Ieguvumi:
- Spēja veidot mācību priekšmetu skaidrojumus, risinātus piemērus un stundu plānu uzmetumus, piešķirot mākslīgajam intelektam mērķauditoriju, līmeni un mācību mērķi.
- Spēja neļaut studentiem modelēt nepareizu metodi, neatkarīgi pārbaudot katru atrisināto piemēru ar SymPy vai ar roku
- Spēja novērtēt materiāla pedagoģisko piemērotību (valodas līmenis, secība) un saderību ar notāciju un mācību programmu un nodot to caur cilvēku apstiprinājumu
Matemātikas skolotāji, mācībspēki un izglītības satura veidotāji lielāko daļu sava laika pavada, veidojot kursu materiālus: lekcijas, risinātus piemērus, vingrinājumu komplektus, stundu plānus, studentu piezīmes. Mākslīgais intelekts var ievērojami paātrināt šo uzdevumu — tas var dažu minūšu laikā izveidot tēmas pirmo uzmetumu, radīt dažādiem līmeņiem pielāgotus skaidrojumus un sniegt atrisinātus piemērus. Bet viena kļūda matemātikas kursa materiālā nozīmē mācīt studentus nepareizi; Tāpēc katrs izgatavotais materiāls ir rūpīgi jāpārbauda. Šajā nodaļā jūs uzzināsit, kā izmantot mākslīgo intelektu kā kursa materiālu sastādīšanas partneri un kā uzraudzīt pedagoģisko un matemātisko precizitāti.
Pirmkārt, definīcija: pedagoģiskā atbilstība ir materiāla atbilstība mērķa studentu grupas līmenim, priekšzināšanām un mācību mērķiem. Matemātiski pareizs, bet līmenim neatbilstošs skaidrojums (piemēram, pamatskolas priekšmeta skaidrojums universitātes valodā) ir bezjēdzīgs. AI būtu jāuzrauga gan matemātiski, gan pedagoģiski.
Kur AI sniedz ieguldījumu kursa materiālos
- Zemes gabala skaidrojuma projekts: Koncepcijas pirmā skaidrojuma teksta sagatavošana.
- Līmeņu pielāgošana: viena un tā paša priekšmeta pielāgošana dažādiem līmeņiem (pamatskola / vidusskola / universitāte).
- Atrisinātie piemēri: Soli pa solim atrisinātas problēmas.
- Analogijas un attēli: līdzības, kas konkretizē abstraktus jēdzienus.
- Nodarbības plāna skelets: ilgums, mērķi, aktivitātes.
- Alternatīvie skaidrojumi: alternatīvs skaidrojums, ja students nesaprot.
Visos gadījumos AI veido rasējumus; Skolotājs apliecina matemātisko precizitāti, pedagoģisko piemērotību un mācību programmas saskaņošanu.
Soli pa solim: uzticama kursa materiāla sagatavošana
1. Definējiet mērķauditoriju un līmeni. Sniedziet skaidru kontekstu, piemēram, "9. klase, skolēni, kas jauni izmanto atvasinājumus".
2. Norādiet mācību mērķi. Ko studentam jāspēj darīt pēc šī materiāla? Ja mērķis ir skaidrs, tas būs orientēts uz materiālu.
3. Izveidojiet melnrakstu, pēc tam veiciet korektūru. Vispirms izlasiet AI ģenerēto stāstījumu, lai iegūtu matemātisko precizitāti: vai definīcijas ir pareizas, vai piemēri ir bez kļūdām?
4. Patstāvīgi risiniet piemērus. Atrisiniet un salīdziniet katru atrisināto piemēru materiālā pats vai ar SymPy. Kļūda nostrādātajā piemērā ir visbīstamākā.
5. Novērtēt pedagoģisko piemērotību. Vai valoda atbilst līmenim? Vai pieņemtās priekšzināšanas ir pareizas? Vai pasūtījumam ir jēga (no viegliem līdz sarežģītiem)?
6. Pielāgot mācību programmu un terminoloģiju. Vai lietotie apzīmējumi un termini ir saderīgi ar vietējo mācību programmu? AI dažreiz sajauc dažādu valstu apzīmējumus.
Padoms: Vissvarīgākie kursa materiāli ir izstrādātie piemēri, jo studenti tos izmanto kā modeļus. Nelielu neskaidrību tēmas izklāstā var kompensēt, bet nepareizi atrisināts piemērs tieši māca skolēniem nepareizu metodi. Soli pa solim pārbaudiet katru atrisināto piemēru atsevišķi.
