Mechanika umysłu

Czy wiesz, że Twój mózg uczy się ciągle? Niezależnie od tego czy czytasz podręcznik, rozwiązujesz zadania matematyczne czy oglądasz telewizję. W neuronach zakodowane są ogólne reguły, które są wydobywane ze spostrzeganych bodźców. Szereg eksperymentów pokazuje, że w naszym mózgu znajdują się reguły pozwalające radzić sobie w różnych zadaniach i oceniać sytuacje. Można się o tym przekonać modelując działanie mózg w sztucznych sieciach neuronowych.

Wszystkim zainteresowanym polecam książkę M. Spitzera Jak się uczy mózg? Jeśli dopiero zaczynasz swoją przygodę z kognitywistyką i naukami o mózgu, to jest to doskonałe wprowadzone do osiągnięć i metod tych dziedzin wiedzy. Moje wnioski z tej lektury, szczególnie w kontekście metod nauczania:

• Zadbaj o dobre przykłady. Osoby uczące się nie muszą wkuwać reguł. Ludzki mózg sam je odnajdzie, gdy dostarczysz mu odpowiednich doświadczeń

• Zapamiętujemy historie, a nie fakty.  Ile pamiętasz ze swoich lekcji biologii czy geografii? A ile dla porównania bajek, opowiadań czy mitów jesteś w stanie przytoczyć. W nauczaniu również liczy się ciekawa narracja!
• Uczenie się z Internetu nie sprawdza się, gdy niewiele wiemy. Nie musisz zapamiętywać wszystkich faktów.  Jednak wcześniej musisz mieć ogólny schemat, który dopiero wypełnisz szczegółami.
• Metafora jest kluczem rozumienia. Uczenie się jest jak układanie puzzli. Aby cokolwiek sensownego wyszło, coś już musi być ułożone.
  
• Komputer w uczeniu się jest przydatny, ale nie od najmłodszych lat. Pełen rozwój wymaga poznania swojego otoczenia, poczucia wszystkich trzech wymiarów świata i manipulacji obiektami w rzeczywistym świecie. Komputer tego nie zapewni.
• Podstawą dobrego uczenia się jest dobry nauczyciel. Gdy nauczyciel dobrze zna temat, o którym opowiada o robi to z pasją, to nawet słabo przygotowana przez niego prezentacja w PowerPoint nie popsuje lekcji.

Wnioski te warto przemyśleć w kontekście tego jak sami przyswajamy i przekazujemy wiedzę. Niezależnie w jaki sposób. W końcu nasz mózg uczy się zawsze i wszędzie.

Zapraszam do dyskusji w komentarzach na temat optymalnych warunków dla uczenia się.

Zawarte powyżej pytanie jest często zadawane. I nie bez powodu, bo wdrożenie rozwiązań e-learningu to poważne i często drogie przedsięwzięcie.  Swego czasu doradzałem pewnej uczelni w jaki sposób zmierzyć efektywność szkoleń przez Internet.  W owej szkole zdecydowano się, aby porównać wyniki grupy, która brała udział w tradycyjnym kursie z wynikami grupy, która korzystała z interaktywnych symulacji umieszczonych w Sieci. Swoimi sugestiami dotyczącymi badania skuteczności chcę podzielić się także z Tobą.

Do badania efektywności szkoleń tradycyjnych i e-learningowych stosuje się model Kirkpatricka. Składa się on z czterech poziomów oceny:

1. Poziom reakcji – ocenie podlega zadowolenie uczestników, ich subiektywna ocena czy oczekiwania zostały spełnione.
Na tym etapie możliwe jest również znalezienie problemów z użytecznością platformy e-learning (np. kłopoty z zalogowaniem, niesprawne odnośniki) oraz tej części materiałów, które zostały źle sformułowane. W tym miejscu warto także sprawdzić czy studenci będą zainteresowani włączeniem się w kolejny projekt tego typu.

Metody: kwestionariusze i wywiady pogłębione.

2. Poziom wiedzy - ocenie podlega przyrost wiedzy. Zastosowanie pretestu i posttestu jest najlepszą metodą pomiaru.

3. Poziom zachowań – nieco upraszczając jest to ewaluacja utrzymania wiedzy wobec upływu czasu, o czym Pan wspomniał.  Aby rozpocząć badanie na tym poziomie przyjmuje się odstęp minimum 6 tygodniu od zakończenia szkolenia.

4. Poziom efektów – standardowo polega na obliczeniu zwrotu z wartości oczekiwanej (w modyfikacji Philipsa wskaźnika zwrotu inwestycji). Chodzi o to, aby odpowiedzieć na pytanie czy wyniki grupy korzystającej z e-learningu są na tyle wyższe, że uczelni opłaca się inwestować w tę metodę nauczania. Na tym etapie warto również przeprowadzić ankiety i/lub wywiady z wykładowcami nt. umiejętności studentów szkolonych metodą e-learningu. Aby badać efekty powinno minąć minimum 6 miesięcy od zakończenia szkolenia.

