Miten tekoäly parantaisi kouluopetusta?

Joulukuussa 2022 keskustelu tekoälystä röyhähti vauhtiin, kun OpenAi-yhtiön kehittämä ChatGPT avattiin testikäyttöön: https://openai.com/blog/chatgpt/. Milloin testikäyttö tai ilmainen kokeilu loppuu, siitä ei ole tietoa. Tämä on kuitenkin vasta alkua, vastaavia on jo tulossa mm. Microsoftilta ja Googlelta.

Viikossa sen käyttäjämäärä ylitti jo miljoonan.  Tämänhetkinen käyttäjämäärää lienee moninkertainen ja käyttö onkin erittäin usein pahasti ruuhkautunut.

Suomessakin lähes jokainen itseään kunnioittava media on jo tehnyt juttuja ChatGPT:stä. Jyväskylän ylipiston kauppakorkeakoulu teki ripeästi päätöksen, jonka mukaan oppilaitos suhtautuu tekoälyn käyttöön opinnoissa sallivasti. 

Mikä ChatGPT oikeastaan on?

ChatGPT on niin kutsuttu chatbot eli tietokoneohjelma, joka on suunniteltu käymään keskustelua ihmisen kanssa. Ihminen kirjoittaa tekstiä, ja chatbot vastaa tai esittää vastakysymyksiä (Wikipedia). ChatGPT vastailee hämmästyttävän järkevän tuntuisesti, niinpä päädyin kyselemään sen kantoja opetukseen ja koulutukseen yleisemmin. Ja testailin varovasti sen matematiikan taitoja.

Kenellä tahansa on mahdollisuus kysellä neuvoja ja apua ChatGPT:ltä kotitehtäviinsä ja vieläpä saada tolkullisia vastauksia. Pelottavaa tai innostavaa, miten asian haluaa nähdä. Matematiikkaa se tuntuu osaavan jokin verran. Huolestuttavaa onkin, jos oppilaat uskovat sokeasti sen kertomiin näennäisen järkeviin vastauksiin. Tosin sen oppimiskyky on nopea. Ratkaistessaan ensimmäistä kertaa peruskoulun tehtävää, vastaus meni pieleen. Palautteen jälkeen se osasi ratkaista tehtävän.

Kyselin ChatGPT:ltä monia asioita. Joistakin sillä ei ole kantaa (seuraava Nobel-palkinto) ja joistakin se ei tiedä ilmeisesti mitään (Ukrainan sota). Poliitikon tapaan se kyllä tuotti tekstiä näistäkin, mutta asian vierestä. Suorasanaista tekstiä se kirjoittaa melkoisen sujuvasti. Pari taivutusmuotoa korjasin vastauksissa (merkitty tekstiin), muutoin vastaustekstit ovat suoraan ChatGPT:n tuottamia sellaisenaan. Kysymykset oli mahdollista esittää suomeksi, koska ChatGPT ilmoitti osaavansa suomea kysyessäni sitä.

ChatGPT teki pyynnöstä esipuheen tätä haastattelua varten. 

Esipuhe

Oppiminen on tärkeä osa ihmisen kehitystä ja elämää. Se mahdollistaa meille uuden tiedon ja taitojen hankkimisen ja tarjoaa mahdollisuuksia kehittyä ja kasvaa henkilökohtaisesti ja yhteiskunnallisesti. Erityisesti matematiikka on tärkeä oppiaine, joka tarjoaa perustan laskennalliselle ajattelulle ja tarvittaville taidoille monilla elämän aloilla.

Tämä teksti tarkastelee oppimista yleisesti ja erityisesti matematiikan näkökulmasta. Se tarjoaa näkemyksiä siitä, miten oppimista voidaan parantaa ja tukea, sekä käsittelee matematiikan opetuksen haasteita ja mahdollisuuksia. Tavoitteena on tarjota lukijoille uutta tietoa ja inspiraatiota oppimisen edistämiseen ja kehittämiseen.

Aloitetaan sitten kyselemään ajankohtaisia kysymyksiä koulutuksesta.

Kysymys: Miten parantaisin Suomen koulujen oppimistuloksia?

ChatGPT: 

Suomen koulujen oppimistulosten parantamiseksi voidaan harkita seuraavia asioita:

1. Varmistaa, että opettajilla on tarvittava koulutus ja tuki tehtävässään.
2. Kannustaa innostavaa ja haastavaa oppimista.
3. Huolehtia riittävistä ja laadukkaista opetusresursseista.
4. Kehittää yhteistyötä perheiden ja yhteisön kanssa.
5. Tarjota tasa-arvoisia mahdollisuuksia ja tukea kaikille oppilaille.
6. Huolehtia riittävästä ja tasapainoisesta opetusajasta eri oppiaineiden välillä.
7. Kehittää mittausta ja arviointia, jotta voidaan seurata oppimistuloksia ja tehdä tarvittavia muutoksia.

