te bereiken en de investeringen die nodig zijn om elk kind in 2030 kwaliteitsonderwijs te bieden.
Om ieder kind in de wereld tegen 2030 adequaat basis- en voortgezet onderwijs te kunnen geven zijn er 69 miljoen nieuwe leerkrachten nodig en ongeveer $39 miljard aan wereldwijde investeringen.

Naast een tekort aan onderwijzend personeel heeft het onderwijs bovendien te maken met een gebrek aan adequaat lesmateriaal. In veel landen worden verouderde leerboeken door meerdere leerlingen met elkaar gedeeld. Bovendien moeten leerkrachten ook toegang hebben tot hoogwaardige educatieve content om hun lessen goed te kunnen voorbereiden en begeleiden. Het is van cruciaal belang dat de effectiviteit van docenten verbeterd wordt, zodat leerlingen succesvoller worden. Technologie speelt een steeds belangrijkere rol bij het verbeteren van onderwijssystemen en leerervaringen, zowel in ontwikkelde als ontwikkelingslanden. Op KI gebaseerde software kan ervoor zorgen dat overbelaste docenten worden verlost van vervelende, repetitieve taken zodat ze meer tijd en energie hebben voor waardevolle interactie met hun leerlingen. Er zijn steeds meer bedrijven en instanties die indrukwekkende educatieve technologieën ontwikkelen en het ziet ernaar uit dat de markt voor KI in het onderwijs tegen 2024 een waarde bereikt van meer dan $6 miljard.

MATHiaU helpt leerlingen met remedial cursussen

Het technologiebedrijf Carnegie Learning heeft MATHiaU ontwikkeld, op KI gebaseerde software die omschreven wordt als een “1-op-1 wiskundecoach waar leerlingen op kunnen rekenen”. De software is specifiek ontworpen om leerlingen te helpen met zogenaamde remedial cursussen of bijles waarmee ze hun wiskundevaardigheden maar ook vaardigheden op ander gebied kunnen ontwikkelen of aanscherpen zodat ze zich voor reguliere cursussen kunnen inschrijven. Op dit moment kost remedial learning hogescholen in de VS elk jaar bijna $7 miljard. Bovendien is het slagingspercentage bij het afronden van wiskundecursussen slechts 33 procent.

Een tekstvak met de kosten van remedial learning aan Amerikaanse universiteiten en het succespercentage in wiskunde.
Op dit moment kost remedial learning hogescholen in de VS elk jaar bijna $7 miljard en het succespercentage bij wiskunde is slechts 33%

MATHiaU helpt studenten met het oefenen van wiskunde door eerst een idee te krijgen van hun huidige kennisniveau. Daarna stelt het systeem bepaalde gepersonaliseerde lessen voor. De software monitort leerlingen tijdens het leren en plant vervolgens de daaropvolgende oefeningen en lessen. Wanneer de studenten vooruitgang boeken veranderen de balken in het dashboard van kleur om ervoor te zorgen dat de studenten vertrouwen krijgen in hun kunnen. Hoogleraren kunnen gebruikmaken van een feature met de naam Adaptive Personalized Learning Score (APLSE)-rapport, dat voorspellende analyses gebruikt om docenten inzicht te geven in de voortgang van de studenten en wat voor soort hulp ze nodig hebben. Via het dashboard van de software heeft de docent inzicht in het aantal door een student voltooide modules, gemiddelde fouten per opdracht, enz. Uit een onderzoek, gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Onderwijs, is gebleken dat studenten dankzij MATHiaU tijdens gestandaardiseerde toetsen aanzienlijk beter presteren.

Van saaie tekstboeken naar makkelijk verteerbare, hapklare brokjes informatie

Het in Californië gevestigde KI-ontwikkelingsbedrijf Content Technologies streeft er ook naar om leren makkelijker en leuker te maken. Het Cram101-programma zet content uit tekstboeken om in kleinere, makkelijk ‘verteerbare’ samenvattingen, flashcards en diverse oefeningen en testjes. JustTheFacts101 is het tweede programma van het bedrijf dat de belangrijkste content uit tekstboeken highlight en samenvat. Deze content wordt vervolgens via Amazon beschikbaar gesteld. Beide systemen zijn gebaseerd op deep learning algoritmen die met gebruik van vooraf gedefinieerde instructies gepersonaliseerde samenvattingen maken en leerlingen helpen het werk in de klas te relateren aan de content die ze (als huiswerk) moeten lezen.

