Könnte eine Lehrmaschine das Lernen erleichtern?

Was würde passieren, wenn eine Verschmelzung von Informatik und Psychologie uns helfen würde, mehr über das Lernen zu lernen? Ist es möglich, eine Maschine zu erstellen, die in der Lage ist, ideale Lektionen für jeden Schüler zu planen? Es scheint, dass dieses Ziel dank der Konstruktion einer Lehrmaschine wahr wird.

Die meisten von uns haben Erfahrungen gemacht, bei denen wir Schwierigkeiten hatten, etwas Neues zu lernen, aber wir haben auch Momente erlebt, in denen wir fast mühelos etwas gelernt haben. Das menschliche Lernen ist ein komplexer Prozess.

Wenn eine Maschine uns ohne Mühe helfen könnte, diesen Prozess an unsere Eigenschaften anzupassen, wären wir vielleicht viel effizienter und produktiver. Dank eines Forscherteams der University of Wisconsin-Madison rückt dieser Traum näher.

Verschiedene Professoren aus den Abteilungen Informatik und Pädagogische Psychologie arbeiten mit dem Informatiker Xiaojin Zhu in seinem Projekt "The Teaching Machine" zusammen. Ziel ist es, neue Wege im Bereich des Lernens zu eröffnen. 

"Ich hoffe, dass sich das Lehrgerät auf die Bildungswelt auswirkt", sagt Zhu. "Dadurch erhalten wir personalisierte optimale Lektionen für echte menschliche Schüler.".

Maschinelles Lernen

Maschinelles Lernen ist ein etabliertes Teilgebiet der Informatik, in dem sich Experten befinden Entwicklung mathematischer Werkzeuge, mit deren Hilfe Teams aus Daten lernen und Muster erkennen können. Der Schüler der Maschine (das Team) ist wie ein Schüler.

Das Ziel der Lehrmaschine ist die Entwicklung von Modellen, die in der Zukunft nützlich sein werden, wenn versucht wird, mit großen Datensätzen umzugehen, die oft schwer zu verwalten sind.

Die Lehrmaschine verwendet ausgefeilte Mathematik, um Forschern zu ermöglichen, echte menschliche Schüler zu modellieren und die bestmöglichen Lektionen zu entwickeln, um sie zu unterrichten.. Zum Beispiel könnte das Gerät die geringste Anzahl von Übungen ermitteln, die ein bestimmter Schüler benötigt, um ein Konzept zu verstehen.

Diese Arbeit befindet sich zwar noch in einem frühen Stadium, hat jedoch ein enormes Potenzial, um die Bildung zu beeinflussen. Die Anwendungen dieser Maschine können von der Individualisierung des Lehr- oder Bewertungsprozesses bis zur Hilfe von Studenten mit Problemen und Lernschwierigkeiten reichen. 

Die Lehrmaschine: Vereinigung von Informatik und Psychologie

Timothy T. Rogers, Professor für kognitive Psychologie an der University of Wisconsin-Madison und einer der Mitarbeiter von Zhu, erklärt, wie das geht Informatik und Psychologie kommen im Projekt der Lehrmaschine zusammen.

Roger sagt das Damit der Unterrichtsansatz dieser Maschine praktikabel ist, ist ein gutes Modell für das Verhalten der Schüler erforderlich. Das heißt, es ist notwendig zu verstehen, wie sich dies aufgrund des Einflusses verschiedener Lernformen oder praktischer Erfahrungen verändert. Darüber hinaus muss das Modell rechnerisch sein und quantitative Vorhersagen über das Verhalten der Schüler treffen können. 

"Letztendlich hoffen wir, dass die Arbeit funktioniert kann verwendet werden, um Lehrern bei der Entwicklung von Studienplänen und -programmen zu helfen die das Lernen in den unterschiedlichsten Bereichen fördern ", erklärt Rogers, wobei Mathematik, Naturwissenschaften und Lesen als Beispiele für Anwendungsbereiche genannt werden. 

Auf der anderen Seite auch beharrt auf der Wichtigkeit der Bemühungen, kognitive Lernmodelle zu verwenden, die Probleme der realen Welt beeinflussen können. Und dass sie die Forscher auch dazu zwingen, neue und wichtige Fortschritte beim Verständnis von Lernprozessen im Allgemeinen zu erzielen. 

Zhu sagt jedoch, dass diese Idee zwar einfach ist, sich aber in der realen Welt nur sehr schwer anwenden lässt, da dies ein großes Problem ist..

Die Beziehung zwischen Informatik und Psychologie

Sowohl die Psychologie als auch die Informatik sind wissenschaftliche Disziplinen, auf die man sich konzentriert die besonderen Merkmale der Informationsverarbeitung identifizieren, eines beim Menschen und eines beim Bau eines Werkzeugs, das die Funktionsweise des Gehirns nachahmen kann: der Computer.

Auf der anderen Seite zeichnet sich die Psychologie dadurch aus, dass sie mehrere Bereiche oder Studienansätze hat kognitive Psychologie die dem Rechnen am nächsten kommt. Dies ist der Fokus, der darauf abzielt zu wissen, welche Prozesse wir aus der Welt beziehen, wir werden uns der Umwelt und der Ergebnisse bewusst, die wir erhalten.

Darüber hinaus konzentriert sich die kognitive Psychologie auf das Verständnis der Funktionsweise und des Wesens intelligenter Systeme, ob menschlicher oder künstlicher Natur. Aus diesem Grund ist die Analogie zwischen Geist und Computer. Die Ähnlichkeit zwischen beiden ist jedoch offensichtlich. Daher versuchen Forscher zu diesem Thema und vor allem diejenigen, die sich auf künstliche Intelligenz konzentrieren, Ideen, Überzeugungen und Hypothesen darüber, wie der Geist arbeitet, auf den Computer zu übertragen. In ähnlicher Weise verwenden Psychologen auf diesem Gebiet das Computermodell, um ihre Hypothesen und theoretischen Interpretationen auszuführen.

Wie wir sehen, Informatik und Psychologie sind eng miteinander verbunden mit dem Ziel, die Funktionsweise des menschlichen Geistes tiefer zu kennen. Eine Beziehung, die zweifellos sprechen muss und die sowohl zum technischen als auch zum persönlichen und sozialen Fortschritt beitragen kann.

3 Arten von Lernstrategien Das Hauptziel von Lernstrategien besteht darin, die Schüler effektiver zu lernen. Lesen Sie mehr