Hagnaður:
- Hæfni til að framleiða efnisskýringar, leyst dæmi og kennsluáætlunardrög með því að gefa markhópnum, stig og námsmarkmið til gervigreindar.
- Geta til að koma í veg fyrir að nemendur móti ranga aðferð með því að sannreyna sjálfstætt hvert leyst dæmi með SymPy eða með höndunum
- Hæfni til að meta kennslufræðilega hæfi efnisins (tungumálastig, röð) og samhæfni við nótnaskrift og námskrá og koma því í gegnum mannlegt samþykki
Stærðfræðikennarar, fræðimenn og höfundar námsefnis eyða mestum tíma sínum í að búa til námsefni: fyrirlestra, leyst dæmi, æfingasett, kennsluáætlanir, glósur nemenda. Gervigreind getur hraðað þessu verkefni verulega - hún getur búið til fyrstu drög að efni á nokkrum mínútum, framleitt skýringar aðlagaðar mismunandi stigum og gefið leyst dæmi. En ein mistök í námsefni í stærðfræði þýðir að kenna nemendum rangt; Þess vegna þarf að sannreyna nákvæmlega hvert efni sem framleitt er. Í þessari einingu munt þú læra hvernig á að nota gervigreind sem samstarfsaðila um gerð námskeiðsefnis og hvernig á að fylgjast með kennslufræðilegri og stærðfræðilegri nákvæmni.
Í fyrsta lagi skilgreining: kennslufræðilegt hæfi er hæfi efnis fyrir stigi, forþekkingu og námsmarkmið marknemahópsins. Skýring sem er stærðfræðilega rétt en ekki viðeigandi fyrir þrepið (t.d. að útskýra grunnskólagrein í háskólamáli) er gagnslaus. AI ætti að vera undir eftirliti bæði stærðfræðilega og kennslufræðilega.
Þar sem gervigreind leggur til námsefni
- Skýringardrög að söguþræði: Að búa til fyrsta skýringartexta hugtaks.
- Stigaaðlögun: Aðlögun sama námsefnisins að mismunandi stigum (grunnskóli / framhaldsskóli / háskóli).
- Leyst dæmi: Dæmi um vandamál leyst skref fyrir skref.
- Hliðstæður og myndir: Líkingar sem gera óhlutbundin hugtök áþreifanleg.
- Kennsluáætlun beinagrind: Lengd, markmið, starfsemi.
- Aðrar skýringar: Önnur skýring þegar nemandi skilur ekki.
Í öllum tilvikum framleiðir gervigreind teikningar; Kennarinn staðfestir stærðfræðilega nákvæmni, kennslufræðilega hæfileika og samræmingu námskrár.
Skref fyrir skref: að búa til áreiðanlegt námskeiðsefni
1. Skilgreindu markhóp og stig. Gefðu skýrt samhengi, svo sem "9. bekkur, nemendur sem eru nýir í afleiðum."
2. Tilgreinið námsmarkmið. Hvað ætti nemandinn að geta gert eftir þetta efni? Ef markmiðið er skýrt verður það efnismiðað.
3. Búðu til uppkast, lestu síðan prófarka. Lestu AI-myndaða frásögnina fyrst til að fá stærðfræðilega nákvæmni: eru skilgreiningarnar réttar, eru dæmin villulaus?
4. Leysið dæmin sjálfstætt. Leysið og berið saman hvert leyst dæmi í efninu sjálfur eða með SymPy. Villa í unnið dæmi er skaðlegast.
5. Metið kennslufræðilegt hæfi. Er tungumálið viðeigandi fyrir stigið? Er gert ráð fyrir réttri forþekkingu? Er röðin skynsamleg (auðveld til erfið)?
6. Aðlaga námskrá og hugtök. Eru nótur og hugtök sem notuð eru í samræmi við staðbundna námskrá? AI blandar stundum saman nótum mismunandi landa.
Ábending: Mikilvægustu hlutir námsefnisins eru unnin dæmi því nemendur nota þau sem fyrirmyndir. Það er hægt að bæta fyrir smá tvískinnung í málefnayfirlýsingu, en rangt leyst dæmi kennir nemendum beinlínis ranga aðferð. Staðfestu hvert leyst dæmi fyrir sig, skref fyrir skref.
