AIを教育現場で真価を発揮させるには

タブレット端末と触れ合う興奮気味の子供。

人工知能は、悪い評判が立つことがあります。 

自動化、AI、機械学習が、従来人が行っていた仕事を引き継ぐようになると、私たちは代替可能な存在になることを心配します。将来の雇用の安定や、世界における自分の居場所、そして大切な人間味の喪失を心配するのです。 これらは知的な懸念に過ぎません。多くの映画や小説で、機械が悲劇的なまでに自己認識するようになったり、人間が機械に従属するようになったりと、人工知能を題材にしたものがあります。

もちろん、これらのシナリオはフィクションですが、AIはいまだに不信と嘲笑の対象として扱われています。自動車製造やテレビ会議のセキュリティのような業界では、それは何とかなるものです。 テレビ会議のセキュリティしかし、教育にはもっと大きな問題があります。

教育は、私たちの社会の最も重要な基盤の一つであり、教育における発展は軽視できないものです。その中に、人工知能のような新しく、議論を呼ぶものを加えることは、常に挑戦である。 

しかし、この課題はクリアすることができます。AIについて理解すればするほど、AIは怖くなくなります。その社会的なメリットをアピールすれば、より歓迎されるでしょう。

では、AIはどのように 本当に 働くのでしょうか?

人工知能は、思考し、問題を解決する技術を創造しようとする学問分野である。機械学習を利用して、入力されたデータを分析し、解決策や予測、あるいはさらなる学習を出力します。 最終的にAIの目標は、人間の思考力を模倣することです。十分なデータと強力な技術があれば、AIのパイオニアは、学習し、成長し、最も困難な問題の解決に役立つニューラルネットワークを構築することができます。

少しSFのように聞こえるかもしれません。では、教育者はどのようにしてAIを教育における真の資産にすればよいのでしょうか。人工知能が学習における次の重要な技術的飛躍であることを、どのようにして世界に証明すればよいのでしょうか。

ここでは、AIが教育者を支援するための実用的な方法について見ていきましょう(ある意味ではすでに行われている)。  

自由な時間

教師は単に教えるだけでなく、管理業務も担っています。管理業務には膨大な時間がかかり、すでに働きすぎの教師にはストレスとなり、ヒューマンエラーも起こりえます。 

AIの大きなメリットのひとつは自動化です。学生データの入力や分析、課題のスケジュール管理やモニタリング、レポートの作成など、すべてコンピュータが行うことができます。デジタルテストのシナリオでは、AIが制御する遠隔試験監督を利用することができます。 教育関係者は、貴重な時間を割いて、生徒のための授業づくりに集中することができます。

グレーディング

もうひとつの管理業務として、教師は課題やテストの採点に多くの時間と労力を費やしています。この作業も、時間的制約やストレス、ヒューマンエラーに左右される可能性があります。 AIはすでにテストの採点に使われていますが、良い結果も悪い結果も出ています。機械はすでにスペルや文法、係り受けを理解し、基本的なテストを効率的に採点することができます。機械学習がより高度になれば、AIは文脈、ニュアンス、語調も理解できるようになるでしょう。

それは、たくさんの テストや作文の採点からの採点から解放されます。

学習のパーソナライズ

教育について学べば学ぶほど、すべての生徒が同じ方法で学ぶわけではないことが分かってきます。個々の生徒には個々のニーズがありますが、大人数のクラスで十分な人員がいない場合、そのニーズに応えることはほとんど不可能です。 神経分散や障害、あるいは異なる学習スタイルを必要とするなど、一部の生徒が遅れをとっているように感じるというジレンマは、多くの教師が日々抱えている問題です。

人工知能はそのギャップを埋めるのに役立ちます。 例えば、コンピュータ適応型テストは 個々の生徒のニーズを把握することができます。例えば、コンピュータ・アダプティブ・テストでは、生徒の過去の解答を分析し、生徒のスキルレベルに合わせて評価を調整します。すべての生徒が同じ科目を学習する一方で、各生徒は学習スタイルを補い、特定の弱点を補強する、パーソナライズされた学習セットを持つことができます。

教育用コンテンツの作成

AIはすでにコンテンツを書ける。時々、それは 痛々しいほど 当たり前のことですが、より洗練されたシステムは、人が書いたように読めるコンテンツを書くことに長けています。高度な機械学習により、そのコンテンツは事実に基づいた、教育的なものにすることができます。

教科書は、執筆、出版、購入にお金がかかります。教育用コンテンツの作成にテクノロジーを利用することで、作成者と生徒の双方が負担するコストの一部をなくすことができます。

