Développer des lignes directrices sur l'éducation K12 pour l'intelligence artificielle STELAR STEM Centre d'apprentissage et de recherche

Automatisation dans l'éducation Qu'est-ce qui aspirant aux enseignants

Un groupe de travail des enseignants de la maternale et des experts de l'AI des universités et de l'industrie élabore des lignes directrices nationales pour enseigner l'intelligence artificielle des bandes de catégorie K-2, 3-5, 6-8 et 9-12, et crée une entreprise en ligne. Répertoire de ressources AI.

Principal enquêteur (s):

Ce matériau est basé sur le travail soutenu par la Fondation nationale des sciences soumis à la subvention NOS. DRL-1312022, 1614697 et 1949200. Toute opinion, conclusions et conclusions ou recommandations exprimées dans ce matériau sont celles de l'auteur ( s) et ne reflètent pas nécessairement les vues de la Fondation nationale des sciences.

Comment l'intelligence artificielle aura une incidence sur les enseignants K-

L'intelligence artificielle n'est pas juste au coin de la rue; Cela fait déjà partie de notre réalité dans la salle de classe et dans notre vie quotidienne. Dans ce cours, les éducateurs de tous les antécédents, disciplines et niveaux de grade exploreront la manière dont l'intelligence artificielle, l'apprentissage de la machine et les algorithmes ont une incidence sur notre vie quotidienne. À mesure que les apprenants naviguent dans ce cours à travers la lentille d'un avatar interagissant avec des technologies modernes, ils exploreront et évalueront les implications éthiques de ces technologies et comment elles façonnent notre monde.

Objectifs de cours

disparu est la journée des colis blancs et des règles de diapositives. Au lieu de cela, la technologie trouve son chemin dans la salle de classe K-12, avec des étudiants, des éducateurs et du personnel commençant à adopter la promesse d'intelligence artificielle (AI). Mais quels sont les avantages d'apporter à l'AI dans le système éducatif de la K-12 et comment AI peut-il aider les étudiants et leurs familles, ainsi que des éducateurs et du personnel, savourer un environnement d'apprentissage de haute technologie? Heureusement, les écoles propulsées par une technologie AI sûre et sécurisée sont plus proches de la réalité que vous ne le pensez. Continuez à lire pour en savoir plus sur la manière dont AI peut avoir un impact positif sur l'expérience d'apprentissage de la K-12.

Avantages majeurs

En plus de fournir des avantages aux utilisateurs du domaine de l'enseignement supérieur, l'AI peut également être utilisée pour transformer de manière positive à l'éducation de la K-12. AI utilise une apprentissage automatique pour permettre aux étudiants et aux éducateurs de bénéficier d'une expérience de classe plus automatisée et simplifiée. Voici quelques-unes des principaux moyens que l'AI aide à promouvoir une expérience d'apprentissage meilleure et plus rationalisée.

Automation

AI peut être utilisé pour automatiser les pratiques de classe communes qui consomment du temps et physiquement épuisant. Par exemple, les enseignants peuvent utiliser AI pour aider à classer les affectations, à faire des horaires et bien plus encore. En outre, lorsque de nombreuses plateformes AI utilisent l'apprentissage de la machine, elles sont capables d'en apprendre davantage sur les préférences de leurs élèves plus elles sont utilisées, ce qui les rend encore plus efficaces au fil du temps. Globalement, l'un des principaux avantages des outils d'AI est qu'elles peuvent aider les professeurs et le personnel à gagner du temps en automatisant les tâches, aidant ainsi à passer moins de temps à faire du travail occupé et à leur permettre de profiter de plus de temps avec leurs étudiants.

