Aktif ve Kişiselleştirilmiş Eğitimde Yapay Zeka Chatbotlarının Rolünün Analizi

Bağlantı Tablosu

Özet ve Giriş

Malzemeler ve yöntemler

Sonuçlar ve Analizler

Bilgi istemleri ve oluşturulan metinler

Kimyasal reaksiyonların kavramsallaştırılması

Kimyasal reaksiyonların anlaşılmasının derinleştirilmesi

Yanma ile ilgili soru

Gazların zamanla suya dönüşmesini gösteren grafikle ilgili soru

Atomlar, moleküller ve moller arasındaki farklarla ilgili soru

Köstebek kavramının derinleştirilmesi

Devlet değişikliği ile ilgili soru

Faz değişimi geçiren su moleküllerinin animasyonlu temsili hakkında soru

Maddenin bir hali olan plazma hakkında soru

Kimyasal bağlarla ilgili soru

Kimyasal bağların gösterimi hakkında soru

Kimyasal bağ türünün özü hakkında soru

Daha fazla analiz

Sonuçlar

Araştırmanın sınırlılıkları ve gelecekteki olası çalışmalar

Yazar Katkıları, Çıkar Çatışmaları, Teşekkür ve Referanslar

Daha fazla analiz

Bu çalışmanın bulguları, Sokratik diyalog yoluyla hataları ve çelişkileri düzeltmesine rağmen ChatGPT'nin bir fizik öğretmeni olarak işlev görmek için gerekli kriterleri karşılamadığını iddia eden Gregorcic ve Pendrill'in (2023) bulgularından farklıdır. Bu eşitsizlik, ChatGPT'nin daha eski, daha az gelişmiş bir yinelemesinin, özellikle de OpenAI tarafından 2020'de tanıtılan GPT-3 modelinin kullanılmasından kaynaklanıyor olabilir (Brown ve diğerleri, 2020).

Araştırmamız, ChatGPT, Bing Chat, Bard ve Claude'un mevcut sürümlerinin, Papert'ın konseptine (1980, s. 11) göre, ilgi çekici, etkileşimli ve kapsayıcı bir öğrenmeyi geliştirerek, birlikte düşünülebilecek etkili nesneler olarak hareket edebildiğini göstermektedir. çevre. Bu yapay zeka araçları yaratıcılığı, işbirliğini, keşfetmeyi, eleştirel düşünmeyi ve problem çözmeyi destekleyerek konunun anlaşılmasını potansiyel olarak derinleştirebilir. Bu, Liu ve arkadaşlarının çalışmasındaki ChatGPT, Bard ve Bing Chat arasındaki karşılaştırmayla ilgilidir. (2023).

GenAIbot'ların birlikte düşünme aracı olarak hizmet verdiği bu eğitim yolculuğunun genel başarısı, ilgili kavramların derinlemesine anlaşılmasını kolaylaştırabilecek birkaç etkili öğretim stratejisinin altını çiziyor. GenAIbots öğrencilerin gözlemlerini eğlenceli olarak kabul ettiğinden, deneyimlerini doğruladığından ve meraklarını uyandırdığından sürecin önemli bir kısmı olumlu pekiştirmeyi içeriyordu. Ayrıca, Gregorcic ve Pendrill'i (2023) takip ederek, öğrencileri yalnızca yanıtlar vermek yerine eleştirel düşünmeye ve öğrenmelerine aktif olarak katılmaya teşvik eden, Sokratik benzeri bir diyalog stratejisi olarak görülebilecek bir stratejiyi benimsedik. GenAIbots ayrıca öğrencilerin ağırlık ve yerçekimi gibi konulardaki anlayışlarını sorgulayarak mevcut bilgilerinden yararlandı ve böylece yeni ve önceden öğrenilen bilgiler arasında anlamlı bir köprü kurdu.

