Pelnas:
- Gebėjimas rengti dalykų paaiškinimus, sprendžiamus pavyzdžius ir pamokų planų juodraščius, nurodant dirbtiniam intelektui tikslinę auditoriją, lygį ir mokymosi tikslą.
- Galimybė neleisti studentams modeliuoti netinkamo metodo, savarankiškai tikrinant kiekvieną išspręstą pavyzdį naudojant SymPy arba ranka
- Gebėjimas įvertinti medžiagos pedagoginį tinkamumą (kalbos lygis, seka) ir suderinamumą su užrašu ir mokymo programa bei perduoti jį žmogaus pritarimu.
Matematikos mokytojai, dėstytojai ir edukacinio turinio kūrėjai didžiąją laiko dalį praleidžia kurdami kurso medžiagą: paskaitas, sprendžiamus pavyzdžius, pratimų rinkinius, pamokų planus, mokinių užrašus. Dirbtinis intelektas gali žymiai pagreitinti šią užduotį – per kelias minutes gali sukurti pirmąjį temos juodraštį, pateikti įvairiems lygiams pritaikytus paaiškinimus, pateikti išspręstų pavyzdžių. Tačiau viena klaida matematikos kurso medžiagoje reiškia, kad mokiniai mokomi neteisingai; Štai kodėl kiekviena pagaminta medžiaga turi būti kruopščiai patikrinta. Šiame skyriuje sužinosite, kaip dirbtinį intelektą naudoti kaip kurso medžiagos rengimo partnerį ir kaip stebėti pedagoginį ir matematinį tikslumą.
Pirma, apibrėžimas: pedagoginis tinkamumas – tai medžiagos tinkamumas tikslinės mokinių grupės lygiui, išankstinėms žinioms ir mokymosi tikslams. Matematiškai teisingas, bet lygiui netinkamas paaiškinimas (pvz., pradinės mokyklos dalyko paaiškinimas universiteto kalba) yra nenaudingas. DI turėtų būti prižiūrimas tiek matematiškai, tiek pedagogiškai.
Kur AI prisideda prie kurso medžiagos
- Sklypo paaiškinimo juodraštis: pirmojo sąvokos paaiškinimo teksto sudarymas.
- Lygių pritaikymas: to paties dalyko pritaikymas skirtingiems lygiams (pradinė mokykla / vidurinė mokykla / universitetas).
- Išspręsti pavyzdžiai: Žingsnis po žingsnio sprendžiamos pavyzdinės problemos.
- Analogijos ir vaizdai: panašumai, sukonkretinantys abstrakčias sąvokas.
- Pamokos planas: Trukmė, tikslai, veiklos.
- Alternatyvūs paaiškinimai: alternatyvus paaiškinimas, kai mokinys nesupranta.
Visais atvejais AI sukuria brėžinius; Mokytojas patvirtina matematinį tikslumą, pedagoginį tinkamumą ir mokymo programos derinimą.
Žingsnis po žingsnio: sukurkite patikimą kurso medžiagą
1. Apibrėžkite tikslinę auditoriją ir lygį. Pateikite aiškų kontekstą, pvz., „9 klasė, mokiniai, nauji išvestiniai“.
2. Nurodykite mokymosi tikslą. Ką studentas turėtų sugebėti padaryti po šios medžiagos? Jei tikslas aiškus, jis bus orientuotas į medžiagą.
3. Padarykite juodraštį, tada perskaitykite korektūrą. Pirmiausia perskaitykite dirbtinio intelekto sukurtą pasakojimą dėl matematinio tikslumo: ar teisingi apibrėžimai, ar pavyzdžiuose nėra klaidų?
4. Savarankiškai spręskite pavyzdžius. Išspręskite ir palyginkite kiekvieną išspręstą pavyzdį medžiagoje patys arba su SymPy. Paveikto pavyzdžio klaida yra labiausiai žalinga.
5. Įvertinti pedagoginį tinkamumą. Ar kalba atitinka lygį? Ar išankstinės žinios yra teisingos? Ar tvarka prasminga (nuo lengvo iki sudėtingo)?
6. Pritaikyti mokymo programą ir terminiją. Ar vartojami užrašai ir terminai suderinami su vietine mokymo programa? AI kartais maišo skirtingų šalių užrašus.
Patarimas: Svarbiausios kurso medžiagos dalys yra sukurti pavyzdžiai, nes studentai juos naudoja kaip modelius. Nedidelį neaiškumą temos teiginyje galima kompensuoti, tačiau neteisingai išspręstas pavyzdys mokinius tiesiogiai moko netinkamo metodo. Patikrinkite kiekvieną išspręstą pavyzdį atskirai, žingsnis po žingsnio.
