I ricercatori della Cornell CIS stanno lavorando su un software per computer che può aiutare gli insegnanti di matematica K-8 con la valutazione dei compiti di matematica. I ricercatori presenteranno le loro ricerche alla Conferenza sui fattori umani nei sistemi informatici, 21-26 aprile a Montreal.
"Mi interessava lavorare sulle tecniche per l'educazione automatica e cercare di semplificare la vita degli insegnanti, "ha detto Erik Andersen, assistente professore di informatica. "Una delle cose che gli insegnanti trascorrono molto tempo è la valutazione. Ma la valutazione è più complicata della risposta giusta o sbagliata. Ciò che gli insegnanti dedicano molto tempo è assegnare crediti parziali e lavorare individualmente per capire cosa gli studenti stiamo sbagliando. Immaginiamo un futuro in cui gli educatori trascorrono meno tempo a cercare di ricostruire ciò che pensano i loro studenti e più tempo a lavorare direttamente con i loro studenti".
Andersen ha lavorato con Sumit Gulwani di Microsoft Research su "fare cose interessanti" con la programmazione tramite l'esempio. "Il lavoro sta cercando di decodificare il tuo processo di pensiero. Costruiamo un algoritmo che deduce e ricostruisce il modo in cui lo studente sta facendo i compiti - stiamo traducendo l'intento, " ha detto Andersen.
I ricercatori hanno lavorato con un set di dati di Metametrics di circa 300 studenti risolvendo problemi di addizione e sottrazione e hanno usato quegli esempi per ricostruire ciò che gli studenti potrebbero fare nel modo giusto o sbagliato.
"Questo è stato tecnicamente impegnativo, e la soluzione interessante, " ha detto Andersen. "Abbiamo lavorato per creare una struttura dati efficiente e un algoritmo che aiutassero il sistema a selezionare uno spazio enorme di possibili cose che gli studenti potrebbero pensare. Abbiamo scoperto che il 13% di questi studenti ha commesso errori procedurali sistematici chiari, e l'algoritmo dei ricercatori ha imparato a replicare il 53 percento di questi errori in un modo che sembrava accurato. La chiave è che non stiamo dando la risposta giusta al computer:stiamo chiedendo al computer di dedurre cosa lo studente potrebbe aver sbagliato. Questo strumento può effettivamente mostrare a un insegnante ciò che lo studente sta fraintendendo, e può dimostrare equivoci procedurali a un educatore con lo stesso successo di un esperto umano".
L'obiettivo finale del software è fornire agli insegnanti una soluzione di valutazione che genererà anche rapporti sui risultati complessivi dell'insegnamento per la classe e le aree della soluzione in cui gli insegnanti devono concentrare più energia. Il software funzionerà solo con semplici operazioni matematiche come la sottrazione e l'addizione, ma in futuro passerà all'algebra e ad equazioni più avanzate.