To, co istotne w tym modelu to wielowymiarowość badania. Znaczenie ma tu nabyta wiedza i umiejętności, ale także satysfakcja uczestników i wartość dla organizacji.

Oprócz porównań ilościowych grupy eksperymentalnej i kontrolnej warto zwrócić uwagę czy jakiś specyficzny błąd/zaniedbanie pojawiały się w którejś grupie częściej. Raport błędów jest bardzo istotną informacją zwrotną.

Można zastanowić się jeszcze nad tym, aby ocena umiejętności praktycznych danego studenta była prowadzona przez co najmniej dwóch wykładowców. Pozwala to zminimalizować efekt wpływu eksperymentatora.

Jeśli uczelnia korzysta z platformy Moodle warto zainteresować się danymi z raportów aktywności kursantów – jak często się logowali,z którymi ekranami szkoleniowymi się zapoznali, czy przeszli całą ściężkę edukacyjną, czy wzięli udział w dyskusji na forum itp.

Najważniejszą sprawą jest zdefiniowanie celów kursu. Będą one punktem wyjścia dla stworzenia rzetelnych narzędzi pomiarowych – ankiet i kwestionariuszy.

Warto przeczytać:

• Analiza pomiaru efektywności kosztowej procesów e-learningowych, M.Dąbrowski (artykuł on-line)

Jeśli interesujesz się naukami kognitywnymi, czyli multidyscyplinarnym spojrzeniem na umysł i poznanie i czujesz, że masz coś ciekawego w tej sprawie do powiedzenia, masz szansę wypromować swoją osobę oraz włączyć się do ogólnopolskiego projektu.
Razem ze znajomymi w ramach koła naukowego tworzymy wirtualne koło naukowe. Trwają pracę nad kursami o iluzjach percepcyjnych, użyteczności stron www i zrozumiałym pisaniu.
Serdecznie zapraszam do współpracy!
Zainteresowany/a?
Mojego maila znajdziesz w dziale Autor.

Prezentacja przygotowane w PowerPoint są bodaj najpopularniejszym elektronicznym środkiem dydaktycznym na uczelniach wyższych. Trudno sobie wyobrazić obecnie spotkanie robocze w firmie czy konferencję na której nie ma multimedialnej prezentacji. Możliwość testowania wielu kursów multimedialnych także ukazały mi przemożny wpływ tej formy prezentacji.  Podczas czterech lat swoich studiów, to właśnie “ze slajdów” najczęściej przygotowywałem się do egzaminów.  Niestety nie zawsze przygotowywana w tej formie treść dobrze spełnia swoje zadanie.

Pamiętaj!  Dobra prezentacja ma hierarchiczny układ. Każdy slajd należy do jakiejś kategorii. Należy ją wyraźnie oznaczyć.

Jeśli jesteś zainteresowany użytecznością stron www na pewno znasz tą zasadę jako oznaczenie Tu jesteś. Ciekawą implementacją tej zasady jest nawigacja okruszkowa. Najczęściej tłumaczy się taką potrzebę tym, że użytkownicy nie mają poczucia skali w wirtualnej przestrzeni witryny www. W kontekście udostępniania materiałów dydaktycznych w postaci prezentacji powód jest jeszcze jeden – redukcja obciążenia poznawczego. Często posługuję się tym pojęciem, ale im więcej mam do czynienia z ppt, tym większą potrzebę dla takiej redukcji widzę.

Przykład. W pewnej prezentacji są omawiane adaptacyjne metody pomiaru progu reakcji. Na kolejnych slajdach omawiane są te metody – podążanie za wymuszonym wyborem, PEST oraz up-down transformed method. Dalej omawiane są metody bezpośredniego i pośredniego skalowania wrażeń.

Problem: Jak sądzisz czy student uczący się z tej prezentacji będzie utrzymywał w pamięci do jakiej kategorii należy opisywana metoda?

Jeśli chcesz, aby Twoje prezentacje były łatwiej przyswajalne dla słuchaczy wyraźnie oznaczaj jakie miejsce w strukturze Twojej prezentacji zajmuje dany slajd. Ułatwi to umieszczanie sobie danego kawałka treści w całości. Gdy po raz kolejny będę uczył się ze slajdów nie będę musiał co chwilę cofać się by zobaczyć gdzie jestem.

