{"id":135,"date":"2023-11-30T17:00:24","date_gmt":"2023-11-30T17:00:24","guid":{"rendered":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/chapter\/ai-speak-how-adaptive-systems-learn-the-learner-part-1\/"},"modified":"2024-01-31T11:43:39","modified_gmt":"2024-01-31T11:43:39","slug":"ai-speak-how-adaptive-systems-learn-the-learner-part-1","status":"publish","type":"chapter","link":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/chapter\/ai-speak-how-adaptive-systems-learn-the-learner-part-1\/","title":{"raw":"KI Sprache: Wie adaptive Systeme \u00fcber die Lernenden lernen \u2014 Teil 1","rendered":"KI Sprache: Wie adaptive Systeme \u00fcber die Lernenden lernen \u2014 Teil 1"},"content":{"raw":"<p class=\"no-indent\"><img class=\"alignleft wp-image-132\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-813x1024.png\" alt=\"\" width=\"375\" height=\"472\">Bei der Betrachtung eines adaptiven Lernsystems ist es sehr schwer zu sagen, wo es sich anpasst<sup>1<\/sup>. Welche Technologie verwendet wird und wof\u00fcr sie eingesetzt wird, \u00e4ndert sich ebenfalls von System zu System.<\/p>\n<p class=\"indent\">Allerdings wissen alle adaptiven Lernsysteme, wen sie unterrichten (Wissen \u00fcber die Lernenden), was sie unterrichten (Wissen \u00fcber den Bereich) und wie sie unterrichten (Wissen \u00fcber die P\u00e4dagogik)<sup>2<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Ein ideales ALS passt sich auf vielf\u00e4ltige Weise an. In der \u00e4u\u00dferen Schleife wird die Reihenfolge der Lernaktivit\u00e4ten angepasst\u00a0\u2014 \u00e4hnlich wie Youtube die Liste der empfohlenen Videos anpasst. Die \u00e4u\u00dfere Schleife k\u00f6nnte auch Lernans\u00e4tze und Schwierigkeitsgrade personalisieren.<\/p>\n<p class=\"indent\">In der inneren Schleife, innerhalb jeder Aktivit\u00e4t, \u00fcberwacht das ALS den schrittweisen Fortschritt. Es passt Feedback und Hinweise an, um eventuelle Missverst\u00e4ndnisse zu korrigieren. Es kann auch auf zus\u00e4tzliche Inhalte hinweisen, wenn der Sch\u00fcler oder die Sch\u00fclerin Probleme hat, sich an ein zuvor gelerntes Konzept zu erinnern. Einige Fachleute sind der Meinung, dass die innere Schleife am besten der Lehrkraft \u00fcberlassen werden sollte: Es ist nicht nur kostspielig und zeitaufwendig, alle Regeln f\u00fcr jedes Fach und jede Aufgabe zu programmieren, sondern das Wissen und die Erfahrung des Lehrers werden immer gr\u00f6\u00dfer sein als die der Maschine.<sup>3<\/sup>.<\/p>\n\n<h3>Wie adaptive Systeme \u00fcber die Lernenden lernen<\/h3>\n<p class=\"no-indent\">Wie bei allen Empfehlungsproblemen (siehe <a href=\"ai-speak--how-youtube-learns-you\" data-cke-saved-href=\"ai-speak--how-youtube-learns-you\">Wie Youtube \u00fcber Sie lernt \u2014 Teil 1<\/a>), teilt ein ALS die Aufgabe in eine oder mehrere Ersatzfragen auf, die von der Maschine beantwortet werden k\u00f6nnen. Auch hier hat die Wahl der Frage \u2014 und damit der Vorhersage\u00a0\u2014 einen gro\u00dfen Einfluss darauf, welche Empfehlung angezeigt wird.<\/p>\n<p class=\"indent\">In den Marketingunterlagen werden oft mehrere Ziele genannt: bessere Noten, Besch\u00e4ftigungsf\u00e4higkeit, Engagement. Da die Systeme firmeneigen sind, ist in der Regel unklar, welche Fragen in die Systeme einflie\u00dfen, welche Ziele optimiert werden und wie zwischen kurz- und langfristigen Zielen unterschieden wird. (z. B. die Beherrschung eines bestimmten Inhalts, um in die n\u00e4chste Klassenstufe zu gelangen)<sup>4<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Wenn maschinelles Lernen eingesetzt wird, basiert die Vorhersage unabh\u00e4ngig von den gew\u00e4hlten Zielen auf anderen Lernenden mit \u00e4hnlichen F\u00e4higkeiten und Vorlieben. Das hei\u00dft, auf Lernenden, deren Modelle \u00e4hnlich sind.