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著者: シダオAIグループ

編集者：白石

7 月 17 日の早朝、元 OpenAI 共同創設者で元 Tesla AI ディレクターの Andrej Karpathy 氏は、AI+ 教育会社である自身の起業家プロジェクト Eureka Labs を正式に発表しました。その最初の製品は、縮小された AI エージェントに似た AI モデルのトレーニングを学生に指導する学部コースである LLM101n になります。

彼は新たな学習体験について説明した。ファインマンが個人的に世界を物理学の学習に導くことができなかったのと同じように、主題の専門家は不足しており、外国語に堪能な主題の専門家はさらに不足している。しかし、これらはすべて GenAI によって書き換えられ、教師のコース設計を支援し、学生のコース完了を支援し、世界中の 80 億人の学習体験に革命をもたらします。

Karpathy 氏は、Tesla で製品開発に従事しているか、OpenAI で AGI 研究に従事しているかにかかわらず、どちらも現在、Eureka Labs が彼の心の拠り所であると指摘しました。

教育業界に情熱を注ぐテクノロジー界の大物はたくさんいます。オンライン教育プラットフォーム Coursera を Daphne Koller と共同設立した Andrew Ng を例に挙げてみましょう。

もう一人は教科書を読むのが大好きなビル・ゲイツです。先週、彼はブログ投稿「AI 教育のフロンティアへの旅」を更新し、ニュージャージー州ニューアークのファースト・アベニュー小学校への最近の「素晴らしい旅行」について語った。

化学の授業で、生徒たちが退屈な公式を見つめるのではなく、マシュマロ、水筒、風船などの日用品を使って自分たちで実験を行い、さまざまな気圧下でのマシュマロの体積変化を観察することを想像してみてください。化学教師のメリッサ・ヒガソンは、AI の提案を使用して、抽象的なボイルの法則を楽しい実験に変えました。

中国語の授業では、生徒たちは作家の心理を理解するために頭を悩ませる必要はなく、「AI版ギャツビー」と数回対話して「なぜ彼が緑を見たのか」をさらに詳しく探求する。遠くの光」を読んで、読後レビューを完了してください。 AI には生徒の自由回答を処理し、教師の最終得点の所定の基準に従って採点基準を導き出す機能があるため、授業後に教師は 180 件の課題を一字一句修正する必要がありません。

AI ツールの助けを借りて、未来の教育の多くの場面がすでに演出されています。

ビル・ゲイツも絶賛したこのAI教育アプリが、カーン・アカデミーが開発したKhanmigoです。 「全科学マスター」として、複雑な概念を説明し、関連する数学的問題を作成できるだけでなく、ソクラテス的メソッドを通じて生徒が自主的に問題を解決することも奨励します。 「万能のティーチングアシスタント」として、教師が授業計画を作成し、コースを計画するのを支援するだけでなく、宿題を修正したり、各生徒の学習進度を追跡したり、教育業務のあらゆる側面に AI を深く統合したりすることもできます。

周知のとおり、教育は現在の AI の波に完全に適合しており、GenAI の実装に最適な分野となっています。 Techcrunch によると、米国で最も人気のある AI 家庭教師アプリケーションはすべて中国製で、「大規模工場」のものは Question AI と Byte Gauth、「大規模でない工場」のものは Answer AI です。

見た目は昔ながらの「写真検索」ですが、ベースとなっているのはChatGPTなどの優れた大型モデルで、「シルキーな体験＋強力な機能」の完璧な組み合わせを実現しています。これらの「海外留学生」は、年会費100ドル未満で公文などの伝統的な教育・訓練大手の仕事を奪い、年間数千万ドルの収益を上げている。

しかし、外に飛び出して調べてみると、チャットボットは教育分野で初期の成果を上げているものの、決して AI 教育の究極の形ではないことがわかります。では、AI 教育における明確な傾向と気づかれていない機会とは何でしょうか? Shidao 氏は、ビル・ゲイツ氏のブログ、a16z の洞察、幼稚園から高等学校までの教育機関の創設者ローレンス・ホルト氏が描いた AI 教育マップを組み合わせて、関連するコンテンツを整理します。

与えられたもの: 教育変革のための大きな枠組み

昨年の初め、ChatGPT が世界的な興奮とパニックを引き起こしたとき、a16z は教育が AI に置き換えられることはないと最初に結論付けました。なぜなら、人間の学びたいという欲求は自発的な力から来るものであり、本能的なものだからです。それどころか、人々はウィキペディアなどのリソースをすぐに利用できるため、より深く広範囲に学習するようになるでしょう。

a16z の予測によると、教育業界では 5 つの大きな変化が起こり、そのうちのいくつかはすでに実現しています。

1. 1v1が主流になる

科学者らは、1対1の指導を受けた生徒の成績が、従来の教室で受けた生徒よりも優れていることを発見しました。この点において、アカデミック ツール Numerade の AI 家庭教師 Ace は、パーソナライズされた学習計画を生成し、生徒のスキル レベルに基づいて適切なコンテンツを厳選できます。

