کامپیوترها به کمک دبیران ریاضی می‌آیند و فرآیند حل مساله را بررسی می‌کنند
کامپیوترها به کمک دبیران ریاضی پایه‌ی هشتم می‌آیند، تمرینات ریاضی را تصحیح کرده و به راه‌حل و فرآیند تفکر دانشآموزان نمره می‌دهند.
محققان Cornell CIS در حال توسعه‌ی نرم‌افزارهای کامپیوتری هستند که می‌تواند به دبیران ریاضی پایه‌ی هشتم کمک کند تا بتوانند به تکالیف ریاضی دانشآموزان نمره بدهند.
محققان نتایج تحقیق خود را در کنفرانس عوامل انسانی در سیستم‌های محاسباتی (Human Factors in Computing Systems) که از ۲۱ تا ۲۶ آوریل (۱ تا ۶ اردیبهشت ۱۳۹۸) در مونترال برگزار می‌شود، ارائه خواهند داد. اریک اندرسن، استادیار علوم کامپیوتر در این زمینه اعلام کرد:
من علاقمند فعالیت در حوزه‌ی تکنیک‌های آموزش خودکار هستم. قصدم این است که زندگی دبیران را آسان‌تر کنم. معمولا، دبیران زمان زیادی برای بررسی و نمره‌دادن به تمرینات دانشآموزان صرف می‌کنند. امتیاز دادن به تمرینات، پیچیده‌تر از بررسی پاسخ درست یا غلط است. دبیران، عموما وقت زیادی صرف می‌کنند تا صحت و سقم جزئیات و راه‌حلی که دانش‌آموز در برگه نوشته است را متوجه شوند تا بتوانند از این طریق، اشتباهات وی را گوشزد کنند. ما آینده‌ای را پیش‌بینی می‌کنیم که در آن دبیران، زمان کمتری را صرف بررسی برگه‌های تمرین دانشآموزان خواهند کرد و در نتیجه زمان بیشتری را به‌صورت مستقیم با دانشآموزان در ارتباط خواهند بود.
اندرسن با همکاری سامیت گوانی از مرکز تحقیقات مایکروسافت، در حوزه‌ی «انجام کارهای جالب»، پروژه‌های برنامه‌نویسی را دنبال می‌کنند. اندرسن معتقد است:
کار ما این است که فرآیند تفکر دانشآموزان را مهندسی معکوس کنیم. در حال توسعه‌ی الگوریتمی هستیم که نحوه‌ی انجام‌دادن تکالیف دانشآموزان را بررسی می‌کند و قصد دانش‌آموز از طی کردن چنین فرآیندی را ترجمه می‌کند.
محققان مجموعه داده‌های مربوط به تمرین جمع و تفریق درس ریاضی در حدود ۳۰۰ دانش‌آموز را مورد بررسی قرار دادند و با استفاده از این دادهها، سعی کردند تا متوجه فرآیند تفکری دانشآموزان شوند و از این طریق بفهمند که آنها کدام راه‌حل را اشتباه رفته‌اند و کدام راه‌حل را درست پیموده‌اند. اندرسن گفت: «از نظر فنی بررسی راه‌حلی که دانش‌آموز برای حل مساله‌ی ریاضی می‌رود، کار پرچالشی است. تلاش کردیم تا ساختار و الگوریتمی کارآمد برای بررسی دادهها پیدا کنیم که بتواند این حجم عظیم دادهها را بررسی کند و بتواند آنچه که احتمال دارد دانشآموزان به آن فکر کنند را مورد بررسی قرار دهد. متوجه شدیم که ۱۳ درصد از دانش آموزان، اشتباهات رویکردی سیستماتیک در حل مسایل ریاضی دارند. هم‌چنین با کمک الگوریتم، متوجه شدیم که ۵۳ درصد از این اشتباهات، تکراری هستند. نکته اینجاست که ما پاسخ درست را به رایانه نمی‌دهیم؛ بلکه از سیستم کامپیوتری می‌خواهیم که برای ما معلوم کند که دانش‌آموز چه اشتباهی را در فرآیند حل مساله مرتکب شده است. در واقع، این ابزار می‌تواند به معلم نشان دهد که دانش‌آموز چه قسمتی را اشتباه متوجه شده است و در اصل روش‌های اشتباه در حل مساله را برای دبیر مشخص می‌کند. در نتیجه دبیران می‌توانند در نقش یک تعلیم‌دهنده، به کارآموز خود کمک کنند تا فرآیند و مسیر درست حل مساله را طی کند».
هدف نهایی توسعه‌ی چنین نرم‌افزاری، کمک به دبیران برای امتیازدهی به روش حل مساله‌ی دانشآموزان است. در نتیجه، کارنامه‌ی عملکردی دانشآموزان می‌تواند نتایج بهتری را در اختیار دبیران قرار دهد. این در حالی است که دبیران تمرکز و انرژی خود را به‌جای صرف کردن برای بررسی تمرینات، صرف برطرف‌کردن مشکلات دانش آموزان می‌کنند. البته این نرم‌افزار، در حال حاضر تنها برای تمرینات ساد‌ه‌ی ریاضی از جمله جمع و تفریق کاربرد دارد؛ ولی انتظار می‌رود که در آینده بتواند برای معادلات پیشرفته‌تر و مسایل جبر نیز مورد استفاده قرار گیرد.
