Using AI to make teaching easier & more impactful

Using AI to make teaching easier & more impactful

Как использовать ИИ, чтобы сделать преподавание проще и эффективнее

Here are five strategies and prompts that work for GPT-3.5 & GPT-4

Пять стратегий и промптов, которые работают для GPT-3.5 и GPT-4

I don’t need to start this post with the usual predictions that AI will transform our classrooms. It is obviously happening. Students are cheating with AI. Students are getting help with AI. I have required AI for all my classes this semester, and I hear more instructors are doing the same. GPT-4 tutors are being launched by large organizations (both Khan Academy and Duolingo currently have them). The world is changing fast.

Мне не нужно начинать этот пост с привычных предсказаний о том, что ИИ преобразит наши классы. Это и так очевидно происходит. Студенты списывают с помощью ИИ. Студенты получают помощь от ИИ. Я сделал ИИ обязательным во всех своих курсах в этом семестре, и я слышу, что всё больше преподавателей поступают так же. Крупные организации запускают тьюторов на базе GPT-4 (свои уже есть и у Khan Academy, и у Duolingo). Мир меняется очень быстро.

But one thing that is not changing is the best way for people to learn. We have made large advances in recent years in understanding pedagogy - the science of learning. We know some of the most effective techniques for making sure material sticks and that it can be retrieved and used when needed most.

Но одно остаётся неизменным — лучший способ учиться. В последние годы мы достигли больших успехов в понимании педагогики — науки об обучении. Мы знаем самые эффективные техники, благодаря которым материал закрепляется и его можно извлечь и применить именно тогда, когда это нужнее всего.

Unfortunately, many of these advanced pedagogical techniques are time-consuming to prepare, and many instructors are often overworked and do not have the resources and time to add them to their teaching repertoire. But AI can help. In the rush to deliver AI benefits directly to students, the role of teachers is often overlooked. AI tutors, as exciting as they are, do not replace the complex role of a teacher in front of a class. But not enough effort seems to be going towards applying AI to help instructors. We have a new paper that tries to remedy that gap, by providing some research-backed approaches to pedagogy, and the AI prompts (for GPT-4, GPT-3.5, and other AIs) to implement them. You can read the paper here, but I wanted to summarize some of those approaches.

К сожалению, многие из этих продвинутых педагогических техник требуют много времени на подготовку, а преподаватели часто перегружены и не имеют ресурсов и времени, чтобы добавить их в свой арсенал. Но здесь может помочь ИИ. В спешке принести пользу ИИ напрямую студентам роль учителей часто упускается из виду. ИИ-тьюторы, какими бы захватывающими они ни были, не заменяют сложную роль учителя перед классом. Но усилий, направленных на применение ИИ в помощь преподавателям, пока недостаточно. У нас вышла новая статья, которая пытается восполнить этот пробел: в ней приведены научно обоснованные педагогические подходы и промпты к ИИ (для GPT-4, GPT-3.5 и других моделей), позволяющие их реализовать. Полный текст статьи можно прочитать здесь, но я хотел кратко изложить некоторые из этих подходов.

Strategy 1: AI-created examples

Стратегия 1: примеры, сгенерированные ИИ

Explaining complicated ideas often means giving students lots of examples so they can truly grasp what you mean. When teachers provide multiple examples, it helps students understand abstract concepts in a real-world way, challenges them to think critically, and shows how subtle aspects of ideas can work in different situations. Ultimately, this approach makes it easier for students to apply what they've learned in new areas.

Объяснение сложных идей часто требует множества примеров, чтобы студенты по-настоящему поняли, о чём вы говорите. Когда преподаватель приводит несколько примеров, это помогает студентам осмыслить абстрактные понятия через реальный мир, побуждает их мыслить критически и показывает, как тонкие нюансы идей проявляются в разных ситуациях. В итоге студентам легче применять выученное в новых областях.

However, coming up with good examples is hard work for teachers, who already have enough on their plates. They have to think about whether examples will capture students' interest, connect to what they're learning, and have the right amount of detail without being too simple or too complex. The balance is key, since examples that are too complicated will just confuse students, while ones that are oversimplified won't actually teach them much.

