«Η Τεχνητή Νοημοσύνη στην Εκπαίδευση: Συνάντηση της Τεχνολογίας με τη Γνώση»

Γεωργία Βλαμάκη

BSc Physics, MSc Computer Science

Email: vlamaki.g@gmail.com

 

Περίληψη

 

Η Τεχνητή Νοημοσύνη έχει πλέον «εισβάλλει» και στον τομέα της εκπαίδευσης, αναμορφώνοντας τον τρόπο με τον οποίο διδάσκονται και μαθαίνουν οι μαθητές. Το παρόν άρθρο πραγματεύεται τη θετική επίδραση της Τεχνητής Νοημοσύνης στην εκπαίδευση, επισημαίνοντας την εξατομίκευση της μάθησης, τη βελτιστοποίηση της διδασκαλίας ενώ επισημαίνονται και οι προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Είναι γεγονός πως η τεχνητή νοημοσύνη ανοίγει νέες προοπτικές, διαμορφώνοντας ένα πιο αποτελεσματικό, εξατομικευμένο και προηγμένο εκπαιδευτικό σύστημα.

 

Λέξεις κλειδιά: Τεχνητή Nοημοσύνη, εκπαίδευση.

 

Εισαγωγή

Η ταχεία ανάπτυξη και εφαρμογή της τεχνητής νοημοσύνης έχει ήδη επηρεάσει και πρόκειται να επηρεάσει ακόμη περισσότερο στο μέλλον τον τρόπο με τον οποίο διδάσκονται οι μαθητές. Άλλωστε η τεχνητή νοημοσύνη κρίνεται ως ένας σημαντικός παράγοντας προόδου και εξέλιξης στον κόσμο της εκπαίδευσης. Παρακάτω αναλύεται ο τρόπος ενίσχυσης της μάθησης μέσω της τεχνητής νοημοσύνης, η βελτιστοποίηση της διδασκαλίας που επιτυγχάνεται αλλά και οι προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν προκειμένου να αξιοποιηθούν οι θετικές επιδράσεις της τεχνολογίας στην εκπαίδευση. Τέλος, εξάγονται συμπεράσματα και διαπιστώσεις σχετικά με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες, ενώ τονίζεται ο σημαντικός ρόλος του εκπαιδευτικού που σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να παραγκωνιστεί.

Ενίσχυση της Μάθησης με την Τεχνητή Νοημοσύνη

Η τεχνητή νοημοσύνη προσφέρει μια πολύτιμη ευκαιρία για τη βελτίωση της διαδικασίας της μάθησης. Μέσω προηγμένων αλγορίθμων και μηχανικής μάθησης, μπορεί να προσαρμόσει την εκπαίδευση στις ανάγκες και τις ικανότητες κάθε μαθητή. Η προσαρμοστική μάθηση, όπου ο ρυθμός και ο τρόπος μάθησης προσαρμόζονται ατομικά, είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα που προσφέρει. Αυτές οι πλατφόρμες χρησιμοποιούν αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης για να αναλύουν τα δεδομένα των μαθητών και να προσαρμόζουν τη διδασκαλία με βάση τις ατομικές ανάγκες τους.

Ένα άλλο κρίσιμο στοιχείο είναι η προσφορά εξατομικευμένων μαθησιακών περιβαλλόντων με τη χρήση διαδραστικών εκπαιδευτικών παιχνιδιών και εφαρμογών που προάγουν την καλύτερη κατανόηση των μαθημάτων και διευκολύνουν τη μελέτη. Επιπρόσθετα, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση των δυνατοτήτων και των αδυναμιών του κάθε μαθητή, επιτρέποντας τη δημιουργία εξατομικευμένων σχεδίων μάθησης. Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη εξελίσσεται, μπορεί να είναι δυνατό για ένα μηχάνημα να διαβάσει ακόμη και την έκφραση του προσώπου ενός μαθητή που δείχνει ότι δεν κατανοεί ένα θέμα και να τροποποιήσει το μάθημα κατά τέτοιον τρόπο, ώστε να ανταποκρίνεται στις ανάγκες του συγκεκριμένου μαθητή, εξατομικευμένα.