<\/p>\n\n<h3>Das Lernermodell<\/h3>\n<p class=\"no-indent\">F\u00fcr die Erstellung eines Lernermodells stellen die Entwickelnden die Frage, welche Merkmale die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler f\u00fcr den Lernprozess relevant sind. Im Gegensatz zu Lehrkr\u00e4ften, die ihre Lernenden direkt beobachten und ihre Vorgehensweise anpassen k\u00f6nnen, sind Maschinen auf die Daten beschr\u00e4nkt, die sie sammeln und verarbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n<p class=\"indent\">Typische Merkmale, die in einem Lernermodell ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n\n<ul>\n \t<li><strong>Was die Sch\u00fclerin bzw. der Sch\u00fcler wei\u00df: Wissensstand, F\u00e4higkeiten, falsche Vorstellungen<\/strong><sup>5, 2, 6<\/sup>. Diese werden in der Regel aus Bewertungen abgeleitet, z. B. aus der Antwort, die eine Sch\u00fclerin oder Sch\u00fcler auf eine Matheaufgabe gibt<sup>1<\/sup>. Dieses Vorwissen wird dann mit dem verglichen, was sie oder er am Ende der Lernperiode wissen muss.<\/li>\n \t<li><strong>Wie eine Sch\u00fclerin bzw. ein Sch\u00fcler am liebsten lernt: der Lernprozess und die Vorlieben <\/strong><sup>5, 6<\/sup>. Zum Beispiel die Anzahl der Versuche, die eine Sch\u00fclerin oder ein Sch\u00fcler unternimmt, bevor sie oder er eine Frage richtig beantworten kann, die Art der konsultierten Ressourcen, die Bewertungen, die sie oder er f\u00fcr eine Aktivit\u00e4t abgegeben hat<sup>1<\/sup>, oder das Material, das sie oder ihn am meisten anspricht \u2014 Bilder, Audio oder Text<sup>2<\/sup>. ALS k\u00f6nnen auch aufzeichnen, <strong>wann und wie F\u00e4higkeiten erlernt wurden und welche p\u00e4dagogischen Methoden am besten funktioniert haben<\/strong><sup>6<\/sup>.<\/li>\n \t<li><strong>Ob sich eine Sch\u00fclerin bzw. ein Sch\u00fcler motiviert f\u00fchlt:\u00a0 Gef\u00fchle und Emotionen<\/strong> k\u00f6nnen direkt von der Sch\u00fclerin bzw. vom Sch\u00fcler aufgezeichnet oder indirekt aus Sprache, Mimik, Augenbewegungen, K\u00f6rpersprache, physiologischen Signalen oder Kombinationen davon abgeleitet werden. Diese Informationen k\u00f6nnen dann genutzt werden, um die Lernenden aus negativen Zust\u00e4nden, wie Langeweile oder Frustration, die das Lernen behindern, in positive Zust\u00e4nde, wie Engagement oder Freude, zu versetzen<sup>7<\/sup>.<\/li>\n \t<li>Wie es um <strong>kognitive Aspekte, wie Ged\u00e4chtnis, Aufmerksamkeit, Probleml\u00f6sungsf\u00e4higkeit, Entscheidungsf\u00e4higkeit, Analyse von Situationen und kritisches Denken, <\/strong>steht<sup>5<\/sup>.<\/li>\n \t<li>Wie die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler kommunizieren und zusammenarbeiten <sup>5<\/sup>. Zum Beispiel, ob sie Kommentare zu den Beitr\u00e4gen anderer Lernender abgeben und wie sie mit anderen diskutieren, um Probleme zu l\u00f6sen<sup>1<\/sup>.<\/li>\n \t<li>Wie es um die metakognitiven F\u00e4higkeiten der Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler steht, wie <strong>Selbstregulierung, Selbsterkl\u00e4rung, Selbsteinsch\u00e4tzung und Selbstmanagement<\/strong><sup>5<\/sup>, <strong>Hilfe suchen<\/strong>, <strong>sich des eigenen Denkens bewusst sein und es kontrollieren k\u00f6nnen<\/strong>. Zum Beispiel, wie sie ihre Lernziele ausw\u00e4hlen, Vorwissen nutzen oder bewusst Probleml\u00f6sungsstrategien w\u00e4hlen<sup>5<\/sup>.<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"no-indent\">W\u00e4hrend sich diese Daten \u00e4ndern und daher st\u00e4ndig aktualisiert werden m\u00fcssen, enthalten Modelle auch <strong>statische Merkmale, wie Alter, Geschlecht, Muttersprache und E\u2013Mail-ID<\/strong><sup>2<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Die meisten ALS erstellen Lernermodelle auf der Grundlage der Interaktionen mit den Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fclern. Einige sammeln auch Informationen von anderen Websites, insbesondere aus den sozialen Medien. Sobald ein Modell f\u00fcr alle Lernenden verf\u00fcgbar ist, berechnet die Maschine, welche Lernenden einander \u00e4hnlich sind, und sch\u00e4tzt die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Sch\u00fcler oder eine bestimmte Sch\u00fclerin von einer Aktivit\u00e4t, einem Beispiel oder einer Frage einen Nutzen hat<sup>3<\/sup>.