Leerrendement effectief verhogen met AI

Uit onderzoek is gebleken dat één-op-één lesgeven het leerrendement significant verhoogt. Maar in een klas met 30 leerlingen of studenten kun je als docent nooit iedereen evenveel individuele aandacht geven. Met de opkomst van AI lijken er nieuwe mogelijkheden te ontstaan om de voordelen van individuele tutoring betaalbaar en schaalbaar maken voor het bredere onderwijssysteem.

Wat zijn deze mogelijkheden? En: hoe ver kan AI hierin gaan? Kan AI een menselijke tutor vervangen, of is de technologie slechts een hulpmiddel binnen een bredere onderwijsstrategie? Docent en lerarenopleider Jan-Wolter Smit deelt zijn visie: alles begint met eigenaarschap. “Als je weet wat je wilt en scherp hebt wat de leerbehoeften van jouw leerlingen of studenten zijn, dan is de stap naar wat je kúnt met technologie een kleine stap. En dan kan AI jou superkracht geven!”

Betere leerresultaten met één-op-één lesgeven

In 1984 publiceerde onderwijskundige Benjamin Bloom een studie over de effectiviteit van verschillende onderwijsmethodes. Hij onderzocht met zijn team drie verschillende onderwijsmethodes:

Traditioneel klassikaal onderwijs: lesgeven aan een grote groep leerlingen met een vast curriculum

Mastery learning: extra tijd en ondersteuning bieden aan een groep leerlingen om de stof goed te beheersen voordat ze doorgaan naar het volgende onderwerp

Individuele tutoring: elke leerling krijgt één-op-één les en de docent stemt het onderwijs volledig af op zijn of haar tempo en behoeften

Het onderzoeksresultaat was dat leerlingen die één-op-één les kregen, gemiddeld twee standaarddeviaties (2 sigma) beter presteerden dan leerlingen die les kregen in een traditionele brede klassikale setting. Anders gezegd: een gemiddelde leerling die één-op-één les krijgt, zou beter presteren dan 98% van de leerlingen in een conventionele klas.

Dit resultaat staat ook bekend als Bloom’s 2 sigma-probleem: hoe kunnen we de bovengemiddelde leerresultaten van één-op-één begeleiding realiseren in een onderwijsomgeving waarin docenten tientallen leerlingen of studenten tegelijk onderwijzen?

AI als persoonlijke tutor?

Met de opkomst van AI lijken er nieuwe mogelijkheden te ontstaan om tot een oplossing voor dit probleem te komen. AI heeft de potentie om enkele aspecten van individuele tutoring te benaderen.

Volgens Jan-Wolter Smit kunnen AI-systemen al heel goed:

• Personaliseren: adaptieve leertechnologieën kunnen zich aanpassen aan het tempo, de voorkennis en de leerstijl van een leerling of student

• Direct feedback geven: AI kan realtime feedback geven op opdrachten, waardoor leerlingen sneller en effectiever leren van fouten

• Oefenmateriaal genereren: AI kan volledig automatisch gepersonaliseerde oefenvragen en (extra) uitleg aanbieden

Data analyseren: AI kan patronen herkennen in fouten en zwakke plekken; met deze informatie kun je als docent beter inspelen op de behoeften van individuele leerlingen of studenten

Voorbeelden van AI-ondersteunde leersystemen zijn intelligente tutoringsystemen zoals Khanmigo, Squirrel AI en Sabrewing. Smit: “Deze systemen passen zich aan de behoeften van leerlingen of studenten en bieden een niveau van personalisatie dat traditioneel moeilijk te realiseren is in een klassikale setting. Je kunt dus in behoorlijke mate toewerken naar één-op-één lesgeven in een volle klas.”

