Daphne Koller: Ce învățăm din educația online

Daphne Koller provoacă universitățile de vârf să-și ofere online, pe gratis, cursurile cele mai intrigante -- nu numai ca serviciu adus umanității, ci și ca mod de a cerceta felul în care învață oamenii. Fiecare tastă apăsată, fiecare test, fiecare discuție pe forum între colegi, fiecare temă auto-evaluată contribuie la o bază de date fără precedent despre cum sunt procesate cunoștințele și, mai ales, cum sunt absorbite.

Ca majoritatea dintre voi, sunt una dintre persoanele norocoase.

M-am născut într-o familie în care educația era prevalentă.

Sunt a treia generație de doctoranzi, fiică a doi academicieni.

În copilărie, mă jucam în laboratorul tatălui meu de la universitate.

Era de la sine înțeles că voi urma la cele mai bune universități,

care la rândul lor au deschis porțile spre o mare de oportunități.

Din nefericire, majoritatea oamenilor nu sunt așa norocoși.

0:27 0:30

În unule părți ale lumii, de ex., Africa de Sud,

educația nu e ușor accesibilă.

În Africa de Sud, sistemul educațional a fost construit

în zilele de apartheid, pentru minoritatea albă.

În consecință, în prezent nu sunt destule locuri pentru

multitudinea de doritori care vor și merită o educație de calitate.

Această insuficiență a condus la o criză în ianuarie acest an

la Universitatea din Johannesburg.

Erau doar o mână de locuri rămase după admiterea standard

și cu o seară înaintea

deschiderii pentru înscriere,

mii de candidați s-au înșirat la o coadă lungă de o milă,

sperând să fie primii să obțină unul din acele locuri.

Când s-au deschis porțile s-a creat panică,

20 de oameni au fost răniți, iar o femeie a murit.

Era o mamă care și-a dat viața

încercând să-i dea fiului ei șansa la o viață mai bună.

Dar și în părți din lume ca Statele Unite

unde educația e disponibilă, nu totdeauna e accesibilă.

S-a discutat mult în ultimii ani

despre costul în creștere al îngrijirii medicale.

Nu e la fel de evident faptul că

în aceeași perioadă costul educației universitare

s-a mărit cu o rată aproape dublă,

cu 559% față de 1985.

Asta face educația inaccesibilă pentru mulți.

Chiar și pentru cei care reușesc să obțină o educație universitară

oportunităţile s-ar putea să nu se ivească.

Doar puțin peste jumătate din absolvenții facultăților

din Statele Unite care obțin o educație universitară

lucreză în joburi care solicită acea educație.

Asta nu e valabil pentru studenții

care urmează universități de top,

dar mulți alții nu recuperează valoarea

timpului și efortului lor.

Tom Friedman, în recentul său articol din New York Times,

a surprins, ca nimeni altul, spiritul efortului lor.

El a spus că adevăratele progrese se petrec atunci

când brusc devine posibil ceva ce e necesar cu disperare.

V-am expus ce e necesar cu disperare.

Să vorbim despre ce devine brusc posibil.

Ce devine pe neașteptate posibil a fost demonstrat

de trei cursuri oferite de Standford,

care, fiecare, au avut o rată de participare de 100.000 de înscriși.

Pentru a înțelege, să ne uităm la unul din aceste cursuri,

cursul de Învățare Programată oferit de

cofondatorul și colegul meu Andrew Ng.

Andrew predă un curs de bază la Standford.

E un curs de Machine Learning,

și are un efectiv de 400 studenți de câte ori e oferit.

Când Andrew a predat cursul de Învățare Programată pentru publicul general,

s-au înscris 100.000 de candidați.

Ca să înțelegeți acest număr în perspectivă,

ca Andrew să predea unei audiențe cu acest efectiv

la cursurile de zi la Standford,

ar trebui să facă asta 250 de ani.

Bineînțeles, s-ar plictisi teribil pe parcurs.

Observând impactul avut,

Andrew și eu am decis că trebuie neapărat să ridicăm ștacheta,

să oferim educație de înaltă calitate la cât mai mulți oameni.

Așa am inițiat Coursera,

al cărui scop e să ofere cele mai bune cursuri,

de la cei mai buni academicieni,
de la cele mai bune universități,

oricui din lume, pe gratis.

