Polski startup wprowadza algorytmy na papierowe testy z matematyki

- Matematyka jest przedmiotem, w którym ważna jest sekwencja uczenia się. Nie nauczymy się rysować wykresów funkcji logarytmicznych, jeśli mamy zaległości w potęgowaniu – wskazała w rozmowie z PAP twórczyni startupu Elechos Natasza Beck-Kużelewska.

Jej zdaniem lęk przed matematyką wynika najczęściej z braku wiedzy, czego dokładnie się nie wie. A do nauki matematyki trzeba podejść strategicznie. To zaś wymaga celowanej informacji zwrotnej o tym, czego dany uczeń jeszcze nie opanował, gdzie popełnia błędy i z czego one wynikają. Tymczasem, kiedy klasy szkolne liczą po 30 osób, nauczycielowi niezwykle trudno jest dostarczyć pogłębioną analizę każdemu uczniowi z osobna.

– Uczniowie bardzo dobry oraz bardzo słabi często dostaje opiekę. A pomiędzy nimi jest wiele dzieci ze średnimi ocenami, które także bardzo potrzebują szczegółowej informacji zwrotnej. Opracowaliśmy więc system diagnostyczny, który zadanie diagnozy każdego ucznia oddelegowuje algorytmom – poinformowała Beck-Kużelewska.

– Rozwiązanie, które rozwijamy, opiera się na nauce adaptacyjnej (adaptive learning). Skupiamy się na tworzeniu algorytmów podążających za tokiem myślenia ucznia i dopasowujących proces nauki do jego indywidualnych potrzeb – wytłumaczyła autorka projektu.

Diagnoza jest dopasowana do potrzeb szkół i odbywa się na papierze. Do placówek wysyłane są wydrukowane testy sprawdzające zakres materiału wskazany przez nauczyciela. Każde dziecko dostaje inny arkusz z indywidualnym kodem QR ze zmienionymi wersjami pytań, innymi wersjami pytań i różną kolejnością odpowiedzi (dostępne są opcje od A do K). Uczniowie wypełniają na papierze karty odpowiedzi. Nauczyciel odsyła je, odpowiedzi są skanowane, a w ciągu kilku dni szkole oraz uczniom udostępniana jest szczegółowa mapa kompetencji.

Nauczyciel dostaje informacje, którzy uczniowie nie opanowali określonych części materiału, a także wskazówki, na czym skupić się na kolejnych lekcjach, jak podzielić uczniów na grupy wyrównawcze lub dobrać w pary, w których dzieci będą nawzajem tłumaczyć sobie rozwiązania. Poza tym każdy uczeń w ramach diagnozy otrzymuje wydrukowany zestaw zadań, dzięki któremu może podszkolić się w tych obszarach, w których zauważone zostały jego niedociągnięcia.

Zindywidualizowane testy (na razie dla klas 7. i 8., ale trwają prace nad testami dla szkół średnich) układane są tak, by błędne odpowiedzi dawały informację zwrotną o przebiegu procesów myślowych ucznia. Jeśli dziecko nie zna wzoru skróconego mnożenia – poda odpowiedź wyliczoną przez algorytm. Jeśli nie zna wzoru na pole trapezu - inną. Jeszcze co innego wyjdzie, jeśli źle wyciągnie się minus przed nawias. System wychwytuje również błędy wynikające z nieuwagi – np. gdy uczeń rozumie koncepcję, ale gubi minusy lub myli liczby. Algorytm jest też w stanie zauważyć, kiedy uczeń zgaduje. I tak w ramach testu (z 60 pytaniami) diagnozowanych jest u dzieci kończących podstawówkę ok. 300 takich mikroumiejętności.

Proces diagnozy - jak zapewniła rozmówczyni PAP - jest deterministyczny, nie bazuje więc na interpretacji modeli językowych, ale na twardych algorytmach. Zadania są zaś kontrolowane przez twórców. Sztuczna inteligencja angażowana jest tylko wsparciem w przygotowaniu opisów diagnozy i doborze zadań dla konkretnych osób. Nie jest ona jednak silnikiem całego procesu diagnozy.

Na razie koszt testu dla jednego ucznia to ok. 40 zł. W ciągu kilku miesięcy ma ruszyć również platforma internetowa, na której indywidualne osoby również poza szkolną klasą będą mogły sprawdzić swoje kompetencje matematyczne. W tej wersji ma to być test online z natychmiastową diagnozą. Koszt pojedynczego testu również ma wynieść kilkadziesiąt złotych.

– Bardzo mocno wierzę w rolę papieru i ołówka w edukacji. Doświadczenie nauki zdalnej podczas pandemii utwierdziło mnie w przeświadczeniu, że komputer w procesie uczenia matematyki bywa dla dziecka większą przeszkodą niż pomocą. Cyfryzacja procesów wokół edukacji i odciążanie nauczycieli z biurokracji to dobry kierunek, ale cyfryzacja samego procesu uczenia się poprzez sadzanie dzieci przed ekranami przynosi więcej szkody niż pożytku. Powinniśmy w szkołach chronić przestrzeń analogowego, głębokiego myślenia – podkreśliła Beck-Kużelewska.

Innowatorka studiowała filozofię i informatykę, jest nauczycielką matematyki i korepetytorką. Postanowiła przekuć na algorytmy wiedzę zdobytą podczas pracy z dziećmi. Wspomina, że kiedy sama chodziła do szkoły, dostawała z matematyki zwykle oceny 3+. Czuła się niesprawiedliwie oceniana, ponieważ wiedziała, że stać ją na lepsze stopnie. Kiedy w liceum, będąc w klasie humanistycznej, dostała poprawkę z matematyki, musiała spędzić wakacje nad książkami. Samodzielnie zrozumiała wtedy, z czego wynikały jej błędy, a matematyka ułożyła się w spójną, logiczną całość. Po zdaniu poprawki przepisała się do klasy o profilu matematyczno-chemicznym, a przedmiot stał się jej pasją. Teraz chce pomagać uczniom odzyskiwać wiarę we własne możliwości.

– Uważam, że matematyki na poziomie podstawowej matury może nauczyć się praktycznie każdy, poza małymi wyjątkami. A drogą do tego jest jasna, celowana informacja zwrotna – podsumowała Beck-Kużelewska.

Projekt Startupu Elechos współfinansowany był ze środków Unii Europejskiej w ramach programu akceleracyjnego „Startup Booster for Social Impact». Uzyskał też wsparcie Polskiej Agencji Rozwoju Przemysłu.

Ludwika Tomala (PAP)

lt/ agt/