Бихевиоризм

Автоматический перевод данной английской страницы, не проверенный носителем языка.

Бихевиоризм — теория обучения, рассматривающая обучение как изменение наблюдаемого поведения, возникающее вследствие связей «стимул — реакция» и подкрепления, а не вследствие изменений во внутренних психических состояниях. В ИИ в образовании бихевиористские принципы лежат в основе проектных решений, построенных на тренировке с повторением, немедленной обратной связи и адаптивном темпе, которые доминируют во многих системах Интеллектуальное тьюторство и Адаптивное обучение.(Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness)

Вопросы для размышления

• Бихевиоризм рассматривает обучение как изменение наблюдаемого поведения, обусловленное связями «стимул — реакция» и подкреплением, — а не изменениями во внутренних психических состояниях. Прежде чем читать дальше, вспомните: какой учебный опыт из вашего прошлого строился на поощрении, повторении и немедленной обратной связи? В чём он преуспел и чего мог упустить?
• Удивительный вывод этой страницы состоит в том, что даже там, где педагогический дискурс исповедует богатые конструктивистские теории, реальные реализации ИИ преимущественно бихевиористски ориентированы — тренировка с повторением, немедленная обратная связь, адаптивный темп. Как вы думаете, почему на практике доминируют бихевиористские механики, несмотря на то что в теории они вышли из моды?
• Страница предупреждает об образовательной «ловушке Тьюринга» — использовании ИИ для воспроизведения, а не для усиления человеческого преподавания. Если система ИИ оптимизируется под правильные ответы и эффективность, что она может незаметно «оптимизировать прочь» в активном конструировании знаний учащимся?
• Бихевиористские проектные решения описываются как действенные для формирования базовой беглости — словарного запаса, арифметики, синтаксиса языков программирования, — но сами по себе недостаточные для обучения высшего порядка, концептуального или деятельностного (агентного) обучения. Где в вашем собственном обучении ИИ с тренировкой и повторением помог бы, а где явно навредил бы?
• Сформулированный проектный вопрос состоит не в том, «права» ли бихевиористская теория, а в том, служат ли механики данной системы цели обучения. Как определить, строит ли конструкция репетитора ИИ с немедленной обратной связью и адаптивным темпом подлинное переносимое понимание или просто делает наблюдаемую успешность внешне хорошей?

Введение

Бихевиоризм утверждает, что обучение представляет собой усиление или ослабление связей «стимул — реакция» посредством подкрепления и что ненаблюдаемые психические конструкции — плохое объяснение обучения. Его прикладное наследие в образовании — программированное обучение и тренировка с повторением: подача материала малыми шагами, вызов реакции и немедленное подкрепление правильных ответов. Эти принципы точно ложатся на механики систем Адаптивное обучение и Интеллектуальное тьюторство, которые адаптируют темп и сложность под ответы студента и дают немедленную обратную связь.

Основные идеи

• Обучение — это изменение поведения. Целью является измеримое изменение в выполнении, а не усвоенное понимание. Это делает бихевиористские проектные решения естественными для наблюдаемых результатов, таких как беглость, скорость и точность.
• Обучению движет подкрепление. Правильные ответы подкрепляются, а ошибки исправляются, как правило, с немедленной обратной связью — шаблон проектирования, повсеместно распространённый в репетиторстве и тренажёрных системах на базе ИИ.(Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness)
• Малые шаги и опора посредством темпа. Обучение разбивается на прирастающие единицы с обратной связью на каждом шаге, аналогично тому, как адаптивные системы выстраивают последовательность упражнений.
• Учащийся в конструировании знаний в значительной мере пассивен. Среда (или система) структурирует реакции и поощряет их; учащийся отвечает, а не конструирует смысл — прямая противоположность допущений теории Конструктивизм.

Бихевиоризм и ИИ в образовании

Бихевиористские проектные решения доминируют на практике

Эмпирические работы неоднократно обнаруживают, что реальные реализации ИИ преимущественно бихевиористски или когнитивно ориентированы — с акцентом на тренировке с повторением, немедленной Обратная связь и адаптивном темпе, — даже там, где дискурс исповедует более богатые теории. Систематический обзор ИИ в профессиональном образовании и обучении (VET) пришёл к выводу, что конструктивистские теории исповедуются в дискурсе VET, тогда как бихевиористские реализации ИИ доминируют на практике, и предупредил об образовательной «ловушке Тьюринга» — использовании ИИ для воспроизведения, а не для усиления человеческого преподавания.(Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness)

Эквивалентность результата: когда поведение больше не удостоверяет обучение

Бихевиоризм определяет обучение как изменение наблюдаемого поведения, что делает его теорией, наиболее прямо поставленной в тупик генеративным ИИ: учащийся теперь может произвести эссе, анализ или работающий код, неотличимые от работы того, кто обладает компетенцией, которую этот продукт призван удостоверить. Наблюдаемое поведение идентично, тогда как обучение могло и не произойти, — режим отказа, который генеративизм называет проблемой поведенческой эквивалентности.