Klaidingos nuomonės: slapta geros medžiagos misija
Gera matematikos medžiaga ne tik sako tiesą; Ji taip pat numato ir užkerta kelią klaidingoms nuomonėms, kurias dažnai daro studentai. Pavyzdžiui, mokiniai dažnai mano, kad išraiška (a+b)² yra a²+b², mano, kad neigiamo skaičiaus kvadratas yra neigiamas, arba, pridėdami trupmeną, atskirai prideda skaitiklį ir vardiklį. Patyręs mokytojas žino šias spąstus ir į savo medžiagą įtraukia įspėjimus „būkite atsargūs“, priešingų pavyzdžių ir dažniausiai pasitaikančių klaidų laukelių. AI negali savarankiškai išspręsti šių klaidingų nuomonių; nes pagrindinis dėmesys skiriamas „teisinga matematika“, o ne „kur mokinys suklys“.
Taigi, prašydami dirbtinio intelekto medžiagos, taip pat aiškiai paprašykite tipinių tikslinės amžiaus grupės klaidų: „Pridėkite 3 dažniausiai pasitaikančias klaidas, kurias mokiniai daro šioje temoje ir po vieną įspėjimą / priešingą pavyzdį“. Taigi medžiaga ne tik perteikia žinias, bet ir nukreipta į klaidingas intuicijas, kurios trukdo mokytis. Tačiau ir čia lemiamas yra mokytojo sprendimas: per savo klasės patirtį reikia filtruoti, ar dalykai, kuriuos dirbtinis intelektas siūlo kaip „tipiškas klaidas“, tikrai yra tos amžiaus grupės klaidos. Dirbtinis intelektas pateikia bendrą įvertinimą; Jūs žinote, kokios klaidingos nuomonės išties paplitusios tarp jūsų mokinių.
Atsargiai: matematiškai teisinga medžiaga vis tiek gali būti pedagogiškai silpna – jei joje nenumatyta ir nepaisoma tipiškų mokinių klaidingų nuomonių. Paprašykite dirbtinio intelekto ne tik „teisingo paaiškinimo“, bet ir „įspėjimų dėl dažnų klaidų“ ir savo patirtimi patikrinkite, ar jie tinka jūsų klasei.
Pritaikymas pagal lygį
Lygis
kalba
Mėginio tipas
Žymėjimo gylis
pradinė mokykla
betonas, kasdienis
vizualinis, skaitmeninis
minimalus simbolis
vidurinę mokyklą
Paprasta, žingsnis po žingsnio
Skaitinis + paprasta algebra
Pagrindinis žymėjimas
vidurinę mokyklą
pusiau formalus
Algebrinė, grafinė
Standartinis žymėjimas
universitetas
formalus, tikslus
abstraktus, įrodytas
visiškai formalus
trys mini dėklai
1 atvejis – netinkamo sprendimo pavyzdys. Mokytojas paprašė 5 išspręstų AI pavyzdžių išvestinei temai. 1 iš 5 atvejų AI netinkamai pritaikė grandinės taisyklę (pamiršo vidinę išvestinę). Mokytojas patikrino kiekvieną pavyzdį su SymPy, užfiksavo klaidą ir ją ištaisė. Jei šis pavyzdys būtų skirtas studentams, jie būtų išmokę netinkamo metodo kaip modelį. Kontrolės laikas: 8 minutės, 5 mėginiai.
2 atvejis – lygio neatitikimas. Pradinės mokyklos mokytojas paprašė dirbtinio intelekto paaiškinti „trupmenas“, tačiau AI naudojo abstrakčią kalbą, pvz., „racionalių skaičių Q rinkinį“. Mokytoja dar kartą paklausė: „8-9 metų amžiaus grupei paaiškinkite su picos riekės analogija, nenaudodami simbolių“. Antrasis projektas buvo lygus. Pateikiant kontekstą nuo pat pradžių sutaupoma laiko.
3 atvejis. Žymėjimo painiava. Vidurinės mokyklos mokytojas paprašė dirbtinio intelekto statistikos medžiagos; Kai kuriose vietose AI naudojo kitokią šalies žymėjimą (pvz., kablelio painiavos vietoj taško kaip dešimtainio skyriklio arba kitokį simbolį). Mokytojas peržiūrėjo ir sutvirtino medžiagą pagal vietos mokymo programos žymėjimą. AI gali būti nenuoseklus žymėjimas; Suteikia žmogaus standartą.
Keturi kopijuojami šablonai
1) dalyko paaiškinimas, atitinkantis lygį:
Parašykite [temos] siužeto metmenis. Tikslinė auditorija: [lygis, amžius, pagrindinė informacija]. Mokymosi tikslas: [ką mokinys turėtų sugebėti pabaigoje]. Laikykitės atitinkamo lygio kalbos, [naudoti / nenaudoti analogijos]. Pabaigoje pridėkite 2 išspręstus pavyzdžius. Būkite matematiškai tikslus; Pažymėkite, kur nesate tikri.
2) Išspręsta mėginio gamyba:
Sukurkite [n] išspręstų [temos] pavyzdžių, suskirstykite juos nuo lengvų iki sudėtingų. Žingsnis po žingsnio išspręskite kiekvieną pavyzdį, nurodykite taisyklę, kurią naudojote. Kiekvieną pavyzdį patikrinsiu su SymPy, kad jūsų sprendimai būtų teisingi ir išsamūs. Lygis: [lygis].
