Robot-nauczyciel dla dzieci ze szkoły podstawowej
Wykorzystanie robotów-nauczycieli w klasach szkół podstawowych jest coraz bliżej, zgodnie z badaniem opublikowanym niedawno w czasopiśmie Frontiers in Computational Neuroscience.
Dr Imbernòn Cuadrado i jego współpracownicy z Department of Artificial Intelligence w Madrycie stworzyli zintegrowaną architekturę obliczeniową (ARTIE) do wykorzystania w aplikacjach szkolnych.
Głównym celem naszej pracy było zaprojektowanie systemu, który będzie wykrywał stany emocjonalne dzieci ze szkoły podstawowej korzystających z oprogramowania edukacyjnego, przy jednoczesnej pedagogicznej interwencji ze strony robota-nauczyciela, co ma pozwolić znacząco poprawić proces uczenia się – mówił Luis Imbernòn Cuadrado.
Materiały edukacyjne online stają się coraz bardziej powszechne w klasach szkolnych, jednak nie biorą one pod uwagę tego, że umiejętność uczenia się dzieci ze szkół podstawowych jest szczególnie uzależniona od ich stanu emocjonalnego. Prawdopodobnie jest to miejsce, gdzie robot-nauczyciel może wspomóc pracę nauczyciela.
Zamiast skupiać się na konkretnych emocjach, badacze w pierwszej kolejności zidentyfikowali trzy stany poznawcze (koncentracja, rozproszenie i nieaktywność) znane jako wpływające na efektywność uczenia się. Uderzenia w klawisze klawiatury oraz sposób poruszania myszką przez dzieci korzystające z programu edukacyjnego były podstawą do stwierdzenia, jakiego stanu poznawczego w danym momencie doświadczają, co następnie powiązano z algorytmem podejmującym decyzję na temat odpowiedniej interwencji pedagogicznej. Mogły to być słowa i zachęcające gesty lub próby wzmocnienia zainteresowania i motywacji dla danego celu zadania, czyli wszystko, co mogło być dostarczone przez robota-nauczyciela.
W artykule badawczym z Frontiers dr Imbernòn Cuadrado i współpracownicy opisali przykład platformy robota-nauczyciela – MONICA – która integruje program edukacyjny Scratch z komercyjnie dostępnym robotem poprzez architekturę obliczeniową zaprezentowaną w ich pracy.
MONICA była przetestowana na dwóch wolontariuszach ze szkoły podstawowej znanych z odmiennych stanów poznawczych przy uczeniu się. Podczas gdy dzieciom podobał się robot prowadzący ich naukę i preferowali go do samodzielnej pracy, oboje czuli, że nauczyliby się więcej z normalnym nauczycielem, pomimo poczucia większego relaksu przy obecności robota-nauczyciela.
Nasz pierwszy prototyp został zaprojektowany by zademonstrować, że nasza architektura działa w wykrywaniu prostych stanów emocjonalnych – mówi dr Imbernòn Cuadrado. Kolejnym krokiem będzie implementacja metod wykrywania bardziej złożonego zakresu emocji z kamerami i mikrofonami oraz przetestowanie w dłuższym okresie czasu wpływu robota-nauczyciela na postęp nauki u dzieci.
Wydaje się, że robot-nauczyciel jeszcze nie jest gotów zastąpić normalnych nauczycieli w szkole. Myślimy, że taki robot może odgrywać rolę efektywnego wsparcia w klasach szkolnych poprzez pomaganie dzieciom w osiąganiu konkretnych celów w nauce – podsumowuje dr Imbernòn Cuadrado.
Tłumaczenie: Damian Adamowicz
Źródło tekstu i obrazu: Ian Salter – RoboHub
Oryginalne badanie: Otwarty dostęp; Cuadrado L.-E. I., Riesco A. M., Paz F. (2016). ARTIE: An Integrated Environment for the Development of Affective Robot Tutors. Front. Comput. Neurosci., 03 August 2016. doi:10.3389/fncom.2016.00077