Aby zastosować tę zasadę wystarczy, że odpowiednio uzupełnisz nagłówek lub stopkę każdego slajdu. W PowerPoint niestety musisz zrobić to “z ręki”. Jeśli jesteś zwolennikiem LaTeXa, masz wygodniej. Znasz na pewno klasę Beamer. Większość z dostępnych w niej szablonów umożliwia umieszczenie w nagłówku eleganckiego określenia kategorii danego slajdu.

P.S. Więcej o sposobach na redukcję obciążenia poznawczego opowiem na XIV Targach Edukacyjnych Poznań 2010. WCT, Pawilon 5, Sala konferencyjna, godzina 12:40.

P.S.2. Sporo piszę przy różnych okazjach o formach efektywnej prezentacji. Jednak są to tylko środki. Najważniejsza jest wartościowa, rzetelna i jasno wyłożona treść. Jeśli autor wie o czym pisze, to nawet nieatrakcyjne, stare strony amatorsko robione we FrontPage mogą być dobrym źródłem informacji.

Niezależenie od tego co studiowałeś/studiujesz na pewno na liście przedmiotów znalazła się logika. Jeśli zaś Twoje studia dotyczyły nauk ścisłych, formalne definicje z pewnością Ci towarzyszyły. W wielu tekstach filozoficznych autorzy również tworzą własne definicje i potem posługują się nimi w tekście. Przykład ostatnio mi bliski:

Niech termin kolekcja oznacza czasoprzestrzennie uporządkowany podzbiór elementów dowolnego zbioru wielkości fizykalnych, przy czym elementy te mogą się w tej kolekcji powtarzać 1. Nazwijmy alfabetem zbiór stanów (parametrów, wielkości) fizykalnych które mogą być zrealizowane w jakimś układzie i wykryte przez jakiś jego detektor2. Z kolei kodem nazwijmy kolekcję elementów alfabetu powstałą w tym układzie (kod wewnętrzny), a także dowolną kolekcję stanów fizycznych na zewnątrz układu, która moŜe być przetworzona na kolekcję alfabetu, bądź na którą przetworzona może być kolekcja alfabetu (kod zewnętrzny)3. Wreszcie, repertuarem nazwijmy zbiór różnic pomiędzy wszystkimi możliwymi kolekcjami alfabetu, które mogą być wykryte przez dany układ4. Otóż informacja to dowolna kolekcja repertuaru wykryta przez dany układ.

(…)[cztery strony dalej - przyp M.G.] Informacja jakościowa jest informacją rzędu pierwszego, gdyż stanowi relację pomiędzy elementami kodu wewnętrznego. Informacja strukturalna zaś to informacja rzędu drugiego, gdyż członami odpowiednich zestawów są informacje jakościowe. (…)Jest też jednak możliwa inna sytuacja, w której odrębne kolekcje informacji, miast ekstensywnie dodawać się do siebie tworząc w ten sposób obszerniejszą kolekcję, zostają ze sobą zestawione (skojarzone) zachowując swą odrębność.

Źródło: A.Chmielecki , MIĘDZY MÓZGIEM I ŚWIADOMOŚCIĄ Próba rozwiązania problemu psychofizycznego

Problem 1: Czy tekst tego typu powoduje dodatkowe obciążenie poznawcze?

Gdy po raz pierwszy spotkamy się z takim układem definicji, trudno jest zapamiętać co autor rozumiał przez kolekcję, zestaw i kod. Nawet gdy rozumiemy ich definicje trudno dotrzeć do ich znaczeń gdy występują cztery strony dalej.

Problemem 2: W jaki sposób ograniczyć obciążenie poznawcze czytelnika?

Można do tego wykorzystać takie technologie jak JavaScript lub XHTML. Rozwiązanie polega na tym, że nad odpowiednim pojęciem po najechaniu myszą pojawi się definicja. Użytkownik nie musi przewijać tekstu wstecz ani nawigować po linkach (jak w Wikipedii).

Oto prosty przykład takiego zastosowania znacznika abbr:

Informacja jakościowa jest informacją rzędu pierwszego, gdyż stanowi relację pomiędzy elementami kodu wewnętrznego. Informacja strukturalna zaś to informacja rzędu drugiego, gdyż członami odpowiednich zestawów są informacje jakościowe.

Jest też jednak możliwa inna sytuacja, w której odrębne kolekcje informacji, miast ekstensywnie dodawać się do siebie tworząc w ten sposób obszerniejszą kolekcję, zostają ze sobą zestawione (skojarzone) zachowując swą odrębność.

Przykład ten pokazuje jak w prosty sposób można skupić uwagę czytelnika/kursanta na tym, co najważniejsze nie wymagając od niego przewijania, linkowania czy otwierania słownika.

Gdzie można zastosować dostarczanie definicji pod kursor?