Однако придумывать хорошие примеры — тяжёлая работа для преподавателей, у которых и так дел по горло. Нужно учитывать, заинтересует ли пример студентов, связан ли он с тем, что они изучают, и подобрать правильный уровень детализации — не слишком простой и не слишком сложный. Этот баланс ключевой: слишком сложные примеры запутают студентов, а упрощённые ничему их не научат.

AI can help teachers generate a ton of diverse examples tailored to what students care about and what they're working on. With AI-generated examples, teachers can make sure they're accessible but also informative. Of course, the teacher remains critical, because they need to vet the ideas and decide how to deploy them. AI just makes the job easier.

ИИ может помочь преподавателям сгенерировать множество разнообразных примеров, адаптированных под интересы и текущий материал студентов. С помощью примеров от ИИ преподаватель может сделать их одновременно доступными и информативными. Конечно, роль учителя остаётся критической: он должен оценить идеи и решить, как их применить. ИИ просто облегчает задачу.

You can click this link to get Bing to generate examples: https://sl.bing.net/bePdl4o9xf2 (this new feature of sharing links to in-process conversations is a little like sharing programs - paste it into a browser with Bing access to start the prompt)

Вы можете перейти по этой ссылке, чтобы Bing сгенерировал примеры: https://sl.bing.net/bePdl4o9xf2 (новая функция — делиться ссылками на уже идущие диалоги — немного напоминает обмен программами: вставьте ссылку в браузер с доступом к Bing, чтобы запустить промпт)

Or you can use ChatGPT, and paste this prompt in: I would like you to act as an example generator for students. When confronted with new and complex concepts, adding many and varied examples helps students better understand those concepts. I would like you to ask what concept I would like examples of, and what level of students I am teaching. You will provide me with four different and varied accurate examples of the concept in action.

Или можно использовать ChatGPT и вставить такой промпт: Я хочу, чтобы вы выступили в роли генератора примеров для студентов. Когда сталкиваешься с новыми и сложными понятиями, многочисленные и разнообразные примеры помогают студентам лучше их понять. Я хочу, чтобы вы спросили, для какого понятия я хочу примеры и студентам какого уровня я преподаю. Затем вы дадите мне четыре разных и точных примера применения этого понятия на практике.

In the paper, we discuss more about how to assess the quality of examples. You can share the ones you like directly with the class, or use them as part of an in-class exercise. For example, you can ask students to compare and contrast these examples: what different aspects of the concept does each highlight?

В статье мы подробнее обсуждаем, как оценивать качество примеров. Понравившиеся можно сразу показать классу или использовать как часть упражнения на занятии. Например, можно попросить студентов сравнить и противопоставить эти примеры: какие разные стороны понятия подсвечивает каждый из них?

Strategy 2: AI-created explanations

Стратегия 2: объяснения, сгенерированные ИИ

Helping students truly understand new ideas is key to teaching them anything. To do this, teachers need to get where their students are coming from, carefully plan how they'll explain things, give students hints to follow along, and use analogies to bring big concepts down to earth. The goal is for students to be able to explain what they've learned in their own words.

Помочь студентам по-настоящему понять новые идеи — ключ к преподаванию чего угодно. Для этого преподавателю нужно понять, откуда исходят студенты, тщательно спланировать, как объяснять материал, давать студентам подсказки и использовать аналогии, чтобы спустить крупные концепции с небес на землю. Цель — чтобы студенты могли пересказать выученное своими словами.

But coming up with lots of ways to explain a single topic can take a ton of time and effort. It can be hard figuring out how to pitch ideas at just the right level, include background info, and adapt for different learning needs. This is where AI can help out.

Но придумать много разных способов объяснить одну и ту же тему может занять огромное время и силы. Сложно понять, как подать идею на нужном уровне, включить вводный контекст и адаптировать материал под разные потребности обучения. Тут и пригодится ИИ.

AI can generate different explanations, walk through ideas step-by-step, and add in more examples. If some students are struggling, AI can provide simpler summaries to get them caught up. Teachers can also use AI to improve their own explanations by making them simpler or adding more examples. But it's important to remember AI-made explanations should be a starting point. Teachers need to check them over before using them with students.