AI は専門家や学術の達人になることもできます。 「師弟継承」を重視する業界にとって、それは一般人に技術を完全に継承することに等しい。 「AI バージョンのビル ゲイツ」または「AI バージョンのプラトン」とチャットするとどうなるかを想像してみてください。これはまさにスタートアップ企業 Delphi がやろうとしていることだ。前述のKhanmigoでも同様のイノベーションが見られました。

2. パーソナライズされた学習が現実になる

AI のサポートにより、学習スタイル、ニーズ (ビジュアル、テキスト、オーディオ)、コンテンツ タイプ (好きなキャラクターや好きなジャンルの紹介)、コースなど、すべてをパーソナライズできます。たとえば、Cameo は、Blippi、スパイダーマン、その他のアニメ IP をフィーチャーした子供向け製品を発売しました。ある母親は、子供たちの学習と訓練を奨励するために「スパイダーマン」を頼んだところ、非常に効果的でした。

さらに、AI は、科目の天才、成績不振、敏感で手を上げるのが苦手な子供など、さまざまなタイプの学習者を簡単に処理できます。 ADHDエクスタシー。

3. カスタマイズされた AI ツールの台頭

a16z は大学は理想的な場所だと信じています。人や団体が密集する環境のため、人気商品は学生団体やサークル活動を通じてすぐに広がり、口コミを集めることができます。

学生と教師は、多くの生産性ソフトウェアの最初の採用者です。たとえば、Canva の創設者が勤務する大学の学生はデザイン プラットフォームを使用して卒業アルバムを作成し、ノースウェスタン大学のマーケティング教授は Qualtrics を使用して MBA および博士課程の学生のデータを収集しています。

また、些細なことで負担がかかりやすい教師も多く、仕事の密度は高いものの賃金は低い。 AI がシラバスの計画と初稿を作成できるため、教師の負担が軽減されます。時間を解放することで、教師は生徒に個別の注意を向けるなど、他の業務に集中できます。

学生は創造的な方法を見つけることも好み、その典型的な例は「質問を探すために写真を撮る」です。 a16z は Chegg の例を引用し、AI ティーチング アシスタントの応用の機会があると予測しました。

これは検証されており、Chegg は最近、新しい自動応答システムを発表し、教育分野向けに特別にカスタマイズされた 26 個の大規模な言語モデルを含む教育固有の人工知能プラットフォームを開発しました。さらに、Photomath や Numerade など、数学的問題の解決に重点を置いたアプリケーションや、先ほど挙げた「海のボリュームの王」である Question AI、Gauth、Answer AI などのアプリケーションもあります。

4. 古い時代の支配者はもはや通用しない

AIを使って宿題を書くことは不正行為とみなされますか? a16z の視点は、AI 時代の課題は旧時代の物差しでは採点できず、新しい評価ツールが開発されるだろうということです。

次世代ツールは、学校が生徒の学習成果をより適切に評価し、証明書を発行するのに役立ち、人工知能を適用するための手段となり、教師と生徒の負担を軽減する可能性があります。

カーン・アカデミーの創設者サル・カーン氏は、新著『Brave New Words』で不正行為についての議論に一章を割いている。 AI以前にも不正行為は横行していたと同氏は指摘した。違いがあるとすれば、AI はこの問題を強調するか、不正行為に「同等の権利」を与えるだけです。それは、誰もが平等に不正行為を行うことを許可することです...

ただし、「中間点」については検討する価値があります。たとえば、Khanmigoでは、AIと一緒に宿題を書くことができますが、AIが宿題を提出すると、教師は最終的な出力だけでなく、生徒とAIの間のコミュニケーションプロセスも受け取ります。 AI はこう言います。「アダムと 4 時間半手紙を書きましたが、彼女は主張を述べるのが難しいことがわかりました。」ご覧のとおり、これが会話の完全な記録です。 」

5. 事実確認は非常に重要です

WSJに掲載されたワシントン大学の研究によると、たとえ事実が不正確であっても、視聴者の72％がAIによって書かれたニュースを信頼できるものとみなしていることがわかった。

AI時代には、人々は注目と尊敬に値すると考える人、ブランド、「専門家」を盲目的に信頼するようになります。私たちは、有能だが基本的な詳細を知らない世代を生み出している可能性があり、その根底にある詳細についての詳細な知識が重要になると、境界線の危機につながる可能性があります。 Web 開発を例に挙げると、誰もが低レベルのハードウェア、インフラストラクチャ、バックエンドから遠く離れ、フロントエンド エンジニアがデータベースやバックエンドに触れる必要がほとんどない GitHub Copilot の世界に入りました。平均的なユーザー向けのコード不要のソリューションもあります。バックエンドで重大なエラーが発生し、その修正方法が誰も理解できない場合はどうなるでしょうか?