Επιπλέον, υπόσχεται την προώθηση της εκπαίδευσης χωρίς αποκλεισμούς. Οι τεχνολογίες που υποστηρίζονται από την τεχνητή νοημοσύνη μπορούν να δώσουν τη δυνατότητα στους μαθητές με ειδικές ανάγκες να ξεπεράσουν τα εμπόδια και να συμμετάσχουν ενεργά στη μαθησιακή διαδικασία. Ένα παράδειγμα αποτελεί ένας μαθητής με προβλήματα όρασης, ο οποίος χρησιμοποιεί ένα εξειδικευμένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που μετατρέπει το κείμενο σε ήχο, επιτρέποντάς του να έχει πρόσβαση σε εκπαιδευτικό περιεχόμενο χωρίς κόπο. Αξιοποιώντας τις τεχνολογίες αυτές, τα σχολεία μπορούν να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον χωρίς αποκλεισμούς, καταρρίπτοντας τα εμπόδια και δίνοντας τη δυνατότητα σε όλους τους μαθητές να συμμετέχουν πλήρως στην εκπαιδευτική διαδρομή.

Βελτιστοποίηση της Διδασκαλίας με την Τεχνητή Νοημοσύνη

Η τεχνητή νοημοσύνη δεν αφορά μόνο τη βελτίωση της μάθησης, αλλά και την ενίσχυση της διδασκαλίας. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να αξιοποιήσουν την τεχνολογία αυτή για να προσαρμόσουν τις μεθόδους διδασκαλίας στις ανάγκες των μαθητών και να παρέχουν πιο αποτελεσματική και εξατομικευμένη εκπαίδευση.

Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τέτοια συστήματα για την αξιολόγηση της προόδου των μαθητών, την πρόβλεψη των δυσκολιών που μπορεί να αντιμετωπίσει κάθε μαθητής και την προσαρμογή του περιεχομένου και των μεθόδων διδασκαλίας. Τα ευφυή συστήματα μπορούν να αναλύουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων και να παρέχουν άμεση ανατροφοδότηση, καθιστώντας την αξιολόγηση πιο αποτελεσματική και επιτρέποντας στους εκπαιδευτικούς να παρακολουθούν αποτελεσματικά την πρόοδο.

Το Chatbot είναι ένα λογισμικό εργαλείο που διαδραματίζει ρόλο ψηφιακού βοηθού, αλληλεπιδρώντας με τους χρήστες σε συγκεκριμένα θέματα. Η αλληλεπίδραση αυτή πραγματοποιείται φυσικά μέσω συνομιλίας, χρησιμοποιώντας κείμενο ή φωνή. Μπορεί να παρέχει πληροφορίες, να απαντάει σε ερωτήσεις, να συζητάει για συγκεκριμένα θέματα ή να εκτελεί κάποια εργασία. Τα Chatbot χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς όπως το μάρκετινγκ, η εξυπηρέτηση πελατών, η τεχνική υποστήριξη, η εκπαίδευση και η κατάρτιση. Διακρίνονται δομικά σε δύο κατηγορίες. Στη μία κατηγορία βρίσκονται τα Chatbot που βασίζονται σε απλούς κανόνες προγραμματισμού και χρησιμοποιούν δηλώσεις if-else για να ανταποκριθούν σε ερωτήσεις και να παρέχουν απαντήσεις. Ωστόσο, με την πρόοδο της Τεχνητής Νοημοσύνης, οι ερευνητές άρχισαν να εφαρμόζουν τη μηχανική μάθηση και την τεχνολογία φυσικής γλώσσας στη δημιουργία Chatbot. Σε αυτή την κατηγορία συγκαταλέγονται γνωστά Chatbot όπως το Siri της Apple, το Alexa της Amazon, το Cortana της Microsoft και το Assistant της Google. Λειτουργούν ως ψηφιακοί βοηθοί και μπορούν να διαχειρίζονται καθημερινές εργασίες, όπως τη διαχείριση της ηλεκτρονικής αλληλογραφίας. Η εφαρμογή τους στον τομέα της εκπαίδευσης αποτελεί θέμα έρευνας, καθώς πολλοί πιστεύουν ότι οι νέες τεχνολογίες μπορούν να επιτρέψουν στα Chatbot να λειτουργήσουν ως έξυπνοι βοηθοί διδασκαλίας στο μέλλον (Zimmerman, 2018)