Rozwiązanie to sprawdza się wszędzie gdzie możemy edytować HTML oraz w odpowiednio wyedytowanych plikach PDF.

Kursy e-learnig dostępne w ofercie Akademii PARP wykorzystują podobny mechanizm słownika w oparciu o JavaScript, który po kliknięciu na pojęcie wyświetla okno z definicją.

człowiek: jak można się skontaktować z firma egb?

bot: Możesz przyjść bezpośrednio do nas, jeśli mieszkasz w Bydgoszczy. albo skontaktować się z jednym z naszych przedstawicieli regionalnych. Możesz też wysłać maila na adres egb@egb.pl, lub do nas zadzwonić.

człowiek: jaki jest numer telefonu

bot: “Telefony telefony… skąd mam wiedzieć, jaki numer wykręcić mam”.

Źródło: http://www.sztucznainteligencja.pl/bonus_humor.html

Czytałem kiedyś książkę, w której autor roztaczał wizję internetu, który zapełni się wirtualnymi asystentami, którzy będą nam pomagać w docieraniu do informacji. Czy Sztuczna Inteligencja jest wystarczająco rozwinięta, by zrozumieć nasze cele i intencje?

Postanowiłem przyjrzeć się chatterbotom, które używają języka polskiego i sprawdzić na ile spełniają się w roli informatorów. Sztuczne postacie mają problem z ironią, humorem, metaforą, wyrażeniami okazjonalnymi (tu, tam, wtedy itd.) a przede wszystkim kontekstem, o czym świadczy przytoczony dialog. Na razie stawianie im takich wymagań jest mrzonką. Bot ma być specjalistą, który może zastąpić FAQ, wyszukiwarkę czy też prowadzić przyjemniejsze dla użytkowników badania marketingowe.

Czy boty instalowane na polskojęzycznych stronach internetowych spełniają tak postawione cele?

W moim jakościowym badaniu udział wzięły udział chatterboty:

• Inguaris – http://www.inguaris.pl/

• Ada – http://www.fidointelligence.pl/

• Ewa – http://www.stanusch.com

Co prawda można znaleźć jeszcze kilka innych (np. Snkiers), ale zdcydowanie nie nadają się one do komercyjnych zastosowań z powodu ubogiej obsługi braku wiedzy.

Wyszukiwanie informacji

Kto jest waszym klientem? Gdybym chciał zainstalować w swoim serwisie wirtualnego doradcę byłoby to pierwsze pytanie, które bym zadał. Tylko Ada wymieniła klientów firmy i zaproponowała, że może powiedzieć więcej o każdym z nich.

Jaki jest telefon do firmy? Ewa od razu odpowiedziała na pytanie. Ada spodziewała się, że pytam ją o prywatny numer i nie chciała udzielić informacji.

Co znajdę na waszej stronie? Ada może z powodzeniem zastąpić mapę strony. Ewa natomiast z rozbrajającą szczerością odpowiada, że nie wie co.

Ewa szczyci się posiadaniem największej bazy wiedzy ogólnej, jednak nie wie jakiego koloru jest śnieg, a na pytanie jakiego koloru jest mleko odpowiada, że jej ulubionym kolorem jest zielony…

Interakcja

Mechanizm Ewy adekwatnie reaguje na to co użytkownik aktualnie przegląda na stronie. Jej wypowiedzi uzupełniają to, co użytkownik może przeczytać. Sprawia to jednak problem z punktu widzenia doświadczenia użytkownika – mam czytać czy słuchać? W sytuacji, gdy nie zna odpowiedzi sugeruje przeszukiwanie internetu za pomocą semantycznej wyszukiwarki. Znalezione odpowiedzi niestety nie zawsze ściśle wiążą się z intencją użytkownika. Na moje pytanie dla kogo pracują Wasze boty otrzymałem snipet o przemyśle górniczym… Dla zapytania kognitywistyka po chwili myślenia odpowiada zaś, że nic nie znalazła.

Ada również reaguje, gdy użytkownik nawiguje po stronie jednak jest raczej towarzyszem niż źródłem dodatkowych informacji. Dzięki temu użytkownik może się skupić na pozyskiwaniu informacji w tradycyjne sposób, a jego doświadczenie wzbogacone jest o głos bota i krótki motywujące wypowiedzi.

bot inguaris w akcji

Zupełnie inny model interakcji przyjęli projektanci Inguaris. Bot ten prowadzi rozmowę z użytkownikiem podsuwając linki będące możliwościami rozwinięcia rozmowy. Użytkownik może też klikać dalej, a bot sam opowiada o Sztucznej Inteligencji i botach. Użytkownik niewiele musi wpisywać (i zastanawiać się czy jest to zrozumiałe dla bota), a bot dobrze sprawdza się również w pozyskiwaniu wiedzy o klientach.

