Eğitimde Yapay Zeka Uygulamaları

Eğitimin 3 esas amacı Bilgi ve yetenek edinmek ve akılda tutmak (acquisition and retention) Edinilen bilgi ve yetenekleri anlamak Edinilen bilgi ve yetenekleri etkin kullanmak (öğrenilenin aktarılması; öğrenilenlerin yeni alanlarda uygulanması; yeni sorunların analizedilmesi ve çözülmesi yeteneğinin oluşması)

Bilgi Edinme ve Akılda Tutma -Çağdaş eğitim sisteminin esas özelliği: Bilgiyi ezberle, bir kez kullan ve unut Test için öğrenmek -İnsan ezberlenmiş bilgileri unutmağa meyillidir Test için ne kadar çok ezber yaparsan, o kadar çabuk unutursun -Ezber yolu ile öğrenmenin zorluğu; bilgi birikimi artmaktadır; bilginin 2 kez artması için 5-10 yıl (bazen daha az) yeterlidir

Etkin kullanma Öğrenmenin sınıf ortamından diğer ortamlara taşınması Sınıfta (okulda) alınabilen bilgilerin evde de , oyun oynarken de, iş ortamında da alına bilmesi Öğrencinin çözmek istediği sorunlara ortamın yardımcı olması ve öğrenciyi yönlendire bilmesi

ENFORMASYON (information) Anlama Bilgelik (wisdom) BİLGİ(knowledge) ENFORMASYON (information) VERİ(data) üst düzey bilgi Düşük düzey bilgi Anlama seviyesi l

Yapay Zeka ve Eğitim Eğitimde Yapay Zeka, yapay zeka araştırmalarının, öğrenme ve eğitimin kesişmesinde oluşan bir araştırma alanıdır Bu alanın altalanları: zeki ders sistemleri-intelligent tutoring systems Zeki öğrenme ortamları- intelligent learning environments Uyarlanabilir hiper metin sistemleri - adaptive hypertext systems bazı bilgisayar destekli işbirlikçi sistemler-computer-supported collaborative learning systems …

Zeka nedir Zeka üç yeteneğin birleşimidir: 1. Öğrenme. Tecrübe, eğitim ve öğretme yoluyla her türlü formal ve formal olmayan öğrenme 2. Sorunu tanımlaya bilme- sorun durumlarını kavraya bilme ve onu daha belirgin sorunlara dönüştüre bilme 3. Sorun çözme- sorunu çözmek için gereken işlevleri yerine getirme, ürün ortaya çıkarma

Sorun Çözme Sorun çözme genel anlamda bu işlemleri içermektedir: Soruların ifade edilmesi, aydınlatılması ve cevaplandırılması, Sorunların ifade edilmesi, aydınlatılması ve çözülmesi Çözüm yollarının ifade edilmesi, aydınlatılması ve gerçekleştirilmesi Kararların ifade edilmesi, aydınlatılması ve oluşturulması

Sorun Çözme Sorun çözme- amaca ulaşma adımlarını tasarlama ve gerçekleştirme sürecidir Sorun- amaca ulaşma yolunun açık şekilde belli olmaması durumu Aynı durum birisi için sorun ola, bir başkası için olmayabilir A Verilmiş başlangıç durum B Ulaşılmak istene n amaç durumu ? A’da B’ye nasıl hareket etmeli

Sorun çözme bileşenleri Fiziki yetenekleri artırmak veya genişletmek için araçlar Zihinsel yetenekleri artırmak veya genişletmek için araçlar Sorun çözücü Zihinsel –fiziki yetenekleri geliştirmek ,bu araçları kullanabilmek için eğitim-öğrenme yöntemleri ve materyalleri

Eğitimde YZ’nin kullanılması (1) uzman sistemini modellemenin mümkün olması; Yani öğrencinin çözmek istediği sorunları sistemin çöze bilmesi. Sistem, öğrenilen alan hakkında bilgi sahibidir (2) modellenmiş uzman sistemi, önceden kaydedilmiş çözümlerle etkili öğrenmeye yardım edebilir. Eğitim’de Yapay Zeka yöntemlerinin kullanılması, bu yöntemlerin insanın düşünme sürecini olduğu gibi yansıtmasını gerektirmez (3) YZ yöntemleri ile desteklenen etkileşim türleri bazı öğrenme hedefleri için önemlidir. (özellikle hedef, karmaşık bir problemi çözme becerilerini elde etmek ise)

Sorunun tanımlanması İyi tanımlanmış sorun için aşağıdaki koşullar sağlanmalıdır Kesin tanımlanmış başlangıç durum Kesin tanımlanmış amaç Kesin tanımlanmış kaynaklar kümesi –kişisel bilgiler ve beceriler, kaynaklara sınırlamalar: kurallar, düzenlemeler, rehberlikler…; başlangıç durumdan amaç durumuna ulaşmak için yardımcı bilgiler Bazı kişisel bilgilerin bulunması- amaca ulaşmak için bazı kendi kaynaklarının (ilgi, beceri, enerji) kullanımında kararlı ola bilmek

Zeki Öğretici Sistemleri Zeki Öğretici Sistemler (ITS) insan-öğretici yerine makineyi kullanıyor. (bilgisayar tabanlı akıllı ITS) «Sorunun» çözümü için aşağıdaki bilgiler gerekmektedir: (1) alan bilgisi, (2) öğrenci hakkında bilgi, (3) pedagoji (öğrenme stratejileri bilgisi). Tipik ITS’in başlıca bileşenleri: uzman (veya alan) modeli, öğrenci modeli ve öğretim modeli. Uzman modeli, sorunu çöze bilmelidir; Öğretim modeli bu çözümü öğrenciye sunacak; Öğretim modeli ,öğrencinin bilgisine dayanarak ve öğrenci modeli ile alan bilgilerini karşılaştırmakla öğrenci-sistem etkileşimini yönetir. Çoğunlukla ITS’ler uzman sistemler teknolojisi ile çalışıyorlar.