Nepareizi priekšstati: laba materiāla slepenā misija
Labs matemātikas materiāls ne tikai stāsta patiesību; Tas arī paredz un novērš nepareizus priekšstatus, ko skolēni bieži rada. Piemēram, skolēni bieži domā, ka izteiksme (a+b)² ir a²+b², domā, ka negatīva skaitļa kvadrāts ir negatīvs, vai, pievienojot daļskaitli, skaitītāju un saucēju pievieno atsevišķi. Pieredzējis skolotājs zina šīs nepilnības un savā materiālā iekļauj brīdinājumus “uzmanieties, lai tas būtu šeit”, pretpiemēri un bieži sastopamu kļūdu lodziņi. AI nevar novērst šos nepareizos priekšstatus viens pats; jo tas koncentrējas uz "pareizas matemātikas" skaidrošanu, nevis "kur skolēns kļūdīsies".
Tāpēc, pieprasot mākslīgā intelekta materiālus, skaidri pieprasiet arī mērķa vecuma grupas tipiskās kļūdas: “Pievienojiet 3 visbiežāk pieļautās kļūdas, ko skolēni pieļauj šajā tēmā, un katrai brīdinājuma/pretpiemēru.” Tādējādi materiāls ne tikai nodod zināšanas, bet arī ir vērsts uz maldīgām intuīcijām, kas kavē mācīšanos. Tomēr arī šeit izšķirošs ir skolotāja spriedums: jums ir jāizfiltrē klases pieredze, vai lietas, ko mākslīgais intelekts iesaka kā "tipiskas kļūdas", patiešām ir šīs vecuma grupas kļūdas. Mākslīgais intelekts sniedz vispārīgu novērtējumu; Jūs zināt, kādi maldīgi priekšstati ir ļoti izplatīti jūsu studentu vidū.
Uzmanību: matemātiski pareizs materiāls joprojām var būt pedagoģiski vājš — ja tas neparedz un nenovērš studentu tipiskos nepareizos priekšstatus. Lūdziet AI ne tikai "pareizu skaidrojumu", bet arī "brīdinājumus par izplatītām kļūdām" un pārbaudiet to piemērotību jūsu klasei, izmantojot savu pieredzi.
Pielāgošana pēc līmeņa
Līmenis
valodu
Parauga veids
Apzīmējuma dziļums
sākumskola
betons, ikdienā
vizuālais, digitālais
minimālais simbols
vidusskola
Vienkārši, soli pa solim
Skaitlis + vienkārša algebra
Pamata apzīmējums
vidusskola
pusformāls
Algebriskā, grafiskā
Standarta apzīmējums
universitāte
formāls, precīzs
abstrakts, pierādīts
pilnīga formāla
trīs mini futrāļi
1. gadījums — piemērs ar nepareizu risinājumu. Skolotājs atvasinātajai tēmai lūdza 5 atrisinātus piemērus no AI. 1 no 5 gadījumiem AI nepareizi piemēroja ķēdes noteikumu (aizmirsa iekšējo atvasinājumu). Skolotājs pārbaudīja katru piemēru ar SymPy, konstatēja kļūdu un izlaboja to. Ja šis piemērs būtu nodots studentiem, viņi būtu iemācījušies nepareizu metodi kā modeli. Kontrollaiks: 8 minūtes, 5 paraugi.
2. gadījums — līmeņa neatbilstība. Pamatskolas skolotājs prasīja AI skaidrojumu par "daļdaļām", bet AI izmantoja abstraktu valodu, piemēram, "racionālo skaitļu kopu Q". Skolotāja vēlreiz jautāja: "Izskaidrojiet 8-9 gadu vecuma grupai ar analoģiju ar picas šķēli, neizmantojot simbolus." Otrais projekts bija līdzvērtīgs. No sākuma sniedzot kontekstu, tiek ietaupīts laiks.
3. gadījums — apzīmējumu neskaidrības. Vidusskolas skolotājs lūdza AI dažus statistikas materiālus; Dažās vietās mākslīgais intelekts izmantoja citu valsts apzīmējumu (piemēram, komatu, nevis punktu kā decimāldaļu atdalītāju, vai citu simbolu). Skolotāja pārskatīja un konsolidēja materiālu atbilstoši vietējās mācību programmas apzīmējumiem. AI var būt nekonsekvents apzīmējumos; Nodrošina cilvēka standartu.
Četras kopējamas veidnes
1) Līmenim atbilstošs priekšmeta skaidrojums:
Uzrakstiet [tēmas] sižeta izklāstu. Mērķauditorija: [līmenis, vecums, pamatinformācija]. Mācību mērķis: [ko skolēnam jāspēj izdarīt beigās]. Saglabājiet valodu, kas atbilst līmenim, [izmantot/nelietot analoģiju]. Beigās pievienojiet 2 atrisinātus piemērus. Esiet matemātiski precīzs; Atzīmējiet vietu, kur neesat pārliecināts.
2) Atrisināta paraugu ražošana:
Izveidojiet [n] atrisinātus piemērus [tēmai], sarindojiet tos no viegliem līdz sarežģītiem. Soli pa solim atrisiniet katru piemēru, norādiet izmantoto noteikumu. Es pārbaudīšu katru piemēru ar SymPy, lai jūsu risinājumi būtu pareizi un pilnīgi. Līmenis: [līmenis].