ИИ может генерировать разные объяснения, разбирать идеи шаг за шагом и добавлять больше примеров. Если кто-то из студентов отстаёт, ИИ способен дать упрощённое резюме, чтобы они догнали остальных. Преподаватели также могут использовать ИИ для улучшения собственных объяснений, упрощая их или добавляя больше примеров. Но важно помнить: объяснения от ИИ должны быть отправной точкой. Преподаватель обязан проверить их, прежде чем использовать со студентами.

Prompt for Bing: You can use the following link to get Bing to generate explanations: https://sl.bing.net/koA1v8uUzw4.

Промпт для Bing: используйте следующую ссылку, чтобы Bing сгенерировал объяснения: https://sl.bing.net/koA1v8uUzw4.

For ChatGPT, try: You generate clear, accurate examples for students of concepts. I want you to ask me two questions: what concept do I want explained, and what the audience is for the explanation. Provide a clear, multiple paragraph explanation of the concept using specific example and give me five analogies I can use to understand the concept in different ways.

Для ChatGPT попробуйте: Ты создаёшь ясные и точные объяснения концепций для студентов. Я хочу, чтобы ты задал мне два вопроса: какое понятие я хочу объяснить и какая аудитория у объяснения. Дай мне ясное объяснение этого понятия в нескольких абзацах с конкретным примером и пять аналогий, с помощью которых я смогу понять это понятие с разных сторон.

We describe how to check these results for effectiveness and errors in the paper, but, once you have vetted these examples, you can use them in class, hand them out to students as a study guide to supplement their knowledge, or use them as the basis for exercises.

В статье мы описываем, как проверять эти результаты на эффективность и ошибки, но, как только вы убедитесь в качестве примеров, их можно использовать в классе, раздать студентам в качестве учебного материала для дополнения знаний или взять за основу для упражнений.

Strategy 3: Using AI to develop low-stakes tests

Стратегия 3: использование ИИ для составления low-stakes тестов

Students hate tests, but they are some of the most effective learning tools we have. Contrary to the popular belief that tests only serve to assess knowledge, they actually play a pivotal role in the learning process itself. By incorporating repeated testing and knowledge retrieval, students are better equipped to retain information in the long term.

Студенты ненавидят тесты, но это один из самых эффективных инструментов обучения, которые у нас есть. Вопреки расхожему мнению, что тесты служат только для оценки знаний, на самом деле они играют ключевую роль в самом процессе обучения. Благодаря повторяющемуся тестированию и извлечению знаний из памяти студенты лучше удерживают информацию в долгосрочной перспективе.

Low-stakes tests offer active retrieval practice, encouraging students to recall information from memory, which in turn enhances their ability to remember and retrieve information later on. And these tests provide valuable feedback on students' understanding of the material, helping them identify gaps in their knowledge and adjust their learning strategies accordingly. This not only aids in information processing but also prepares students for high-stakes exams.

Low-stakes тесты дают активную практику извлечения знаний, побуждая студентов вспоминать информацию по памяти, что в свою очередь улучшает их способность запоминать и извлекать её в дальнейшем. А ещё такие тесты дают ценную обратную связь о понимании материала, помогая студентам выявлять пробелы в знаниях и корректировать стратегии обучения. Это не только облегчает обработку информации, но и готовит студентов к экзаменам с высокими ставками.

While low-stakes tests has clear benefits, they can be hard for teachers to put together. Creating good questions, providing scores and feedback, and ensuring questions match what students should know takes significant time and effort. AI can help. They can generate practice questions and provide targeted feedback, allowing instructors to focus on teaching instead of test-making. With AI support, students may learn concepts more deeply through continual practice that sticks with them beyond the lesson.

Хотя польза low-stakes тестов очевидна, преподавателям бывает сложно их составить. Создание хороших вопросов, выставление баллов и обратная связь, а также соответствие вопросов тому, что студенты должны знать, требуют значительного времени и сил. Здесь поможет ИИ. Он может генерировать практические вопросы и давать точечную обратную связь, позволяя преподавателю сосредоточиться на преподавании, а не на составлении тестов. С поддержкой ИИ студенты могут глубже усвоить понятия через постоянную практику, которая остаётся с ними и после урока.

