Denise Garcia weiß, dass ihre Schüler sie manchmal betrügen, aber die Situation, die sie im Februar aufgedeckt hat, war völlig ungewöhnlich. Garcia, eine Mathematiklehrerin in West Hartford, Connecticut, hat versehentlich eine atypisch komplexe Gleichung in eine Reihe von Problemen für ihre Klasse aufgenommen, die Mathematik im Universitätsprogramm studiert. Irgendwie gelang es jedoch mehreren Personen aus der Klasse, in der 15 Schüler beschäftigt sind, das Problem richtig zu lösen. Diese Schüler demonstrierten ihre Arbeit mit der Lösung der Gleichung und widerlegten das übliche Schema, Betrug aufzudecken.
Garcia war verwirrt, aber dann erinnerte sie sich an ein Gespräch, das einige Jahre zuvor stattgefunden hatte. Einige ihrer ehemaligen Schüler erzählten ihr von dem Wolfram | Alpha-Online-Tool, das komplexe Gleichungen in Sekundenschnelle verarbeiten kann. Er gibt sowohl Antworten als auch aufeinanderfolgende Schritte, um Antworten zu erhalten, sodass Sie die Betrüger nicht fangen können, indem Sie das Ergebnis in Ihre Hausaufgaben kopieren.
Seit Jahren verwenden Studenten CliffsNotes, um das Lesen von Büchern zu beschleunigen [
Publikationsreihe mit einer kurzen Nacherzählung berühmter Werke / ca. perev. ], SparkNotes für Hilfe bei Unterrichtsdiskussionen des Materials [
Hilfsunterrichtsmaterialien in verschiedenen Wissenschaften / ca. perev. ], Wikipedia, um ihre Werke mit historischen Referenzen zu füllen. Die heutigen Schüler haben leistungsfähigere Werkzeuge - nämlich Wolfram | Alpha, ein Programm, das KI verwendet, um Gleichungen perfekt zu lösen, die nicht abgefangen werden können. Wolfram | Alpha verwendet eine Technologie zur Verarbeitung natürlicher Sprache, und die Schüler erhalten Antworten schneller als von einem Lehrer, genauer als beim Abschreiben der Arbeit eines anderen und einfacher als beim Lösen von Problemen.
Seit der Veröffentlichung von Wolfram | Alpha hat es das Bildungssystem durchdrungen und die Hausaufgaben von Studenten und Schülern durchdrungen. Die Verwendung von Wolfram | Alpha ist schwer nachzuvollziehen, und in den Händen ehrgeiziger Studenten führen die idealen Lösungen zu unerwarteten Konsequenzen. Es funktioniert, indem die Aufgabe in Teile sortiert wird, sei es Mathematik oder eine Frage wie „Wo ist das Zentrum der USA?“, Und dann Querverbindungen zwischen diesen Teilen und einer riesigen, ständig wachsenden Datenbibliothek hergestellt werden. Diese Daten umfassen geodätische Informationen, chemische Verbindungen, das menschliche Genom, die Geschichte der Wettermessungen und Tausende anderer Themen, die zusammengenommen zur Suche nach einer Antwort verwendet werden können.
Das System ist nur durch den Umfang seiner Daten begrenzt - es kann keine Frage interpretieren. Sie kann auch nicht in einer natürlichen Sprache antworten, die eine Person für gesprochen hält. Dies ist eine häufige Schwierigkeit für die KI. Selbst Siri, der sich stark auf Mathematica verlässt, ein weiteres Produkt von Wolfram Research, der Engine hinter Wolfram | Alpha, kann Fragen nur nach programmierten Szenarien beantworten, wie in
Mad Libs , Antworten
schreiben und auf dem Bildschirm oder über den Lautsprecher anzeigen .
Die Verwendung von Wolfram | Alpha ähnelt der Verwendung der Google-Suche, Wolfram | Alpha gibt jedoch spezifische Antworten und keine endlose Liste von Seiten mit potenziell verwandten Fragenergebnissen. Jeder kann auf die Wolfram | Alpha-Website gehen, eine Frage oder Gleichung eingeben und eine Antwort erhalten. Wenn Sie versuchen, die Gleichung x
2 + 5x + 6 = 0 zu lösen, erhalten Sie von Wolfram | Alpha ein Diagramm, alternative Formen und Lösungen. Wenn Sie eine schrittweise Erklärung benötigen, ist eine professionelle Version für 6,99 USD pro Monat erhältlich. Für Schüler und Lehrer gibt es Rabatte.