Προκλήσεις και Προοπτικές

Οι τεχνολογίες AI εξακολουθούν να εξελίσσονται με ταχείς ρυθμούς και είναι πιθανό

να έχουν βαθύτατο αντίκτυπο στην εκπαίδευση και την έρευνα, που δεν έχουν ακόμη κατανοηθεί πλήρως. Ως εκ τούτου, οι δυνητικές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην εκπαίδευση και έρευνα χρειάζονται άμεση προσοχή και περαιτέρω εμβάθυνση επανεξέταση (UNESCO, 2023).

Παρά τα πλεονεκτήματα της Τεχνητής Νοημοσύνης στην εκπαίδευση, υπάρχουν και προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Μερικές από αυτές περιλαμβάνουν την ανάγκη για επαρκή προστασία των προσωπικών δεδομένων των μαθητών. Είναι σημαντικό να εξεταστούν και να αντιμετωπιστούν αυτά τα ηθικά ζητήματα για να εξασφαλιστεί η δίκαιη και ηθική χρήση της στην εκπαίδευση.

Την εξάλειψη των ανισοτήτων πρόσβασης στην τεχνολογία, η πρόσβαση στις εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης στον τομέα της εκπαίδευσης γίνεται μέσω διαδικτυακών πλατφορμών, όπου το κυρίαρχο μέσο αλληλεπίδρασης είναι οι υπολογιστικές συσκευές. Επομένως, η απαραίτητη προϋπόθεση για τη χρήση αυτών των εφαρμογών είναι η επαρκής πρόσβαση στο Διαδίκτυο και η κατοχή ψηφιακών συσκευών. Σε περιοχές όπου οι κοινωνικοοικονομικές συνθήκες ή η έλλειψη υποδομών περιορίζουν την πρόσβαση σε συσκευές και το Διαδίκτυο, υπάρχει ο κίνδυνος να χαθούν τα οφέλη που προκύπτουν από την ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης στην εκπαίδευση.

Η ανθρώπινη σύνδεση μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο, διότι θα μειώνεται η ανθρώπινη αλληλεπίδραση στην εκπαίδευση με αποτέλεσμα να αποξενωθεί η έννοια της διδασκαλίας όπως τη γνωρίζουμε (UNESCO, 2023).

Η ανάπτυξη των τεχνολογιών αυτών μπορεί να σταθεί τροχοπέδη στην αυτονομία και τη σκέψη των μαθητών αφού παρέχει έτοιμες και προκαθορισμένες λύσεις. Επομένως να μην μπορούν οι ίδιοι οι μαθητές να σκεφτούν και να τεκμηριώσουν τις απόψεις και τις γνώσεις τους (UNESCO, 2023).

