الذكاء الاصطناعي يساعد الطلاب على خداع المعلم

تعلم دينيس جارسيا أن طلابها يخونونها أحيانًا ، لكن الوضع الذي كشفت عنه في فبراير كان غير معتاد تمامًا. غارسيا ، مدرس الرياضيات في وست هارتفورد ، كونيتيكت ، أدرجت عن طريق الخطأ معادلة معقدة بشكل غير نمطي في مجموعة من المشاكل لفصلها الذي يدرس الرياضيات في برنامج المعهد. ومع ذلك ، بطريقة ما ، تمكن العديد من الأشخاص من الفصل حيث شارك 15 طالبًا من حلها بشكل صحيح. أظهر هؤلاء الطلاب عملهم في حل المعادلة ، ودحضوا المخطط المعتاد لفضح الغش.

كان غارسيا في حيرة ، لكنها تذكرت محادثة حدثت قبل بضع سنوات. أخبرها بعض طلابها السابقين عن أداة Wolfram | Alpha عبر الإنترنت ، والتي يمكنها التعامل مع المعادلات المعقدة في ثوانٍ. يقدم إجابات وخطوات متتالية لتحقيق الإجابات ، لذا لا يمكنك الإمساك بالخداع من خلال نسخ النتيجة إلى واجبك المنزلي.

لسنوات ، استخدم الطلاب CliffsNotes لتسريع قراءة الكتب [ سلسلة من المنشورات التي تحتوي على رواية مختصرة للأعمال الشهيرة / تقريبًا. perev. ] ، SparkNotes للمساعدة خلال مناقشات الفصل الدراسي للمواد [ مواد تعليمية مساعدة في مختلف العلوم / تقريبًا. perev. ] ، ويكيبيديا لملء أعمالهم بالمراجع التاريخية. يمتلك الطلاب اليوم أدوات أكثر قوة - وهي Wolfram | Alpha ، وهو برنامج يستخدم الذكاء الاصطناعي لحل المعادلات التي لا يمكن التقاطها بشكل مثالي. يستخدم Wolfram | Alpha تقنية معالجة اللغات الطبيعية ، ويتلقى الطلاب إجابات منها بشكل أسرع من المعلم ، بشكل أكثر دقة من عند شطب عمل شخص آخر ، وأسهل من حل المشكلات بمفردهم.

منذ إصدار Wolfram | Alpha ، فقد تسربت من خلال النظام التعليمي واخترقت واجبات الطلاب الجامعيين وطلاب المدارس الثانوية. من الصعب تتبع استخدام Wolfram | Alpha ، وفي أيدي الطلاب الطموحين ، تؤدي حلوله المثالية إلى عواقب غير متوقعة. يعمل عن طريق فرز المهمة إلى أجزاء ، سواء كانت رياضية أو سؤالًا مثل "أين هو مركز الولايات المتحدة الأمريكية؟" ، ثم بناء روابط متقاطعة بين هذه القطع ومكتبة بيانات ضخمة ومتسعة باستمرار. تتضمن هذه البيانات معلومات جيوديسية ، ومركبات كيميائية ، والجينوم البشري ، وتاريخ قياسات الطقس ، وآلاف الموضوعات الأخرى التي يمكن استخدامها عند تجميعها للبحث عن إجابة.

النظام محدود فقط بنطاق بياناته - لا يمكنه تفسير أي سؤال. كما أنها لا تستطيع الإجابة بلغة طبيعية يأخذها الشخص للتحدث بها. هذه صعوبة شائعة للذكاء الاصطناعي. حتى Siri ، الذي يعتمد بشكل كبير على Mathematica ، وهو منتج آخر لـ Wolfram Research ، المحرك وراء Wolfram | Alpha ، يمكنه فقط الإجابة على الأسئلة وفقًا للسيناريوهات المبرمجة ، كما لو كان في Mad Libs ، كتابة إجابات وعرضها على الشاشة أو من خلال المتحدث .

يشبه استخدام Wolfram | Alpha استخدام بحث Google ، لكن Wolfram | Alpha يقدم إجابات محددة ، وليس قائمة لا نهائية من الصفحات التي يحتمل أن تكون نتائج أسئلة ذات صلة. يمكن لأي شخص الانتقال إلى موقع Wolfram | Alpha على الويب وقيادة سؤال أو معادلة والحصول على إجابة. إذا كنت تحاول حل المعادلة x ² + 5x + 6 = 0 ، فسوف يمنحك Wolfram | Alpha رسمًا بيانيًا ونماذج وحلولًا بديلة. إذا كنت بحاجة إلى شرح مفصل خطوة بخطوة ، فستتوفر نسخة احترافية مقابل 6.99 دولارات شهريًا ، وهناك خصومات للطلاب والمعلمين.