3) Alternatyvus paaiškinimas:
Mano mokiniai nesuprato [temos] su tokiu paaiškinimu: [dabartinis paaiškinimas]. Paaiškinkite tą pačią sąvoką KITAIP (kita analogija, kitas pavyzdys, kita seka). Lygis: [lygis]. Išlaikyti matematinį tikslumą.
4) Pamokos plano skeletas:
Parašykite [temos] [duration] minučių pamokos planą. Skyriai: įvadas, sąvokos paaiškinimas, pavyzdys, mokinio veikla, vertinimas. Kiekvienam skyriui priskirkite laiko. Lygis: [lygis]. Patikrinsiu matematinius teiginius turinyje.
Silpnas raginimas / Stiprus raginimas
Silpnas: „Papasakok man apie išvestines priemones“.
Rezultatas: tekstas, kurio lygis neaiškus, be konteksto ir tikriausiai per abstraktus ir neišsamus; negalima naudoti tiesiogiai.
Güçlü: "Parašykite 11 klasės mokiniams skirto Įvado į išvestinę sąvoką paaiškinimą. Įvadas: jie ką tik išmoko ribos sąvoką. Mokymosi tikslas: suprasti, kad išvestinė yra "momentinis pokyčio greitis" ir jo santykis su liestinės nuolydžiu. Pradėkite nuo konkretaus greičio pavyzdžio, tada pateikite apibrėžimą, o pavyzdį išspręskite žingsniu 2."
Rezultatas: Audituojama medžiaga, atitinkanti lygį ir tikslą, paremta pavyzdžiais.
Dažnos klaidos
- Nepatvirtina išspręstų pavyzdžių. Neteisingas pavyzdys moko mokinius netinkamo metodo jį modeliuodamas; yra pati svarbiausia klaida.
- Neduoda lygmens ir konteksto. Neaiškioje užklausoje pateikiama netinkama naudoti (per abstrakti arba per paprasta) medžiaga.
- Nepastebimas žymėjimo nenuoseklumas. AI gali maišyti skirtingų standartų žymėjimą; Prisitaikykite prie vietinės mokymo programos.
- Nekontroliuoja pedagoginės sekos. Seka nuo sudėtingos iki lengvos arba ankstesnių žinių praleidimas trikdo mokymąsi.
- Netikrina mokymo programų derinimo. Medžiaga teisinga, bet galėjo būti išspręsta naudojant užklasinį metodą.
Atsargiai: neduokite AI sukurtos kurso medžiagos studentams „tokia, kokia yra“. Matematinis tikslumas, pedagoginis tinkamumas ir mokymo programos tinkamumas reikalauja žmogaus pritarimo. Mokytojo kompetencija – žinojimas, kur mokiniams bus sunku, kuri analogija veiks – negali pakeisti DI; AI tik sutrumpina juodraščio laiką.
Apibendrinant
AI yra galingas įrankis, pagreitinantis matematikos kurso medžiagos rengimą: temos paaiškinimą, lygių pritaikymą, išspręsti pavyzdžius, pamokų planus. Bet kiekviena medžiaga turi būti tikrinama dviem ašimis: matematinis teisingumas (ypač išspręsti pavyzdžiai, patikrinimas su SymPy) ir pedagoginis tinkamumas (lygis, seka, žymėjimas). Tikslinės auditorijos ir mokymosi tikslo aiškinimas nuo pat pradžių padidina kokybę. AI gamina brėžinius; Mokytojo kompetencija ir pritarimas yra būtini.
Taikymo užduotis
Pasirinkite dalyką, kurio mokote arba žinote. Paprašykite dirbtinio intelekto sukurti temą, tinkamą tam tikram lygiui + 2 išspręsti pavyzdžius naudodami 1 šabloną. Tada: (a) patikrinkite kiekvieną išspręstą pavyzdį naudodami SymPy arba ranka, (b) įvertinkite kalbos ir pavyzdžių tinkamumą lygiui, (c) patikrinkite žymėjimo suderinamumą su vietine mokymo programa. Atlikite bent vieną matematinį ar pedagoginį patobulinimą. Atkreipkite dėmesį į visus reikalingus pataisymus, kad medžiaga būtų „parengta“.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Aiškiai nurodžiau tikslinę auditoriją, lygį ir mokymosi tikslą.
- [ ] Kiekvieną analizuotą pavyzdį patikrinau atskirai (SymPy / rankiniu būdu).
- [ ] Vertinau kalbos ir pavyzdžių tinkamumą lygiui.
- [ ] Patikrinau pedagoginę tvarką (nuo lengvos iki sunkios).
- [ ] Žymėjimą suderinau su vietine mokymo programa.
- [ ] Visiškai peržiūrėjau medžiagą prieš pateikdamas ją studentui tvirtinti.