בינה מלאכותית בחינוך

בינה מלאכותית בחינוך היא השימוש בכלים של בינה מלאכותית בחינוך ילדים ומבוגרים. כלים של בינה מלאכותית משמשים בחינוך לשם עיצוב למידה מותאמת אישית, הערכה ומשוב, פיתוח מיומנויות ומטרות נוספות. עם זאת, השימוש בכלים אלה מעלה אתגרים שיש להתמודד עימם כמו שאלות של אתיקה, הכשרה והצורך בקשר אישי. למידה מותאמת אישית נחשבת לתחום בו לבינה מלאכותית יש את פוטנציאל התועלת הגדול ביותר. מערכות למידה חכמות (אנ'), למשל, מדמות עבור הלומד עבודה מול מורה פרטי. המערכות מקבלות החלטות ביחס לנתיב הלמידה של הלומד, התוכן שיש להציג לו ורמת התמיכה שיש לתת לו. מערכות כאלה יכולות ללמד את תוכן הקורס, לאבחן את חוזקותיו וחולשותיו של הסטודנט, לספק משוב אוטומטי, ולהציע חומרי לימוד מותאמים אישית. למרות הפוטנציאל הטמון בהם, האפקטיביות של מערכות כאלה עדיין אינה ברורה. כלים של בינה מלאכותית יכולים להעריך ולתת ציונים לעבודות כתובות, הם יכולים גם לתת משוב ביניים לסטודנטים. הם עושים זאת ברמת דיוק גבוהה וביעילות רבה. עם זאת, בשל תהליך האימון (אנ') הנדרש לשם כך, מומלץ להשתמש בכלים אלה בעיקר בקורסים מרובי משתתפים או בקורסים בהם נצברו מטלות מרובות שעברו ציינון ידני שיכולות לשמש כמסד נתונים לאימון המערכת. למרות שקיימים כלים אוטומטיים לבדיקת טקסט (אנ') במבחנים ועבודות, נראה שכלים אלה אינם מתאימים לכל צורות הכתיבה. מעבר לבדיקה של ידע, נכון לשנת 2024, אין מספיק מחקרים המצביעים על יכולתם של כלי AI להעריך את רמת ההבנה של הסטודנטים, את רמת המעורבות (אנ') שלהם או את היושרה האקדמית (אנ') שלהם. כלי AI יכולים לסייע ללומדים לבצע מטלות לימודיות שונות ולפתח מיומנויות אקדמיות ומקצועיות. בהוראת אנגלית, צ'אטבוטים יכולים לסייע לפיתוח כישורי דיבור (אינטונציה, לחץ ושטף), אולי חלקית בשל הפחתה של חרדה. בתחומי הרפואה, סיעוד ורפואת שיניים, צ'אטבוטים יכולים לסייע בהדמיה של טיפול. קיימים גם כלים לסיוע באבחון מחלות וקביעת פרוגנוזה. כלי AI מאפשרים גם להשתמש בסימולציות המשלבות סוכן תוכנה במקצועות כמו הנדסה, רפואה וחינוך. במקרים כאלה, הסימולציה מחקה את סביבת העבודה ודורשת מהלומד להדגים טכניקות, תהליכים, קבלת החלטות וחשיבה ביקורתית. מחקר מטא אנליזה מצא שסימולציות ממוחשבות ששילבו סוכן תוכנה נקשרו לתפוקות למידה טובות יותר בהשוואה לסימולציות ממוחשבות שלא שילבו סוכן תוכנה. כלי בינה מלאכותית יכולים לתמוך בסטודנטים במספר דרכים. הם יכולים לייעץ לסטודנטים מה ללמוד, או באיזה מסלול מקצועי להמשיך לאחר הלימודים. עוזרים וירטואליים יכולים לסייע לשיפור הנגישות לסטודנטים בעלי מוגבלות בראייה או בשמיעה. הם יכולים גם לזהות סימנים של חרדה או דיכאון בקרב סטודנטים. אפשר להשתמש בכלים של בינה מלאכותית גם לצורך ניבוי. פרופילים של סטודנטים הכוללים מאפיינים דמוגרפיים, אישיותיים, הישגים לימודיים ומוסדיים מאפשרים לנבא את סיכויי הקבלה או הנשירה שלהם. את הפרופילים ניתן לבצע ברמת המוסד, המחלקה או הקורס. זיהוי מוקדם שכזה יכול לסייע לקבלת החלטות או מתן תמיכה. כלי AI מנבאים היטב את סיכויי ההצלחה של הסטודנט, בשלב הקבלה ללימודים, אך ייתכן שהם פחות יעילים בזיהוי נשירה. כלי AI יכולים גם לסייע לניהול השוטף של מערכות חינוך. הם יכולים לעזור בשיבוץ סטודנטים לקורסים ולמנחים, ובבדיקת נוכחות בשיעורים בעזרת זיהוי פנים. כלי בינה מלאכותית יכולים להעריך את ביצועי המרצים, בעזרת ניתוח של משובי סטודנטים. הם יכולים גם לנבא את שביעות רצונם של סטודנטים ב־MOOCs על סמך מאפייני הקורס. ישנם מספר אתגרים בשימוש בכלי AI במסגרות חינוכיות. אתיקה - בתחום המוסר עולים כמה קשיים. האיזון בין למידה אנושית ללמידה בסיוע מכונה, דורש שיקול דעת בשילוב של כלי AI בלמידה. יש שאלות אתיות ביחס לשימוש של אנשי רפואה בכלי AI לשם אבחון וקביעת פרוגנוזה. קיימות גם שאלות ביחס לאיסוף המידע מהלומדים. אתגרים נוספים מתייחסים להוגנות, אחריותיות, שקיפות ואתיקה כללית. אוריינות AI - מעבר לשימוש בכלי AI במהלך הלימודים, על הלומדים להיות מודעים לבעיות הקשורות בשימוש בכלים אלה. בעיות כמו רמת המהימנות והדיוק של כלי ה־AI, ובעיות נוספות. מומלץ שהפן האתי של אוריינות AI יוטמע בתוך תוכנית הלימודים, ולא רק השימוש בכלים. פערים חברתיים - כלי AI דורשים משאבים, לכן יש לוודא שהשימוש בכלי AI לא יגביר פערים סוציואקונומיים. הכשרת המורים - אנשי החינוך צריכים לרכוש כלים חדשים כדי להשתמש באופן אפקטיבי בכלי AI בהוראה. בקרב המורים יכול לעלות חשש מפני שינוי וכן חשש לאבד את מקום העבודה. החשש מפני שינוי יפגע בנכונות לרכוש כלים חדשים, אך החשש להיות לא רלוונטיים יכול לעודד אותה. תהליך ההכשרה השל המורים צריך להיות מתמשך ולעסוק גם ביכולות ובשימושים של כלי AI, וגם בדרכים האופטימליות לשלב אותם בהוראה. קשר אישי - שימוש בכלי AI כמו צ'אטבוטים יכול לשפר את התאמת הלמידה עבור התלמיד, אך הוא מעלה אתגר של היעדר תמיכה רגשית והדרכה. אוריינות AI השיעור כן יכין את עצמו, באתר MORAi של מט"ח בינה מלאכותית, בפורטל עובדי הוראה | מרחב פדגוגי, משרד החינוך בינה מלאכותית יוצרת, בפורטל עובדי הוראה | מרחב פדגוגי, משרד החינוך שילוב בינה מלאכותית במוסדות להשכלה הגבוהה, מרכז אדמונד דה רוטשילד, יוני 2023 המלצות הרשת האירופאית ליושרה אקדמית לשימוש אתי בבינה מלאכותית בחינוך  - פורטל מס"ע, באתר פורטל מס"ע, ‏27 ביולי 2023 מפת דרכים לשימוש ביישומי בינה מלאכותית יוצרת בהוראה ובלמידה, האקדמית גורדון, נובמבר 2023 הבינה המלאכותית מערערת כמעט כל היבט במערכת החינוך - פורטל מס"ע, באתר פורטל מס"ע, ‏28 בדצמבר 2023 Generative AI in Higher Education: The ChatGPT Effect ספר בגישה פתוחה באתר טיילור ופרנסיס, 2024 (באנגלית) Melissa Bond et al, A meta systematic review of artificial intelligence in higher education: a call for increased ethics, collaboration, and rigour, International Journal of Educational Technology in Higher Education 21, 2024-01-19 doi: 10.1186/s41239-023-00436-z Olaf Zawacki-Richter, Victoria I. Marín, Melissa Bond, Franziska Gouverneur, Systematic review of research on artificial intelligence applications in higher education – where are the educators?, International Journal of Educational Technology in Higher Education 16, 2019-12 doi: 10.1186/s41239-019-0171-0 Chih-Pu Dai, et al, Effects of Artificial Intelligence-Powered Virtual Agents on Learning Outcomes in Computer-Based Simulations: A Meta-Analysis, Educational Psychology Review 36, 2024-03 doi: 10.1007/s10648-024-09855-4 Bahar Memarian, Tenzin Doleck, Fairness, Accountability, Transparency, and Ethics (FATE) in Artificial Intelligence (AI) and higher education: A systematic review, Computers and Education: Artificial Intelligence 5, 2023, עמ' 100152 doi: 10.1016/j.caeai.2023.100152 Lasha Labadze, Maya Grigolia, Lela Machaidze, Role of AI chatbots in education: systematic literature review, International Journal of Educational Technology in Higher Education 20, 2023-10-31 doi: 10.1186/s41239-023-00426-1