Original Title: Workshop On Modeling And Scaffolding Affective Experiences To Impact Learning
Source: www.informatics.sussex.ac.uk
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

សិក្ខាសាលាស្តីពីការធ្វើគំរូ និងការគាំទ្របទពិសោធន៍ផ្លូវចិត្តដើម្បីជះឥទ្ធិពលដល់ការរៀនសូត្រ

ចំណងជើងដើម៖ Workshop On Modeling And Scaffolding Affective Experiences To Impact Learning

អ្នកនិពន្ធ៖ Sidney D’Mello (University of Memphis), Scotty Craig (University of Pittsburgh), Rana el Kaliouby (M.I.T Media Lab), Madeline Alsmeyer (University of Sussex), Genaro Rebolledo-Mendez (University of Sussex)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2007 (AIED 2007)

វិស័យសិក្សា៖ Artificial Intelligence in Education

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការរៀនសូត្រតែងតែផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងស្ថានភាពផ្លូវចិត្តជាច្រើន (ដូចជាភាពជោគជ័យ បរាជ័យ និងការខកចិត្ត) ប៉ុន្តែប្រព័ន្ធបង្រៀនតាមកុំព្យូទ័របែបប្រពៃណីភាគច្រើនផ្តោតតែលើការយល់ដឹង (Cognition) ដោយមើលរំលងផ្នែកអារម្មណ៍ដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការរៀនសូត្រកម្រិតជ្រៅ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ឯកសារនេះបានចងក្រងនូវអត្ថបទស្រាវជ្រាវ ទ្រឹស្តីគំរូ និងវឌ្ឍនភាពបច្ចេកវិទ្យាបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ដើម្បីចាប់សញ្ញា និងឆ្លើយតបទៅនឹងអារម្មណ៍របស់អ្នកសិក្សា។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Hardware-based Affect Sensing
ការចាប់សញ្ញាអារម្មណ៍តាមរយៈឧបករណ៍រឹង
អាចប្រមូលទិន្នន័យទាក់ទងនឹងសរីរវិទ្យា (ដូចជាចរន្តស្បែក និងកាយវិការ) និងកម្រិតនៃការយកចិត្តទុកដាក់បានយ៉ាងជាក់ស្តែងតាមពេលវេលាពិត។ ជួយឱ្យប្រព័ន្ធដឹងពីអារម្មណ៍សិស្សដោយមិនបាច់សួរផ្ទាល់។ មានតម្លៃថ្លៃ ស្មុគស្មាញក្នុងការរៀបចំ និងអាចធ្វើឱ្យសិស្សមានអារម្មណ៍មិនស្រួល (Intrusive) ពិបាកនឹងយកទៅអនុវត្តក្នុងថ្នាក់រៀនទូទៅ។ អាចទស្សន៍ទាយពីការខកចិត្ត (Frustration) របស់សិស្សបានត្រឹមត្រូវរហូតដល់ ៧៩% តាមរយៈកាមេរ៉ា និងសេនស័រ។
Software-based Affect Inference (Log Analysis)
ការទាញសេចក្តីសន្និដ្ឋានអារម្មណ៍តាមរយៈការវិភាគទិន្នន័យកម្មវិធី
មិនរំខានដល់ការសិក្សារបស់សិស្ស ងាយស្រួលពង្រីកការប្រើប្រាស់ ដោយគ្រាន់តែប្រើប្រាស់ទិន្នន័យដែលមានស្រាប់ (ដូចជារយៈពេលឆ្លើយសំណួរ និងការសុំជំនួយ)។ ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើគំរូប្រូបាប៊ីលីតេ ដែលអាចមិនសូវជាក់លាក់ចំពោះអារម្មណ៍ដែលផ្លាស់ប្តូរលឿន ឬមិនបង្ហាញតាមសកម្មភាពក្នុងកម្មវិធី។ អាចទស្សន៍ទាយពីកម្រិតនៃការលើកទឹកចិត្ត និងសមត្ថភាពរបស់សិស្សបានត្រឹមត្រូវពី ៧៥% ទៅ ៩០% ដោយប្រើប្រាស់ Bayesian Networks។
Self-Reports of Emotional Experience
ការរាយការណ៍ពីស្ថានភាពអារម្មណ៍ដោយខ្លួនឯង
ងាយស្រួលអនុវត្ត ចំណាយតិចបំផុត និងផ្តល់នូវទិន្នន័យផ្ទាល់ពីទស្សនៈនិងការវាយតម្លៃរបស់អ្នកសិក្សាផ្ទាល់ខ្លួន។ អាចរំខានដល់លំហូរនៃការគិតរបស់សិស្ស ហើយពេលខ្លះសិស្សមិនអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណអារម្មណ៍ពិតរបស់ពួកគេបានត្រឹមត្រូវនោះទេ។ បង្ហាញពីភាពមិនស៊ីគ្នាកម្រិតខ្ពស់ រវាងអ្វីដែលសិស្សរាយការណ៍ និងអ្វីដែលអ្នកសង្កេតការណ៍មើលឃើញ (Cohen's Kappa < 0.4)។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធដែលអាចចាប់សញ្ញា និងឆ្លើយតបនឹងអារម្មណ៍សិស្ស ទាមទារឱ្យមានការសហការរវាងធនធានផ្នែករឹងកម្រិតខ្ពស់ និងក្បួនដោះស្រាយបញ្ញាសិប្បនិម្មិតដ៏ស្មុគស្មាញ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានិងការប្រមូលទិន្នន័យនៅក្នុងឯកសារនេះភាគច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើងនៅសហរដ្ឋអាមេរិក ចក្រភពអង់គ្លេស និងម៉ិកស៊ិក ដោយផ្តោតលើសិស្សវិទ្យាល័យនិងនិស្សិតសាកលវិទ្យាល័យ។ នេះជាចំណុចសំខាន់សម្រាប់កម្ពុជា ពីព្រោះបរិបទវប្បធម៌នៃការបង្ហាញអារម្មណ៍ (Cultural expression of emotions) មានភាពខុសគ្នាស្រឡះ ដូច្នេះប្រព័ន្ធចាប់សញ្ញាទឹកមុខដែលបង្ហាត់ដោយទិន្នន័យលោកខាងលិច អាចនឹងទាយខុសនៅពេលយកមកប្រើជាមួយសិស្សខ្មែរ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ទោះបីជាការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Hardware ទំនើបៗមិនទាន់អាចទៅរួចក៏ដោយ ប៉ុន្តែវិធីសាស្ត្រវាយតម្លៃអារម្មណ៍តាមរយៈការវិភាគទិន្នន័យកម្មវិធី (Software-based) ពិតជាមានប្រយោជន៍សម្រាប់បរិបទអប់រំនៅកម្ពុជា។