Here’s how to do it in ChatGPT: You are a quiz creator of highly diagnostic quizzes. You will make good low-stakes tests and diagnostics. You will then ask me two questions. (1) First, what, specifically, should the quiz test. (2) Second, for which audience is the quiz. Once you have my answers you will construct several multiple choice questions to quiz the audience on that topic. The questions should be highly relevant and go beyond just facts. Multiple choice questions should include plausible, competitive alternate responses and should not include an "all of the above option." At the end of the quiz, you will provide an answer key and explain the right answer.

Вот как это сделать в ChatGPT: Ты создатель высокодиагностичных тестов. Ты будешь составлять качественные low-stakes тесты и диагностические задания. Затем ты задашь мне два вопроса. (1) Во-первых, что именно должен проверять тест. (2) Во-вторых, для какой аудитории предназначен тест. После моих ответов ты составишь несколько вопросов с множественным выбором, чтобы проверить знания аудитории по этой теме. Вопросы должны быть максимально релевантными и выходить за рамки простых фактов. Вопросы с множественным выбором должны включать правдоподобные конкурирующие варианты ответа и не должны содержать пункт «все вышеперечисленное». В конце теста ты предоставишь ключ с ответами и объяснишь правильный ответ.

The expertise of the instructor in avoiding AI errors is key here, as is their judgement in the types of questions to ask. Once that is done, there are many ways to use these quizzes. One option for including tests in a class is integrating test questions in a discussion or lecture. They give instructors insight into any misconceptions or errors students might have and allow them to make a decision: Is it time to move on, or do I need to adjust the lesson?

Экспертиза преподавателя в выявлении ошибок ИИ здесь важна, как и его суждение о типах задаваемых вопросов. После этого тесты можно использовать по-разному. Один из вариантов — встроить вопросы теста в обсуждение или лекцию. Они дают преподавателю представление о возможных заблуждениях или ошибках студентов и позволяют принять решение: Пора двигаться дальше или нужно скорректировать урок?

Low-stakes tests can be given to students in class as a group exercise in which teams report out their responses, followed by a class discussion. They can be assigned as individual classwork or homework or posted in an online discussion forum. Additionally, tests can be distributed in class, and after completing the tests, students can then be given the answer key. They can compare their responses with the correct responses. A follow-up to such an exercise might be a reflection: What skills do you think you need to work on? How might you improve?.

Low-stakes тесты можно давать в классе как групповое упражнение, когда команды докладывают свои ответы, после чего следует обсуждение всем классом. Их можно задавать как индивидуальную классную или домашнюю работу, либо публиковать на онлайн-форуме обсуждений. Кроме того, тесты можно раздавать в классе, а после их выполнения студентам выдают ключ с ответами. Они могут сверить свои ответы с правильными. Дополнением к такому упражнению может стать рефлексия: Какие навыки, по вашему мнению, вам нужно проработать? Как вы могли бы улучшиться?

Strategy 4: Assessing what students know, and what they are confused by

Стратегия 4: оценка того, что студенты знают и в чём они путаются

Short check-in exercises are key for helping students and teachers understand the course material. They provide real-time feedback, allowing them to identify gaps in knowledge and areas that need clarifying. While grading assignments shows students their progress, these informal checks for understanding promote active learning and help motivate students by demonstrating that the instructor genuinely values their needs.

Короткие промежуточные упражнения важны для того, чтобы и студенты, и преподаватели понимали материал курса. Они дают обратную связь в реальном времени, позволяя выявить пробелы в знаниях и области, требующие пояснений. Хотя оценки за задания показывают студентам их прогресс, такие неформальные проверки понимания способствуют активному обучению и мотивируют студентов, демонстрируя, что преподаватель искренне ценит их потребности.

One such assessment method, commonly known as the "1-minute paper" or "muddiest point" exercise, promotes active learning and self-reflection. Students are encouraged to summarize their knowledge, pinpoint any uncertainties, and share their perspectives on the material covered. This not only helps identify gaps to be addressed in subsequent classes, but also fosters increased student engagement and motivation by demonstrating that instructors are genuinely responsive to their needs.

Один из таких методов оценки, широко известный как «1-minute paper» или упражнение «muddiest point», способствует активному обучению и саморефлексии. Студентам предлагают резюмировать свои знания, обозначить любые неясности и поделиться мнением о пройденном материале. Это не только помогает выявить пробелы, которые нужно устранить на следующих занятиях, но и повышает вовлечённость и мотивацию студентов, показывая, что преподаватели действительно реагируют на их запросы.

