Adaptive Lernsysteme
Sagen wir, Ihre Studenten arbeiten an Problemen aus einer Fragenbank. Stellen Sie sich vor, neben jedem sitzt eine Person. Sie beobachten die Schritte, mit denen der Student zur Lösung kommt.
Kämpft ihre Station mit einem Konzept?
Scheinen sie eine falsche Vorstellung zu haben?
Vielleicht sind sie verärgert und könnten ein wenig Ermutigung gebrauchen?
Der Tutor gibt einen Hinweis, zeigt auf, was ihnen fehlt.
Es kann auch vorkommen, dass der Schüler das Problem zu leicht findet und sich langweilt. In diesem Fall weist der Tutor ein Problem zu, das ihn herausfordert.
Der Tutor kann sogar Fragen anregen und den Schüler dazu bringen, über seine eigene Leistung nachzudenken. Und das alles, während er Sie über die Fortschritte des Schülers auf dem Laufenden hält.
Intelligente Tutorensysteme (ITS) sind so konzipiert, dass sie die Rolle dieses Tutors nachahmen.1 Sie sind eine Art von adaptiven Lernsystemen (ALS), die einen einzelnen Studenten durch jeden Schritt einer Lösung führen. Sie geben bei Bedarf Hinweise und Feedback. Daher eignen sich ITS eher für Fächer wie Mathematik, bei denen die Probleme und Lösungen klar definiert sind.2 Aber neuere ITS nehmen sich auch anderer Themen an.
Adaptive Systeme und Lernen
Adaptives Lernen findet statt, wenn digitale Tools und Systeme individuelle Lernpfade erstellen - die Abfolge von Aktivitäten, die ausgeführt werden, um einen bestimmten Inhalt oder eine Fähigkeit zu erlernen. Die Lernpfade hängen von den Stärken, Schwächen und dem Lerntempo jedes Einzelnen ab.3,4Die Idee, dass sich eine Maschine an einen Schüler anpasst, geht auf die 1950er Jahre zurück. Mit dem jüngsten Aufkommen der Technologie sind die Möglichkeiten nun endlos. Diese adaptiven Lernsysteme können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden - zum Lösen von Problemen, zum Erlernen von Konzepten und/oder zur Beurteilung des Schülers.
Viele adaptive Lernsysteme sind inzwischen auf dem Markt. Es gibt auch Autorentools, mit denen Sie ein ALS ohne Programmierkenntnisse erstellen können. Auch wenn die Erstellung eines ALS viel Zeit und Ressourcen in Anspruch nimmt, muss der Lehrer seinen Unterrichtsplan oder -stil nicht ändern, um es in seinen Unterricht einzupassen. Unabhängig von ihrer Art und Form variieren die Technologien zur Erstellung von ALS sehr stark: Nicht alle Systeme sind gleich!
Wenn Sie sich für ein System entscheiden, müssen Sie darauf achten, wie anpassungsfähig es ist, welchen Teil des Lernens es personalisiert und ob es eine individuelle Anpassung durch den Lehrer ermöglicht. Abgesehen davon gibt es wichtige praktische Fragen wie die, welche Ausrüstung benötigt wird, wie viel es kostet und ob die Schulung in den Kosten enthalten ist.
Typen von adaptiven Lernsystemen
Intelligente Nachhilfesysteme (siehe oben) sind personalisiert und interaktiv. Sie bewerten das Lernen in Echtzeit. Auf der Mikroebene passen sie das Feedback an, wenn der Schüler ein Problem löst. Auf der Makroebene entscheiden sie, welches Problem als nächstes gezeigt werden soll - ähnlich wie Youtube, das empfiehlt, welches Video als nächstes angesehen werden soll. Einfache Nachhilfesysteme verwenden Entscheidungsbäume, um Regeln für das Feedback zu erstellen. Andere Systeme gehen über die vorher festgelegten Regeln hinaus und verwenden maschinelles Lernen, um ihr Verhalten anzupassen.1Anpassungsfähige Lernsysteme können über das Tutoring hinausgehen. Explorative Lernsysteme zum Beispiel lassen die Schüler eine Lernumgebung erkunden und auswählen, was sie interessiert. Spielbasierte Systeme verpacken alles in die Form eines Spiels. Wenn ein Schüler eine Stufe meistert, geht er zur nächsten über.
Welcher Art auch immer, alle ALS sollten den Lernenden unterstützen, bis er eine Aufgabe selbständig ausführen kann.6 Sie sollten zum Denken anregen und die Entscheidungsfindung unterstützen. Sie sollten auch in der Lage sein, ihre Entscheidungen dem Lehrer und dem Schüler zu erklären.
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Wenn es um die Auswahl und den Einsatz von ALS geht, oder sogar um die Entscheidung, ob man ein ALS einsetzen soll oder nicht, raten Experten, immer mit dem Lernen zu beginnen. 2 Fragen Sie Welches Bedürfnis der Schüler soll angesprochen werden? Welches Werkzeug passt dazu? und Wie werden verschiedene Schüler unterschiedlich unterstützt?5 Studien zeigen, dass diese Systeme keine signifikante Auswirkung auf das Lernen der Schüler haben, wenn sie nur für kurze Zeiträume eingesetzt werden. Die Effektivität nimmt zu, wenn sie ein ganzes Schuljahr oder länger eingesetzt werden.7 Wenn Sie sich für den Einsatz eines solchen Systems entscheiden, seien Sie darauf vorbereitet, die Schüler bei der Steuerung ihres eigenen Lernens zu unterstützen. Seien Sie geduldig und bereit zu experimentieren, zu scheitern und es erneut zu versuchen.2,5
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1 Groff, J., Personalized Learning : The state of the field and future directions, Center for curriculum redesign, 2017.
2 Holmes, W., Anastopoulou S., Schaumburg, H & Mavrikis, M.,Technology-enhanced personalised learning: untangling the evidence, Stuttgart: Robert Bosch Stiftung, 2018.
3 Taylor, D., Yeung, M., Bashet, A.Z., Personalized and Adaptive Learning, Innovative Learning Environments in STEM Higher Education pp 17–34, SpringerBriefs in Statistics, 2021
4 Becker, S. et al, NMC Horizon Report: 2018 Higher Education Edition, Educause, 2018.
5 Feldstein, M., Hill, P., Personalized Learning: What It Really Is and Why It Really Matters, Educause Review, 2016
6 Wood, D., Bruner, J., Ross, G., The role of tutoring in problem solving, The Journal of Child Psychology and Psychiatry, 1976
7 Alkhatlan, A., Kalita, J.K., Intelligent Tutoring Systems: A Comprehensive Historical
Survey with Recent Developments, International Journal of Computer Applications 181(43):1-20, March 2019
