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Améliorer l'interaction entre les étudiants et l'IA grâce à des incitations pédagogiques : un exemple dans l'enseignement de l'informatique

Created by
  • Haebom

Auteur

Ruiwei Xiao, Xinying Hou, Runlong Ye, Majeed Kazemitabaar, Nicholas Diana, Michael Liut, John Stamper

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La prolifération des applications de modèles de langage à grande échelle (MLL) depuis 2022 a suscité à la fois des attentes et des inquiétudes quant à leur utilisation dans l'éducation. Cette étude vise à enseigner aux étudiants comment utiliser efficacement le LLM pour améliorer leur apprentissage. À cette fin, nous proposons un nouveau concept, « l'incitation pédagogique », pour susciter des réponses centrées sur l'apprentissage chez les LLM. Nous avons également conçu une intervention pédagogique allant de la conception à la recherche empirique en contexte éducatif réel, ciblant les premiers cycles de l'enseignement de l'informatique (CS1/CS2). Nous avons recueilli les informations nécessaires à la conception pédagogique par le biais d'une enquête auprès des enseignants (N=36), et avons conçu et développé l'intervention pédagogique grâce à un système interactif incluant un enseignement basé sur des scénarios. L'efficacité de l'intervention d'apprentissage a été évaluée au moyen de tests pré- et post-tests ciblant des étudiants novices en informatique (N = 22). Les résultats ont confirmé que les compétences des apprenants en matière de recherche d'aide pédagogique basée sur le LLM se sont améliorées, que leur attitude positive envers le système s'est améliorée et que leur volonté d'utiliser des incitations pédagogiques à l'avenir a augmenté. Les contributions de cette étude comprennent (1) un cadre théorique pour l'incitation pédagogique, (2) des éclairages empiriques sur l'attitude des enseignants actuels à l'égard de l'incitation pédagogique, et (3) des résultats prometteurs pour la conception d'une intervention d'apprentissage comprenant des outils d'apprentissage interactifs, un enseignement basé sur des scénarios et une formation à la recherche d'aide basée sur le LLM. L'approche de cette étude a le potentiel d'être mise en œuvre plus largement dans les salles de classe et intégrée à des outils tels que ChatGPT afin de promouvoir une utilisation centrée sur l'apprentissage de l'IA générative.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Présentation d’un nouveau cadre théorique pour utiliser efficacement le LLM dans l’éducation : « Instructional Prompting ».
Démontrer empiriquement le potentiel d'un système d'apprentissage interactif basé sur des scénarios pour améliorer les capacités d'apprentissage des étudiants basées sur le LLM.
Présentation d'un modèle d'intervention d'apprentissage évolutif qui peut être intégré aux outils LLM existants tels que ChatGPT.
En comprenant les attitudes des instructeurs et leur statut actuel vis-à-vis de l’utilisation du LLM, nous suggérons la possibilité de concevoir des interventions d’apprentissage adaptées aux environnements éducatifs réels.
Limitations:
L'étude s'est limitée à l'enseignement de l'informatique au début de l'enseignement supérieur. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la généralisabilité à d'autres disciplines ou niveaux scolaires.
Le nombre de participants était relativement faible (instructeurs N = 36, étudiants N = 22). Une étude de plus grande envergure est nécessaire pour accroître la généralisabilité des résultats.
Il existe un manque de recherche de suivi sur les résultats d’apprentissage à long terme et les changements dans les habitudes d’utilisation du LLM.
Des éclaircissements supplémentaires pourraient être nécessaires concernant la définition et la portée de l’incitation pédagogique.
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