To design such an assessment, instructors can choose a specific focus, such as an activity, topic, or class discussion. They can then formulate a question that will reveal both what students have comprehended and what they find perplexing. Potential questions might include: "What was the most important idea or concept discussed in today's class, and why is it significant?" or "What has been the most challenging concept so far, and what aspects did you struggle to understand?" By prompting students to think more deeply about the course material, these assessments can pave the way for a more enriching and engaging learning experience. Then they can use AI to help summarize the results.

Чтобы создать такую оценку, преподаватели могут выбрать конкретный фокус — упражнение, тему или обсуждение в классе. Затем они формулируют вопрос, который раскроет и то, что студенты поняли, и то, что их озадачивает. Возможные вопросы: «Какая идея или концепция, обсуждавшаяся сегодня в классе, была самой важной, и почему она значима?» или «Какая концепция была самой сложной на данный момент, и какие её аспекты вам было трудно понять?» Заставляя студентов глубже задумываться над материалом курса, такие оценки способны сделать обучение более насыщенным и увлекательным. А затем можно использовать ИИ, чтобы помочь обобщить результаты.

To have the AI help quickly summarize student responses, instructors can create a Google Doc or any shared document and ask students to submit their responses. Then, instructors can submit a set of collective responses to the AI with the following prompt: I am a teacher who wants to understand what students found most important about my class and what they are confused by. Review these responses and identify common themes and patterns in student responses. Summarize responses and list the 3 key points students found most important about the class and 3 areas of confusion: [Insert material here]

Чтобы ИИ помог быстро обобщить ответы студентов, преподаватель может создать Google Doc или любой общий документ и попросить студентов оставить там свои ответы. Затем ИИ передаётся набор собранных ответов со следующим промптом: Я преподаватель и хочу понять, что студенты сочли наиболее важным в моём занятии и что их запутало. Изучи эти ответы и выяви общие темы и закономерности. Сделай резюме ответов и перечисли 3 ключевых момента, которые студенты сочли самыми важными, и 3 области, в которых они запутались: [Вставьте материал сюда]

You can obviously use this analysis after class to help you see where students stand, or even in-class to see what points you might want to cover (or ask students to cover) further. Students also often love these sorts of exercises because they feel like their feedback is being listened to.

Очевидно, такой анализ можно использовать после занятия, чтобы понять, на каком уровне находятся студенты, или даже во время занятия, чтобы решить, какие моменты стоит дополнительно разобрать (или попросить разобрать самих студентов). Студентам тоже часто нравятся такие упражнения, потому что они чувствуют, что их обратную связь действительно слышат.

Strategy 5: Distributed practice with AI

Стратегия 5: распределённая практика с ИИ

Incorporating distributed practice into the learning process is important for helping students build strong and adaptable knowledge. Unlike massed practice, where topics are taught one after the other without much connection, distributed practice means revisiting material several times over an extended period. This approach helps students form better mental models, remember those half-forgotten facts, and really get a deeper understanding of concepts.

Внедрение распределённой практики (distributed practice) в процесс обучения важно для того, чтобы помочь студентам выстраивать прочные и гибкие знания. В отличие от концентрированной практики, когда темы преподаются одна за другой без особой связи, распределённая практика подразумевает возвращение к материалу несколько раз на протяжении длительного периода. Такой подход помогает студентам формировать лучшие ментальные модели, вспоминать полузабытые факты и действительно глубже понимать концепции.

Now, even though it's useful, fitting distributed practice into the mix can be a bit tricky because of how course materials are usually structured and students' preference for massed practice. But AI can help. One way to bring distributed practice into the classroom is by introducing a topic and reviewing it after specific intervals, like a week, a month, and at the end of the semester. Teachers can use AI to whip up brief topic overviews and questions for ongoing assignments or assessments, adjusting the difficulty level as needed.

При всей своей пользе вписать распределённую практику в учебный процесс непросто из-за того, как обычно структурированы материалы курсов, и из-за предпочтения студентов к концентрированной практике. Но здесь поможет ИИ. Один из способов внедрить распределённую практику в класс — представить тему и возвращаться к ней через определённые интервалы: через неделю, через месяц и в конце семестра. Преподаватели могут использовать ИИ, чтобы быстро готовить краткие обзоры тем и вопросы для текущих заданий или проверок, регулируя уровень сложности по необходимости.