家庭学習の強化

COVID-19による遠隔学習の強要から、オンラインコースの人気の高まりまで、多くの人にとって自宅での学習が普通になってきました。 テレビ会議やリモートテストといったものは学生にとって不可欠なものとなっており、これらの技術にはすでにAIの側面が含まれています。しかし、人工知能は遠隔学習にとって、さらに大きな恩恵をもたらす可能性があります。

すでに多くの教育機関が、試験やその他の評価を実施するために、オンライン評価プラットフォームを利用しています。特に、自宅で学習している学生で、直接試験に出席できない場合に有効です。 また、教師への事務的なサポートや、採点の負担を軽減することもできます。また、生徒の個々のニーズに合わせて試験のレベルを変更することも可能で、より個人的な評価体験を提供することができます。

問題を解決する

これが機械学習の目的です。システムにデータを入力し、アルゴリズムがそのデータから学習し、そのシステムが解決策や予測を提供することです。 

教育分野では、人間の頭では理解できない量のデータに基づいて、より良い意思決定を行うことができます。 評価データを使えば、教育者は生徒の長所と短所を理解し、カリキュラムに関連した学習介入をピンポイントで行うことができます。

トランスフォーム・コース

機械学習が持つデータの吸収・分析能力は、授業計画やテスト、さらにはカリキュラム全体の改善に役立ちます。 例えば、あるテストの特定の問題で、多くの生徒が不合格を続けているとします。でも、なぜでしょう?答えはたくさんあり、その答えを見つけるために、人間は膨大な量のデータを調べることになるかもしれません。

質問の表現が悪いのか?期待される答えが厳しすぎないか。その質問は、その年に教えられているカリキュラムを代表するものですか?学生はその質問に答えるために必要なすべての知識を勉強しているか? 

考えることが多いですね。 

AIは、大量のデータを取り込み、処理し、解決策を見出す手助けをすることができます。 解決策を見出すことができます。.これにより、コースやカリキュラムの調整に費やす時間を削減し、より良い、首尾一貫したテストを作ることができます。

アクセシビリティの向上

残念ながら、誰もがまともな教育を受けられるわけではありません。 貧困、病気、障がい、孤立など、自分ではどうしようもない理由で学校に通えない人が世界中に大勢います。また、学校に通うことができたとしても、その環境から他の生徒に遅れをとってしまうことも少なくありません。

AIは、以下のようなプロセスを用いてアクセシビリティを向上させることができます。 ブレンデッド・ラーニングこのような場合、各生徒は個人として扱われ、それぞれのニーズに対応することができます。すべての生徒を教育の枠にはめるのではなく、どんな形であれ、生徒を中心に教育をデザインすることができるのです。 そのためには、人工知能が必要です。すでに述べたパーソナライゼーション、遠隔学習、問題解決などのツールの多くは、生徒の個別のニーズを把握するために教師を支援するAIを必要とします。

アクセシビリティを支援するツールは、ほかにもあります。特定の障害を持つ学生には、音声認識技術を使って授業を書き写すことで、授業についていけるようにすることができます。また、リアルタイムに言語翻訳を行うことで、言葉の壁を越えて、世界中の誰もが自分の望む授業を受けることができます。また、VR技術を使った遠隔授業では、移動手段や場所に制約のある学生でも、自分らしく授業に参加することができます。 

しかし、ポジティブなニュースばかりではありません

すべての新興テクノロジーと同様に、人工知能にも欠点があります。問題点に触れずに、AIを教育における真の資産とする方法を論じることはできません。  

人工知能の大量導入は、人間らしさを根絶してしまうのではないかと心配する声も多い。教育現場ではその不安が増幅され、冷徹な機械が子どもたちにABCを教えることを考えると、少し不気味に感じられます。しかし、AIは人間に取って代わるものではなく、私たちが退屈に感じる仕事を自動化し、より重要な仕事をサポートするものです。AIはツールであり、代替物ではありません。そして、より良い世界を築くために私たちと歩調を合わせて働くことを意味しています。 

そして、より現実的な懸念もあります。オンライン・セキュリティとプライバシーは現在ホットな話題であり、AIのような高度な技術がハッキングや個人情報漏洩、プライバシー侵害のリスクを拡大させるだけだと懸念する人は少なくありません。AIの大量導入が実現するならば、セキュリティの専門家はユーザーの不安を和らげるために努力しなければならないでしょう。 

しかし、人工知能は前進する

AIはどこにも行きません。実際、AIの用途は増え続けるばかりです。 

2021年から2030年にかけて、教育分野における人工知能の市場規模を拡大。
画像はprecedenceresearch.comから引用しています。

あらゆる産業が人工知能の恩恵を受けていますが、教育も例外ではありません。教育の質の向上から、教育へのアクセスにおける格差の縮小まで、AIは人間の手と一緒になって、次世代の科学者、クリエイター、教育者をサポートすることができるのです。