Zachęta do rozmowy i kultura osobista

Każdy z botów pyta na początku o imię użytkownika. Dzięki temu rozmowa wydaje się bardzo naturalna. Oprócz konwencjonalnego powitania bot rzadko wykorzystuje jednak wiedzę o podanym imieniu.

Najlepiej wypada w tej kategorii Ewa. Gdy użytkownik nie podejmuje dialogu, sama opowiada o firmie, wdrożeniach i swojej bazie wiedzy. Wypowiedzi generuje w odstępach czasu i co ważne, rzadko się powtarzają.

Ada, gdy użytkownik nic nie wpisuje często powtarza, że “jestem tu po to, aby rozmawiać, a nie milczeć” albo “halo, jest tam kto?”.

Najgorzej wypada Inguaris. Gdy użytkownik nie podejmuje akcji zamiast awatara zobaczymy komunikat błędu z nagłówkiem fatal error.

Odporność na błędy językowe

Boty mają problem z obsługą polskich znaków wprowadzanych z klawiatury. Interfejs Ewy błędnie koduje znaki, a pole tekstowe Ady uniemożliwia wprowadzania polskich znaków diakrytycznych. Z punktu widzenia użytkownika lepsze jest drugie rozwiązanie, gdyż nie wprowadza w konfuzję.

Awatar

Ada i Ewa mają animowaną postać tej samej modelki oraz żeński głos syntezatora IVONA. Sprawiają wrażenie eleganckich kobiet, jednak ta sama postać dla botów z różnych firm nie sprzyja kreowaniu wizerunku marki. Ludzie w codziennej komunikacji rozpoznają się właśnie na podstawie twarzy i tonu głosu. Awatar, czyli cyfrowa ostać bota ma reprezentować jego osobowość. Gdy widzimy tę samą twarz i słyszymy ten sam mechaniczny głos, raczej nie spodziewamy się unikalnej osobowości kryjącej się za tą postacią.

Podsumowanie

Trudno jednoznacznie wskazać najlepszego bota spośród zbadanych. Sam swego czasu programowałem chatterbota Knopik, przeglądałem logi jego dialogów. Przygotowanie do rozmowy w kontekście wymagało sporo pracy. Analiza logów pokazała, że użytkownicy wolą testować ogólną wiedzę bota, sprawdzać jego reakcję na wulgarność bądź zadawali pytania w sposób, którego nie przewidziałem. Stąd wielu możliwości mój wywiad nie wykazał, gdyż sposób zadawanych pytań ma wpływ na dostępność funkcji. I to jest największa słabość chatterbotów – rozumienie tego, co wpisuje użytkownik.

Inguaris nie wykorzystuje syntezy mowy ani animacji postaci. Jednak najlepiej sprawdza się jako FAQ, informator kontaktowy czy ankieter.Gdy nie zna odpowiedzi na pytanie stosuje strategię pozornego wyboru. Użytkownik może wybrać czy chce rozmawiać o botach, Sztucznej Inteligencji bądź fotomodellingu.

Jeśli jednak chcemy umieścić na naszej stronie chatterbota, który poprawi doświadczenie użytkownika poprzez swoją żywą mimikę, naturalne ruchy zdecydowanie lepiej wypadają Ewa i Ada. Będzie to na pewno zaskakujące i wciągające dla użytkownika zadanie – porozmawiać z botem. Warto jednak pamiętać, że użytkownicy mają tendencję do obrażania chatterbotów (”przecież to tylko program”) lub testowania ich wiedzy o świecie.

Biorąc pod uwagę cele stosowania chatterbotów – dostarczanie użytkownikom informacji zgodnej z celami, z którymi

przychodzą na stronę oraz wpływ na pozytywne doznania użytkowników uważam, że najlepiej radzi sobie …. Ada autorstwa Fido Intelligence.

Jednak wszystkim botom do doskonałości wiele brakuje, dlatego warto pracować nad ich miłym wizerunkiem oraz sensownością wypowiedzi związanych z treścią strony.

P.S. Ada zdobyła moja serce również odpowiedzią na hasło kognitywistyka:

Kognitywistyka to fascynująca dziedzina wiedzy! Jej celem jest wyjaśnienie procesów myślowych i ich symulacja komputerowa.
O samej kognitywistyce można by opowiadać godzinami, a w Internecie pełno jest poświęconych jej stron.

Poznańskie Forum Kognitywistyczne

Już w najbliższy weekend, w Instytucie Fizyki UAM (Poznań Morasko) spotkają się młodzi kognitywiści, by opowiedzieć o prowadzonych przez siebie badaniach.

W programie również moje wystąpienie pt.

