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支持个性化定制数学学习的AI平台分析

期刊:韓國數學敎育學會誌 시리즈 e <數學敎育 論文集>DOI:10.7468/jksmee.2022.36.3.417

该文档属于类型a,是一篇关于AI支持个性化数学学习平台的原创研究论文。以下是针对该研究的学术报告:

作者及研究机构
本研究由Kim Se Young(西江大学研究教授)和Cho Mi Kyung(梨花女子大学讲师)共同完成,发表在《韓國數學敎育學會誌 시리즈 e <數學敎育 論文集>》(Journal of Korea Society of Mathematical Education Series E: Communications of Mathematical Education)2022年9月第36卷第3期上。

学术背景
本研究的主要科学领域是数学教育,特别是AI技术在个性化学习中的应用。研究背景源于韩国教育部2020年发布的AI教育政策,强调从传统以教师为中心的学校教育转向以学习者为中心的个性化教育模式。个性化学习(Personalized Learning)是指根据学习者的需求和兴趣优化学习速度和教学方式,强调学习者的自主性和学习目标的多样化。随着技术的发展,AI在教育中的应用加速了个性化学习的实现,尤其是在数学教育中,AI能够通过实时数据收集和分析,为学习者提供个性化的学习路径和反馈。本研究的目的是分析AI支持的数学教育平台在个性化学习中的实际应用,并提出教学实践中的启示。

研究流程
研究流程包括以下几个步骤:
1. 平台选择:研究选取了国内外公教育中广泛使用的五个AI数学教育平台作为分析对象,包括韩国的“똑똑!수학탐험대”和“노리AI스쿨수학”,以及国际知名的“Khan Academy”、“Mathia”和“Century”。
2. 分析框架:研究基于Montebello(2021)提出的个性化学习模型,将平台特征分为三个核心要素进行分析:个人学习档案(Personal Learning Portfolio, PLP)、个人学习网络(Personal Learning Network, PLN)和个人学习环境(Personal Learning Environment, PLE)。
3. 数据收集:对于韩国国内的三个平台,研究者通过教师和学生账号直接登录并探索平台功能;对于国际平台,研究者通过用户手册、相关研究和新闻报道进行间接分析。
4. 数据分析:研究详细分析了每个平台在PLP、PLN和PLE三个要素上的具体表现,包括平台如何通过数据可视化、个性化推荐、互动功能等支持个性化学习。
5. 结果总结:研究总结了各平台在支持个性化学习方面的优势和不足,并提出了AI平台在数学教育中应用的实践建议。

主要结果
1. PLP分析:所有平台都通过数据可视化和学习档案功能帮助学习者跟踪学习进度和成果。例如,“똑똑!수학탐험대”通过大仪表盘展示学习者的学习时间、成绩和奖励;“Khan Academy”通过知识地图(Knowledge Map)帮助学习者理解学习内容的关联性。
2. PLN分析:部分平台提供了学习者之间的互动和知识共享功能。例如,“Khan Academy”允许学习者提问并由其他学习者回答;“Mathia”则通过AI导师提供个性化的学习建议,但缺乏学习者之间的直接互动。
3. PLE分析:所有平台都提供了个性化的学习界面和适应性课程。例如,“Century”通过诊断测试为学习者推荐个性化的学习路径;“Mathia”允许学习者自定义学习界面和内容呈现方式。

结论
本研究通过分析五个AI数学教育平台,揭示了它们在支持个性化学习方面的潜力。研究发现,AI平台能够通过数据驱动的方式为学习者提供个性化的学习体验,但也存在一些局限性,例如学习者之间的互动功能不足。研究的意义在于为教育工作者提供了AI平台在数学教育中应用的实践指导,并强调了PLP、PLN和PLE三个要素在个性化学习中的重要性。

研究亮点
1. 创新性分析框架:研究首次将Montebello(2021)的个性化学习模型应用于AI数学教育平台的分析,为相关研究提供了新的理论视角。
2. 实践价值:研究结果对教育工作者在实际教学中如何选择和利用AI平台具有重要的指导意义。
3. 跨平台比较:研究涵盖了国内外多个知名平台,提供了全面的比较分析,为未来平台设计和优化提供了参考。

其他有价值的内容
研究还讨论了AI平台在解决传统教育中存在的学习效率低下、学习动机不足等问题中的潜力,并提出了未来研究的方向,例如如何进一步提升学习者之间的互动和协作功能。

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