<\/p>\n\n<h3>Das Dom\u00e4nenmodell<\/h3>\n<p class=\"no-indent\"><img class=\"alignleft wp-image-133\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-1024x726.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"284\">Wir k\u00f6nnen eine lose Parallele zwischen Lernobjekten in einem ALS und Videos auf Youtube ziehen. Ein Thema kann in Konzepte und Fertigkeiten unterteilt werden, die als Wissenseinheiten (KUs) bezeichnet werden: Diese sind das, was die oder der Lernende wissen muss<sup>3<\/sup>. Jede KU verf\u00fcgt \u00fcber eine Reihe von Lernobjekten, mit denen der Inhalt erlernt werden kann, und \u00fcber eine Reihe von Aktivit\u00e4ten, mit denen das Lernen bewertet werden kann. Einige Autorinnen und Autoren schl\u00fcsseln die Lernobjekte weiter in Lernaktivit\u00e4ten auf, wir tun dies hier nicht.<\/p>\n<p class=\"indent\">Lernobjekte\u00a0 k\u00f6nnen ein zu lesender Text, ein Video, eine Reihe von Aufgaben, interaktive Aktivit\u00e4ten (vom einfachen Ausf\u00fcllen der L\u00fccken bis hin zu szenariobasierten Lernaktivit\u00e4ten), interaktive Animationen usw. sein<sup>1 <\/sup>. Die Lernobjekte geben an, was die oder der Lernende wissen muss, und die Bewertungsaktivit\u00e4ten zeigen an, ob das Wissen erworben wurde<sup>3<\/sup>. Das Dom\u00e4nenmodell enth\u00e4lt alle Merkmale der Lernobjekte, einschlie\u00dflich der zugeh\u00f6rigen KU und der Bewertung.<\/p>\n<p class=\"indent\">Was Lernende als N\u00e4chstes lernen, h\u00e4ngt auch von den Beziehungen zwischen den KUs ab und muss daher ebenfalls in das Modell aufgenommen werden: Die Lernobjekte A und B k\u00f6nnen beide Voraussetzung f\u00fcr das Lernobjekt D sein. Daher m\u00fcssen A und B vor D beherrscht werden. Es gibt eine Ordnung zwischen einigen KUs, die uns sagt, wie wir lernen<sup>3<\/sup>. Umgekehrt gilt: Wenn Lernende ein Problem, das D entspricht, richtig l\u00f6sen, ist es wahrscheinlich, dass sie auch A und B beherrschen.<\/p>\n<p class=\"indent\">Fachleute k\u00f6nnen einige dieser Zusammenh\u00e4nge liefern. Der Rest der Schlussfolgerungen kann von der Maschine erlernt werden, die die Wahrscheinlichkeit vorhersagen kann, dass ein KU gemeistert wurde: Wie sicher ist ein System, dass Lernende A und B gemeistert haben, wenn sie die Fragen unter D beantwortet haben? Es kann diese Informationen dann zusammen mit anderen Merkmalen von Lernenden und Dom\u00e4nenmodellen verwenden, um Lernpfade und Lernobjekte zu empfehlen.<\/p>\n<img class=\" wp-image-134 aligncenter\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-1024x726.png\" alt=\"\" width=\"567\" height=\"402\">Andere Merkmale von Lernobjekten k\u00f6nnten der Schwierigkeitsgrad der Aktivit\u00e4t, ihre Beliebtheit und Bewertungen sein. Wie bei der Youtube-Empfehlung geht es auch hier darum, so viele Informationen wie m\u00f6glich aus den verf\u00fcgbaren Daten zu gewinnen.\n\n<hr>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>1<\/sup> EdSurge, <em>Decoding Adaptive<\/em>, Pearson, London, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>2 <\/sup>Alkhatlan, A., Kalita, J.K., <em>Intelligent Tutoring Systems: A Comprehensive Historical Survey with Recent Developments<\/em>, International Journal of Computer Applications 181(43):1-20, March 2019.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>3 <\/sup>Essa, A.,<em><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s40561-016-0038-y\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" data-cke-saved-href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s40561-016-0038-y\"> A possible future for next generation adaptive learning systems<\/a><\/em>, Smart Learning Environments, 3, 16, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>4 <\/sup>Bulger M., <em>Personalised Learning: The Conversations We\u2019re Not Having<\/em>, Data &amp; Society Working Paper, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>5 <\/sup>Chrysafiadi, K., Virvou, M., <em>Student modeling approaches: A literature review for the last decade<\/em>, Expert Systems with Applications, Elsevier, 2013.