Tekoäly näkee opiskelijat lumihiutaleina

Ajasta ja paikasta riippumattoman verkko-opetuksen suosio kasvaa jatkuvasti. Oppimistilanteiden ja -ympäristöjen digitalisaatio luo uudenlaisia pedagogisia haasteita, sillä luokkahuoneesta tuttu vuorovaikutus ei siirry digitaalisiin viestintäkanaviin perinteisin menetelmin. Uudenlaisissa oppimisympäristöissä ja -tilanteissa tarvitaankin uusia tapoja aktivoida opiskelijoita, esimerkiksi uusien teknologioiden avulla.

Pelillistämisen keinot ovat yksi ratkaisu osallistaa ja motivoida opiskelijaa verkkoympäristössä opiskeluun. Pelillistäminen tarkoittaa peleistä tuttujen elementtien, esimerkiksi kilpailujen, haasteiden ja pisteiden käyttämistä ympäristöissä, joissa pelaaminen ei ole itsetarkoitus.

Pelillistämisen on havaittu vaikuttavan positiivisesti motivaatioon, mutta pelillisten elementtien suunnittelu voi olla haastavaa, koska jokaisella opiskelijalla on omat, yksilölliset mieltymyksensä.

Pelillistettyjen oppimishaasteiden tarjoaminen verkko-oppimisalustalla voi siis parantaa opiskelijan motivaatiota ja näin myös oppimiskokemusta. Kuitenkin haasteiden tulisi olla jokaiselle opiskelijalle yksilöllisiä: Kuten lumihiutaleet, myös jokainen opiskelija on ainutlaatuinen.

Mieltymyksistä yksilöllisiin haasteisiin

Käyttämällä koneoppimisen menetelmiä kuten klusterointia tai neuroverkkoja opiskelijoiden mieltymyksiä voidaan luokitella ja analysoida [1]. Näillä menetelmillä tekoäly osaa seurata opiskelijoiden edistymistä verkkoympäristössä, ja toiminnan perusteella analysoida heidän mieltymyksiään.

Hetken sivusta seurattuaan tekoäly alkaa luoda valmiiden suunnittelumallien pohjalta jokaiselle yksilöllisiä haasteita. Nämä yksilöidyt haasteet hyödyntävät pelillistämisen keinoja ja pyrkivät siten aktivoimaan opiskelijaa verkko-oppimisympäristössä.

Tätä lähestymistapaa käyttäen opetimme tekoälyn, tarkemmin koneoppimisalgoritmin, tunnistamaan opiskelijoiden mieltymyksiä verkko-oppimisalustalla [2,3]. Opetusdatan perusteella oppimisalustaan liitetty pelillistämisalgoritmi alkoi ottaa huomioon, kuinka opiskelijoita voi motivoida erilaisten haasteiden avulla yksilöllisesti. Esimerkiksi sosiaalinen henkilö voi saada vuorovaikutukseen liittyviä tehtäviä, kun taas suorituskeskeinen henkilö pistepotin kartuttamiseen liittyvää tekemistä.

Tulevaisuuden virtuaalisessa luokkahuoneessa siis tekoäly sovittaa oppimateriaalia ja tehtäviä jokaiselle henkilölle sopivaksi.

Pelillistämisen keinot ovat käytössä, jotta opiskelijalle tuotetaan juuri sopivia haasteita oppimisen ohella. Näin parannetaan opiskelumotivaatiota, kannustetaan ryhmätyöhön verkossa, sekä luodaan jokaisesta oppimistilanteesta räätälöity.

Kirjoitus perustuu Kyberturvallisuuden ja liiketoiminnan kehittäminen -hankkeessa tehtyyn tutkimukseen. Hanketta rahoitti Euroopan aluekehitysrahasto.

Lähteet

[1] Hynninen, T., Knutas, A., Hajikhani, A., & Kasurinen, J. (2017). Learning System User Interface Preferences: An Exploratory Survey. In Proceedings of the Doctoral Consortium, Posters and Demos at CHItaly 2017 (pp. 124-128).

[2] Knutas, A., van Roy, R., Hynninen, T., Granato, M., Kasurinen, J., & Ikonen, J. (2017). Profile-Based Algorithm for Personalized Gamification in Computer-Supported Collaborative Learning Environments. In roceedings of the 1st Workshop on Games-Human Interaction (GHITALY 2017).

[3] Knutas, A., van Roy, R., Hynninen, T., Granato, M., Kasurinen, J., & Ikonen, J. (2018). A process for designing algorithm-based personalized gamification. Multimedia Tools and Applications, 1-20.