Miten mukautuva oppiminen toimii käytännössä

Järjestelmä aloittaa alustavalla kartalla

Oppija aloittaa tavoitteella, kuten johdatuksen biokemiaan ymmärtämisellä, differentiaalilaskennan kurssille valmistautumisella tai heikon esitiedon korjaamisella. Robotutor muuttaa tavoitteen aloitussuunnitelmaksi, joka koostuu käsitteistä ja niiden suhteista. Suunnitelma on hypoteesi hyödyllisestä reitistä, ei lupaus siitä, että jokainen käsite on oikeassa järjestyksessä ensimmäisellä yrityksellä.

Esitietosuhteilla on merkitystä, koska väärä vastaus voi johtua nykyisestä aiheesta tai puuttuvasta perustasta. Kilpailevan ja ei-kilpailevan inhibition sekoittaminen voi esimerkiksi johtua heikosta ymmärryksestä entsyymin sitoutumisesta, kuvaajien tulkinnasta tai affiniteetin ja suurimman reaktionopeuden erosta. Hyödyllisen järjestelmän on kyettävä liikkumaan sivulle tai taaksepäin sen sijaan, että se vain tarjoaisi seuraavan tehtävän kiinteästä luvusta.

Yksi vastaus muuttuu useaksi näytöksi

Lopullinen vastaus on vain yksi signaali. Selitys, varmuus, sanasto, laskuvaiheet ja vastaukset jatkokysymyksiin voivat paljastaa, ymmärtääkö oppija mekanismin vai tunnistiko hän tutun ilmauksen. Varmaa oikeaa vastausta johdonmukaisella selityksellä ei pidä kohdella samoin kuin oikeaa arvausta.

Robotutor käyttää tätä näyttöä päivittääkseen muutettavissa olevaa arviota ymmärryksestä. Arvion tulisi vahvistua toistetuilla, vaihtelevilla osoituksilla eikä yhden onnistumisen jälkeen. Kun vastaus on monitulkintainen, turvallisempi seuraava siirto on usein diagnostinen kysymys, joka erottaa kaksi uskottavaa tulkintaa toisistaan.

• Oikeellisuus: tukiko perustelu johtopäätöstä?
• Päättely: olivatko tarvittavat vaiheet tai syy-yhteydet mukana?
• Varmuus: vastasiko varmuus selityksen laatua?
• Siirto: osaako oppija käyttää ajatusta, kun pinnalliset yksityiskohdat muuttuvat?
• Tuoreus: onko käsite pysynyt palautettavissa ajan kuluttua?

Työstetty esimerkki: fotosynteesi

Oletetaan, että oppija sanoo, ettei kasvi voi fotosyntetisoida ilman hiilidioksidia, koska valoa ei voida absorboida. Vastaus päätyy oikeaan kokonaistulokseen mutta osoittaa virheen väärälle mekanismille. Binäärinen arvioija saattaisi merkitä sen vääräksi ja siirtyä eteenpäin. Mukautuvan tutorin tulisi tunnistaa, että oppija on sekoittanut valoreaktiot ja hiilen sidonnan.

Tuottava jatkokysymys ei ole toinen määritelmäkysymys. Se voisi kysyä, mitkä reaktiot voivat jatkua hetken kirkkaassa valossa, mitä hiilidioksidi tuo Calvinin kiertoon ja miksi pelkät ATP ja NADPH eivät voi toimittaa hiiltä sokerille. Tavoitteena on tuoda esiin raja kahden toisiinsa liittyvän prosessin välillä. Jos oppija sitten selittää tämän erottelun muuttuneessa tilanteessa, järjestelmällä on parempaa näyttöä kuin ensimmäisestä vastauksesta.

Käytä palautetta diagnostiikkana, älä tuomiona

Kirjaa jokaisen istunnon jälkeen yksi toistuva virhekuvio sen sijaan, että keräisit jokaisen korjauksen. Esimerkkejä ovat yksikkömuunnoksen ohittaminen, korrelaation pitäminen kausaalisuutena tai säännön nimeäminen soveltamatta sen ehtoja. Yhdistä kuvio yhteen toimenpiteeseen, jonka voi testata seuraavassa istunnossa.

Palaa samaan käsitteeseen viiveellä ja eri muodossa. Yhdistämistehtävä voi tarkistaa erotteluja, lyhyt selitys voi testata syyrakennetta ja soveltamiskysymys voi testata siirtoa. Toisto on hyödyllistä, kun oppijan täytyy palauttaa mieleen ja rakentaa ajatus uudelleen; saman sanamuodon toistaminen voi tuottaa tuttuuden tunteen ilman pysyvää ymmärrystä.

• Nimeä väärinkäsitys selkeällä arkikielellä.
• Valitse yksi korjaava esitystapa tai esimerkki.
• Tarkista uudelleen yhden tai kahden päivän kuluessa ja sitten uudelleen pidemmän välin jälkeen.
• Käänny opettajan tai ensisijaisen lähteen puoleen, jos palaute pysyy ristiriitaisena.

Mikä voi mennä pieleen

Mukautuva toiminta voi epäonnistua, kun kysymys on epäselvä, malli tulkitsee pätevän selityksen väärin, käsitekartta on puutteellinen tai oppijan tavoite on liian laaja. Järjestelmä, joka mukautuu varmasti huonon näytön perusteella, voi tuottaa huonomman polun kuin kiinteä tehtävämoniste. Siksi palautteen säätimillä, tallennetuilla kysymyksillä, toistettavilla arvioinneilla ja näkyvillä rajoilla on merkitystä.

Oppijoiden tulee kyseenalaistaa palaute, joka on ristiriidassa luotettujen kurssimateriaalien kanssa, eikä osaamisarviota tule pitää virallisena arvosanana. Opettajien tulee käyttää signaaleja muodostaakseen hypoteesin puutteesta ja vahvistaa se keskustelulla tai lisätyöllä ennen merkittävän päätöksen tekemistä.