Ich habe zum ersten Mal in der Küche meiner Eltern von Wolfram | Alpha gehört. Mein Vater kehrte von der Arbeit an einer Privatschule in Dobbs Ferry, New York, zurück. Er warf seine Tasche auf den Boden und fragte mich, was ich von Wolfram | Alpha halte. Früher an diesem Tag drückten die Lehrer ihre Beschwerden bei ihm aus und waren verärgert darüber, dass ihre Schüler das Tool verwendeten. Sie sagten, es sei ein Betrug. Mein Vater verließ die Arbeit und war sich nicht sicher, was er in dieser Situation tun sollte. Sollte die Schule gegen Wolfram | Alpha vorgehen? Oder muss die Schule mit neuen Bildungstrends Schritt halten?
Dann hörte ich nichts über sie, aber mein Facebook-Beitrag zeigte, dass viele meiner Freunde über sie Bescheid wissen - besonders diejenigen, die Mathematik studieren. Einige benutzten es, um sich im College mit Algebra zu befassen, andere verwendeten es immer noch in ihrer Arbeit als Ingenieure oder numerische Analysten. Das Erscheinen von Wolfram | Alpha blieb für meine Geisteswissenschaften unbemerkt, und für Millionen von Menschen ist dieses System zu einem täglichen Ereignis geworden. Sie sagen, es sei nichts Falsches daran, die Technologie nach Antworten zu fragen. Gleichzeitig erklärten alle als einer, dass sie nicht wollten, dass die Verwendung von Wolfram | Alpha öffentlich wird.
Obwohl sich Wolfram | Alpha als Bildungshilfe herausgestellt hat - eine Möglichkeit, die Gleichung von innen heraus zu lernen -, sind Akademiker in der Lage, nicht zu wissen, was sie als nächstes tun sollen. Was manche als Betrug betrachten, bringen andere als großen Fortschritt in den Bereichen Kognition, Lernen und der Wert des Lernens im Allgemeinen voran. Sie sagen, Wolfram | Alpha ist die Zukunft. Es ist nicht überraschend, dass sein Schöpfer dem zustimmt.
Stephen Wolfram, der Mann, der Wolfram | Alpha erfand, konnte die Teilung nicht bewältigen und die Multiplikationstabelle erst mit 40 Jahren lernen. Die Inspiration für die Schaffung von Wolfram | Alpha, die er 2009 veröffentlichte, wurde zu seinen eigenen Problemen mit der Mathematik. Wolframs Hauptleidenschaft war schon immer die Physik. Mit 12 Jahren hatte er ein physisches Wörterbuch zusammengestellt, dann drei (bisher unveröffentlichte) Bücher geschrieben und mit 15 Jahren bereits wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht.
Trotz seiner Fähigkeiten als Wunderkind der Naturwissenschaften war Mathematik für ihn immer ein Hindernis. Er konnte sich Konzepte einfallen lassen, aber die Berechnungen waren für ihn schwierig. Er löste dieses Problem mit einem Computer. Indem er es programmierte, um Gleichungen zu lösen und nach Mustern in Daten zu suchen, konnte er die Maschine dem Rechnen überlassen und sich auf die Wissenschaft konzentrieren. Es hat funktioniert. Bis 1981 war Wolfram die jüngste Person, die jemals
ein McArthur-Stipendium erhalten hat . Er war 21 Jahre alt.
Es war jedoch das Werkzeug, das Wolfram half, seinen Ruf als Physiker aufzubauen, der ihn von der Wissenschaft wegführte. Wolfram wurde von komplexen Systemen und den Problemen der Verwendung von Computern zur Untersuchung erfasst. Fünf Jahre nach Erhalt eines McArthur-Stipendiums begann Wolfram mit der Entwicklung von Mathematica. 1988 kündigte Wolfram Research die Veröffentlichung seines Flaggschiffprodukts an.
Wolfram wollte nie, dass sein Tool eine snobistische Version von CliffsNotes wird, aber das stört ihn nicht wirklich. "Die mechanische Mathematik", sagt Wolfram, "ist auf einem sehr niedrigen Niveau des präzisen Denkens." Er glaubt, dass wir uns auf das rechnerische Denken konzentrieren sollten - was er als "Versuch, Gedanken so zu formulieren, dass sie einem einigermaßen intelligenten Computer erklärt werden können" beschreibt. Diese Methode wird auch als rechnergestützte Mathematik bezeichnet. In der Tat gibt Ihnen das Wissen über Algebra in der heutigen technologischen Welt nichts Besonderes, aber das Wissen, wie Sie einen Computer bitten können, Algebra für Sie auszuführen, wird Ihnen sehr helfen. Wenn sich Studenten in diese Richtung bewegen, sind sie seiner Meinung nach einfach dem Trend voraus.