機会: AI 教育アプリケーションのパノラマ「宝の地図」

ビル・ゲイツは、サル・カーンの新著『Brave New Words』の序文で次のように書いています。あらゆる変化と革新が起こるたびに、機械が仕事を奪うのではないかと心配する人々が現れるでしょう。しかし、教育に関して言えば、AI ツールや家庭教師が教師に代わることは決してできませんし、そうすべきではありません。 AIにできることは、教師の能力をサポートし、高めることです。

この考え方は、NFX の「持続可能なイノベーション」と一致します。つまり、AIの導入により、一部の産業の規模は無限に拡大し、一部のニッチ市場が生まれることになる。ここがスタートアップの勝ち筋です。重要なのは、業界でどのような変化が起こるのか、その過程でどのような変化が起こるのか、変化のどこにチャンスがあるのか​​を認識することです。現在、AI教育アプリケーションは開花を待っており、「写真を撮って質問を検索する」ことがそのリーダーとなっているようです。しかし、巨大な市場では、単一のリンクを単一のツールで囲むことは不可能です。さて、a16zの予想の大枠ではどのような六角戦士が誕生するのでしょうか？

最近、K-12 教育機関の創設者である Laurence Holt 氏と TeachFX のプロダクト リーダーである Jacob Klein 氏が共同で「教育向け生成 AI マップ」を更新しました。全文は 20,000 ワードの長さで、AI 教育のあらゆる側面をカバーしています。教師のヘルパー、教室の教材、評価とフィードバック、学生のヘルパーを含む 5 つの主要な側面における AI ツールの 70 の細分化シナリオについて詳しく説明されています。

教育業界において、現在起こっている、あるいはこれから起ころうとしているAI変革のあらゆる機会が、この「宝の地図」に反映されていると言っても過言ではありません。

1. 教師の良き助っ人

1. コース生成ツール

教師の指導を受けてください。たとえば、グループワークを x 分間、クラスでのディスカッションを y 分間行うなどです。

カリキュラムに統合して、一貫した知識体系を構築します。たとえば、2 週間前に教えられた内容と次に何が教えられるかを覚えて理解できるようになります。

たとえば、ローゼンシャインの教育原則や他の同様の評価基準に従って、高品質の基準に沿ったコースを生成します。

2. 教育およびコーチングツール

ツールを使用すると、教師は授業を記録し、自動分析とフィードバックを生成できます。

たとえば、TeachFX と Edthena は授業後に分析を提供します。将来のツールは、教師がマルツァーノやダニエルソンなどのデータベースのフレームワークを指導して学校全体の実施をサポートするのに役立つリアルタイムのガイダンスを提供する可能性があります。

オーディオの品質は未解決の問題のままです。

3. ティーチングコンサルタント

ある小学校教師は、一部の生徒が負の数を理解していないことに気づき、彼の教え方に何か問題があるのではないかと疑った。そのため、彼は AI コンサルタントを利用して、指導計画と生徒の教室でのフィードバックを評価しています。 AI コンサルタントは、同じ考えを持つ教師と連絡を取り、記事や論文を推奨し、AI 主題の専門家を含むディスカッションを促進するのを手助けしました。最後に、先生は新しい教え方を見つけました。

EduGPT などのツールは、教育コンサルタントだけでなく、さまざまな科目やトピックに対する複数のコンサルタントの役割を果たすために登場しました。

教育学が微調整されれば、AI ツールは教師のコーチとして機能し、教師の具体的な教え方についてアドバイスし、代替案を提案し、生徒の長所や誤解を診断することができます。

たとえば、TeachingLab.ai や Coteach.ai などのツールは、既存のコースを理解し、ペースの変更、コンテンツの追加、生徒の理解を確認するアクティビティの追加、生徒が基本的なスキルを習得してつながりを確実にするためのサポートの提供など、改善のための提案を教師に提供できます。すでに生徒たちと学習した概念とのつながりを作ります。