Bitzenbauer'in, ChatGPT de dahil olmak üzere kapsamlı dil modeli tabanlı sohbet robotlarının öğrenme deneyimlerini zenginleştirme potansiyelini vurgulayan ön çalışmasına (2023) ve Adiguzel ve arkadaşlarının (2023) kişiselleştirilmiş öğretim ve gerçek yoluyla ChatGPT'nin eğitimdeki dönüştürücü potansiyeline ilişkin iddiasına dayanarak oluşturulmuştur. -zaman geri bildirimi sayesinde araştırmamız öğrenme ortamlarında yapay zeka entegrasyonunun faydalarını vurguluyor. ChatGPT, Bing Chat, Bard, Claude ve diğer üretken modeller gibi yapay zeka destekli sohbet robotları, zorlu öğrenme senaryolarını ele almak, öğrencilerin bilgilerini aşamalı olarak genişletmek ve öğrenmelerini desteklemek için ilgili açıklamalar, örnekler ve analojiler sağlamak için gelişmiş aracılar olarak hizmet edebilir. Bu çalışma, Yapay Zeka destekli araçların Kimyada aktif öğrenmeyi, kişiselleştirilmiş eğitimi ve kavramsal anlayışı teşvik etme potansiyelini vurgulamaktadır. Yapay zekanın eğitim deneyimlerini geliştirmedeki değerinin altını çiziyor ve GenAIbot'ların zorlu eğitim senaryolarını keşfetmek için yenilikçi platformlar olarak hizmet edebileceği sonucuna varıyor.

Bununla birlikte analizimiz, ChatGPT ve Claude'un sürekli olarak daha kısa ve daha az bilgilendirici yanıtlar verme eğiliminde olan Bing Chat'e göre daha kapsamlı, ayrıntılı ve doğru yanıtlar sağladığını ortaya koyuyor. ChatGPT-4, öğrencilerin sorularına verilen yanıtları uyarlamayı, kavram yanılgılarını gidermeyi ve özelleştirilmiş açıklamalar sunmayı başardı. ChatGPT ayrıca soruların nüanslarını ve inceliklerini ele alma, bağlamı tanıma ve kullanıcının benzersiz bakış açısı veya yorumuyla ilgilenme konusunda daha becerikliydi. Öte yandan, Bing Chat çoğu zaman bu incelikleri ele almakta başarısız oldu ve daha az bağlamsal bilgi sağladı. Genel olarak ChatGPT ve Claude, konu hakkında üstün bir anlayış ve karmaşık bilimsel kavramları erişilebilir bir şekilde aktarma konusunda daha dikkate değer bir yetenek sergilediler.

Çalışma aynı zamanda bu araçları sınıflara entegre etmeden önce kapsamlı eğitimci eğitimine duyulan ihtiyacı da vurguladı. Yeterli eğitim, öğretmenlerin öğrencilere düşüncelerini ifade etmelerinde ve sağlam argümanlar oluşturmalarında etkili bir şekilde rehberlik etmelerini sağlar. Bu hazırlık, eğitimcilerin GenAIbot'ların zorlayıcı karşı örneklerle karşılaştıklarında performansını değerlendirmesine olanak tanıyacak ve meslektaşlar arasında verimli tartışmaları teşvik edecek.

Son olarak, bu deneyimin sonuçlarının ChatGPT, Bing Chat, Bard ve Claude performanslarında önemli farklılıklar ortaya çıkardığını belirtmek gerekir. Bu sonuç, son teknoloji bir doğal dil oluşturma modeli olan ChatGPT'nin, sohbet robotlarına uygun insan benzeri yanıtlar üretmede başarılı olduğunu öne süren Franciscu (2023) ile uyumludur. Yukarıdaki ayrıntılı analize dayanarak, bazı temel benzerliklere rağmen ChatGPT, aşağıda açıklandığı ve Tablo 2'de özetlendiği gibi Bard ve Claude'un ChatGPT'nin performansını yakından takip etmesi ve aralarında karşılaştırılabilir yeterlilik seviyeleri sergilemesi ile BingChat'ten belirgin şekilde daha iyi performans gösterdi.