Identification

Y a-t-il une question mathématique que chaque élève s'est trompé sur le dernier test? Y a-t-il des étudiants dont les scores de test ne sont pas tout à fait là où ils devaient être et qui pourraient avoir une attention supplémentaire? Les outils d'AI peuvent utiliser Analytics pour aider les enseignants et le personnel à identifier les tendances de leurs données, ce qui peut leur permettre de corriger le cours en temps réel. En plus d'identifier les étudiants à risque et les zones nécessitant une amélioration, l'AI peut également être utilisée pour personnaliser les missions pour les étudiants en fonction de leur niveau académique, ce qui peut empêcher les étudiants engagés et réussir. Étant donné que les enseignants ne peuvent pas voir absolument tout ce qui se passe dans la salle de classe, les outils AI peuvent aider à reprendre le relais en analysant des données pour analyser les tendances et proposer des solutions.

Acclimation

Alors que la technologie évolue à la vitesse de la lumière, l'incorporation de l'AI en classe peut aider les élèves à s'acclimater aux développements de haute technologie au monde autour d'eux. Permettant aux élèves d'utiliser les outils qu'ils utilisent à la maison, qu'il s'agisse d'un produit virtuel AI ou d'un chattbot utilisé pour obtenir des réponses aux questions logistiques, peut leur permettre de mieux s'adapter aux outils dont ils ont besoin comme adultes une fois obtenu leur diplôme. Encore mieux, c'est que ces outils peuvent être utilisés pour niveler le terrain de jeu pour tous les étudiants, de sorte que les étudiants défavorisés puissent se familiariser et à l'aise avec la technologie qu'ils n'auraient peut-être pas à la maison quand ils sont à l'école. Aider les élèves à s'acclimater à AI à l'école est un excellent moyen de les mettre en place pour le succès des adultes.

Étude de cas

Le district scolaire Irredell-Stadville est un excellent exemple de la manière dont les outils d'AI peuvent être utilisés pour améliorer l'expérience éducative de la K-12. Situé à North Carolina, le district scolaire Iredell-Stadville contient 37 écoles qui emploient plus de 2 700 membres du personnel et des membres du corps professoral. Le district a décidé d'avoir une chance sur la base de connaissances de la capacité lorsqu'il se rendit compte que les questions que les parents et les étudiants de toutes les 37 écoles demandaient étaient en grande partie répétitives. Au lieu de forcer le principal de chaque école à répondre à chaque question individuelle, le district s'est transformé en capacité, dont la base de connaissances a créé un référentiel universel de questions et de réponses qui s'appliquaient à toutes les écoles du district.

Une fois que le système a été mis en œuvre, les étudiants et leurs parents ont pu poser des questions à un chatbot, comme "Qu'est-ce que le prix de repas réduit?" La mise en œuvre a été un succès, le chatbot de la capacité étant capable de donner la bonne réponse automatique plus de 82% du temps. Si le chatbot ne contient pas la réponse à leur question dans sa base de connaissances, la question peut être ré-attribuée à une boucle humaine, telle qu'une principale ou un enseignant, qui peut y répondre. Au fil du temps, le corps professoral et le personnel ont pu ajouter plus d'informations dans la base de connaissances afin d'améliorer la performance de l'IA et de limiter la quantité de travail que les humains doivent faire.

Globalement, la base de connaissances de la capacité a permis à la faculté et au personnel du district scolaire Iredell-Statsville de défiler plus de 7 000 enquêtes par semaine depuis le lancement du système. C'est 7 000 demandes de renseignements qui ont été traitées uniquement par AI et une durée importante que la faculté et le personnel ont pu dépenser en se concentrant sur le travail qui leur compte au lieu de répondre aux questions répétitives. Avec des projets d'ajout d'informations plus spécifiques à l'école à la base de connaissances de l'école d'école Iredell-Statsville dans un proche avenir, il est probable que la faculté et le personnel vont économiser encore plus de temps.

TOREAU KEY

Il existe de nombreux avantages pour utiliser AI pour améliorer l'expérience de la K-12. Êtes-vous intéressé à l'essayer dans votre propre salle de classe ou votre district scolaire? Laissez-nous vous montrer comment la capacité peut automatiser votre soutien à vos étudiants, au personnel et aux professeurs.

Si vous souhaitez apprendre comment AI peut vous aider à améliorer votre système K-éducatif aujourd'hui, cliquez sur le bouton ci-dessous

Nous sommes l'équipe de leadership de l'AI4K12 en collaboration avec Leigh Ann Delyser chez Csforall. En janvier dernier, nous avons convoqué 27 États américains et 3 territoires pour créer des plans de visions et de mise en œuvre de la K-12 AI pour chaque État.

