کامپیوترها به کمک دبیران ریاضی میآیند و فرآیند حل مساله را بررسی میکنند
زوميت/ کامپيوترها به کمک دبيران رياضي پايهي هشتم ميآيند، تمرينات رياضي را تصحيح کرده و به راهحل و فرآيند تفکر دانشآموزان نمره ميدهند. محققان Cornell CIS در حال توسعهي نرمافزارهاي کامپيوتري هستند که ميتواند به دبيران رياضي پايهي هشتم کمک کند تا بتوانند به تکاليف رياضي دانشآموزان نمره بدهند. محققان نتايج تحقيق خود را در کنفرانس عوامل انساني در سيستمهاي محاسباتي (Human Factors in Computing Systems) که از ۲۱ تا ۲۶ آوريل (۱ تا ۶ ارديبهشت ۱۳۹۸) در مونترال برگزار ميشود، ارائه خواهند داد. اريک اندرسن، استاديار علوم کامپيوتر در اين زمينه اعلام کرد: من علاقمند فعاليت در حوزهي تکنيکهاي آموزش خودکار هستم. قصدم اين است که زندگي دبيران را آسانتر کنم. معمولا، دبيران زمان زيادي براي بررسي و نمرهدادن به تمرينات دانشآموزان صرف ميکنند. امتياز دادن به تمرينات، پيچيدهتر از بررسي پاسخ درست يا غلط است. دبيران، عموما وقت زيادي صرف ميکنند تا صحت و سقم جزئيات و راهحلي که دانشآموز در برگه نوشته است را متوجه شوند تا بتوانند از اين طريق، اشتباهات وي را گوشزد کنند. ما آيندهاي را پيشبيني ميکنيم که در آن دبيران، زمان کمتري را صرف بررسي برگههاي تمرين دانشآموزان خواهند کرد و در نتيجه زمان بيشتري را بهصورت مستقيم با دانشآموزان در ارتباط خواهند بود. رياضي اندرسن با همکاري ساميت گواني از مرکز تحقيقات مايکروسافت، در حوزهي «انجام کارهاي جالب»، پروژههاي برنامهنويسي را دنبال ميکنند. اندرسن معتقد است: کار ما اين است که فرآيند تفکر دانشآموزان را مهندسي معکوس کنيم. در حال توسعهي الگوريتمي هستيم که نحوهي انجامدادن تکاليف دانشآموزان را بررسي ميکند و قصد دانشآموز از طي کردن چنين فرآيندي را ترجمه ميکند. محققان مجموعه دادههاي مربوط به تمرين جمع و تفريق درس رياضي در حدود ۳۰۰ دانشآموز را مورد بررسي قرار دادند و با استفاده از اين دادهها، سعي کردند تا متوجه فرآيند تفکري دانشآموزان شوند و از اين طريق بفهمند که آنها کدام راهحل را اشتباه رفتهاند و کدام راهحل را درست پيمودهاند. اندرسن گفت: «از نظر فني بررسي راهحلي که دانشآموز براي حل مسالهي رياضي ميرود، کار پرچالشي است. تلاش کرديم تا ساختار و الگوريتمي کارآمد براي بررسي دادهها پيدا کنيم که بتواند اين حجم عظيم دادهها را بررسي کند و بتواند آنچه که احتمال دارد دانشآموزان به آن فکر کنند را مورد بررسي قرار دهد. متوجه شديم که ۱۳ درصد از دانش آموزان، اشتباهات رويکردي سيستماتيک در حل مسايل رياضي دارند. همچنين با کمک الگوريتم، متوجه شديم که ۵۳ درصد از اين اشتباهات، تکراري هستند. نکته اينجاست که ما پاسخ درست را به رايانه نميدهيم؛ بلکه از سيستم کامپيوتري ميخواهيم که براي ما معلوم کند که دانشآموز چه اشتباهي را در فرآيند حل مساله مرتکب شده است. در واقع، اين ابزار ميتواند به معلم نشان دهد که دانشآموز چه قسمتي را اشتباه متوجه شده است و در اصل روشهاي اشتباه در حل مساله را براي دبير مشخص ميکند. در نتيجه دبيران ميتوانند در نقش يک تعليمدهنده، به کارآموز خود کمک کنند تا فرآيند و مسير درست حل مساله را طي کند». هدف نهايي توسعهي چنين نرمافزاري، کمک به دبيران براي امتيازدهي به روش حل مسالهي دانشآموزان است. در نتيجه، کارنامهي عملکردي دانشآموزان ميتواند نتايج بهتري را در اختيار دبيران قرار دهد. اين در حالي است که دبيران تمرکز و انرژي خود را بهجاي صرف کردن براي بررسي تمرينات، صرف برطرفکردن مشکلات دانش آموزان ميکنند. البته اين نرمافزار، در حال حاضر تنها براي تمرينات سادهي رياضي از جمله جمع و تفريق کاربرد دارد؛ ولي انتظار ميرود که در آينده بتواند براي معادلات پيشرفتهتر و مسايل جبر نيز مورد استفاده قرار گيرد.