Kysymys: Miten toteuttaisit inkluusion kouluissa?

ChatGPT:

Inkluusion toteuttaminen on monimutkainen ja usein monia tekijöitä vaativa haaste. Seuraavia vaiheita voitaisiin harkita inkluusion parantamiseksi kouluissa:

1. Resurssien lisääminen: inkluusiossa tarvitaan riittävästi henkilöstöä, opetustilaa ja apuvälineitä.

2. Koulutuksen antaminen: opettajat ja henkilöstö tarvitsevat koulutusta inkluusion periaatteista ja taidoista, jotta he voivat tukea oppilaita tehokkaasti.

3. Yhteistyön lisääminen: koulu, perhe ja muut tahot, kuten erityisopettajat, tarvitsevat yhteistyötä ja vuorovaikutusta tukeakseen oppilaita parhaiten.

4. Oppilaiden tarpeiden huomioiminen: jokainen oppilas on yksilö ja tarvitsee henkilökohtaista tukea. Oppilaiden tarpeiden tunnistaminen ja huomioiminen on avain inkluusion onnistumiseen.

5. Kulttuurin ja asenteiden muutos: koulukulttuurin ja yhteiskunnan asenteiden muutos on välttämätöntä inkluusion onnistumiseksi. On tärkeää luoda ympäristö, jossa kaikki oppilaat tuntevat olonsa tervetulleiksi ja arvostetuiksi.

Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä vaiheista, joita voidaan harkita inkluusion parantamiseksi kouluissa. Kunkin koulun ja yhteisön tarpeet ovat ainutlaatuiset, joten ratkaisut voivat vaihdella.

Kysymys: Sopiiko itseohjautuvuus peruskouluun?

ChatGPT: 

Itseohjautuvuus voi sopia peruskouluun. Itseohjautuvuuden tavoitteena on edistää oppilaiden motivaatiota ja oppimista sekä kehittää heidän itsenäistä ajatteluaan ja tekemisen taitoaan. Kun oppilaat ovat mukana päätöksentekoprosessissa ja vastuussa omasta oppimisestaan, he ovat todennäköisemmin motivoituneita ja saavat parempia oppimistuloksia. Koulun tehtävä on kuitenkin ohjata ja tukea oppilaita, joten täydellinen itseohjautuvuus ei ole mahdollista tai järkevää peruskoulussa.

Kysymys: Onko peruskoulussa järkevää opettaa ohjelmointia tai ylipäätään käyttää tietotekniikkaa oppitunneilla?

ChatGPT:

Peruskoulussa on järkevää opettaa ohjelmointia ja käyttää tietotekniikkaa oppitunneilla. Tietotekniikan ja ohjelmoinnin taitojen opettaminen auttaa oppilaita valmistumaan tulevaisuuden tarpeisiin ja mahdollistaa heille uusien taitojen ja tietojen hankkimisen. Ohjelmoinnin opettaminen myös kehittää laskennallista ajattelua ja ongelmanratkaisukykyä.

Lisäksi tietotekniikka ja sen sovellukset ovat läsnä lähes kaikilla elämän aloilla, ja niiden tuntemus on tärkeää niin työelämässä kuin yksityiselämässäkin.

Kuitenkin on tärkeää, että tietotekniikan ja ohjelmoinnin opetuksessa huolehditaan siitä, että oppilaiden turvallisuus ja tietosuoja ovat tärkeitä, ja että opetuksessa käytettävät teknologiat ja sovellukset ovat sopivia ja soveltuvia ikäryhmälle.

Kysymys: Voiko tekoäly korvata opettajan?

ChatGPT:

Ei, tekoäly ei voi korvata opettajaa. (tässä kohdassa ChatGPT taivutti ..ei voi korvata opettajan) Opettaja tarjoaa henkilökohtaista ohjausta, tukea ja rohkaisua, joita tekoäly ei pysty tarjoamaan. Tekoäly voi tukea opetusta ja tehdä tietyt tehtävät nopeammin ja tarkasti, mutta se ei pysty tarjoamaan henkilökohtaista vuorovaikutusta ja tukea oppilaille. Opettaja on tärkeä osa oppimisprosessia ja tarjoaa oppilaille tarvittavan tietämyksen ja taitojen kehittämisen

Kysymys: Miten saada poliittiset päättäjät ymmärtämään matemaattisten aineiden merkitys, vaikka ne eivät kaikkien mielestä ole hauskoja.