Chaque jour de cette vitrine vidéo à tige, nous discuterons d'un sujet différent de la mise en œuvre de la K-12 IA Education dans votre État. Nous serons rejoints par les chefs d'équipe d'Etat pour discuter de leurs progrès vers la mise en œuvre de l'éducation de la K-12.

Merci pour votre présentation et le travail que votre équipe a fait pour planifier l'enseignement de l'IA. J'enseigne actuellement l'alphabétisation des technologies aux étudiants 3-5. À mesure que vous commencez à planifier, je suis curieux de voir comment vous pourriez mettre en œuvre ce nouveau sujet d'étude. Vous voyez-vous être enseigné séparément dans une classe comme des arts liés (alphabétisation technologique, informatique, vapeur / tige, etc.) ou le voyez-vous intégré dans le programme existant dans des zones telles que la science et les mathématiques? Qui sera responsable de l'enseignement de l'AI? Tout semble tellement excitant, mais je peux voir le défi d'essayer de trouver des experts pour l'enseigner. Merci encore, pour le partage.

Merci pour votre question, Shad. Ce problème se présente souvent dans les discussions sur l'ajout d'AI au curriculum. Dans les grades inférieurs, qui ont déjà un curriculum emballé et manquent de choix, nous pensons que les enseignants voudront intégrer des sujets d'AI dans les classes de mathématiques, de sciences, d'arts de la langue et d'études sociales existantes. À partir du collège, il y a de la place pour les choix de l'AI. En fait, nous avons un projet de NSF ITNST nouvellement financé pour développer une IA élective pour les collèges du collège de Géorgie et un cours d'enseignant PD pour aider les enseignants à apprendre à livrer cette option. Mais nous pensons toujours que les concepts de base de l'AI doivent être incorporés dans des cours de mathématiques, de science, d'arts linguistiques et d'études sociales existants, car tous les étudiants ne choisiront pas de prendre une contribution au choix de l'IA.

Tous les étudiants interagissent avec la technologie AI dans leur vie quotidienne, même si la plupart ne le reconnaissent pas comme AI. De nombreux enfants arrivent à la maternelle aujourd'hui ayant déjà passé deux ans à converser avec Alexa. Même avant qu'ils ne soient assez vieux pour avoir leur propre smartphone, ils utilisent les téléphones et les tablettes de leurs parents et jouent avec des filtres Snapchat, des systèmes de compréhension de la parole et de génération, des systèmes de recommandation de produits, de la reconnaissance faciale et de plus. Les voitures de leurs parents, même si elles ne sont pas encore auto-conduites, ont des capacités telles que des avertissements de départ de voie, un freinage défensif et un parking auto-alimenté. Questions sur la manière dont ces systèmes fonctionnent et leurs implications sociétaux, peuvent être traitées dans le cadre des classes scientifiques et d'études sociales.

Nous sommes d'accord qu'il y a un besoin énorme pour les enseignants PD dans cette zone. Il y a aussi un énorme intérêt gouvernemental pour l'AI en ce moment. L'administration Biden vient d'annoncer la nouvelle AI. Site de l'OV la semaine dernière. Nous espérons donc que nous verrons beaucoup de progrès dans l'éducation de l'AI dans les années à venir.

Pourriez-vous s'il vous plaît partager un peu plus sur les cinq modèles pour la K-12 AI Education que vous avez mentionné dans la vidéo? J'avais également intéressé à apprendre ce que les participants à l'atelier ont identifié comme les défis les plus importants pour développer la capacité des ressources et des enseignants pour une éducation efficace de la maternelle à K-12.

Notre travail est organisé autour des 5 grandes idées de l'AI. Cette affiche offre une brève description de chaque grande idée (1-perception, 2-Représentation et raisonnement, 3-apprentissage, une interaction 4-naturelle, un impact 5-Sociétal. Il a été traduit en 14 langues différentes.