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>6 <\/sup>Groff, J., <em>Personalized Learning: The state of the field and future directions<\/em>, Center for curriculum redesign, 2017.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>7 <\/sup>du Boulay, B., Poulovasillis, A., Holmes, W., Mavrikis, M., <em>Artificial Intelligence And Big Data Technologies To Close The Achievement Gap<\/em>, In: Luckin, Rose ed. Enhancing Learning and Teaching with Technology. London: UCL Institute of Education Press, pp. 256\u201328, 2018.<\/p>","rendered":"<p class=\"no-indent\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-132\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-813x1024.png\" alt=\"\" width=\"375\" height=\"472\" srcset=\"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-813x1024.png 813w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-238x300.png 238w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-768x967.png 768w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-65x82.png 65w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-225x283.png 225w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt-350x441.png 350w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2023\/11\/ch4-page5-what-to-adapt.png 1080w\" sizes=\"(max-width: 375px) 100vw, 375px\" \/>Bei der Betrachtung eines adaptiven Lernsystems ist es sehr schwer zu sagen, wo es sich anpasst<sup>1<\/sup>. Welche Technologie verwendet wird und wof\u00fcr sie eingesetzt wird, \u00e4ndert sich ebenfalls von System zu System.<\/p>\n<p class=\"indent\">Allerdings wissen alle adaptiven Lernsysteme, wen sie unterrichten (Wissen \u00fcber die Lernenden), was sie unterrichten (Wissen \u00fcber den Bereich) und wie sie unterrichten (Wissen \u00fcber die P\u00e4dagogik)<sup>2<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Ein ideales ALS passt sich auf vielf\u00e4ltige Weise an. In der \u00e4u\u00dferen Schleife wird die Reihenfolge der Lernaktivit\u00e4ten angepasst\u00a0\u2014 \u00e4hnlich wie Youtube die Liste der empfohlenen Videos anpasst. Die \u00e4u\u00dfere Schleife k\u00f6nnte auch Lernans\u00e4tze und Schwierigkeitsgrade personalisieren.<\/p>\n<p class=\"indent\">In der inneren Schleife, innerhalb jeder Aktivit\u00e4t, \u00fcberwacht das ALS den schrittweisen Fortschritt. Es passt Feedback und Hinweise an, um eventuelle Missverst\u00e4ndnisse zu korrigieren. Es kann auch auf zus\u00e4tzliche Inhalte hinweisen, wenn der Sch\u00fcler oder die Sch\u00fclerin Probleme hat, sich an ein zuvor gelerntes Konzept zu erinnern. Einige Fachleute sind der Meinung, dass die innere Schleife am besten der Lehrkraft \u00fcberlassen werden sollte: Es ist nicht nur kostspielig und zeitaufwendig, alle Regeln f\u00fcr jedes Fach und jede Aufgabe zu programmieren, sondern das Wissen und die Erfahrung des Lehrers werden immer gr\u00f6\u00dfer sein als die der Maschine.<sup>3<\/sup>.<\/p>\n<h3>Wie adaptive Systeme \u00fcber die Lernenden lernen<\/h3>\n<p class=\"no-indent\">Wie bei allen Empfehlungsproblemen (siehe <a href=\"ai-speak--how-youtube-learns-you\" data-cke-saved-href=\"ai-speak--how-youtube-learns-you\">Wie Youtube \u00fcber Sie lernt \u2014 Teil 1<\/a>), teilt ein ALS die Aufgabe in eine oder mehrere Ersatzfragen auf, die von der Maschine beantwortet werden k\u00f6nnen. Auch hier hat die Wahl der Frage \u2014 und damit der Vorhersage\u00a0\u2014 einen gro\u00dfen Einfluss darauf, welche Empfehlung angezeigt wird.