摘要:日前谷歌实验室推出了一项名为 “Learn Your Way” 的研究实验,其展示了一种借助GenAI重塑教科书/教育材料的全新方法,通过将静态教材转化为交互式多形态的内容,为学生创造更高效、更个性化的学习体验。
当前,“Learn Your Way”尚未完全开放给用户进行体验。
作者|徐晶晶
多知9月18日消息,日前谷歌实验室推出了一项名为 “Learn Your Way” 的研究实验,其展示了一种借助GenAI重塑教科书/教育材料的全新方法,通过将静态教材转化为交互式多形态的内容,为学生创造更高效、更个性化的学习体验。
谷歌在博客中指出:“教科书是教育的基石,但它有个根本的局限性:它们是一种千篇一律的媒介。人工编写教科书需要大量人力,因此目前缺乏能够提升学习效率的(教科书)多格式和个性化变体。”
因此,谷歌正在探索如何利用GenAI自动生成个性化示例,同时保留源材料的完整性。
“如果学生能够自主塑造学习之旅,探索各种格式的学习材料以满足不同的需求,那会怎样?如果我们能够重新构想教科书,使其像每个学习者一样独一无二,那会怎样?”
谷歌还透露了这一探索的实际效果:“在我们的有效性研究中,使用Learn Your Way的学生在记忆力测试中的得分,比使用常态化的数字PDF阅读器的学生高出 11 个百分点。”
打开“Learn Your Way” 官网,上传一份PDF格式的教科书(也可以是其他源材料)后,选择自己的年级、兴趣(包括天文、绘画、电影、音乐、体育、篮球、游戏、美食等),随后点击“Personalize”,便可得到基于上述教科书的多格式的材料——(1) 沉浸式文本(immersive text);(2) PPT和旁白(slides & narration);(4) 音频课程(audio lesson); (5) 思维导图(mind map)。
值得关注的是,“Personalize”的过程,AI会根据学习者的年级、兴趣重构教科书,比如将通用示例替换为学习者感兴趣的示例等,同时保持内容范围不变。重构后的教科书文本也是生成其他形式内容(比如思维导图、带旁白的PPT等)的基础。
具体来看AI基于教科书生成的多格式材料:
沉浸式文本:将内容分解成易于理解的段落,并辅以生成的图像,还嵌入了问题。将被动阅读转化为主动体验。
以牛顿第三运动定律为例,如果你上传的材料是牛顿第三运动定律,兴趣是滑板,你就会在滑板的情境下学习这个知识点。关于这个知识点,还附带了小测验来检验掌握效果。
PPT和旁白:
音频课程:提供AI老师和学生间的模拟对话,并结合视觉辅助,模拟真实学习者与学习材料的互动。
思维导图:
最后还会提供小测验及学情报告,帮助学习者巩固薄弱点。
谷歌表示:“以上呈现方式为学习者提供了选择,并根据他们所选的年级和个人兴趣进行了调整。在整个学习过程中,还提供互动测验提供动态反馈,引导学生重新学习那些薄弱知识点。这标志着我们迈向真正个性化教学的第一步。”
谷歌透露了该实验的技术实现路径:对于思维导图和时间线,就可以直接调用 Gemini 的功能。而其他功能(例如带旁白的PPT)则需要更复杂的流程,需要将多个专门的AI agent组合在一起。此外,即使对于最先进的通用图像模型来说,要想生成有效的教育视觉效果等专业任务也显得很有挑战性,为了解决这个问题,谷歌对专门用于生成教育插图的专用模型进行了微调。
为了评估 Learn You Way 的教学效果,谷歌将OpenStax (一家免费教育教材提供商)的十种不同源材料转换为三种不同的个性化设置。这些源材料涵盖了从历史到物理等多个学科。随后,三位学科教学专家使用准确性、覆盖范围等教学标准对转换后的材料进行了评估。谷歌称,评估结果非常积极,所有指标均获得了高分。
最近,谷歌还开展了一项对照研究,研究对象为来自美国芝加哥地区的60名15-18岁、阅读水平相近的学生。参与者被给予最多40分钟的时间,通过教科书了解青少年大脑发育,并被随机分配使用“Learn Your Way”或传统的数字PDF阅读器进行学习。谷歌在学习课程结束后立即对学生进行了测验评估,并在3-5天后进行了记忆测试,还对他们的学习体验进行了调查和访谈。结果是,使用“Learn Your Way”的学生 在即时评估中的得分平均高出 9%,在3-5 天后的记忆留存评估中得分高出 11%(78% vs 67%)。
当前,“Learn Your Way”尚未完全开放给用户进行体验。用户可以访问其网站并加入申请体验列表。
谷歌表示:“我们的研究结果表明,GenAI不仅能够提供更高效的学习体验。通过将静态教材转化为交互式产品,并赋予学生更大的自主权,让其学习记忆力有所提升。
这项工作只是我们探索的开始。我们设想了更多定制个性化内容的方式,逐步构建能够持续适应每位学习者个性化需求的系统。在我们迈向个性化教育的下一步过程中,我们将继续以教学原则为基础开展研究,衡量AI对学习效能的影响,以便未来每位学生都能获得高质量、个性化的学习体验。”
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来源:多知