Menselijk inzicht en begeleiding blijven onmisbaar

Je kunt technologie dan misschien wel inzetten om je onderwijs meer toe te spitsen op de individuele leerling of student, je kunt technologie voorlopig nog niet individueel zijn gang laten gaan. “Je start altijd vanuit de leerbehoeften van jouw leerlingen of studenten. Die moet je als docent scherp hebben vóórdat je met AI gaat werken aan het verder personaliseren van je onderwijs. Jij bent en blijft te allen tijde eigenaar van het onderwijsleerproces”, geeft Jan-Wolter Smit aan.

“Daarbij: AI kan al zeer krachtige ondersteuning bieden, maar het is op dit moment zeker nog geen volwaardige vervanger van menselijke tutors. De kern van één-op-één lesgeven is niet enkel inhoudelijke begeleiding; het gaat vooral om de menselijke interactie tussen leerling en tutor.”

AI heeft volgens Smit drie belangrijke tekortkomingen als tutor:

• Motivatie en emotionele ondersteuning Een menselijke docent motiveert, bemoedigt en helpt om faalangst en frustratie te overwinnen. Een AI kan tips geven en uitleg herhalen, maar mist het empathische vermogen om te begrijpen waarom een leerling of student vastloopt en hoe deze zich voelt.

• Kritisch en creatief denken AI kan goed helpen bij gestructureerde taken zoals wiskunde en taalgrammatica, maar heeft moeite met open vragen, zoals het stimuleren van kritisch denken en creativiteit. Een docent kan doorvragen, verschillende perspectieven aanreiken en complexe discussies voeren.

• Sociale en communicatieve vaardigheden Een belangrijk aspect van onderwijs is leren samenwerken, discussiëren en communiceren. Een AI kan interactie simuleren, maar kan niet de sociale dynamiek van echte menselijke gesprekken vervangen.

Leerrendement verbeteren met AI als onderwijsassistent

In plaats van AI te zien als een vervanger van menselijke tutors, moeten we het dus zien als een bijzonder krachtige assistent die docenten, leerlingen en studenten ondersteunt. De toekomst ligt volgens Jan-Wolter Smit in hybride modellen, waarbij AI de docent ontlast door:

• Automatische formatieve toetsing: AI kan continu de voortgang van leerlingen monitoren en rapporteren

• Differentiatie: AI kan materiaal en instructies aanpassen aan verschillende niveaus binnen de klas

• Efficiency en tijdsbesparing: AI kan lesplannen, quizzen en feedback automatiseren, zodat docenten meer tijd hebben voor persoonlijke begeleiding

“Wanneer je AI slim inzet, kan het absoluut helpen om de kloof tussen klassikaal onderwijs en één-op-één lesgeven te verkleinen. Maar leren is méér dan alleen kennisoverdracht; het gaat ook om motivatie, sociale interactie en kritisch denken. Het échte effectief leren zit in menselijke interactie, nieuwsgierigheid en begeleiding. Waarbij AI de ideale assistent kan zijn om onderwijs persoonlijker en effectiever te maken.”

_______________________

Jan-Wolter Smit is Head of Education bij LessonUp en hogeschooldocent Popgeschiedenis en lerarenopleider bij ArtEZ, University of the Arts. Hij is een veelgevraagd spreker en gesprekspartner als het gaat om begrijpen wat het onderwijs nu écht is. Zijn kleurrijke ervaringen als leraar, educatief auteur, projectleider en curriculumontwikkelaar komen samen in dat ene doel: het streven naar de ideale onderwijsbeleving van leerlingen en leraren.

Jan-Wolter Smit geeft een lezing en neemt deel aan de paneldiscussie tijdens het Nationaal Leermiddelencongres.

Verder verdiepen op dit onderwerp? Kom naar het Nationaal Leermiddelencongres!

De mensen van ThiemeMeulenhoff zijn er voor de mensen in het onderwijs. Samen denken we na over onderwijsontwikkelingen en werken we aan het onderwijs voor toekomstige generaties. Met ervaring, expertise én doeltreffende leermiddelen voor het versterken van onderwijsprofessionals. Samen leren vernieuwen.