<\/p>\n<p class=\"indent\">In den Marketingunterlagen werden oft mehrere Ziele genannt: bessere Noten, Besch\u00e4ftigungsf\u00e4higkeit, Engagement. Da die Systeme firmeneigen sind, ist in der Regel unklar, welche Fragen in die Systeme einflie\u00dfen, welche Ziele optimiert werden und wie zwischen kurz- und langfristigen Zielen unterschieden wird. (z. B. die Beherrschung eines bestimmten Inhalts, um in die n\u00e4chste Klassenstufe zu gelangen)<sup>4<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Wenn maschinelles Lernen eingesetzt wird, basiert die Vorhersage unabh\u00e4ngig von den gew\u00e4hlten Zielen auf anderen Lernenden mit \u00e4hnlichen F\u00e4higkeiten und Vorlieben. Das hei\u00dft, auf Lernenden, deren Modelle \u00e4hnlich sind.<\/p>\n<h3>Das Lernermodell<\/h3>\n<p class=\"no-indent\">F\u00fcr die Erstellung eines Lernermodells stellen die Entwickelnden die Frage, welche Merkmale die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler f\u00fcr den Lernprozess relevant sind. Im Gegensatz zu Lehrkr\u00e4ften, die ihre Lernenden direkt beobachten und ihre Vorgehensweise anpassen k\u00f6nnen, sind Maschinen auf die Daten beschr\u00e4nkt, die sie sammeln und verarbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n<p class=\"indent\">Typische Merkmale, die in einem Lernermodell ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Was die Sch\u00fclerin bzw. der Sch\u00fcler wei\u00df: Wissensstand, F\u00e4higkeiten, falsche Vorstellungen<\/strong><sup>5, 2, 6<\/sup>. Diese werden in der Regel aus Bewertungen abgeleitet, z. B. aus der Antwort, die eine Sch\u00fclerin oder Sch\u00fcler auf eine Matheaufgabe gibt<sup>1<\/sup>. Dieses Vorwissen wird dann mit dem verglichen, was sie oder er am Ende der Lernperiode wissen muss.<\/li>\n<li><strong>Wie eine Sch\u00fclerin bzw. ein Sch\u00fcler am liebsten lernt: der Lernprozess und die Vorlieben <\/strong><sup>5, 6<\/sup>. Zum Beispiel die Anzahl der Versuche, die eine Sch\u00fclerin oder ein Sch\u00fcler unternimmt, bevor sie oder er eine Frage richtig beantworten kann, die Art der konsultierten Ressourcen, die Bewertungen, die sie oder er f\u00fcr eine Aktivit\u00e4t abgegeben hat<sup>1<\/sup>, oder das Material, das sie oder ihn am meisten anspricht \u2014 Bilder, Audio oder Text<sup>2<\/sup>. ALS k\u00f6nnen auch aufzeichnen, <strong>wann und wie F\u00e4higkeiten erlernt wurden und welche p\u00e4dagogischen Methoden am besten funktioniert haben<\/strong><sup>6<\/sup>.<\/li>\n<li><strong>Ob sich eine Sch\u00fclerin bzw. ein Sch\u00fcler motiviert f\u00fchlt:\u00a0 Gef\u00fchle und Emotionen<\/strong> k\u00f6nnen direkt von der Sch\u00fclerin bzw. vom Sch\u00fcler aufgezeichnet oder indirekt aus Sprache, Mimik, Augenbewegungen, K\u00f6rpersprache, physiologischen Signalen oder Kombinationen davon abgeleitet werden. Diese Informationen k\u00f6nnen dann genutzt werden, um die Lernenden aus negativen Zust\u00e4nden, wie Langeweile oder Frustration, die das Lernen behindern, in positive Zust\u00e4nde, wie Engagement oder Freude, zu versetzen<sup>7<\/sup>.<\/li>\n<li>Wie es um <strong>kognitive Aspekte, wie Ged\u00e4chtnis, Aufmerksamkeit, Probleml\u00f6sungsf\u00e4higkeit, Entscheidungsf\u00e4higkeit, Analyse von Situationen und kritisches Denken, <\/strong>steht<sup>5<\/sup>.<\/li>\n<li>Wie die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler kommunizieren und zusammenarbeiten <sup>5<\/sup>. Zum Beispiel, ob sie Kommentare zu den Beitr\u00e4gen anderer Lernender abgeben und wie sie mit anderen diskutieren, um Probleme zu l\u00f6sen<sup>1<\/sup>.<\/li>\n<li>Wie es um die metakognitiven F\u00e4higkeiten der Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler steht, wie <strong>Selbstregulierung, Selbsterkl\u00e4rung, Selbsteinsch\u00e4tzung und Selbstmanagement<\/strong><sup>5<\/sup>, <strong>Hilfe suchen<\/strong>, <strong>sich des eigenen Denkens bewusst sein und es kontrollieren k\u00f6nnen<\/strong>. Zum Beispiel, wie sie ihre Lernziele ausw\u00e4hlen, Vorwissen nutzen oder bewusst Probleml\u00f6sungsstrategien w\u00e4hlen<sup>5<\/sup>.