În prezent avem 43 de cursuri pe platforma noastră,

de la patru universități, acoperind o diversitate de discipline.

Permiteți-mi să vă prezint o vedere de ansamblu

a felului cum arată.

(Video) Robert Ghrist: Bun venit la Analiza Matematică.

Ezekiel Emanuel: 50 de milioane de oameni sunt neasigurați.

Scott Page: Modelele ne ajută să concepem mai eficient instituțiile și legislația.

Există o incredibilă segregație.

Scott Klemmer: Deci Bush și-a imaginat că în viitor

veți purta o cameră de filmat pe vârful capului.

Mitchell Duneier: Mills vrea ca studenții de la sociologie să dezvolte o calitate a minții ...

RG: Cablurile care atârnă iau forma unei hiperbole cosinus.

Nick Parlante: Pentru fiecare pixel din imagine, setați culoarea roșie la zero.

Paul Offit: Vaccinurile ne-au ajutat să eliminăm virusul de poliomelită.

Dan Jurafsky: Oferă Lufthansa micul dejun și San Jose? Ei bine, sună nostim.

Daphne Koller: Asta e moneda pe care o alegi și iată cele două aruncări.

Andrew Ng: La scară mare, în învățarea robotică am dori să găsim sistemul computațional...

(Aplauze)

DK: Se pare, poate nu întâmplător,

că studenților le place să primească info de elită

de la cele mai bune universități pe gratis.

De când am deschis website-ul în februarie,

s-au înscris 640.000 studenți din 190 de țări.

Avem 1,5 milioane de înscrieri,

6 milioane de teste date în 15 cursuri lansate

și 14 milioane de videouri vizionate.

Dar nu e vorba doar de numere,

e vorba de asemenea de oameni.

Akash, dintr-un mic oraș din India

n-ar avea acces

la un curs de calitatea Standford,

nu și l-ar putea permite niciodată.

Sau Jenny, mamă singură a doi copii

care dorește să-și șlefuiască cunoștințele

ca să se întoarcă să-și completeze studiile de Masterat.

Sau Ryan, care nu poate merge la școală

pentru că fiica sa cu deficiență imunitară

nu poate risca să aibă germeni aduși în casă dinafară,

deci tatăl nu poate pleca de acasă.

Mă bucur să spun --

recent am corespondat cu Ryan --

că povestea a avut un sfârșit fericit.

Baby Shannon -- o vedeți la stânga --

o duce mult mai bine acum,

iar Ryan a primit un job datorită cursurilor noastre.

Ce-au făcut aceste cursuri atât de diferit?

Cursuri online erau disponibile de o vreme.

Diferența a fost că acest curs era ca o experiență reală.

A început într-o zi prestabilită,

apoi studenții au urmărit lecțiile video săptămânal

și și-au făcut temele de casă.

Erau teme de casă reale,

pentru o notă reală, cu termen de predare real.

Vedeți termenele de predare și frecvența pe grafic.

Aceste vârfuri arată

că procrastinarea e un fenomen global.

(Râsete)

La sfârșitul cursului

studenții au primit un certificat.

Puteau prezenta certificatul

unui angajator potențial și obține un job mai bun.

Știm mulți studenți care au reușit.

Unii studenți au prezentat certificatul

unor instituții educaționale la care erau înscriși

pentru credite universitare efective.

Prin urmare studenții au obținut ceva de valoare

pentru investiția lor de timp și efort.

Să vorbim puțin despre unele aspecte

ale acestor cursuri.

Primul este că poți ieși din restricțiile

unei săli de clasă şi poți concepe

un conținut explicit pentru un format online,

te poți elibera, de ex.,

de monolitul orei de predare.

Poți împărți materialul, de ex.,

în module scurte de 8-12 minute,

reprezentând concepte coerent unitare.

Studenții pot parcurge materialul în tempo diferit,

depinzând de pregătirea anterioară, cunoștințe sau interese personale.

De ex., unii studenți au nevoie

de ceva material preliminar

pe care alții deja îl știu.

Alții poate sunt interesați într-un anumit subiect

pe care doresc să-l aprofundeze individual.

Acest format permite eliberarea de modelul educaţional

"la fel pentru toți"

şi permite studenților un curriculum mai personalizat.

Bineînțeles, noi profesorii știm

că studenții nu învață stând și vizionând videouri.

