Wijze lessen met artificiële intelligentie (deel 1)

Het kan aan onze persoonlijke bubbel liggen, maar het voorbije jaar was artificiële intelligentie, of kortweg AI, hét hot topic, ook in de wereld van technologie en onderwijs. Eerst en vooral was er consternatie en (terechte) bezorgdheid toen bleek dat leerlingen plots hun schriftelijke taken konden outsourcen aan ChatGPT. Maar al snel werd duidelijk dat de impact van AI op het onderwijs veel breder zal zijn. In deze blogpost verkennen we de vraag: kan AI ons helpen om effectieve didactische principes te realiseren?

Eerst en vooral zijn er heel wat kansen. Zoals altijd met technologie en onderwijs is het niet zozeer de technologie an sich, maar vooral de manier waarop je hem inzet die kan zorgen voor leerwinst. Zo is het ook met AI: als je artificieel intelligente tools kan inzetten om effectieve didactiek te versterken, dan kunnen ze een zeer zinvolle ondersteuning zijn. We bespreken in deel 1 en 2 van deze blogreeks voor een zestal bouwstenen uit het boek Wijze Lessen de mogelijkheden.

Maar ook qua uitdagingen zijn er een aantal fundamentele zaken waar we grondig over moeten nadenken als onderwijsveld, vooraleer we AI enthousiast overal beginnen implementeren. In deel 3 van deze blogreeks gaan we dieper in op een aantal valkuilen.

We buigen ons eerst over bouwsteen 3 (Gebruik voorbeelden) en 4 (Combineer woord en beeld).
Bouwsteen 2 (Duidelijke, gestructureerde en uitdagende instructie) bespreken we als laatste omdat die net iets complexer is. 

Bouwsteen 3 “Gebruik voorbeelden” legt uit hoe concrete voorbeelden helpen om abstracte begrippen te begrijpen en hoe leerlingen kunnen leren van uitgewerkte voorbeelden. In het boek ‘Wijze Lessen’  wordt het voor leerlingen abstracte begrip ‘erosie’ gebruikt. Ik vroeg de betekenis van dit begrip  aan Bing Copilot, de chatbot[1] van Microsoft. Luttele seconden later krijg ik een aantal mogelijke antwoorden voorgeschoteld, met de bronnen er netjes bij. Niet slecht...

Ook over mogelijke misconcepties over het begrip "erosie" kan je met een AI chatbot zoals Bing brainstormen. Zo kan je gemakkelijk een aantal foute voorbeelden bedenken of laten uitschrijven

AI kan dus zeker zijn diensten bewijzen door concrete voorbeelden te genereren bij abstracte begrippen. Maar ook bij het maken van uitgewerkte voorbeelden kan AI ons helpen. Denk bijvoorbeeld aan voorbeeldantwoorden genereren voor een open vraag. Ik gaf aan Bard, de Google-tegenhanger van Bing, de volgende prompt[2]: Genereer 3 voorbeeldantwoorden voor deze vraag: Bespreek de stelling “De Franse revolutie was het gevolg van een complex samenspel van factoren”. Dit gaf al een aantal mooie resultaten, waarvan je de beste zou kunnen uitkiezen. Om het nog wat interessanter te maken, vroeg ik daarna om de antwoorden te herschrijven op verschillende taalniveaus, namelijk A2, B2 en C2 (Europees referentiekader talen). Beoordeel het resultaat zelf maar.

Leerlingen vinden open vragen beantwoorden niet altijd gemakkelijk. A2 is voor mij een typisch “leerling-antwoord”, met eerder vage en simpele bewoordingen en enkelvoudige zinnen. Met deze resultaten kan je op geen tijd een zinvolle les in elkaar steken. Eerst laat je leerlingen zelf een antwoord formuleren. Daarna kunnen ze hun eigen antwoord vergelijken met de drie tekstjes van de chatbot. Op welk niveau zit hun eigen antwoord? Kunnen ze het herschrijven zodat ze meer schooltaal gebruiken of meer in de richting van academisch Nederlands evolueren? Door te werken met voorbeelden kan je hen inzicht geven in een goed antwoord op een open vraag. Ook kan je hen kritisch laten reflecteren op de inhoud van de gegenereerde antwoorden: misschien kunnen ze hun eigen antwoord inhoudelijk wel beter maken dan dat van de AI, op basis van de kennis die ze opgebouwd hebben over het thema.

Het antwoord op de vraag: kan AI ons helpen bij het genereren van voorbeelden is dus volmondig ‘ja!’. Je moet als vakexpert wel altijd kritisch blijven over de inhoud – foutjes zijn niet uitgesloten – maar toch kan AI een handig hulpmiddel zijn om snel voorbeelden te genereren. Ook leerlingen kunnen chatbots op deze manier gebruiken als ze een begrip of concept niet helemaal begrijpen tijdens het studeren.

Je woorden op een optimale manier ondersteunen met beelden helpt om informatie te verwerken, weten we, en vaak ben je als leerkracht lang op zoek naar de perfecte illustratie. Zelf foto’s of schema’s maken is dan weer erg tijdrovend.

Wie weet kan AI ons ook hier uit de nood helpen. Want niet alleen de grote taalmodellen die tekst genereren, sloegen ons met verstomming het voorbije jaar. Programma’s die tekst omzetten in afbeeldingen zoals Midjourney, Stable Diffusion en Dall.E2 zijn minstens even magisch. Bovendien zijn alle afbeeldingen die je op deze manier laat genereren rechtenvrij. Dat wil zeggen dat je ze in je cursus of lesblaadje kan gebruiken zonder je zorgen te maken over copyright (of dat helemaal ethisch is, laten we hier maar even in het midden).