<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"no-indent\">W\u00e4hrend sich diese Daten \u00e4ndern und daher st\u00e4ndig aktualisiert werden m\u00fcssen, enthalten Modelle auch <strong>statische Merkmale, wie Alter, Geschlecht, Muttersprache und E\u2013Mail-ID<\/strong><sup>2<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"indent\">Die meisten ALS erstellen Lernermodelle auf der Grundlage der Interaktionen mit den Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fclern. Einige sammeln auch Informationen von anderen Websites, insbesondere aus den sozialen Medien. Sobald ein Modell f\u00fcr alle Lernenden verf\u00fcgbar ist, berechnet die Maschine, welche Lernenden einander \u00e4hnlich sind, und sch\u00e4tzt die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Sch\u00fcler oder eine bestimmte Sch\u00fclerin von einer Aktivit\u00e4t, einem Beispiel oder einer Frage einen Nutzen hat<sup>3<\/sup>.<\/p>\n<h3>Das Dom\u00e4nenmodell<\/h3>\n<p class=\"no-indent\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-133\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-1024x726.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"284\" srcset=\"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-1024x726.png 1024w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-300x213.png 300w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-768x545.png 768w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-1536x1090.png 1536w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-65x46.png 65w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-225x160.png 225w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects-350x248.png 350w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page5-learning-objects.png 1748w\" sizes=\"(max-width: 400px) 100vw, 400px\" \/>Wir k\u00f6nnen eine lose Parallele zwischen Lernobjekten in einem ALS und Videos auf Youtube ziehen. Ein Thema kann in Konzepte und Fertigkeiten unterteilt werden, die als Wissenseinheiten (KUs) bezeichnet werden: Diese sind das, was die oder der Lernende wissen muss<sup>3<\/sup>. Jede KU verf\u00fcgt \u00fcber eine Reihe von Lernobjekten, mit denen der Inhalt erlernt werden kann, und \u00fcber eine Reihe von Aktivit\u00e4ten, mit denen das Lernen bewertet werden kann. Einige Autorinnen und Autoren schl\u00fcsseln die Lernobjekte weiter in Lernaktivit\u00e4ten auf, wir tun dies hier nicht.<\/p>\n<p class=\"indent\">Lernobjekte\u00a0 k\u00f6nnen ein zu lesender Text, ein Video, eine Reihe von Aufgaben, interaktive Aktivit\u00e4ten (vom einfachen Ausf\u00fcllen der L\u00fccken bis hin zu szenariobasierten Lernaktivit\u00e4ten), interaktive Animationen usw. sein<sup>1 <\/sup>. Die Lernobjekte geben an, was die oder der Lernende wissen muss, und die Bewertungsaktivit\u00e4ten zeigen an, ob das Wissen erworben wurde<sup>3<\/sup>. Das Dom\u00e4nenmodell enth\u00e4lt alle Merkmale der Lernobjekte, einschlie\u00dflich der zugeh\u00f6rigen KU und der Bewertung.<\/p>\n<p class=\"indent\">Was Lernende als N\u00e4chstes lernen, h\u00e4ngt auch von den Beziehungen zwischen den KUs ab und muss daher ebenfalls in das Modell aufgenommen werden: Die Lernobjekte A und B k\u00f6nnen beide Voraussetzung f\u00fcr das Lernobjekt D sein. Daher m\u00fcssen A und B vor D beherrscht werden. Es gibt eine Ordnung zwischen einigen KUs, die uns sagt, wie wir lernen<sup>3<\/sup>. Umgekehrt gilt: Wenn Lernende ein Problem, das D entspricht, richtig l\u00f6sen, ist es wahrscheinlich, dass sie auch A und B beherrschen.<\/p>\n<p class=\"indent\">Fachleute k\u00f6nnen einige dieser Zusammenh\u00e4nge liefern. Der Rest der Schlussfolgerungen kann von der Maschine erlernt werden, die die Wahrscheinlichkeit vorhersagen kann, dass ein KU gemeistert wurde: Wie sicher ist ein System, dass Lernende A und B gemeistert haben, wenn sie die Fragen unter D beantwortet haben? Es kann diese Informationen dann zusammen mit anderen Merkmalen von Lernenden und Dom\u00e4nenmodellen verwenden, um Lernpfade und Lernobjekte zu empfehlen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-134 aligncenter\" src=\"http:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-1024x726.png\" alt=\"\" width=\"567\" height=\"402\" srcset=\"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-1024x726.png 