1. ChatGPT, olumlu güçlendirme ve geri bildirim mekanizmaları aracılığıyla tutarlı Kişiselleştirme ve Kişisel Dokunuşla öne çıkıyor. Etkili Öğretim Stratejileri kullanır, genellikle açıklamaları sistematik bir şekilde parçalara ayırır ve sıklıkla geri bildirim isteyerek kullanıcıların Katılım ve Etkileşim ile etkileşime geçmesini sağlar. Analoji ve Karşılaştırmalı Resimlerin Kullanımı konusunda yetenekli olan ChatGPT , soyut kavramları ilişkilendirilebilir senaryolara dönüştürür. Ayrıntı Derinliği ve İçerik Önerisi kişiye özel ve kapsamlıdır ve daha geniş bağlamlar sağlamak için ara sıra Meta Tartışma ve Perspektif Çerçevelemeye de girişir.

2. Claude'un güçlü yönleri ağırlıklı olarak Kişiselleştirme ve Kişilikli Dokunuş ile Etkileşim ve Etkileşim'de yatmaktadır ve öğrenmeyi etkileşimli bir diyalog gibi hissettirmektedir. Basit açıklamalar sunarken, özellikle kullanıcı içgörülerini temel alırken , ağırlıklı olarak Analoji ve Karşılaştırmalı Resimlerin Kullanımına dayanır. Öğretim Stratejileri netlik sağlarken, derinlik değişebilir ve kısa ve ayrıntılı sorgulara cevap verebilir. Claude'un Meta-tartışma ve Perspektif Çerçevelemeye olan tutkusu, genel öğrenme deneyimini geliştirerek kavramların daha geniş önemini vurguluyor.

3. Bard'ın yanıtları geleneksel sınıf tarzına benzer şekilde klasik Öğretim Stratejileri yaklaşımına benzemektedir. Gerçeklere dayanan ve yapılandırılmış sunumlara odaklanan bu kitap, kavramları açıklamak için genellikle Analoji ve Karşılaştırmalı Resimlerin Kullanımından yararlanır. Kişiselleştirme ve Kişiye Özel Dokunuş , özellikle kullanıcı girdilerini tanırken ve daha derin içgörüler sağlarken, Etkileşimi ve Etkileşimi teşvik ederken açıkça görülür. Bard, daha geniş uygulamaları vurgulamak için zaman zaman Meta Tartışma ve Perspektif Çerçevelemeyi entegre eder.

4. BingChat, kullanıcıları sıklıkla harici kaynaklara yönlendirerek Ayrıntı Derinliği ve İçerik Önerisini vurgular. Daha düzeltici bir Güçlendirme ve Geri Bildirim yaklaşımını benimseyerek, kullanıcı girdilerindeki hatalara dikkat çeker ve bu bazen Kişiselleştirme ve Kişisel Dokunuş'u gölgede bırakabilir. BingChat yapılandırılmış Öğretim Stratejileri sağlarken, dış bağlantılara olan bağımlılığı doğrudan Katılımı ve Etkileşimi azaltabilir. Analoji ve Karşılaştırmalı İllüstrasyonların Kullanımı , daha az belirgin olsa da mevcuttur.

Bu sıralama daha önce sunulan analize dayanmaktadır. Farklı kategorilerde her yapay zeka için karşılaştırmalı bir not sağlar, ancak spesifik derecelendirme öznel olabilir ve farklı sorulara, bağlamlara ve hatta oturumlara göre değişiklik gösterebilir. Tercih, bireysel öğrenme stillerine ve ihtiyaçlarına bağlı olarak öznel de olabilir.

Öğretmenler GenAIbot'ları eğitim araçları olarak kullanarak daha ilgi çekici ve kişiselleştirilmiş öğrenme deneyimleri yaratabilirler. Bu yaklaşım, Kimya ve belki de diğer konulardaki karmaşık kavramların daha derin anlaşılmasını potansiyel olarak destekleyebilir.