Unul dintre cele mai importante aspecte ale acestui efort

este că studenții

trebuie să lucreze cu materialul

ca într-adevăr să-l înțeleagă.

O serie de studii au demonstrat importanța exercițiului.

Acest articol din "Science" anul trecut

demonstrează că simplul exercițiu

în care studenții trebuie să repete

ce tocmai au învățat

dă rezultate considerabil îmbunătățite

în diverse teste de verificare pe termen lung,

față de orice alte metode educaționale.

Am introdus exerciții de auto-testare în platformă,

precum și alte forme de exerciții.

Videourile noastre nu sunt simple videouri.

Tot la câteva minute apare o pauză

și studenții sunt întrebați ceva.

(Video) SP: Patru aspecte: teoria perspectivei, decontarea hiperbolică, preferința strării prezente,

ignorarea statisticilor în favoarea specificului, sunt toate bine documentate.

Sunt toate deviații bine documentate de la comportamentul rațional.

DK: Aici videoul se oprește,

iar studentul bifează în căsuță și predă răspunsul.

Evident n-au fost atenți.

(Râsete)

Așa că încearcă din nou,

şi, de data asta răspund corect.

Există o explicație opțională dacă o doresc.

Și acum lecția continuă cu următoarea parte a cursului.

Iată o întrebare simplă pe care

eu, ca profesor, aș putea s-o întreb la cursul de zi,

dar când întreb în clasă

80% dintre studenți

încă notează ultimul lucru pe care l-am spus,

15% sunt cu mintea la Facebook,

și sunt isteții din primul rând

care aruncă răspunsul

înainte ca ceilalți să fi avut șansa să gândească,

iar eu, ca profesor, sunt grozav de mulțumit

că măcar cineva a știut răspunsul.

Astfel prelegerea continuă înainte ca majoritatea studenților

să fi observat că s-a pus o întrebare.

Online, fiecare student

trebuie să fie atent la material.

Bineînțeles, aceste întrebări de auto-testare

nu sunt sfârșitul poveștii.

Trebuie mult exercițiu cu întrebări relevante

și trebuie oferit studenților feedback

pentru acele întrebări.

Acum, cum notezi munca a 100.000 de studenți

dacă nu ai 10.000 de asistenți?

Răspunsul: trebuie să folosești tehnologia

să te ajute.

Din fericire, tehnologia a avansat mult

și acum putem nota o serie de tipuri interesante de teme de casă.

Pe lângă teste grilă

și scurte întrebări pe care le-ați văzut în video,

putem da note la matematică, expresii matematice

și derivate matematice.

Putem nota modele de teme,

fie modele financiare într-un curs de business

sau modele fizice într-un curs de știință sau inginerie

și putem da note pentru teme de programare sofisticate.

Să vă arăt unul destul de simplu

dar relevant vizual.

Acesta e cursul Standford "Computer Science 101",

studenții trebuie să coloreze corect

acea imagine neclară.

Ei tastează codul lor în browser,

și, vedeți, n-au reușit prea grozav.
Doamna Liberty e încă palidă.

Așa că încearcă din nou, acum reușesc, li se confirmă,

iar acum pot trece la următoarea temă.

Această capacitate de a interacționa cu materialul,

de a ți se spune când faci bine sau nu,

e esențial în învățarea studentului.

Bineînțeles, încă nu putem da note pentru

toate tipurile de teme necesare pentru cursuri.

În mod special, testarea gândirii critice

atât de necesară în discipline ca:

științele umaniste, sociale, economice ș.a.m.d.

Am încercat să convingem

unele cadre didactice de științe sociale

că testele grilă nu sunt o idee rea.

N-au fost receptivi.

Așa că a trebuit să concepem o altă soluție.

Soluția pe care am introdus-o e notarea de către colegi.

Studii anterioare,

ca cel făcut de Saddler and Good,

arată că notarea de către colegi e surprinzător de eficientă

pentru acordarea de note valabile.

A fost încercat numai în clase cu efectiv mic,

dar aici se vede, de ex.,

că notele acordate de colegi pe axa y

sunt bine corelate

cu notele date de profesori.

Ce e mai surprinzător e că notele auto-acordate,

unde studenții își notează critic propria muncă --

dacă îi motivezi cum trebuie

ca să nu-și dea un scor perfect --

sunt chiar mai bine corelate cu notele profesorilor.