Ranghugmyndir: leynilegt verkefni góðs efnis
Gott stærðfræðiefni segir ekki bara sannleikann; Það spáir líka fyrir um og kemur í veg fyrir ranghugmyndir sem nemendur gera oft. Nemendur halda til dæmis oft að tjáningin (a+b)² sé a²+b², halda að veldi neikvæðrar tölu sé neikvætt eða leggja saman teljara og nefnara sérstaklega þegar brot er lagt saman. Reyndur kennari þekkir þessar gildrur og inniheldur „varið ykkur á því hér“ viðvaranir, mótdæmi og algengar villukassar í efni sínu. AI gæti ekki tekið á þessum ranghugmyndum á eigin spýtur; vegna þess að það leggur áherslu á að útskýra "rétta stærðfræði", ekki "hvar nemandinn mun fara úrskeiðis".
Svo þegar þú biður gervigreindina um efni skaltu líka beinlínis biðja um dæmigerð mistök markaldurshópsins: „Bættu við 3 algengustu mistökunum sem nemendur gera í þessu efni og viðvörun/mótdæmi fyrir hvert. Þannig miðlar efnið ekki aðeins þekkingu heldur beinist það einnig að fölsku innsæi sem hindrar nám. Hins vegar er mat kennarans líka hér afgerandi: þú þarft að sía í gegnum upplifun þína í kennslustofunni hvort það sem gervigreindin gefur til kynna sem „dæmigert mistök“ séu raunverulega mistök þess aldurshóps. Gervigreind gefur almennt mat; Þú veist hvaða ranghugmyndir eru mjög algengar meðal nemenda þinna.
Varúð: Stærðfræðilega rétt efni getur samt verið kennslufræðilega veikt — ef það gerir ekki ráð fyrir og tekur á dæmigerðum ranghugmyndum nemenda. Spyrðu gervigreindina ekki aðeins um „réttar skýringar“ heldur einnig um „viðvaranir gegn algengum mistökum“ og athugaðu hæfi þeirra fyrir bekkinn þinn með eigin reynslu.
Aðlögun eftir stigum
Stig
tungumál
Tegund sýnis
Nótnaskriftardýpt
grunnskóla
steinsteypa, hversdagslega
sjónrænt, stafrænt
lágmarkstákn
framhaldsskóla
Einfalt, skref fyrir skref
Töluleg + einföld algebru
Grunntákn
menntaskóla
hálfformlegt
Algebruísk, grafísk
Staðlað nótnaskrift
háskóla
formlegt, nákvæmt
abstrakt, sannað
fullt formlegt
þrjú smámál
Tilfelli 1 — Dæmi með rangri lausn. Kennari bað um 5 leyst dæmi frá gervigreind fyrir afleitt efni. Í 1 af hverjum 5 tilfellum beitti gervigreindin keðjureglunni rangt (gleymdi innri afleiðu). Kennarinn athugaði hvert dæmi með SymPy, náði villunni og lagaði hana. Ef þetta dæmi hefði farið til nemenda hefðu þeir lært ranga aðferð sem fyrirmynd. Eftirlitstími: 8 mínútur, 5 sýni.
Tilfelli 2 - Ósamræmi stigs. Grunnskólakennari bað gervigreindina um skýringu á „brotum“ en gervigreindin notaði óhlutbundið tungumál eins og „mengi skynsamlegra talna Q. Kennarinn spurði aftur: "Útskýrðu fyrir 8-9 ára aldurshópnum með líkingu við pizzusneið, án þess að nota tákn." Önnur uppkastið var á pari. Að gefa samhengið frá upphafi sparar tíma.
Tilfelli 3 - Rugl á nótum. Menntaskólakennari bað gervigreindina um tölfræðiefni; Sums staðar notaði gervigreind merki annars lands (t.d. komrugil í stað punkts sem aukastafaskilgreinar eða annað tákn). Kennarinn fór yfir og sameinaði efnið í samræmi við staðbundna námskrá. AI getur verið ósamræmi í nótnaskrift; Veitir mannlegan staðal.
Fjögur afritanleg sniðmát
1) Útskýring á viðfangsefninu sem hæfir stigi:
Skrifaðu söguþráð fyrir [efni]. Markhópur: [stig, aldur, bakgrunnsupplýsingar]. Námsmarkmið: [hvað nemandinn ætti að geta gert í lokin]. Haltu tungumálinu sem hæfir stigi, [notaðu/notaðu ekki hliðstæðu]. Bættu við 2 leystum dæmum í lokin. Vertu stærðfræðilega nákvæmur; Merktu hvar þú ert ekki viss.
2) Leyst sýnishornsframleiðsla:
Búðu til [n] leyst dæmi fyrir [efni], raðaðu þeim frá auðveldum til erfiðra. Leysið hvert dæmi SKREF fyrir skref, tilgreinið regluna sem þú notaðir. Ég mun athuga hvert dæmi með SymPy, svo lausnirnar þínar séu réttar og fullkomnar. Stig: [stig].
