Mentigo : Mentorat AI pour un apprentissage créatif
Mentigo aide les collégiens à résoudre des problèmes de manière créative.
Siyu Zha, Yujia Liu, Chengbo Zheng, Jiaqi XU, Fuze Yu, Jiangtao Gong, Yingqing XU
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Table des matières
- Qu'est-ce que la résolution de problèmes créatifs ?
- Le rôle de l'IA dans l'éducation
- Le système Mentigo
- Importance du Mentorat
- Collecte de données pour Mentigo
- Comment fonctionne Mentigo
- Étude utilisateur
- Résultats de l'étude
- Avantages de l'utilisation de Mentigo
- Retours d'experts
- Conclusion
- Directions futures
- Source originale
- Liens de référence
Alors que les écoles commencent à utiliser de plus en plus d'outils d'IA, l'intérêt grandit sur comment utiliser ces outils pour aider les élèves à mieux apprendre, surtout pour les tâches créatives. Cet article présente un système appelé Mentigo, conçu pour aider les élèves de collège à travailler sur des tâches de résolution de problèmes créatifs (CPS). Ce système vise à aider les élèves en fournissant des conseils et des retours d'expérience basés sur des situations réelles en classe.
Qu'est-ce que la résolution de problèmes créatifs ?
La résolution de problèmes créatifs (CPS) est une méthode d'enseignement importante qui encourage les élèves à penser de manière créative. Elle leur permet de collaborer sur des problèmes du monde réel, rendant l'apprentissage plus captivant. Des recherches montrent que la CPS peut améliorer l'implication des élèves, stimuler la créativité et promouvoir un apprentissage actif. Cependant, les enseignants rencontrent souvent des défis pour guider les élèves à travers les tâches de CPS, surtout avec des sujets variés. Un défi majeur est que les enseignants ne peuvent pas toujours accorder une attention individuelle à chaque élève.
Le rôle de l'IA dans l'éducation
L'IA offre une nouvelle façon d'aborder les défis auxquels les enseignants font face dans la CPS. En agissant comme un mentor, un système d'IA peut fournir des retours immédiats et aider à gérer les tâches. Les discussions récentes dans le domaine de l'éducation se sont concentrées sur la façon dont l'IA peut être intégrée dans l'enseignement pour soutenir la CPS. Alors que de nombreux outils d'IA sont utilisés pour une assistance directe, Mentigo est différent car il vise à aider les élèves à développer des compétences de pensée plus profondes.
Le système Mentigo
Mentigo est un système d'IA interactif qui guide les élèves à travers le processus de CPS. Il combine des conseils clairs, des retours personnalisés et des interactions de soutien. Le système est basé sur un processus de CPS en six étapes, qui inclut :
- Découverte du problème
- Collecte d'informations
- Définition du problème
- Idéation de solutions
- Évaluation des solutions
- Mise en œuvre des solutions
Mentigo adapte ses conseils en fonction des émotions et des états cognitifs des élèves, permettant une expérience d'apprentissage plus personnalisée.
Mentorat
Importance duLe mentorat est crucial pour un apprentissage efficace, surtout dans les tâches de CPS. Il aide les élèves à rester engagés et motivés pendant qu'ils apprennent. Mentigo offre ce soutien en fournissant des conseils structurés et un encouragement émotionnel. La conception du système est basée sur des recherches approfondies impliquant de vraies interactions entre élèves et mentors, ce qui garantit qu'il comprend les besoins des élèves.
Collecte de données pour Mentigo
Pour créer Mentigo, les chercheurs ont collecté des données lors d'ateliers avec des élèves de collège. Pendant ces ateliers, les élèves travaillaient en groupe sur des tâches de CPS avec l'aide de mentors. Les chercheurs ont enregistré et analysé ces interactions, produisant un ensemble de données détaillé qui informe comment Mentigo devrait répondre aux élèves.
Comment fonctionne Mentigo
Mentigo fonctionne en analysant les interactions des élèves en temps réel. Le système identifie à quelle étape du processus de CPS se trouve l'élève et quel type de conseil il a besoin. Il suit les états émotionnels et cognitifs des élèves pour fournir des conseils adaptés.