AI 主導のコラボレーション ツールは、十分な教育者を惹きつけることができないオンラインの専門学習コミュニティに新しい命を吹き込むことができます。 AI は、各教師の優先順位と課題を理解し、同様の立場の教育者とマッチングし、関連する調査結果やブログ投稿を会話に挿入できます。

4. 教室運営シミュレーター

シミュレーターは、パイロット、外科医、さらには CEO の訓練にも広く使用されています。なぜ教師の研修に使えないのでしょうか？ Teacher Development Trust はこの問題を調査中です。

日中「深刻な挫折」を経験した教師は、深夜、教室の場面をシミュレーションして自分を磨きたいと考えていました。 AIは生徒の役割を果たし、日中の「悲劇的な場面」を再現するだけでなく、生徒の本当の性格を示すことができます。教師はさまざまなアプローチを試す際に、実用的な専門家のアドバイスを受けることができます。将来のツールでは、AI エージェントを使用して特定の性格を持つ生徒になりすまし、人間の教師とリアルタイムで対話できるようになる可能性があります。

5. 生徒データ分析

小学校教師がデータを使用して、介入を受けた生徒の成長を分析します。成長は加速しましたか?誰が介入に反応し、誰が反応しないのか?集団として見逃しがちな文字の組み合わせは何ですか?彼らが学ぶ必要がなくなったスキルは何ですか?教師はデータを使用して指導を最適化し、生徒をより適した介入グループに再割り当てします。

学校は膨大な量のデータを収集しますが、利用できるのはごく一部です。

AI ツールは、学生データを (たとえば、CSV 形式で、または SMS、LMS、または API を介した独自のアプリケーションから) 抽出し、分析して、最適な学生のグループ分け、重点分野の提案、および意見の生成を行うことができます。

AI ツールは分析を実行し、OpenAI Advanced Data Analysis や Fluent などのデータ視覚化ツールを生成できます。たとえば、Doowii や Strived.io など、教育データの理解に特化したツールが登場しています。

AI ツールを使用すると、複数のレベルの分析が可能になります。たとえば、複数のクラスの生徒の NWEA MAP データをアップロードし、ツールに、最も成長が早い領域と最も遅い領域を特定するように依頼し、夏のステップでの学習の可能性を分析するなど、より高いレベルの質問をすることができます。個別指導プログラムがプラスの影響を与えているかどうかを確認し、複数のソースからのデータを組み合わせて、クラスの詳細な学際的な全体像を構築します。

2. 生徒にとって良い先生

1. 24時間年中無休の1V1カウンセラー

AI は単なる練習 APP であるだけでなく、実際の家庭教師と対話するのと同じように、ポケットの中で家庭教師になる可能性もあります。現在、AI ツールは言語ライティングの家庭教師 (Quill、StoryBird.ai、Caktus、StorySeed)、外国語の家庭教師 (Duolingo、LangoTalk、Iago、Supernova) で最も顕著です。しかし、プログラミングに関して言えば、そのパフォーマンスは補助プログラミング ツール (CodeSignal Learn、Replit) としか言えません。奇妙なことに、AI は数学の学習においてその本来の強みを活用しません。

解決すべき問題はたくさんあります。

カンミゴは使用すると高価ですが、確実に下がります。ただし、CK-12 の Flexi はこれに似ていますが、無料で直接使用できます。

いわゆる AI カウンセラーのユーザー エクスペリエンスは、多くの場合、人間のカウンセラーとの信頼関係を築くというよりも、トレッドミルに似ています。たとえば、彼らはテキスト チャット インターフェイスを使用しています。その理由の 1 つは、テキスト読み上げがまだ遅すぎて不自然に感じられるためです。

Brainly、CourseHero、Project Chiron、Studdy、CheggMate、Symbolab などの既存のツール「宿題指導」、edia などの実践的なアプリケーション、r.test や Archer など。これらのツールは段階的な解決策を提供しますが、学習者が自分で学習への道を見つける機会を奪うため、真のコーチング体験とは言えません。

人間による個別指導で最も効果的なもの、つまり週に 3 回の集中セッション向けに設計されたツールは現時点ではありません。時間が経てば、この問題は解決されるでしょう。 AI 家庭教師はさらに一歩進んで、魅力的で現実世界をよりよく反映した没入型シナリオ (例: VR 経由) と物語ベースの学習状況 (例: ビデオ、EngageAI Institute) を提供する可能性があります。

チャットボットには学生のスケッチに応答する機能がありません。マルチモダリティは AI モデルのイノベーションの中核的な焦点であるため、これは 2024 年に変わる可能性があります。 (この段落は 2023 年に書かれ、改良されました)。