Alan Joyce, Content Development Director von Wolfram Alpha, sagt, Betrug sei "eine absolut falsche Art zu beschreiben, was wir tun". Aber die Mitarbeiter des Unternehmens verstehen, was Lehrer möglicherweise nicht mögen. In der Vergangenheit wurde das Training durch manuelles Computing betont, sagt John Dixon, Programmmanager bei Wolfram Alpha. Dann gab es keine Technologie, auf die man sich verlassen konnte, und als sie auftauchten, waren sie unzuverlässig. Und erst vor kurzem haben Computer begonnen, alles hintereinander automatisch und genau zu berechnen, und es braucht Zeit, bis Lehrer und ihre Schüler diesen Trend eingeholt haben. Laut Dickson möchte Wolfram Research mit Lehrern wie Garcia zusammenarbeiten, die mit dem Tool frustriert sind, und ihnen helfen, zu verstehen, wie das Tool ihren Schülern helfen kann.
Tatsächlich betrachten Leute, die dieses Tool entwickeln, es als einen Bildungsausgleich, der Schülern, denen niemand zu Hause beim Lernen hilft - weder Tutoren noch gebildete Eltern - Zugang zu einem persönlichen Lehrer verschafft. Sie hat auch ein enormes Potenzial für den Einsatz während des Studiums. Mit der Schaltfläche „Schritte anzeigen“, die den Weg zur Antwort öffnet, können Lehrer die Aufgabe in Komponenten aufteilen, anstatt sich in der Mechanik zu verwirren. Der Problemgenerator kann Aufgaben basierend auf realen Daten erstellen. "Wenn Sie anfangen, dem Lehrer das ganze Potenzial zu zeigen", sagt Dixon, "sehen Sie direkt, wo seine Augen leuchten."
Für jeden Lehrer, der in Dixons Lager geflohen ist, gibt es viele Schüler, die schon seit einiger Zeit dort sind. Wie Alexander Feiner, ein Student im ersten Jahr und begeisterter Ingenieur, mir sagte, ist Wolfram | Alpha eine Hilfe zum Lernen und keine Möglichkeit, Arbeit zu vermeiden. In diesem Maße besteht Dixon darauf, über den außerschulischen Einsatz des Instruments zu sprechen.
Und doch geht die vorherrschende Ansicht, Wolfram | Alpha sei eine Form von Betrug, nirgendwo hin. Die meisten Probleme hängen mit der Art der Hausaufgaben zusammen. Wenn das Ziel der Hausaufgaben darin besteht, ein besseres Verständnis der in der Klasse vorgestellten Konzepte zu entwickeln, ist Joyce zuversichtlich, dass die Lehrer Wolfram | Alpha als wertvolles Werkzeug betrachten sollten. Es ist nicht so, dass Wolfram | Alpha den Schülern geholfen hat, "den Mathematikkurs zu beenden, indem sie Hausaufgaben für sie gemacht haben", sagt er, "es hat ihnen geholfen, wirklich zu verstehen, was sie tun." Dixon ist zuversichtlich, dass Wolfram | Alpha das Vertrauen von Schülern erhöhen kann, die nicht glauben, dass sie eine mathematische Denkweise haben. Hausaufgaben werden nicht benötigt, um die Berechnungen zu lernen, sondern um zu lernen, wie man die Antwort sucht und versteht, unabhängig von der Berechnungsmethode.
Und anscheinend entwickelt sich auf diese Weise das Training. Beim Lernen ging es einst nur darum, so viele Informationen wie möglich in das menschliche Gehirn zu übertragen. Informationen waren begrenzt und teuer, und die klügsten Leute dienten einfach als die umfangreichsten und organisiertesten Archivschränke. Heute ist das Gegenteil der Fall. „Das Konzept der Bildung als Informationsübertragung von Experten zu Anfängern - und die Anforderung, dass Anfänger diese Informationen reproduzieren und mechanisch als Beweis für die Assimilation wiederholen müssen - ist vollständig von den Realitäten des Jahres 2017 getrennt“, sagt David Helfand, Professor für Astronomie an der Columbia University.
Die Technologie wird nirgendwo hingehen: Früher haben die Schüler die Antworten von den letzten Seiten des Buches kopiert oder die Lösung für eine Reihe von Aufgaben für mehrere Personen freigegeben, und jetzt werden sie auf Wunsch des Lehrers auch die Verwendung von Wolfram | Alpha nicht ablehnen. Sogar Garcia kann sich eine Zukunft vorstellen, in der Wolfram | Alpha einen Platz hat. „Ich denke, dass Lehrer, einschließlich meiner selbst, in einer idealen Welt besser mit der Einführung von Technologien umgehen und Wege finden müssen, diese produktiv einzusetzen“, sagt sie.
So wie Roboter die Produktion transformierten, lassen uns Werkzeuge wie Wolfram | Alpha das Bildungssystem überdenken und es zu neuen technologischen Höhen zwingen. Entweder bauen wir unsere Schulen wieder auf, damit sie Werkzeuge wie Wolfram | Alpha akzeptieren können, oder wir riskieren, in einer schnelllebigen Welt zu lebenden Artefakten zu werden.