Ces informations sont utiles pour ceux qui aspirent à s'inscrire à des cours d'enseignement dans les universités - sachant comment, quelle que soit quoi, où et qui aura une incidence sur l'impact de l'automatisation sur la profession permet aux étudiants de faire la bonne préparation de leur avenir. carrières.

Ils estiment que le nombre d'enseignants scolaires augmentera de cinq à 24% aux États-Unis entre 2016 et 2030; Pour des pays tels que la Chine et l'Inde, la croissance estimée sera supérieure à 100%.

Bien que ces rapports suggèrent que les enseignants ont un semblant de la sécurité de l'emploi et qu'ils ne seront pas remplacés par des robots à tout moment, il y a encore des aspects de leur travail qui seront affectés par la technologie.

"Bien que beaucoup ait été écrit sur les types d'emplois susceptibles d'être éliminés, une autre perspective qui n'a pas été examinée dans autant de détails est de ne pas demander quels emplois seront éliminés mais plutôt à quels aspects de Les travaux survivants seront remplacés par des machines. "

Capturer le potentiel de la technologie dans K Enseignement

McKinsey a conclu que les domaines présentant le plus grand potentiel d'automatisation dans l'enseignement sont "préparation, administration, évaluation et retour", "l'instruction, l'engagement, le coaching et le conseiller sont plus résilients à l'automatisation.

L'automatisation pourrait réduire le temps des enseignants dépenser sur des responsabilités administratives, de cinq à trois heures par semaine. Les logiciels peuvent également remplir automatiquement les formulaires ou fournir des menus de réponses potentielles; Maintenir des stocks de matériaux, d'équipements et de produits; et même automatiquement automatiquement les remplaçants.

Ils estiment qu'une utilisation efficace de la technologie pourrait réduire le temps à seulement six heures. Ils notent que même si les enseignants consacrent le même temps à préparer, la technologie pourrait faire ce temps plus efficace, les aider à trouver de meilleurs plans et approches de cours.

L'application efficace de la technologie peut potentiellement sauver les enseignants quelque 13 heures par semaine, ce qui pourrait être labouré aux enseignants eux-mêmes (c.-à-d. Pour eux de passer plus de temps avec leurs familles, etc.) ou pour engager Apprentissage plus personnalisé, coaching direct et mentorat.

"Dans notre enquête, environ un tiers des enseignants ont déclaré vouloir personnaliser l'apprentissage mais n'ont pas l'impression de le faire efficacement. Leurs plus gros obstacles: temps, ressources, matériaux et technologie. L'automatisation peut aider avec tous ces éléments », a déclaré le rapport.

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L'éducation devient plus pratique et plus personnalisée, grâce aux nouvelles applications d'éducation IA, la façon dont les étudiants apprennent changent. Le matériel pédagogique devient de plus en plus accessible via des appareils intelligents et des ordinateurs et des étudiants ne sont plus nécessaires pour assister aux classes physiques tant qu'ils ont des ordinateurs et une connexion Internet. Mais qu'en est-il des professeurs? L'éducation moderne étant continuellement invitée à faire plus avec moins, à mettre davantage de tension que jamais sur les écoles, aux districts scolaires, mais en particulier aux éducateurs.

Selon une récente enquête McKinsey, menée dans un partenariat de recherche avec Microsoft, les enseignants travaillent en moyenne 50 heures par semaine - un nombre que l'Organisation de coopération et d'apprentissage de la coopération économique et de développement Suggestions a augmenté de trois pour cent au cours des cinq dernières années.

En outre, la recherche suggère que 20 à 40% des heures actuelles des enseignants sont consacrées aux activités pouvant être automatisées à l'aide de la technologie existante. Cela se traduit par environ 13 heures par semaine que les enseignants pouvaient rediriger vers des activités qui conduisent à des résultats plus élevés des étudiants et à une satisfaction supérieure des enseignants. En bref, la recherche suggère que la technologie existante peut aider les enseignants à réaffecter 20 à 40% de leur temps aux activités qui soutiennent l'apprentissage des élèves.

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