ChatGPT

Tämän ongelman ratkaisemiseksi voisi toteuttaa seuraavat vaiheet:

1. Esittää selkeästi matemaattisten aineiden tärkeys yhteiskunnan ja yksilöiden kehitykselle.
2. Näyttää esimerkkejä matemaattisten taitojen hyödyntämisestä eri aloilla, kuten teknologiassa, liiketoiminnassa ja tieteessä. (ChatGPT taivutti tiedeessä)
3. Tarjota poliittisille päättäjille mahdollisuus osallistua matemaattisiin aiheisiin liittyviin tapahtumiin tai seminaareihin.
4. Esittää argumentteja siitä, miten matemaattiset taidot parantavat yksilöiden kilpailukykyä työmarkkinoilla ja vahvistavat yhteiskunnan taloutta.
5. Löytää uusia ja mielenkiintoisia tapoja opettaa matematiikkaa, jotta se olisi hauskempaa ja helpommin ymmärrettävää.
6. Kokoa ryhmä asiantuntijoita ja poliittisia päättäjiä yhteistyöhön matemaattisten aineiden tärkeyden ja arvon vahvistamiseksi.

Kysymys: Miten uudistaisit lukion matematiikan sisältöjä?

ChatGPT: 

Lukion matematiikan sisältöjä voisi uudistaa seuraavilla tavoilla:

1. Sisällön relevanssin ja ajankohtaisuuden parantaminen: Matematiikan sisältöjä tulisi päivittää ja tarjota niiden yhteys nykypäivän elämään ja teknologian kehitykseen.

2. Käytännön sovellusten lisääminen: Matematiikan teorioiden ja käsitteiden selkeyttämiseen ja ymmärtämiseen voisi lisätä käytännön sovelluksia ja esimerkkejä.

3. Oppimateriaalien ja opetusmetodien monipuolistaminen: Matematiikan opetuksessa voisi käyttää erilaisia oppimateriaaleja ja opetusmetodeja, kuten verkko-opetusta, simulaatioita ja projekteja.

4. Oppilaiden tarpeiden ja tavoitteiden huomioiminen: Matematiikan opetuksen tulisi olla suunniteltua ja toteutettua oppilaiden tarpeiden ja tavoitteiden mukaisesti.

5. Opettajien koulutuksen parantaminen: Opettajien koulutusta tulisi parantaa ja tarjota tukea ja resurssia uusien opetusmetodien ja oppimateriaalien käyttöön.

Nämä uudistukset voivat parantaa oppilaiden oppimista ja motivaatiota matematiikassa ja tarjota heille tarvittavia taitoja ja valmiuksia tulevaisuuden haasteisiin.

Kysymys/tehtävä: Kirjoita nykyistä paremmat opetussuunnitelman perusteet lukion lyhyen matematiikan ensimmäiselle kurssille

ChatGPT: 

1. Perustiedot: Varmista, että oppilaat hallitsevat matematiikan perusteet, kuten laskutoimitukset, yhtälöt, geometria ja tilastotiede.
2. Käytännön sovelluksia: Tuo esille, kuinka matematiikkaa voidaan soveltaa arkielämässä ja ammateissa.  (taivutusvirhe ChatGPT taivutti ammatteissa)
3. Vahvistetaan ymmärrystä: Painota oppitunneilla ymmärryksen vahvistamista ja ongelmanratkaisutaitojen kehittämistä.
4. Henkilökohtaistaminen: Mahdollista oppilaalle henkilökohtaista lähestymistapaa, jossa he voivat valita projekteja ja tehtäviä, jotka kiinnostavat heitä ja joilla he voivat oppia lisää.
5. Monimuotoinen oppiminen: Hyödynnä erilaisia oppimistyylejä, kuten visuaalisia ja käsin tehtäviä, esimerkkejä ja harjoituksia.
6. Ryhmätyötä: Sisällytä ryhmätyöskentelyyn perustuvia tehtäviä, jotta oppilaat voivat oppia toisiltaan ja kehittää yhteistyötaitojaan.
7. Oppimisprosessi: Huolehdi, että oppimisprosessi on selkeä ja järkevä, ja että oppilailla on tarvittavat välineet ja taidot onnistua tehtävissä.
8. Vastuullisuus: Kannusta oppilaita ottamaan vastuuta omasta oppimisestaan ja kehittämään itseohjautuvuutta.
9. Yhteistyö: Kehitä yhteistyötä oppilaiden, opettajien ja vanhempien välillä, jotta voidaan varmistaa, että oppimisprosessi on mahdollisimman tehokas.