2. 児童読書コーチ

小学校教師は、学習中のギリシャ神話の単元に基づいて独自の課外読書を作成するためのツールを生徒に提供しています。 AI ツールは、お気に入りの神話の登場人物に基づいて、一致するイラストを備えた各生徒用のミニブックを生成できます。この本には、テキストに埋め込まれた理解度チェックが含まれています。

若い読者には練習用の読み物がたくさん必要です。しかし、生徒の読書レベルや興味に基づいて物語やノンフィクションの本のコレクションを厳選するのは困難な場合があります。

この点に関して、LitLab、Project Read、Storywizard.ai などの AI ツールは、教室ライブラリーで適切なテキストを見つけたり、適切な新しいテキストを生成したり、生徒のスピーチパフォーマンスに基づいて適切な指導戦略を決定したり、指導プロセス中にそれらを使用したりできます。学生が学んだことを確実に理解できるようにするために含まれています。また、語彙が一度だけ登場するのではなく、テキスト全体を通して確実に強化されるため、学習がより困難になります。

音声テキスト化機能の大幅な向上により、Microsoft Reading Coach、Ello、Edsoma、Amira などのツールには、生徒の朗読を聞き、リアルタイムでフィードバックを提供し、科学に基づいて学習パスを構築する機能が組み込まれています。読む。

子どもたちはキャラクターをカスタマイズしたり、物語の中に自分を配置したり、プロットの展開を選択したり（物語の構造を学習したり）、さらにはイラストのスタイルを変更することもできます。

3. 好奇心コーチ

生徒はラジオ送信レッスンを終えたところです。彼女は、なぜアンテナは信号を伝送できるのに、DC 回路のワイヤは信号を伝送できないのかに興味を持っていました。そこで彼女は AI ツールに質問し、探索の道筋やその他の提案を示すイラスト入りのコンセプト マップを与えられました。こうして学生はガンマ線の導入を通じてブラックホールの話題に入り、2週間前に終了した探査とのつながりを作りました。最終的に、彼女はブラックホールについてもっと学ぶ必要があることに気づきました。

K-12 の学生の生活では、独立して探究する時間はほとんどありません。 そこで期待されているのがAIツールだ。彼らは人間を超える膨大な量の情報を記憶することができます。したがって、学生が自主的に探索して学習するのに役立つ、より多くの幅広い知識リソースを提供できます。

HelloWonder は、小さなお子様の好奇心を満たすように設計されたチャットボットを備えた安全なブラウザです。 Curio は Moxie と似ており、音声ロボットを使用します。 Portola は小さなお子様にも適しており、創造性を重視しています。

SocratiQ、Miro+Wikipedia に似ています。このようなツールは、大きな図書館をさまようようなもの、あるいはニール・スティーブンソンの小説『ダイアモンド・エイジ』に登場する『若い女性の図解入り入門書』のようなものです。

これらのツールは、子供たちを同じ考えを持つ仲間と結びつけ、さらなる研究や新しいプロジェクトへの興味を呼び起こすソーシャル ツールとしても機能します。これらのツールは、保護者、教師、専門家に情報の概要も提供するため、子供たちの好奇心を導き、ある分野の専門知識の世界に入ることができます。

4. 生徒の生徒

ファインマンの学習法の重要なつながりは、自分が学んだことを子供に教えるふりをすることです。

AI ツールは「小さな子供たち」の役割を果たし、学生に特定のトピックを教えさせることができます。また、教育ゲームの NPC として行動して、関連するタスクを完了し、学生の生徒として行動することもできます。

5. 「ダブルA」学習者への朗報

あなたが ADHD の高校生であるとします。AI アシスタントはログインして学校の LMS を閲覧し、宿題を管理可能なタスクに分割して、DDL やリマインダーを与えることができます。このツールはユーザーの行動を追跡し、作業に最適な期間などを提案します。さらに、集中力とタスクの完了に報酬を与えるゲーム機能も組み込まれています。

AI ツールは、特別なニーズを持つ生徒に対して教育プロセス全体を通じて追加のサポートを提供でき、その効果は特に顕著です。

AI ツールは、執筆支援 (起動プロンプトなど)、代替入力方法 (音声認識など)、実行機能サポート (計画ツールなど)、視覚サポート、およびリアルタイムの教室サポート (テキストからテキストへの変換など) を提供できます。音声と音声テキスト変換)。

AI のパーソナライズされた学習ツールは、指導のペースを調整し、別の説明を提供し、特定のスキルのサポートを提供します。たとえば、ゴブリン.ツールは AI を使用して、アスペルガー障害を持つ生徒が読書感想文を書くなどのタスクを支援し、それらのタスクを一連の簡単なステップに分割します。

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