سمعت لأول مرة عن Wolfram | Alpha في مطبخ والداي. عاد والدي من العمل في مدرسة خاصة في دوبس فيري ، نيويورك. ألقى حقيبته على الأرض وسألني عن رأيي في Wolfram | Alpha. في وقت سابق من ذلك اليوم ، أعرب المعلمون عن شكاواهم له ، مستاءين من أن طلابهم كانوا يستخدمون الأداة. قالوا أنها كانت عملية احتيال. ترك والدي العمل ، غير متأكد مما يجب فعله في هذه الحالة. هل يجب على المدرسة اتخاذ إجراء ضد Wolfram | Alpha؟ أم هل تحتاج المدرسة إلى مواكبة الاتجاهات الجديدة في التعليم؟

ثم لم أسمع أي شيء عنها ، لكن منشوري على Facebook أظهر أن العديد من أصدقائي يعرفون عنها - خاصة أولئك الذين يدرسون الرياضيات. استخدمه البعض للتعامل مع الجبر في الكلية ، ولا يزال البعض يستخدمه في عملهم كمهندسين أو محللين عدديين. لم يلاحظ إنسانيتي ظهور Wolfram | Alpha ، وأصبح هذا النظام حدثًا يوميًا لملايين الناس. يقولون أنه لا حرج في طلب التكنولوجيا للحصول على إجابات. في نفس الوقت ، أعلن الجميع أنهم لا يريدون حقيقة استخدام Wolfram | Alpha.

على الرغم من ظهور Wolfram | Alpha كمساعدة تعليمية - طريقة لتعلم المعادلة من الداخل إلى الخارج - فإن الأكاديميين في وضع لا يعرفون فيه ما يجب عليهم فعله بعد ذلك. ما يعتبره البعض الاحتيال ، والبعض الآخر يتقدم كخطوة كبيرة إلى الأمام في مجالات الإدراك والتعلم وقيمة التعلم بشكل عام. يقولون ولفرام ألفا هو المستقبل. ليس من المستغرب أن يوافق خالقها على ذلك.

لم يستطع ستيفن ولفرام ، الرجل الذي اخترع Wolfram | Alpha ، التعامل مع القسمة ولم يتمكن من تعلم جدول الضرب حتى بلغ سن الأربعين. أصبح إلهام إنشاء Wolfram | Alpha ، الذي صدر عنه في عام 2009 ، هو مشاكله الخاصة في الرياضيات. لطالما كان شغف وولفرام الرئيسي هو الفيزياء. في سن الثانية عشرة ، كان قد جمع قاموسًا ماديًا ، ثم كتب ثلاثة كتب (غير منشورة حتى الآن) ، وبحلول سن الخامسة عشر كان قد نشر بالفعل أوراقًا علمية.

ولكن على الرغم من قدراته كمعجزة علمية ، كانت الرياضيات دائمًا عقبة بالنسبة له. كان بإمكانه التوصل إلى مفاهيم ، لكن الحسابات كانت صعبة بالنسبة له. قام بحل هذه المشكلة باستخدام الكمبيوتر. من خلال برمجتها لحل المعادلات والبحث عن الأنماط في البيانات ، يمكنه ترك الآلة للحوسبة والتركيز على العلوم. عملت. بحلول عام 1981 ، كان ولفرام أصغر شخص على الإطلاق يحصل على منحة مكارثر . كان عمره 21 سنة.

ومع ذلك ، كانت الأداة التي ساعدت وولفرام على بناء سمعته كفيزيائي هو الذي أبعده عن العلم. تم التقاط التنغستن من قبل أنظمة معقدة ومشاكل استخدام أجهزة الكمبيوتر لدراستها. بعد خمس سنوات من تلقي منحة McArthur ، بدأت Wolfram في تطوير Mathematica ، وفي عام 1988 أعلنت Wolfram Research عن إصدار منتجها الرئيسي.

لم يقصد Tungsten أبدًا أن تصبح أداته نسخة متهورة من CliffsNotes ، لكن هذا لا يزعجه حقًا. يقول ولفرام "إن الرياضيات الميكانيكية ، على مستوى منخفض للغاية من التفكير الدقيق." وهو يعتقد أنه يجب أن نركز على التفكير الحسابي - الذي يصفه بأنه "يحاول صياغة الأفكار حتى يمكن تفسيرها لكمبيوتر ذكي بشكل معقول". تسمى هذه الطريقة أيضًا الرياضيات القائمة على الحساب. في الواقع ، إن معرفة الجبر في عالم التكنولوجيا اليوم لن تمنحك أي شيء خاص ، ولكن معرفة كيفية طلب جهاز كمبيوتر للقيام بالجبر لك سيساعدك كثيرًا. إذا كان الطلاب يتحركون في هذا الاتجاه ، فإنهم ، في رأيه ، يتقدمون ببساطة على هذا الاتجاه.