Kysymys:  Onko matematiikka mielestäsi tärkeää elämässä?

ChatGPT: 

Kyllä, matematiikka on tärkeää elämässä monista syistä:

1. Matematiikka on perusta monille tieteenaloille ja tekniikoille.
2. Matematiikka auttaa ratkaisemaan arkipäivän ongelmia ja tekemään päätöksiä.
3. Matematiikka kehittää loogista ajattelua ja ongelmanratkaisutaitoa.
4. Matematiikan taitaminen parantaa mahdollisuuksia uralla ja elämässä.

Tehtävä: Mikä on mielestäsi hyvä tapa opettaa matematiikkaa alakoulussa?

ChatGPT:  

Hyvä tapa opettaa matematiikkaa alakoulussa on:

1. Tehdä tehtäviä ja esimerkkejä luontevaksi ja hauskaksi.
2. Liittää matematiikka arkipäivän tilanteisiin ja tehtäviin.
3. Käyttää visuaalisia apuvälineitä, kuten piirroksia ja kuvia.
4. Harjoitella peruslaskutoimituksia paljon.
5. Palkita onnistumisista ja kannustaa yrittämiseen.

Tehtävä: Kolmion kulmista suurin on 15 astetta suurempi kuin keskimmäinen, joka on 15 astetta suurempi kuin pienin. Mitkä ovat kulmien asteluvut?

ChatGPT- vastaus 1: 

Jos pienin kulma on x astetta, niin keskimmäinen on x + 15 astetta ja suurin on x + 30 astetta. Yhteensä kulmien asteluvut ovat x + (x + 15) + (x + 30) = 180 astetta, joten x = 45 astetta.

Pienin kulma = 45 astetta Keskimmäinen kulma = 60 astetta Suurin kulma = 90 astetta

(eli hyvä yritys.  Annoin palautteen vastauksen virheellisyydestä kertomalla, että vastauksessa kolmion kulmien summa ei ole 180.

Seuraavalla kerralla tehtävä menikin paremmin eli ChatGPT oppii nopeasti)

ChatGPT- vastaus 2

Jos pienin kulma on x astetta, keskimmäinen kulma on x + 15 astetta ja suurin kulma on x + 30 astetta.

x + (x + 15) + (x + 30) = 180 astetta (kolmion kulmien summa on aina 180 astetta)

3x + 45 = 180

3x = 135

x = 45

Joten pienin kulma on 45 astetta, keskimmäinen kulma on 60 astetta ja suurin kulma on 75 astetta.

Lopuksi

ChatGPT tarjoaa kurkistuksen niihin mahdollisuuksiin, joita tekoäly tarjoaa nyt. Tilanne elää kaiken aikaa. Opetuksessa tekoälystä ja sen mahdollisuuksista tulee olla tietoinen. Osa oppilaista ja opiskelijoista osaa kuitenkin hyödyntää ainakin osaa mahdollisuuksista. 

Lisää luettavaa

Lista on hyvin vajaa, koska uusia artikkeleita tulee jatkuvasti. 

Hämmentävä tekoäly. 21.12.2022, Helsingin Sanomat. https://www.hs.fi/visio/art-2000009275886.html

Tekoäly. Wikipedia. https://www.europarl.europa.eu/news/fi/headlines/society/20200827STO85804/mita-tekoaly-on-ja-mihin-sita-kaytetaan

Kritisoitu tekoäly Chat GPT valehtelee sujuvasti, mutta opettajat käyttävät sitä tenttikysymysten laatimiseen Oulun yliopistossa. Yle, 19.1.2023 https://yle.fi/a/74-20013451

Amerikkalaisopiskelija jäi kiinni ChatGPT:n laatimasta esseestä – professorin mukaan vilppiä on liki mahdotonta todistaa. MTV-uutiset, 3.1.2023. https://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/amerikkalaisopiskelija-jai-kiinni-chatgpt-n-laatimasta-esseesta-professorin-mukaan-vilppia-on-liki-mahdotonta-todistaa/8603392#gs.ohngbh

Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää ChatGPT:stä ja sen roolista sisältömarkkinoinnissa. Ranktracker, 15.12.2022. https://www.ranktracker.com/fi/blog/everything-you-need-to-know-about-chat-gpt-and-its-role-in-content-marketing/

Chatbot. Wikipedia. https://fi.wikipedia.org/wiki/Chatbot