Η αποτελεσματική ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης στην εκπαίδευση απαιτεί εκπαιδευτικούς που να είναι εξοικειωμένοι με την τεχνολογία και τις δυνατότητές της. Αυτό απαιτεί περαιτέρω εκπαίδευση και ενημέρωση για τους εκπαιδευτικούς. Τέλος, η ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών απαιτεί σημαντικούς πόρους που χρειάζονται για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Πολλές τεχνολογίες AI μπορεί να αναλάβουν τη διδασκαλία (παρέχουν εξατομικευμένες και προσαρμοσμένες μαθησιακές δραστηριότητες καλύτερα από τους εκπαιδευτικούς), ή τουλάχιστον μειώνουν τους εκπαιδευτικούς σε έναν λειτουργικό ρόλο. Παρ’ όλα αυτά, είναι κρίσιμο ότι δεν φαίνεται ένα μέλλον στο οποίο το AI θα αντικαταστήσει τους εκπαιδευτικούς. Αυτό που φαίνεται είναι ένα μέλλον στο οποίο ο ρόλος του δασκάλου συνεχίζει να εξελίσσεται και τελικά μετασχηματίζεται σε ένα ρόλο όπου ο χρόνος του χρησιμοποιείται αποτελεσματικότερα και αποδοτικότερα, και όπου η τεχνογνωσία τους αξιοποιείται καλύτερα και ενισχύεται. Η διδασκαλία περιλαμβάνει περισσότερα από την παροχή γνώσεων, είναι μια θεμελιωδώς κοινωνική διαδικασία. Από αυτή την άποψη, βασικός ρόλος της Τεχνητής Νοημοσύνης είναι η υποστήριξη των εκπαιδευτικών στη διδασκαλία και την υποστήριξη των μαθητών (Wayne, Maya, & Charles, 2019).

Συμπεράσματα

Σκοπός οποιασδήποτε τεχνολογικής καινοτομίας στην εκπαίδευση είναι να μεταμορφώσει την ποιότητα της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Τα τελευταία χρόνια η ραγδαία εξέλιξη της Τεχνητής

Νοημοσύνης συμβάλει στη δημιουργία εκπαιδευτικών εφαρμογών που έχουν ως στόχο οι εκπαιδευόμενοι να μαθαίνουν πιο αποτελεσματικά, να κατανοούν τις έννοιες και τα πεδία εφαρμογής τους με τις νέες εκπαιδευτικές μεθόδους.

Ήδη υπάρχουν χώρες όπως η Αυστραλία, η Κίνα, η Εσθονία, η Γαλλία, η Σιγκαπούρη, η Νότια Κορέα, οι ΗΠΑ που ηγούνται στην ανάπτυξη, εξέλιξη και ενσωμάτωση εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης στην εκπαίδευση. Τα συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης αναμένεται να αλλάξουν τη μορφή της εκπαιδευτικής διαδικασίας σε μερικές δεκαετίες.

Στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα, οι εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης δεν έχουν ακόμα ενσωματωθεί στην εκπαιδευτική διαδικασία. Η εισαγωγή της εκπαιδευτικής ρομποτικής στο πρόγραμμα σπουδών Νηπιαγωγείων, Δημοτικών και Γυμνασίων ενδεχομένως να αποτελεί μια αρχική προσέγγιση της σύνδεσης της εκπαίδευσης με την Τεχνητή Νοημοσύνη από την άλλη, αυτή η σύνδεση είναι ακόμα σε πολύ πρώιμο στάδιο. Επειδή κάθε καινούρια τεχνολογική καινοτομία έχει τη δυνατότητα να αλλάξει την ποιότητα της εκπαιδευτικής διαδικασίας, είναι δεδομένο ότι μελλοντικά και στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα η μάθηση και η εκπαίδευση θα συμπληρώνονται από εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης.

Η ενσωμάτωση των συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης στη διδασκαλία, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αποδοχή που έχουν από τους εκπαιδευτικούς. Οι τεχνολογικές καινοτομίες μεταβάλουν ριζικά την ποιότητα της εκπαίδευσης, ωστόσο, ο εκπαιδευτικός χρειάζεται να έχει τον πρωτοπόρο ρόλο στην εκπαιδευτική διαδικασία.

 

Αναφορές

UNESCO. (2023). Guidance for generative AI in education and research. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.

Wayne, H., Maya, B., & Charles, F. (2019). Artificial Intelligence in Education. Promise and Implications for Teaching and Learning. Center for Curriculum Redesign.

Zimmerman, M. (2018). Teaching AI: Exploring New Frontiers for Learning. International Society for Technology in Education.