Разрыв между исполнением и обучением не нов, но ИИ его расширяет. В полевом эксперименте почти с тысячей старшеклассников-математиков неограниченный доступ к стандартному ассистенту повысил успешность на упражнениях на 48 процентов, тогда как те же студенты впоследствии набрали на 17 процентов ниже сверстников, практиковавшихся без ИИ, на экзамене без ассистента; версия репетитора с ограничителями (guardrails) в значительной мере устранила этот дефицит (Distinguishing performance gains from learning when using generative AI). Прочитанное бихевиористски, урок здесь скорее об измерении, чем о педагогике: система, оптимизирующая результат, может удовлетворить собственный критерий обучения теории, оставаясь при этом неспособной выполнить её предназначение.

Напряжение с конструктивизмом и деятельностью (агентностью)

Акцент бихевиоризма на связи «реакция — подкрепление» прямо противоречит целям Конструктивизм, Саморегулируемое обучение и Автономность учащегося. Когда системы ИИ оптимизируются под правильные ответы и эффективность, они могут недослуживать активному конструированию знаний учащимся, критической рефлексии и автономному принятию решений. Это тот же разрыв, что отмечен в характерном для Конструктивизм паттерне «конструктивизм по названию, бихевиоризм на практике», — и он связывает бихевиоризм с дискуссиями о Когнитивный оффлоадинг и чрезмерной опоре на ИИ, когда когнитивную работу за студентов выполняет ИИ.

Где бихевиористские проектные решения всё ещё уместны

Принципы бихевиоризма хорошо подходят для:

• Формирования базовых навыков и беглости — там, где повторение и немедленная обратная связь измеримо улучшают автоматизм (например, словарный запас, арифметика, синтаксис языков программирования).
• Адаптивное обучение и Интеллектуальное тьюторство — которые опираются на пошаговую практику, определяемый ответами темп и немедленную обратную связь.(Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness)
• Формирующего Формативное оценивание с низкими ставками и тренировки в чётко определённых областях, где целевой результат наблюдаем, а путь к нему в значительной мере процедурный.

Проектный вопрос состоит не в том, «права» ли бихевиористская теория, а в том, служат ли бихевиористские механики данной системы ИИ цели обучения — для процедурной беглости они могут быть действенными; для обучения высшего порядка, концептуального или деятельностного они сами по себе недостаточны.

Бихевиоризм и «образование об ИИ»

Бихевиоризм проявляется и в том, как учащиеся встречаются с ИИ как с темой. Эта теория — одна из четырёх доминирующих теорий обучения — бихевиоризм, когнитивизм, конструктивизм и коннективизм, — к пересмотру которых генеративный ИИ побуждает преподавателей.(Generativism: Toward a Learning Theory for the Age of Generative Artificial Intelligence) Она также упоминается в контекстах кооперативного обучения и проектирования как часть теоретического фона, которому обучают учащихся.(Artificial intelligence assisted design of a novel cooperative learning technique for higher education) Понимание бихевиоризма помогает учащимся увидеть, почему многие инструменты ИИ (и продукты, построенные на них) спроектированы под связь «реакция — подкрепление», а не под более глубокое конструирование.

Следствия для проектирования и исследований

1. Соответствие механик целям. Конструкции на тренировке и обратной связи подходят для процедурной беглости и наблюдаемых результатов; сами по себе они плохо соответствуют целям концептуального, переносимого или деятельностного обучения.
2. Следите за разрывом между теорией и практикой. Исследователям следует проверять, служат ли бихевиористские механики реализации ИИ заявленной цели обучения или же незаметно воспроизводят «ловушку Тьюринга» ИИ как машины для ответов.(Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness)
3. Сочетайте бихевиоризм с более богатыми опорами. Конструкции с немедленной обратной связью наиболее эффективны, когда встроены в более широкий контекст Скаффолдинг и Саморегулируемое обучение, а не существуют сами по себе как чистая тренировка.
4. Оценивайте наблюдаемые и переносимые результаты. Критерии успеха бихевиоризма (скорость, точность) следует дополнять мерами того, переносится ли обучение и обобщается ли оно, согласно Перенос обучения и Методы исследования в AIED.

Связанные концепции

• Конструктивизм
• Когнитивная психология — Когнитивизм, третий классический полюс теории обучения
• Дизайн обучения
• Адаптивное обучение
• Интеллектуальное тьюторство
• Обратная связь
• Формативное оценивание
• Саморегулируемое обучение
• Автономность учащегося
• Когнитивный оффлоадинг
• Теории обучения

Связанные статьи

• Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness — Бихевиористские проектные решения ИИ доминируют в практике VET, несмотря на исповедуемый конструктивизм; «ловушка Тьюринга»
• Generativism: Toward a Learning Theory for the Age of Generative Artificial Intelligence — Бихевиоризм среди четырёх доминирующих теорий, к пересмотру которых побуждает генеративный ИИ
• Artificial intelligence assisted design of a novel cooperative learning technique for higher education — Бихевиоризм, цитируемый в проектировании кооперативного обучения для высшего образования
• Enabling Multi-Agent Systems as Learning Designers: Applying Learning Sciences to AI Instructional Design — Бихевиористская персона среди подходов к совместному проектированию мультиагентными системами