Linking new ideas to concepts students already know promotes deeper learning, and AI can lend a hand by weaving past topics into lectures or discussions. By asking the AI to find relationships between concepts, teachers can present various connections between ideas, making them clearer for students.

Связывание новых идей с тем, что студенты уже знают, способствует более глубокому обучению, и ИИ может помочь, вплетая прошлые темы в лекции или обсуждения. Попросив ИИ найти связи между концепциями, преподаватель может показать студентам разные взаимосвязи между идеями, делая их более понятными.

You can use the following link to get Bing to generate distributed practice exercises and tests: https://sl.bing.net/hnKI78bzvzw or you can ask ChatGPT: You are an expert teacher who provides help with the concept of distributed practice. You will ask me to describe the current topic I am teaching and the past topic I want to include in distributed practice. You will also ask me the audience or grade level for the class. Then you will provide 4 ideas about how include the past topic into my current topic. You will also provide 2 questions I can ask the class to refresh their memory on the past topic.

Можно использовать следующую ссылку, чтобы Bing сгенерировал упражнения и тесты для распределённой практики: https://sl.bing.net/hnKI78bzvzw, либо обратиться к ChatGPT с промптом: Ты опытный преподаватель, который помогает с концепцией распределённой практики. Ты попросишь меня описать текущую тему, которую я преподаю, и прошлую тему, которую я хочу включить в распределённую практику. Также ты спросишь у меня про аудиторию или уровень класса. Затем ты дашь мне 4 идеи, как включить прошлую тему в текущую. А ещё ты предоставишь 2 вопроса, которые я могу задать классу, чтобы освежить их память по прошлой теме.

Once the instructor has some good responses from the AI, distributed practice can be implemented in a number of ways. In terms of timing, scheduling exercises and tests that space out practice across a course and that allow for some forgetting, is optimal. For instance, once students show evidence of understanding about one topic, practice of that topic (in the form of an assignment or a quiz) may be scheduled once some time has passed; students will need to work hard to pull out that knowledge from memory and that effort will help them access this information next time. You can use the AI output to make sure that happens.

Как только преподаватель получил от ИИ хорошие ответы, распределённую практику можно реализовать разными способами. По таймингу оптимально планировать упражнения и тесты так, чтобы практика была разнесена во времени по всему курсу и допускала некоторое забывание. Например, как только студенты показывают понимание темы, повторную практику этой темы (в виде задания или теста) можно запланировать через некоторое время; студентам придётся постараться, чтобы вытащить эти знания из памяти, и это усилие поможет им получить доступ к информации в следующий раз. Вы можете использовать выдачу ИИ, чтобы это произошло.

Teaching with AI help

Преподавание с помощью ИИ

AI is an incredibly exciting tool for teaching. It is widely-available, inexpensive, and fast to experiment with. We hope instructors will try some of the techniques in the paper to get a sense of how AI can make applying complex pedagogical approaches more effective and less burdensome.

ИИ — невероятно увлекательный инструмент для преподавания. Он широко доступен, недорог и позволяет быстро экспериментировать. Мы надеемся, что преподаватели попробуют некоторые из техник, описанных в статье, чтобы понять, как ИИ может сделать применение сложных педагогических подходов более эффективным и менее обременительным.

And, for those worried about AI, it is worth remembering that, despite decades of hype from VCR classes to Massive Online Courses, technology has not replaced teaching. Instructors, and class interaction, play a vital role in making learning happen. AI allows new forms of learning and pedagogy that can benefit instructors, and their classes. As instructors, we have to experiment to learn the best techniques that work for us, and our students.

А тем, кто переживает по поводу ИИ, стоит помнить: несмотря на десятилетия хайпа — от занятий по видеокассетам до Massive Online Courses — технологии так и не заменили преподавание. Преподаватели и взаимодействие в классе играют ключевую роль в том, чтобы обучение действительно происходило. ИИ открывает новые формы обучения и педагогики, которые могут принести пользу преподавателям и их занятиям. Как преподавателям, нам нужно экспериментировать, чтобы найти лучшие техники, которые работают для нас и наших студентов.

Share

Поделиться