1024w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-300x213.png 300w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-768x545.png 768w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-1536x1090.png 1536w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-65x46.png 65w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-225x160.png 225w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity-350x248.png 350w, https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-content\/uploads\/sites\/13\/2024\/01\/ch4-page-5-Granularity.png 1748w\" sizes=\"(max-width: 567px) 100vw, 567px\" \/>Andere Merkmale von Lernobjekten k\u00f6nnten der Schwierigkeitsgrad der Aktivit\u00e4t, ihre Beliebtheit und Bewertungen sein. Wie bei der Youtube-Empfehlung geht es auch hier darum, so viele Informationen wie m\u00f6glich aus den verf\u00fcgbaren Daten zu gewinnen.<\/p>\n<hr \/>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>1<\/sup> EdSurge, <em>Decoding Adaptive<\/em>, Pearson, London, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>2 <\/sup>Alkhatlan, A., Kalita, J.K., <em>Intelligent Tutoring Systems: A Comprehensive Historical Survey with Recent Developments<\/em>, International Journal of Computer Applications 181(43):1-20, March 2019.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>3 <\/sup>Essa, A.,<em><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s40561-016-0038-y\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" data-cke-saved-href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s40561-016-0038-y\"> A possible future for next generation adaptive learning systems<\/a><\/em>, Smart Learning Environments, 3, 16, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>4 <\/sup>Bulger M., <em>Personalised Learning: The Conversations We\u2019re Not Having<\/em>, Data &amp; Society Working Paper, 2016.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>5 <\/sup>Chrysafiadi, K., Virvou, M., <em>Student modeling approaches: A literature review for the last decade<\/em>, Expert Systems with Applications, Elsevier, 2013.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>6 <\/sup>Groff, J., <em>Personalized Learning: The state of the field and future directions<\/em>, Center for curriculum redesign, 2017.<\/p>\n<p class=\"hanging-indent\"><sup>7 <\/sup>du Boulay, B., Poulovasillis, A., Holmes, W., Mavrikis, M., <em>Artificial Intelligence And Big Data Technologies To Close The Achievement Gap<\/em>, In: Luckin, Rose ed. Enhancing Learning and Teaching with Technology. London: UCL Institute of Education Press, pp. 256\u201328, 2018.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"menu_order":5,"template":"","meta":{"pb_show_title":"","pb_short_title":"","pb_subtitle":"","pb_authors":[],"pb_section_license":""},"chapter-type":[],"contributor":[],"license":[],"part":113,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapters\/135"}],"collection":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapters"}],"about":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/wp\/v2\/types\/chapter"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapters\/135\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":136,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapters\/135\/revisions\/136"}],"part":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/parts\/113"}],"metadata":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapters\/135\/metadata\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135"}],"wp:term":[{"taxonomy":"chapter-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/pressbooks\/v2\/chapter-type?post=135"},{"taxonomy":"contributor","embeddable":true,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/wp\/v2\/contributor?post=135"},{"taxonomy":"license","embeddable":true,"href":"https:\/\/aiopentext.itd.cnr.it\/aifurlehrer\/wp-json\/wp\/v2\/license?post=135"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}