Het Amerikaanse bedrijf Ponddy Education hanteert een soortgelijke aanpak. Het KI-aangedreven systeem van het bedrijf maakt gebruik van gepersonaliseerde en interactieve leermodules die ‘Pondlets’ genoemd worden en het leren van de Chinese taal gemakkelijker moeten maken. De Pondlets zijn er in zes niveaus, van beginners tot gevorderden en alles wat daar tussenin zit. Elke module bestaat uit gesproken tekst, grammaticapunten, foto’s, een woordenboek en verschillende leermiddelen. Hoogleraren kunnen hun eigen lesstof en vragen toevoegen, wat leidt tot een betere retentie van de geleerde lesstof. Het platform volgt bovendien de voortgang van leerlingen en biedt gepersonaliseerde content die is afgestemd op tieners. En in tegenstelling tot traditionele uitgevers die veel tijd nodig hebben om de content in tekstboeken te updaten, kan Ponddy zijn digitale leerboeken direct en eenvoudig aan nieuwe ontwikkelingen aanpassen.

Nuance verbetert de schrijfvaardigheid van leerlingen

En voor kinderen die moeite hebben met schrijven, bijvoorbeeld als gevolg van lichamelijke of geestelijke beperkingen, heeft het Amerikaanse technologiebedrijf Nuance nu ook een mooie oplossing ontwikkeld. De KI-gestuurde spraakherkenningssoftware van het bedrijf heet Dragon NaturallySpeaking en kan 160 woorden per minuut transcriberen. Leerlingen die bijvoorbeeld moeite hebben met visueel traceren kunnen het systeem laten dicteren en zo hun schrijfvaardigheden oefenen en verbeteren. Kinderen hebben al aangegeven dat Dragon hen helpt met het managen van hun schoolwerk waardoor ze opdrachten sneller kunnen afronden. Leraren kunnen de software ook gebruiken om documenten of e-mails te creëren waardoor ze veel tijd besparen.

Cognii helpt leerlingen hun kritische denkvaardigheid aan te scherpen

Voor de uitdagingen van de 21ste eeuw is meer nodig dan het onthouden van nieuwe informatie. Leerlingen en studenten moeten een diep begrip van een onderwerp ontwikkelen, evenals kritische denkvaardigheden, en zinvolle opdrachten zijn de sleutel om dat doel te bereiken. Het in de VS gevestigde softwarebedrijf Cognii heeft nu een kunstmatig intelligent conversatieproduct ontwikkeld dat de schriftelijke antwoorden van leerlingen en studenten beoordeelt – met behulp van informatie die door de docent verstrekt wordt – om hun cognitieve prestaties en kennishiaten te bepalen. Het geeft direct feedback op ingezonden opdrachten en begeleidt leerlingen en studenten door middel van adaptieve leerreeksen waarmee ze hun kritische denkvaardigheden kunnen verbeteren. De software kan worden gebruikt op universiteiten, basisscholen en middelbare scholen en biedt ondersteuning bij vakken als biologie, wiskunde, geschiedenis, economie en vele andere.

De technologie kan in diverse online leermiddelen worden geïntegreerd, waaronder Massive Open Online Courses (MOOCs), e-books, huiswerkproducten, leermanagementsystemen en meer. Het systeem wordt bovendien geleverd met de handige Cognii Analytics-feature, een dashboard dat real-time inzicht geeft in de voortgang van studenten. Professoren kunnen hiermee de kennishiaten monitoren en grafische overzichten bekijken.

Century biedt leerlingen microlessen en vermindert de werklast bij docenten

Het in de EU gevestigde edtechbedrijf Century heeft een door KI aangedreven leerplatform ontwikkeld dat de prestaties van leerlingen met 30 procent verbetert en de werklast van leraren met zes uur per week terugdringt. Leerlingen volgen zogenaamde ‘nugget’-microlessen die gepersonaliseerd en adaptief zijn, afhankelijk van het ingestelde tempo en de voortgang van de leerling. Het systeem biedt features als evaluaties en analyse van klasprestaties om leraren te helpen met het plannen van hun lessen en het verkorten van de tijd die ze aan beoordelingen spenderen. Dankzij dit systeem, dat door ingenieurs met behulp van de principes van neurowetenschappen is ontwikkeld, kunnen docenten bij het plannen van hun lessen en leermiddelen een op data gebaseerde aanpak volgen.