3) Aðrar skýringar:
Nemendur mínir skildu ekki [viðfangsefnið] með eftirfarandi skýringu: [núverandi skýring]. Útskýrðu sama hugtakið á ÖNNUR vegu (önnur líking, annað dæmi, önnur röð). Stig: [stig]. Viðhalda stærðfræðilegri nákvæmni.
4) Beinagrind kennsluáætlunar:
Skrifaðu kennsluáætlun beinagrind af [lengd] mínútum fyrir [efni]. Kaflar: kynning, hugtakaskýring, dæmi, virkni nemenda, mat. Gefðu hverjum hluta tíma. Stig: [stig].Ég mun sannreyna stærðfræðilegar fullyrðingar í innihaldinu.
Veik kvaðning / Sterk kvaðning
Veik: "Segðu mér frá afleiðum."
Niðurstaða: Texti sem er óljóst, án samhengis og sennilega of óhlutbundinn og ófullnægjandi; ekki hægt að nota beint.
Güçlü: "Skrifaðu útskýringu á INNGANGUR að hugtakinu afleiða fyrir nemendur í 11. bekk. Bakgrunnur: þeir eru nýbúnir að læra hugtakið takmörk. Námsmarkmið: að skilja að afleiðan er 'augnahraði breytinga' og tengsl hennar við halla snertilsins. Byrjaðu á áþreifanlegu dæmi um hraða, gefðu síðan skilgreiningu á hverju skrefi, leystu skref 2 með skilgreiningu.
Niðurstaða: Endurskoðanlegt efni sem hæfir stigi og markmiði, stutt af dæmum.
Algeng mistök
- Ekki staðfesta leyst dæmi. Rangt dæmi kennir nemendum ranga aðferð með því að móta hana; er mikilvægasta villa.
- Ekki gefa upp stig og samhengi. Óljós beiðni dregur fram efni sem er ónothæft (of abstrakt eða of einfalt).
- Horfir framhjá ritunarósamræmi. AI getur blandað saman nótnaskrift mismunandi staðla; Aðlagast staðbundinni námskrá.
- Að stjórna ekki kennslufræðilegri röð. Röð frá erfiðum yfir í auðvelt eða að sleppa forþekkingu truflar nám.
- Er ekki að athuga námskráraðlögun. Efnið er rétt en gæti hafa verið leyst með utanaðkomandi aðferð.
Varúð: Gefðu nemendum ekki gervigreint námsefni „eins og það er“. Stærðfræðileg nákvæmni, kennslufræðileg hæfileiki og námskrárhæfni krefjast mannlegs samþykkis. Sérþekking kennara - að vita hvar nemendur munu berjast, hvaða samlíking mun virka - getur ekki komið í stað gervigreindar; AI styttir aðeins drögtíma.
Í stuttu máli
Gerð gervigreind er öflugt tæki sem flýtir fyrir gerð stærðfræðinámsefnis: útskýringar á efni, stigaaðlögun, leyst dæmi, kennsluáætlanir. En hvert efni verður að athuga á tveimur ásum: stærðfræðilega réttmæti (sérstaklega leyst dæmi, sannprófun með SymPy) og kennslufræðilega hæfi (stig, röð, nótnaskrift). Að gera markhópinn og námsmarkmiðið skýrt frá upphafi eykur gæði. gervigreind framleiðir teikningar; Sérþekking og samþykki kennarans er ómissandi.
Umsóknarverkefni
Veldu námsgrein sem þú kennir eða kann. Láttu gervigreind framleiða efni sem hentar ákveðnu stigi + 2 leyst dæmi með 1. sniðmátinu. Síðan: (a) staðfestu hvert leyst dæmi með SymPy eða í höndunum, (b) metur viðeigandi tungumál og dæmi fyrir stigið, (c) athugaðu hvort nótnaskriftin samrýmist staðbundinni námskrá. Gerðu að minnsta kosti eina stærðfræðilega eða kennslufræðilega framför. Athugaðu allar leiðréttingar sem þarf til að gera efnið „tilbúið“.
gátlisti
- [ ] Ég hef tekið skýrt fram markhóp, stig og námsmarkmið.
- [ ] Ég staðfesti hvert þáttað dæmi sjálfstætt (SymPy/handvirkt).
- [ ] Ég lagði mat á hæfi tungumálsins og dæmi fyrir stigið.
- [ ] Ég athugaði kennslufræðilega röð (frá auðveldum til erfiðra).
- [ ] Ég samræmdi nótnaskriftina við staðbundna námskrá.
- [ ] Ég fór yfir efnið til hlítar áður en ég sendi það til samþykkis nemenda.