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包容性教学法的计算模型:从理解到应用

计算机与社会 2025-05-07 v1 人工智能

摘要

人类教育超越了单纯的知识传递,它依赖于协同适应动力学——即智能体之间教学与学习策略的相互调整。尽管其核心地位,协同适应的师生交互(T-SI)的计算模型仍未得到充分发展。我们认为,这一差距阻碍了教育科学在不同环境中测试和推广情境洞察,并限制了机器学习系统的潜力,使其难以模拟和自适应地支持人类学习过程。为了解决这个问题,我们提出了一个计算性的T-SI模型,该模型将关于人类教育的情境洞察整合到一个可测试的框架中。我们使用该模型在一个现实的合成课堂环境中评估了多种T-SI策略,模拟了获取感官信息机会不均等的学生群体。结果表明,包含协同适应原则(例如,双向能动性)的策略优于单向方法(即只有教师或学生是主动的),改善了所有学习类型的学习成果。除了测试和推广情境依赖的教育洞察之外,我们的模型还能在受控但可适应的环境中生成假设。这项工作将人类教育的非计算理论与可扩展的、包容性的AI教育系统连接起来,为能够动态适应学习者需求的公平技术奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.02853,
  title  = {A Computational Model of Inclusive Pedagogy: From Understanding to Application},
  author = {Francesco Balzan and Pedro P. Santos and Maurizio Gabbrielli and Mahault Albarracin and Manuel Lopes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02853},
  year   = {2025}
}

备注

This is a preprint version of a manuscript intended for submission to the International Journal of Artificial Intelligence in Education (IJAIED)