Schoolleiders profiteren ook van inzichten over hoe hun onderwijsinstelling presteert en welke verbeteringen er nodig zijn. En via real-time analytics kunnen ouders de voortgang van hun kinderen volgen, in plaats van te moeten wachten op traditionele schoolrapporten. Dit stimuleert thuis leren en komt bovendien de kennisretentie ten goede. Het platform beschikt bovendien over een voortdurend groeiende digitale bibliotheek met educatief materiaal over de Engelse taal en wiskunde en wetenschappelijk materiaal dat ofwel door gebruikers wordt geüpload of door ervaren leraren van Century wordt ontwikkeld. De content bestaat uit verschillende formats, waaronder video’s en interactieve taken.

Niet iedereen is blij met het gebruik van KI in het onderwijs

Het gebruik van KI in het onderwijs heeft enorm veel potentieel en biedt allerlei mogelijkheden maar er zijn ook een aantal uitdagingen. Ten eerste is het belangrijk om ervoor te zorgen dat KI en andere edtech niet alleen in ontwikkelde landen wordt gebruikt. Dit zou namelijk leiden tot een toename in de nu al enorme technologische, economische en sociale verschillen in de wereld. We moeten ervoor zorgen dat we elke leerling in de wereld toegang geven tot hoogwaardig onderwijs. Om dat doel te bereiken is het belangrijk dat leerkrachten worden voorbereid op onderwijs dat op KI gebaseerd is en dat softwareontwikkelaars technische oplossingen ontwikkelen die voldoen aan de dagelijkse behoeften van leerkrachten.

Door het toenemende gebruik van slimme algoritmen wordt bovendien de rol van data steeds belangrijker. De United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) wijst er bijvoorbeeld op dat “als we op weg zijn naar de dataficatie van onderwijs is de kwaliteit van deze data onze belangrijkste zorg”. Dit betekent dat data op systematische wijze moet worden verzameld en geanalyseerd, ten behoeve van scholen, leerlingen en docenten. Maar het verzamelen van informatie over hoe kinderen leren is een nogal gevoelige kwestie die vragen oproept rondom privacy en ethiek. Het is cruciaal dat scholen en technologiebedrijven deze gevoelige data afdoende beschermen en hier op een transparante, veilige en verantwoordelijke manier mee omgaan. Alleen dan kan de inzet van slimme algoritmen in het onderwijs uitgroeien tot een duurzame, langdurige praktijk waarbij we ons geen zorgen over hoeven te maken en die geen publieke weerslag heeft.

Algoritmen zullen steeds invloedrijker worden

Om leerlingen zo op te leiden dat ze goed voorbereid zijn op de uitdagingen van morgen hebben we moderne klaslokalen en geavanceerde leermethoden nodig. Technologie is in dat opzicht van onschatbare waarde omdat je er, onder andere, voor elke leerling een gepersonaliseerd leerplan mee kunt ontwikkelen. Slimme algoritmen hebben hun waarde al bewezen bij het creëren van relevante educatieve content die kinderen helpt verschillende vaardigheden efficiënter, sneller en op een leukere manier onder de knie te krijgen. KI kan er ook voor zorgen dat zelfs mensen met een beperking volledig kunnen deelnemen aan het onderwijssysteem en hun potentieel kunnen benutten. En hoe meer data er beschikbaar komt, des te krachtiger de algoritmes worden en des te groter de invloed ervan op scholen en universiteiten overal ter wereld.

Gratis e-books voor 13 sectoren.

De wereld verandert in snel tempo en dat heeft grote impact op all sectoren. Daarom hebben we voor maar liefst 13 sectoren een compact e-book ontwikkeld. Daarin vind je de laatste trends op een rij, onderbouwd met interessante statistieken.
Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Trendwatcher, futurist en internationaal topspreker Richard Van Hooijdonk neemt je mee naar een inspirerende toekomst die leven, werken en ondernemen drastisch gaat veranderen.

Alle Lezingen