يقول آلان جويس ، مدير تطوير المحتوى في Wolfram Alpha ، أن الاحتيال "طريقة خاطئة تمامًا لوصف ما نقوم به". لكن موظفي الشركة يفهمون ما قد لا يحبه المعلمون. يقول جون ديكسون ، مدير البرامج في Wolfram Alpha ، أنه تم التأكيد على التدريب تاريخياً من خلال الحوسبة اليدوية. ثم لم تكن هناك تقنية يمكن الاعتماد عليها ، وعندما بدأوا في الظهور ، كانوا غير موثوقين. وفي الآونة الأخيرة فقط ، بدأت أجهزة الكمبيوتر في حساب كل شيء على التوالي تلقائيًا وبدقة ، ويستغرق الأمر وقتًا للمعلمين وطلابهم لمواكبة هذا الاتجاه. وفقًا لـ Dickson ، ترغب Wolfram Research في العمل مع المعلمين مثل Garcia ، الذين يشعرون بالإحباط من الأداة ، ومساعدتهم على فهم كيف يمكن للأداة مساعدة طلابهم.

وفي الواقع ، يعتبر الأشخاص الذين يطورون هذه الأداة أنها معادل تعليمي يمكن أن يمنح الطلاب الذين لا أحد يساعدهم في المنزل في دراستهم - لا المعلمين ولا الآباء المتعلمين - الوصول إلى مدرس شخصي. لديها أيضًا إمكانات هائلة للاستخدام أثناء الدراسة. يسمح زر "إظهار الخطوات" ، الذي يفتح الطريق إلى الإجابة ، للمعلمين بتقسيم المهمة إلى مكونات ، بدلاً من الخلط في الميكانيكا. يمكن لمولد المشكلة إنشاء مهام استنادًا إلى بيانات حقيقية. يقول ديكسون: "عندما تبدأ في إظهار المعلم لكل الإمكانات ، يمكنك أن ترى مباشرة أين تضيء عينيه".

لكل معلم فر إلى معسكر ديكسون ، هناك العديد من الطلاب الذين كانوا هناك لبعض الوقت. كما أخبرني ألكسندر فاينر ، طالب في السنة الأولى ومهندس متحمس ، فإن Wolfram | Alpha هي أداة للدراسة ، وليست طريقة لتجنب العمل. بهذا المعدل يصر ديكسون ، يتحدث عن الاستخدام اللامنهجي للأداة.

ومع ذلك ، فإن الرأي السائد بأن Wolfram | Alpha هو شكل من أشكال الاحتيال لا يذهب إلى أي مكان. ترتبط معظم المشاكل بطبيعة الواجب المنزلي. إذا كان الهدف من الواجبات المنزلية هو تطوير فهم أفضل للمفاهيم المقدمة في الفصل ، فإن جويس واثقة من أن المعلمين يجب أن يعتبروا Wolfram | Alpha أداة قيمة. ليس الأمر أن ولفرام | ألفا ساعد الطلاب على "إنهاء دورة الرياضيات من خلال أداء واجباتهم المدرسية من أجلهم ،" كما قال ، "لقد ساعدهم حقًا في فهم ما يفعلونه". ديكسون واثق من أن Wolfram | Alpha يمكنه زيادة ثقة الطلاب الذين لا يعتقدون أن لديهم عقلية رياضية. لا حاجة إلى الواجبات المنزلية من أجل تعلم الحسابات ، ولكن من أجل تعلم كيفية البحث عن الإجابة وفهمها ، بغض النظر عن طريقة الحساب.

ومن الواضح أنه بهذه الطريقة يتطور التدريب. ذات مرة ، كان التعلم يتعلق فقط بدفع أكبر قدر ممكن من المعلومات إلى الدماغ البشري. كانت المعلومات محدودة ومكلفة ، وكان أذكى الناس ببساطة بمثابة خزائن الأرشيف الأكثر ضخامة وتنظيمًا. اليوم العكس صحيح. يقول ديفيد هلفاند ، أستاذ علم الفلك في جامعة كولومبيا: "إن مفهوم التعليم مثل نقل المعلومات من الخبراء إلى المبتدئين - ومتطلبات المبتدئين لإعادة إنتاج هذه المعلومات ، وتكرارها ميكانيكيًا كدليل على الاستيعاب - منفصل تمامًا عن حقائق عام 2017".

لن تذهب التكنولوجيا إلى أي مكان: قبل ذلك ، قام الطلاب بنسخ الإجابات من الصفحات الأخيرة من الكتاب أو شاركوا الحل لمجموعة من المهام لعدة أشخاص ، والآن لن يرفضوا أيضًا استخدام Wolfram | Alpha بناءً على طلب المعلم. حتى غارسيا يمكن أن يتخيل مستقبلاً حيث يكون لـ Wolfram | Alpha مكان. "أعتقد أنه في عالم مثالي ، يحتاج المعلمون ، بما فيهم أنا ، إلى التعامل بشكل أفضل مع إدخال التقنيات وإيجاد طرق لاستخدامها بشكل منتج" ، كما تقول.

مثلما غيرت الروبوتات الإنتاج ، فإن أدوات مثل Wolfram | Alpha تجعلنا نعيد التفكير في النظام التعليمي ، مما يجبره على الارتقاء إلى آفاق تكنولوجية جديدة. إما أن نعيد بناء مدارسنا بحيث يمكنهم قبول أدوات مثل Wolfram | Alpha ، أو نخاطر بأن نصبح قطعًا حية في عالم سريع الخطى.