Par exemple, si un élève se sent confus à propos d'une tâche, Mentigo peut offrir des clarifications ou reformuler la tâche. Cette capacité d'adaptation est essentielle pour maintenir l'engagement des élèves et promouvoir un apprentissage efficace.
Étude utilisateur
Une étude utilisateur a été réalisée pour évaluer l'efficacité de Mentigo par rapport à un système basique. Douze élèves de collège ont participé et ont été invités à compléter des tâches de CPS en utilisant les deux systèmes. L'étude visait à comparer l'engagement des élèves, les résultats d'apprentissage et la facilité d'utilisation des deux systèmes.
Procédure de l'étude
Les participants ont d'abord complété un questionnaire pour évaluer leur connaissance préalable de la CPS. Ils ont ensuite participé à des tâches dans deux conditions : en utilisant Mentigo et en utilisant un système de référence simplifié. Chaque système a fourni différents niveaux de soutien et de conseils.
Résultats de l'étude
Les résultats ont montré que les élèves utilisant Mentigo étaient significativement plus engagés que ceux utilisant le système de base. Ils ont passé plus de temps sur les tâches, eu plus de conversations avec le système, et produit un travail de meilleure qualité. Les retours des participants ont indiqué que Mentigo les aidait à penser plus profondément et les encourageait à être plus créatifs dans leur résolution de problèmes.
Avantages de l'utilisation de Mentigo
Mentigo a non seulement aidé les élèves à gérer leurs tâches, mais a également favorisé l'Engagement émotionnel. Beaucoup d'élèves ont rapporté que Mentigo se sentait plus comme un partenaire de soutien qu'un simple outil. Les interactions empathiques ont fait que les élèves se sentaient compris, ce qui a boosté leur motivation à apprendre.
Retours d'experts
Des experts en éducation ont examiné les résultats de l'étude. Ils ont noté que l'approche de Mentigo était efficace pour promouvoir l'apprentissage des élèves. Ils ont souligné l'importance d'avoir un système qui offre non seulement des conseils clairs mais qui soutient aussi les besoins émotionnels des élèves.
Conclusion
Mentigo représente un pas en avant significatif dans l'utilisation de l'IA pour améliorer l'éducation. En se concentrant à la fois sur l'engagement cognitif et émotionnel, le système aide les élèves à aborder des tâches créatives difficiles de manière plus efficace. Les développements futurs pourraient se concentrer sur l'intégration de Mentigo dans de vraies classes et explorer comment il peut travailler aux côtés des enseignants pour soutenir davantage l'apprentissage des élèves.
Directions futures
Bien que Mentigo montre des promesses, il y a des domaines à améliorer. Le système pourrait bénéficier d'être testé dans divers environnements de classe pour évaluer son efficacité parmi une population d'élèves diversifiée. De plus, affiner la capacité de l'IA à s'adapter aux différents styles d'apprentissage pourrait améliorer son efficacité globale.
Intégrer une interface pour les enseignants pourrait permettre aux éducateurs de surveiller les progrès des élèves en temps réel, offrant des opportunités pour un soutien plus ciblé. Dans l'ensemble, les avancées réalisées avec Mentigo montrent un grand potentiel pour redéfinir comment les élèves s'engagent avec la résolution de problèmes créatifs dans les environnements éducatifs.
Titre: Mentigo: An Intelligent Agent for Mentoring Students in the Creative Problem Solving Process
Résumé: With the increasing integration of large lauguage models (LLMs) in education, there is growing interest in using AI agents to support student learning in creative tasks. This study presents an interactive Mentor Agent system named Mentigo, which is designed to assist middle school students in the creative problem solving (CPS) process. We created a comprehensive dataset of real classroom interactions between students and mentors, which include the structured CPS task management, diverse guidance techniques, personalized feedback mechanisms. Based on this dataset, we create agentic workflow for the Mentigo system. The system's effectiveness was evaluated through a comparative experiment with 12 students and reviewed by five expert teachers. The Mentigo system demonstrated significant improvements in student engagement and creative outcomes. The findings provide design implications for leveraging LLMs to support CPS and offer insights into the application of AI mentor agents in educational contexts.
Auteurs: Siyu Zha, Yujia Liu, Chengbo Zheng, Jiaqi XU, Fuze Yu, Jiangtao Gong, Yingqing XU
Dernière mise à jour: 2024-09-21 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.14228
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.14228
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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