Deci asta e o strategie eficientă

ce poate fi folosită la scară mare,

și e o strategie benefică pentru studenți,

pentru că învață din experiență.

Așa că acum avem cea mai largă rețea concepută vreodată,

în care zeci de mii de studenți

își dau note

unii altora chiar corect, aș putea spune.

Dar nu e vorba doar de studenți

stând în camera lor rezolvând probleme.

În jurul cursurilor noastre

s-a format o comunitate de studenți,

o comunitate globală de oameni

cu un obiectiv intelectual comun.

Vedeți aici o hartă auto-generată

de studenții înscriși la cursul Princeton Sociology 101,

în care și-au alcătuit singuri o hartă

în care vedeți impactul global al acestui efort.

Studenții au colaborat în aceste cursuri în diverse feluri.

În primul rând, a existat un forum de întrebări și răspunsuri,

în care studenții puneau întrebări,

iar alții răspundeau.

Uimitor a fost că,

datorită numărului mare de studenți,

chiar dacă un student a pus o întrebare

la ora 3 dimineața,

undeva pe glob,

cineva era treaz

și lucra la aceeași problemă.

Prin urmare în multe din cursurile noastre

timpul mediu de răspuns la o întrebare

de pe forum a fost 22 de minute, ceea ce nu e

nivelul de asistență pe care l-am oferit studenților la Standford.

(Râsete)

Vedeți din declarațiile studenților

că ei consideră,

că datorită marii comunității online,

ajung să interacționeze unul cu altul în multe feluri,

mai profund decât în contextul unei săli de clasă.

Studenții s-au grupat,

fără nicio intervenție din partea noastră,

în mici grupuri de studii.

Unele erau grupuri de studiu efective,

în limitele geografice,

care se întâlneau săptămânal să rezolve exercițiile.

Acesta e grupul de studiu din San Francisco,

dar existau peste tot în lume.

Altele erau grupuri de studiu virtuale,

uneori în cadrul afinităților de limbă sau cultură.

În stânga jos,

vedeți grupul de studiu universal multicultural

în care studenții au dorit explicit să se conecteze

cu oameni din alte culturi.

Apar oportunități extraordinare

din acest gen de cadru virtual.

În primul rând, are potențialul de a ne da

o perspectivă fără precedent

în înțelegerea procesului uman de învățare.

Datele pe care le culegem aici sunt unice.

Poți colecta fiecare click, fiecare temă predată,

fiecare postare pe forum de la mii de studenți.

Deci studiul procesului de învățare poate fi transformat

de la modul bazat pe ipoteze

la cel bazat pe date, transformare care,

de ex., a revoluționat biologia.

Poți folosi aceste date să înțelegi aspecte fundamentale,

de ex. care sunt strategiile bune de învățare

eficiente față de cele ineficiente.

În contextul cursurilor specifice,

te poți întreba

care sunt unele concepte greșite mai frecvente

și cum ajutăm studenții să le repare.

Iată un exemplu

din cursul lui Andrew de Învățare Robotică.

Asta e distribuția de răspunsuri greșite

la una din temele date de Andrew.

Răspunsurile sunt perechi de numere,

deci pot fi reprezentate pe acest grafic bidimensional.

Fiecare cruciuliță e un răspuns greșit.

Crucea mare din stânga sus

e întrebarea la care 2.000 de studenți

au dat același răspuns greșit.

Acum, dacă 2 studenți din 100

dau același răspuns greșit,

nu ai șansa să remarci.

Dar când 2.000 de studenți dau același răspuns greșit

îți sare în ochi.

Așa că Andrew și studenții lui

s-au uitat la acele lecții,

au înțeles cauza de bază a înțelegerii greșite

și au distribuit un mesaj adresând eroarea respectivă

fiecărui student al cărui răspuns

a căzut în grupul respectiv,

însemnând că studenții care au făcut aceeași greșeală

primeau acum un feedback personalizat,

explicându-le cum să repare acea înțelegere greșită.

La această personalizare se poate lucra

în virtutea numărului mare de participanți.

Personalizarea e poate una

dintre cele mai mari oportunități

pentru că ne oferă potențialul rezolvării

unei probleme vechi de 30 de ani.

Cercetătorul în educație Benjamin Bloom, in 1984,

a expus problema 2 sigma,

pe care a observat-o studiind trei grupuri.

Primul era un grup care studia prin predare în clasă.