„Jak skutecznie przekazywać wiedzę w kursach e-learning? Perspektywa kognitywistyczna”

Pełny program, abstrakty i mapa dojazdu na stronie organizatorów.

Do zobaczenia w sobotę!

czy czytasz razem ze swoim dzieckiem?

Zapewne nie pamiętasz własnej nauki czytania, ale być może obserwujesz postępy w uczeniu się “literek” najmłodszych członków swojej rodziny. Prawidłowe wykształcenie zdolności czytania jest warunkiem dalszego rozwoju intelektualnego. Wykorzystanie komputerów w tym procesie sprzyja stworzeniu optymalnych warunków do nabywania tej zdolności.

Efektem badań nad językiem i procesami poznawczymi jest Colorado Literacy Tutor. Ogromną zaletą tego systemu jest to, że kształtuje on przede wszystkim zdolność czytania ze zrozumieniem i nabywania wiedzy z tekstu. Wprowadzenie ćwiczeń kształtujących świadomość fonologiczną na poziomie wieku przedszkolnego przyspiesza sprawne opanowanie nauki czytania. Badania nad dysleksją pokazują, że jedną z podstawowych przyczyn tego problemu są właśnie braki w analizie i syntezie sylab.

zadanie rozpoznawania środkowej sylaby

W rozpoznawaniu sylab i wyrazów, dziecko jest wspomagane przez Wirtualną Nauczycielkę, która podaje treść zadania, ocenia je i zachęca do pracy. Jej animowany awatar porusza wargami tak jak poruszają nimi ludzie gdy wypowiadają dane słowa. Co więcej cyfrowa twarz nauczycielki wyraża emocje w odpowiedzi na działania ucznia dzięki czemu komunikacja jest zbliżona do naturalnej.

Po ćwiczeniu tych umiejętności bazowych, dziecko ma możliwość wypróbowania swych nowych kompetencji korzystając z interaktywnych książek. Dziecko może je odsłuchać dowolną ilość razy, a także wskazać odpowiednie słowa, by zapoznać się z ich wymową. Jednocześnie może obserwować ruchy warg animowanej postaci zgodne z wypowiadanymi głoskami. Mały uczeń może także czytać na głos razem z lektorem. Wbudowany algorytm rozpoznawania mowy SONIC umożliwia bieżącą korektę zdolności fonologicznych dziecka. Podświetlanie odpowiednich słów podczas odczytu uczy sprawnego wodzenia oczami po tekście i co za tym idzie – płynności czytania. Badania Tinkera z 1980 pokazują, że osoby dopiero uczące się czytać wykonują wiele nadmiarowych i chaotycznych ruchów oka (sakkad i regresji) w porównaniu z wprawnymi czytelnikami.

Program Colorado Literacy Tutor jest bardzo dobrym przykładem wykorzystania wiedzy o procesach poznawczych do stymulowania rozwoju z użyciem najnowszych technologii. Warto jednak pamiętać, że mimo wielu zalet jest to program wspomagający nauczanie, a nie uczący.

Szerszą prezentację możliwości programu oraz wyniki badań pilotażowych w kontekście w nauki języka obcego można znaleźć w artykule Colorado Literacy Tutor jako pomoc w nauce i doskonaleniu czytania w języku angielskim dla polskich dzieci Konrada Juszczyka.

Zapraszam do lektury i komentowania!

Zachęcam do dyskusji – czy multimedialne programy edukacyjne są skuteczniejsze niż tradycyjne formy nauczania?

Mocną stroną e-learningu,  osoba ucząca się otrzymuje taką wiedzę jaką potrzebuje w odpowiednim dla siebie czasie.  Przykładem takiego dopasowania są  kursy o nieliniowej nawigacji, gdzie kursant może pominąć pewne elementy, a pewne przerobić dokładniej. Czy jednak zdobyta wiedza uzupełni jego luki kompetencyjne? Czy zrealizuje w ten sposób cele szkolenia? Zależy to w znacznej mierze od metodyka i projektanta. Powstaje więc problem serwowania takich treści, które usatysfakcjonują osobę uczącą się.

Jeśli nie masz doświadczenia ze szkoleniami e-learning, to na pewno znasz sytuację, gdy “przeszukasz pół Internetu”, a odpowiedzi na frapujące pytanie nie znajdziesz. Czy nie lepiej byłoby, gdyby komputer miał wiedzę co już wiesz i czego dokładnie szukasz?

Choć, po porażce systemów eksperckich wydawało się, że modelowanie umysłu za pomocą logiki jest drogą donikąd, to okazuje się, że pewne tropy są bardzo obiecujące.  W dziedzinie zdalnego nauczania ciekawe jest wykorzystanie inteligentnych systemów wspierających nauczanie (Inteligent Tutoring System).