Zeki Öğretici Sistemler Çoğu Zeki Öğretici Sistemler uzman sistemler teknolojisi ile oluşturulur. (uzman sistemler, uzman kişinin bilgilerinin bilgisayar modellemesi ile ifade edilmesidir)

Zeki Öğretici Sistemin Yapısı

Zeki Öğrenme Ortamı Genellikle, «zeki öğrenme ortamı» sorun çözme durumundan ve öğreniciye görevlerinde yardımcı olan, onun öğrenmesini izleyen bir veya birkaç vekilden oluşuyor. Başka bir tanımla, ZÖO, zeki öğretici sistemden ve öğrenci yönlü öğrenmeye imkan veren öğrenme ortamından oluşmaktadır (açık öğrenci modeli- öğrenci kendi modelini ve öğrenme sürecini özelleştirebilir)

Zeki Öğrenme Ortamı Zeki Öğrenme Ortamı zeki öğretici sistemlerin, bilişimsel araçların ve bilgisayar destekli işbirlikçi öğrenme sistemleri ilkelerinin üzerinde oluşturulan bir ortamdır. Zeki Öğrenme Ortamında öğrenci sorun çözme durumunun içinde bulunuyor. Bu anlamda zeki öğrenme ortamı, soru, cevap ve geri dönüşüme dayalı geleneksel öğrenme ortamlarından farklıdır. Örnek olarak,uçuş simülatörünü göstermek mümkündür: Öğrenici, «uçağı nasıl sürmeli» sorusunun yanıtını bulmağa çalışmıyor; o farklı uçuş koşullarında «gerçek» pilot gibi nasıl davranmak gerektiğini öğreniyor.

Uyarlanabilir hipermetin (Adaptive hypertext) Uyarlamalı HiperMedia (AH), hipermedya sistemlerinin geliştirilmesinde geleneksel «one -size fits-all-tek boyutlu tümcilik-standart beden" yaklaşımına bir alternatiftir. Adaptif hipermedia sistemleri hedeflerin, tercihlerin ve kullanıcının bilgilerinin bulunduğu modeldir Bu model, belirli bir kullanıcının ihtiyaçlarına uyum sağlamak için kullanıcıyla etkileşimli olarak çalışıyor

İşbirlikçi Öğrenme İşbirlikçi öğrenme sistemleri bu konularla ilgilidir: teknoloji ile desteklenen işbirlikçi öğrenmenin akran etkileşimi ve çalışma grupları ile iyileştirilmesi; işbirliği ve teknoloji paylaşımı , topluluk üyeleri arasında bilgi ve beceri paylaşımının kolaylaştırılması Teknolojinin gelişimi işbirlikçi öğrenmenin de geliştirilmesini destekler Bilginin üretilmesi için sınıf –öğrenci-öğretmen etkileşimi araçları

BDİÖ-CSCL İşbirlikçi öğrenme –bir öğretim yöntemidir; öğrenicilerin, sorunların çözümünde veya öğrenme görevlerinde birlikte çalışması tavsiye edilir ve ya istenilir. İdeal halde, işbirlikçi öğrenme öğrenicilerin ,problemi birlikte çözmek veya birlikte yeni bilgiler edinmek için eşgüdümlü çabalarını gerektirir. Bu geleneksel «doğrudan iletim- direct transmission» modelinden tam farklıdır. Geleneksel modelde öğreniciler , dış kaynaktan alınan bilgi ve becerilerin pasif alıcısı olarak düşünülüyor.

İşbirlikçi öğrenme ve akran desteği Öğretim sürecinde, öğrencilerin birbirleri ile etkileşime girerek, gerektiğinde birbirlerini model almaları sağlanarak, birlikte çalışabilmeleri için fırsat yaratılması, akran etkileşiminde önemlidir. Farklı seviyedeki öğrencilerin bir araya getirilerek küçük çalışma gruplarının oluşturulması da işbirlikçi öğrenmede esastır. İşbirlikçi öğrenme ve akran desteği için ;    Çalışma grupları oluşturulurken farklı özellik ve düzeydeki öğrencilerin bir araya getirilmesine dikkat edilmesi,    Gruptaki her çocuğun kendi görevini ve sorumluluğunu bilmesi,   Grup çalışmasının sonucunda, her öğrencinin etkin rol almasının sağlanması, Farklı düzeydeki öğrencilerin yan yana oturmasına dikkat edilmesi gereklidir. Böylece öğrenciler akademik ve sosyal alanlarda birbirlerine destek olacak, öğretmenin sınıf kontrolü kolaylaşacaktır

İşbirlikçi Öğrenme-devamı “İşbirlikçi öğrenme» farklı disiplinler üzere araştırmaları gerektiriyor. sosyal psikoloji (algılama, motivasyon, grup süreçleri) sosyoloji (statü, güç ve otorite) bilişsel psikoloji (öğrenmenin nasıl gerçekleşmesi, öğrenme sonuçları) sosyokültürel bakış açıları (eğitime kültürel etkiler, öğrenme ortamı)