Al doilea, un grup cu predare

standard în clasă, dar

cu însușirea materiei în paralel,

unde studenții nu puteau trece la următorul subiect

înainte să dovedească stăpânirea celui anterior.

În sfârșit, un grup care a fost instruit

prin predare unu-la-unu, folosind un asistent.

Grupul care învăța pe parcurs a fost cu un întreg grad standard,

ori sigma, mai bun în rezultatele obținute

decât cei din clasa cu predare standard.

Cei instruiţi individual au obținut

o îmbunătățire de 2 sigma în performanţă.

Pentru a înțelege ce înseamnă,

să ne uităm la clasa standard

și să luăm performanța medie ca referinţă.

În clasa cu predare standard

jumătate din studenți sunt peste acel nivel și jumătate sub.

În cazul instrucției individuale,

98% din studenți vor fi peste acel prag.

Imaginați-vă că am preda astfel încât 98% din studenți

să fie peste medie.

De aici, problema 2 sigma.

Pentru că nu ne putem permite, ca societate,

să asigurăm fiecărui student un meditator personal,

dar poate ne permitem să le asigurăm

un computer sau un smartphone.

Întrebarea rămâne, cum putem folosi tehnologia

să împingem partea stângă a graficului, de la curba albastră,

spre dreapta, la curba verde?

Desăvârșirea e ușor de atins folosind un computer

pentru că un computer nu obosește

să-ți arate același video de cinci ori.

Și nu obosește să noteze aceeași temă de multe ori,

am văzut în multiplele exemple pe care vi le-am arătat.

Și chiar personalizarea,

începem s-o vedem,

fie via unei traiectorii personalizate prin curriculum

sau un feedback personalizat pe care vi l-am arătat.

Scopul aici e să ne străduim

să vedem cât de aproape ne aduce spre curba verde.

Prin urmare, dacă e așa grozav, au devenit universitățile perimate?

Ei bine, Mark Twain cu siguranță credea așa.

El a spus, "Facultatea e un loc unde notițele de curs ale profesorilor

trec direct în notițele studenților,

fără să treacă prin creierul niciunuia.

(Râsete)

Îndrăznesc să nu fiu de acord cu Mark Twain, totuși.

Cred că el se plângea mai degrabă

nu de universități, ci de formatul standard de curs

pentru care multe universități folosesc atât de mult timp.

Să ne întoarcem și mai mult în timp, la Plutarch, care a spus,

"Mintea nu e vas care trebuie umplut,

ci lemn care trebuie aprins. "

Poate ar trebui să irosim mai puțin timp în universități

umplând mințile studenților cu conținut,

ținându-le discursuri, și mai mult timp stârnindu-le creativitatea,

imaginația și priceperea de a rezolva probleme,

discutând cu ei.

Cum facem asta?

O facem prin învățare activă în clasă.

Au existat multe studii, incluzând acesta,

care arată că folosind învățarea activă,

interacționând cu studenții în clasă,

performanța se îmbunătățește la fiecare nivel:

frecvență, implicare

şi învățare măsurată prin testare standard.

Vedeți că scorul de performanță

se dublează în acest experiment anume.

Poate așa ar trebui să ne petrecem timpul în universități.

În rezumat, dacă am putea oferi educație de înaltă calitate

tuturor din lume pe gratis,

ce efecte ar avea? Trei efecte.

În primul rând ar stabili educația ca un drept uman fundamental,

în care oricine în lume

cu capacitate și motivație

ar putea obține calificarea necesară

să-și facă viața mai bună,

pentru ei, familiile și comunitățile lor.

În al doilea rând, ar permite învățare pe tot parcursul vieții.

E păcat că pentru mulți

învățarea se oprește când termină liceul sau facultatea.

Făcând acest uimitor conținut disponibil,

am putea învăța ceva nou

de câte ori dorim,

să ne extindem mințile

sau să ne schimbăm viața.

În final, asta ar declanșa un val de inovații,

pentru că talent uimitor poate fi găsit oriunde.

Poate următorul Einstein sau următorul Steve Jobs

trăiește undeva într-un sătuc îndepărtat din Africa.

Dacă am putea oferi acelei persoane o educație,

ar putea veni cu următoarea mare idee

care să facă lumea un loc mai bun pentru noi toți.

Vă mulțumesc foarte mult.

(Aplauze)