Są to systemy, które budują profil kursanta na podstawie jego aktywności i na tej podstawie konstruowany jest przebieg szkolenia.  Punktem wyjścia dla zbudowania modelu wiedzy studenta są najczęściej teorie styli uczenia się. Systemy tej klasy, wykorzystując algorytmy Sztucznej Inteligencji śledzą postępy kursanta, by dopasować do nich odpowiednią informację zwrotną, podpowiedzi czy sugestie dotyczące dalszej pracy.  Dzięki temu, nauczyciel przygotowuje treść i śledzi raporty kursantów, a system odpowiada na indywidualne potrzeby kursantów. Tym samym treści edukacyjne dostosowywane są do ucznia, a nie na odwrót.

Na polskim rynku rozwiązań e-learningowych nie spotkałem się z tego typu oprogramowaniem. Jeśli znasz jakiś, będę wdzięczny za umieszczenie komentarza (najlepiej z linkiem). W wielu szkołach średnich w Stanach Zjednoczonych wykorzystywany jest natomiast Cognitive Tutor, wspomagający naukę matematyki. Poza oczywistymi korzyściami z użycia technologii np. automatyczną oceną wykonania, zapewnia np. prezentację problemu na wiele sposobów.

Zasadnicza architektura ITS’ów składa się z czterech połączonych modułów:

1. interfejsu graficznego służącego komunikacji kursant-system
2. bazy wiedzy, będącej poznawczym modelem wiedzy eksperta zapisanej formalnie
3. profil studenta zbierający informację o jego działaniach i wynikach
4. moduł tutora zapewniający prezentację zadań, informacji zwrotnych czy podpowiedzi zgodnie z danymi z profilu studenta

W niektórych kursach można znaleźć wirtualnego mentora, który jest animowanym przewodnikiem po kursie i motywuje kursantów. Interesujące wydaje się połączenie jego dotychczasowej roli z modułem tutora. Dzięki temu wirtualny przewodnik nie tylko prowadzi, ale również wie kogo prowadzi.

Wykorzystanie chatterbotów ma swoje ograniczenia, ale w przypadku e-learningu zakres wiedzy bota nie musi dotyczyć “życia w ogóle”, ale fragmentu wiedzy, którego dotyczy szkolenie.  Wirtualni asystenci, którzy porozumiewają się z użytkownikiem językiem naturalnym mogliby pomagać w poruszaniu się po kursie, wyszukiwaniu informacji lub wspierać i motywować kursantów.

Zobacz jak radzą sobie najlepsze programy symulujące konwersację na konkursie Loebnera:

Kursant otrzymuje przyjazne (niekiedy zabawane) i co ważne naturalne środowisko komunikacji z systemem, a odpowiedzialni za kurs garść cennych danych z zapisów rozmowy.

Co sądzicie o tego typu rozwiązaniach w kontekście zdalnej edukacji? Czy faktycznie warto inwestować środki w systemy profilujące w ten sposób kursantów czy też sam kursant najlepiej wie co jest dla niego dobre?

Zapraszam do dyskusji!

Jak skutecznie przekazywać wiedzę w multimedialnych kursach? Skutecznie, to znaczy tak, aby osoby uczące się jak najwięcej z tej wiedzy skorzystały, a przynajmniej zapamiętały.

Czy zmysły, a szczególnie wzrok i słuch konkurują między sobą?

Jaki rodzaj informacji nadaje się szczególnie do prezentacji wizualnie, a jaki warto przekazać słuchowo?

Poniżej zamieszczam fragmenty mojego artykułu na ten temat. W wersji drukowanej pojawi się w grudniu, a prezentacji będzie można posłuchać na 5. Poznańskim Forum Kognitywistycznym.

Redukcja obciążenia poznawczego

Pojęcie obciążenia poznawczego (cognitive load) odnosi się do ograniczeń pamięci roboczej.  Obciążenie pamięci roboczej, której pojemność jest indywidualną cechą każdego człowieka, powoduje błędy i sztywność poznawczą, a ostatecznie frustrację. John Sweller wyróżnia dwa rodzaje obciążenia – wewnętrzne (intrinsic cognitive load), nieodłączne rozmaitym zadaniom poznawczym oraz poboczne (extraneous cognitive load), generowane przez sposób prezentacji materiału i będące pod kontrolą dydaktyka. Teoria Swellera dostarcza empirycznie potwierdzonych wskazówek odnoszących się do tego jak  uniknąć owego niechcianego obciążenia poznawczego.