3) Alternatīvs skaidrojums:
Mani skolēni nesaprata [tēmu] ar šādu skaidrojumu: [pašreizējais skaidrojums]. Izskaidrojiet to pašu jēdzienu ATŠĶIRĪGI (cita analoģija, cits piemērs, cita secība). Līmenis: [līmenis]. Saglabājiet matemātisko precizitāti.
4) Nodarbību plāna skelets:
Uzrakstiet nodarbību plāna skeletu [duration] minūšu garumā [tēmai]. Sadaļas: ievads, jēdziena skaidrojums, piemērs, studentu darbība, vērtējums. Piešķiriet laiku katrai sadaļai. Līmenis: [līmenis]. Es pārbaudīšu matemātiskos apgalvojumus saturā.
Vāja uzvedne / spēcīga uzvedne
Vājš: "Pastāstiet par atvasinājumiem."
Rezultāts: teksts, kura līmenis ir neskaidrs, bez konteksta un, iespējams, pārāk abstrakts un nepilnīgs; nevar izmantot tieši.
Güçlü: "Uzrakstiet skaidrojumu IEVADS jēdzienam atvasinājums 11. klases skolēniem. Priekšvēsture: viņi tikko ir apguvuši robežas jēdzienu. Mācību mērķis: saprast, ka atvasinājums ir "momentānais izmaiņu ātrums" un tā saistība ar pieskares slīpumu. Sāciet ar konkrētu ātruma piemēru, pēc tam sniedziet definīciju, katru piemēru atrisiniet ar soli 2."
Rezultāts: Revidējams materiāls, kas atbilst līmenim un mērķim, un to atbalsta piemēri.
Biežas kļūdas
- Netiek apstiprināti atrisinātie piemēri. Nepareizs piemērs māca skolēniem nepareizu metodi, to modelējot; ir viskritiskākā kļūda.
- Nedodot līmeni un kontekstu. Neskaidrais pieprasījums parāda materiālu, kas nav lietojams (pārāk abstrakts vai pārāk vienkāršs).
- Neņemot vērā apzīmējumu nekonsekvenci. AI var sajaukt dažādu standartu apzīmējumus; Pielāgojiet vietējai mācību programmai.
- Nekontrolējot pedagoģisko secību. Secība no grūtas līdz vieglai vai iepriekšējo zināšanu izlaišana traucē mācīšanos.
- Nepārbauda mācību programmu saskaņošanu. Materiāls ir pareizs, bet, iespējams, ir atrisināts, izmantojot ārpusskolas metodi.
Uzmanību: nedodiet AI ģenerētu kursa materiālu studentiem tādu, kāds tas ir. Matemātiskā precizitāte, pedagoģiskā atbilstība un atbilstība mācību programmai prasa cilvēka apstiprinājumu. Skolotāju zināšanas — zinot, kur skolēniem būs grūtības un kura līdzība darbosies — nevar aizstāt AI; AI tikai saīsina melnraksta laiku.
Rezumējot
AI ir spēcīgs instruments, kas paātrina matemātikas kursa materiāla sastādīšanu: tēmu skaidrojums, līmeņu adaptācija, atrisinātie piemēri, stundu plāni. Bet katrs materiāls ir jāpārbauda uz divām asīm: matemātiskā pareizība (īpaši atrisinātie piemēri, pārbaude ar SymPy) un pedagoģiskā piemērotība (līmenis, secība, apzīmējumi). Mērķauditorijas un mācību mērķa skaidrība jau no paša sākuma palielina kvalitāti. AI ražo rasējumus; Skolotāja zināšanas un piekrišana ir neaizstājama.
Lietojumprogrammas uzdevums
Izvēlieties priekšmetu, kuru mācāt vai zināt. Lieciet AI izveidot tēmu, kas piemērota noteiktam līmenim + 2 atrisinātus piemērus ar 1. veidni. Pēc tam: (a) pārbaudiet katru atrisināto piemēru ar SymPy vai ar roku, (b) novērtējiet valodas un piemēru atbilstību līmenim, (c) pārbaudiet apzīmējuma saderību ar vietējo mācību programmu. Veiciet vismaz vienu matemātisku vai pedagoģisku uzlabojumu. Ņemiet vērā visus labojumus, kas nepieciešami, lai materiāls būtu sagatavots klasei.
kontrolsaraksts
- [ ] Esmu skaidri norādījis mērķauditoriju, līmeni un mācīšanās mērķi.
- [ ] Es pārbaudīju katru parsēto piemēru atsevišķi (SymPy/manuāli).
- [ ] Izvērtēju valodas un piemēru atbilstību līmenim.
- [ ] Pārbaudīju pedagoģisko kārtību (no vieglas līdz grūtai).
- [ ] Es saskaņoju apzīmējumu ar vietējo mācību programmu.
- [ ] Es pilnībā izskatīju materiālu pirms iesniegšanas studentu apstiprināšanai.