We namen de proef op de som met ons voorbeeld van ‘erosie’ en lieten ook een afbeelding genereren van een metaalzaag. De resultaten zijn... Tja...  Toch wel kunstzinnig, niet? 😉

Kan AI ons helpen om afbeeldingen te genereren? Mwah. Met de juiste prompt kan je misschien wel prachtige plaatjes maken, maar we weten ook dat deze vaak eerder afleiden van het leren dan het echt ondersteunen. Echt een goede ondersteunende afbeelding laten generen is voorlopig in mijn ervaring met de bestaande toepassingen nog niet evident. Sowieso is dit wel eentje om in het oog te houden: AI evolueert razendsnel, dus naar de toekomst toe liggen hier zeker kansen.

Je les staat of valt met heldere en duidelijke instructie. Toch is het als expert niet altijd even eenvoudig om complexe zaken op zo’n manier uit te leggen dat leerlingen het ook kunnen begrijpen. Hoe zou je bijvoorbeeld artificiële intelligentie kunnen uitleggen in een derde leerjaar (groep 5) ? Een chatbot kan in enkele seconden een heldere definitie of verklaring genereren, afgestemd op het niveau van je leerlingen, met bijhorende bronnen. Handig om lesmateriaal aan te maken, maar ook leerlingen kunnen een chatbot op deze manier dingen die ze niet begrijpen, laten uitleggen op hun eigen niveau.

Mijn persoonlijke ‘wow’-momentje het voorbije jaar kwam van de tool Diffit for Teachers. Eigenlijk is dit een chatbot (in dit geval ChatGPT) met een gebruiksvriendelijk laagje erover, zodat je als gebruiker geen ingewikkelde prompts meer moet schrijven; de tool doet dat voor jou. Stel dat je een les wilt geven over het verschil tussen fictie en non-fictie. Diffit schrijft niet alleen een tekst op niveau van jouw leerlingen, maar geeft ook meteen een samenvatting, een lijst met moeilijke woorden en een aantal vragen (3 meerkeuzevragen, 3 kort antwoord-vragen, 3 denkvragen). Maar daar stopt het niet. Het systeem is gekoppeld aan een aantal templates van bijvoorbeeld Google Slides of Forms en maakt meteen automatisch een presentatie of een kant-en-klare toets.

Ook in bestaande platformen zie je AI-“assistenten” opduiken die je willen helpen met je lesvoorbereiding. Zo kan je Maia van LessonUp vragen om slides klaar te zetten over je lesonderwerp, inclusief een slide om voorkennis te activeren en een exit ticket om mee af te sluiten. Ook Prowise heeft een ingebouwde teacher assistant. De resultaten zijn zeker niet altijd om over naar huis te schrijven, maar toch geeft dit een beeld van welke kant het opgaat. 

Kan AI ons als leerkrachten ondersteunen in onze instructie? Daar begint het wel stevig op te lijken in ieder geval. Ok, sommige resultaten zijn misschien eerder eenvoudig, niet alles wordt automatisch vertaald en je moet als vakexpert nog steeds zowel de correctheid van de informatie als de bruikbaarheid van de voorgestelde werkvormen bewaken. Vooral dat laatste laat in mijn ervaring soms wat te wensen over. Maar toch. De tools staan nog maar in hun kinderschoenen, en toch is het al duidelijk dat ze – mits ze getraind worden op effectieve didactische principes – leerkrachten wel degelijk kunnen helpen bij het maken van heldere en gestructureerde lessen.

Of je AI nu gebruikt om voorbeelden, afbeeldingen of instructie te genereren, vakkennis blijft steeds cruciaal. Om op een zinvolle en kritische manier om te gaan met AI, is kennis over het onderwerp onontbeerlijk. Dit geldt trouwens niet alleen voor onszelf als leerkracht, maar ook voor onze leerlingen: een expert kan snel oordelen of een voorbeeld gegenereerd door een AI-chatbot een goed voorbeeld is of niet. Een beginner heeft er maar het raden naar… Ook een grondige kennis van effectieve didactische principes en de achterliggende wetenschap van het leren is belangrijk vooraleer je met AI in zee gaat voor de voorbereiding van je lessen.

Dus. Test uit, verwonder je, sta er soms met open mond naar te kijken. Maar bovenal : blijf kritisch. En vraag je steeds af: draagt dit bij tot het leren?

In een volgende post beschrijven we de mogelijkheden van AI bij het ondersteunen van leerlingen (Bouwsteen 7), bij toetsing als leer- en oefenstrategie (Bouwsteen 10), en bij feedback (Bouwsteen 11).

[1] Een chatbot is een computerprogramma dat is ontworpen om een gesprek te voeren met gebruikers. Chatbots maken gebruik van artificiële intelligentie (AI) en natuurlijke taalverwerking om menselijke interacties na te bootsen en bepaalde taken of vragen van gebruikers te behandelen.

[2] Een prompt is een stuk tekst dat wordt gebruikt als een startpunt voor de machine om een antwoord te genereren. Hoe specifieker je prompt, des te beter het eindresultaat. Geef dus voldoende context, zoals leeftijd en voorkennis van je leerlingen.

[3] Of door Snapchat, want die heeft ook een functie om wiskundeoefeningen op te lossen.