Najważniejszą zasadą jest podział pierwotnego materiału na możliwie najmniejsze znaczące części, podschematy i zaznaczenie związków pomiędzy nimi. Jedną z możliwych przyczyn skuteczności strategii  dzielenia jest mechanizm bezgłośnych powtórek w pętli fonologicznej proponowanej w modelu Baddeleya i Hitcha.  Im krótsze są  słowa kluczowe lub nowo poznane, tym więcej może być utrzymanych słów w pętli i ostatecznie trwale przeniesionych do pamięci długotrwałej.

Integracja uwagi

Zakładając ograniczone zasoby pamięci roboczej, Sweller i jego współpracownicy wykazali, że do jednego kanału sensorycznego powinna być kierowana jednolita informacja. Jeśli w przygotowanych materiałach nie ma owej spójności następuje tzw. efekt rozszczepienia uwagi (split-attention effect). Badania wykazały istnienie owego efektu zarówno dla wzroku [Chandler, Sweller 1992] jak i słuchu[Moreno, Mayer 2000]. W przypadku wzroku dowiedziono, że lepiej jest integrować tekst z odpowiadającym mu diagramem (por. rys.2), ponieważ zmuszanie osoby uczącej się do porównywania i łączenia w pamięci roboczej obu wzrokowych bodźców wzmaga obciążenie poznawcze.

Rysunek 2. Efekt rozszczepionej uwagi powodowany przez rozdzielenie diagramu i tekstu w przykładzie po lewej stronie.  Źródło: WIKIPEDIA

Badani przez Mayera studenci, którzy czytali tekst wyjaśniający działanie pewnego mechanizmu i jednocześnie mogli korzystać z załączonych ilustracji na tej samej stronie byli o 75% skuteczniejsi podczas wykorzystywania wiedzy niż ci, którzy mieli na jednej stronie tekst, a na drugiej ilustracje. W innym badaniu część studentów, którzy jednocześnie słuchali narracji i widzieli odpowiadającą jej animację wykonali późniejsze zadanie o 50% lepiej niż ci, którzy widzieli animację przed lub po narracji[Moreno, Mayer 2000]. Zintegrowany obraz i tekst trafia do pamięci roboczej jako spójna, pojedyncza informacja, a w przypadku czasowej niespójności przekazu mamy do czynienia z bodźcem wymagającym dodatkowego przerzucenia uwagi.  Przytoczone wyniki wskazują, że tekst i ilustracja nie tylko powinny dopełniać się treściowo, ale również być prezentowane jednocześnie.

Aby zredukować nadzorcze funkcje centralnego systemu wykonawczego pamięci roboczej, Mayer zaleca, aby w prezentowanym wzrokowo materiale posługiwać się obrazem – diagramami, schematami, ilustracjami itp., a przekaz słowny udostępnić jako narrację.  Badani, którzy widzieli ilustracje i odsłuchiwali narrację mieli o 50% lepsze wyniki w późniejszym teście niż ci, którzy na ekranach widzieli ilustracje i tekst oraz słyszeli  ten sam tekst jako narrację [Moreno, Mayer 2000]. O tym, że zdublowanie tekstu na ekranie z narracją powoduje obciążenie poznawcze możemy sami się przekonać. Wystarczy przypomnieć sobie wykład czy konferencyjne wystąpienie, na którym prelegent czyta zawartość prezentacji multimedialnej. W obliczu takiego zjawiska, tracą na znaczeniu zasady tworzenia prezentacji, w których nie należy przekraczać sześciu wierszy tekstu lub stosować co najwyżej czterech punktorów. Aby zatem prezentacje i kursy były dopasowane do możliwości poznawczych odbiorców należy ograniczyć do niezbędnego minimum tekst na ekranie i docenić wartość przekazu słuchowego.

Badania Paivio [Paivio,1971] dowiodły ponadto, że słowa kodowane są przez system niewerbalny tylko gdy są bardzo konkretne, zaś system werbalny jest w stanie zakodować każdy rodzaj informacji. Użycie systemu werbalnego, ze względu na jego sekwencyjny charakter sprawdza się także dla materiału, w którym istotna jest kolejność i porządek przyczynowo-skutkowy. Można zatem zaryzykować twierdzenie, że kurs z obrazowymi ekranami i narracją w tle nadaje się szczególnie do szkoleń „twardych”, ponieważ tam istotniejsze są umiejętności analityczne i proceduralne niż emocjonalne jak w przypadku szkoleń z umiejętności „miękkich”.

Literatura:

• Chandler, P.,  Sweller, J. 1992, The split-attention effect as a factor in the design of instruction. British Journal of Educational Psychology, 62, s.233-246
• Moreno, R., Mayer, R. E. 2000, A coherence effect in multimedia learning: The case for minimizing irrelevant sounds in the design of multimedia instructional messages, Journal of Educational Psychology, 92(1), s.117-125.
• Paivio, A. 1971, Imagery and verbal process, New York: Holt, Winehart and Winston.