ការសមាហរណកម្មយន្តការយកចិត្តទុកដាក់លើផ្នែកអារម្មណ៍ទៅក្នុងប្រព័ន្ធអប់រំឌីជីថល អាចជួយកាត់បន្ថយអត្រាបោះបង់ការសិក្សា និងពង្រឹងភាពជោគជ័យក្នុងការរៀនសូត្រដោយស្វ័យភាពនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តីមូលដ្ឋាន (Understand Foundational Theories): និស្សិតឬអ្នកស្រាវជ្រាវគួរចាប់ផ្តើមពីការអាននិងសិក្សាអំពីគោលការណ៍នៃប្រព័ន្ធ Intelligent Tutoring Systems (ITS) និងការផ្សារភ្ជាប់គ្នារវាងការយល់ដឹងនិងអារម្មណ៍ (Cognition and Affect) ក្នុងដំណើរការរៀនសូត្រ។
  2. ប្រមូលនិងវិភាគទិន្នន័យអាកប្បកិរិយា (Log Data Analysis): ប្រើប្រាស់ទិន្នន័យពីប្រព័ន្ធ E-learning ដែលមានស្រាប់ (ឧទាហរណ៍ ចំនួនដងដែលសិស្សសុំជំនួយ ឬរយៈពេលឆ្លើយសំណួរ) ហើយប្រើប្រាស់ Python (Pandas, Scikit-learn) ដើម្បីស្វែងរកទំនាក់ទំនងរវាងសកម្មភាព និងកម្រិតនៃការលំបាករបស់សិស្ស។
  3. សាងសង់គំរូទស្សន៍ទាយ (Build Predictive Models): សាកល្បងបង្កើតគំរូរៀនដោយម៉ាស៊ីនសាមញ្ញដោយប្រើ Bayesian NetworksDecision Trees ដើម្បីទាយពីស្ថានភាពផ្លូវចិត្ត (ដូចជាភាពធុញទ្រាន់) ដោយពឹងផ្អែកតែលើទិន្នន័យអាកប្បកិរិយា ដោយមិនបាច់ប្រើសេនស័រចាប់ទឹកមុខ។
  4. អភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធសាកល្បង (Develop a Prototype): បង្កើតកម្មវិធីសិក្សាខ្នាតតូចមួយដែលមាន Pedagogical Agent (តួអង្គនិម្មិត) ដែលអាចផ្តល់ជាសារលើកទឹកចិត្ត ឬប្តូររបៀបបង្រៀននៅពេលប្រព័ន្ធរាវរកឃើញថាសិស្សកំពុងខកចិត្តនឹងលំហាត់។
  5. ធ្វើតេស្តសាកល្បងជាមួយសិស្សខ្មែរ (Conduct User Testing): យកប្រព័ន្ធនេះទៅឱ្យសិស្សវិទ្យាល័យពិតប្រាកដសាកល្បងប្រើប្រាស់ បន្ទាប់មកប្រមូលមតិត្រឡប់តាមរយៈកម្រងសំណួរ ដើម្បីវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃការលើកទឹកចិត្ត និងការឆ្លើយតបផ្នែកវប្បធម៌របស់សិស្សកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Affective Computing ជាវិស័យមួយនៃវិទ្យាសាស្ត្រកុំព្យូទ័រដែលផ្តោតលើការអភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធ ឬម៉ាស៊ីនដែលអាចចាប់សញ្ញា យល់ដឹង និងឆ្លើយតបទៅនឹងអារម្មណ៍របស់មនុស្ស។ នៅក្នុងឯកសារនេះ បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវប្រើដើម្បីឱ្យប្រព័ន្ធអប់រំអាចដឹងថាសិស្សកំពុងខកចិត្ត ធុញទ្រាន់ ឬសប្បាយចិត្ត ហើយកែតម្រូវសកម្មភាពបង្រៀនទៅតាមនោះ។ ប្រៀបដូចជាការបង្រៀនកុំព្យូទ័រឱ្យមាន 'បេះដូង' អាចមើលទឹកមុខនិងកាយវិការដឹងថាយើងកំពុងសប្បាយចិត្ត ឬធុញថប់។
Intelligent Tutoring System (ITS) ជាកម្មវិធីកុំព្យូទ័រដែលផ្តល់ការបង្រៀន និងការណែនាំដល់សិស្សដោយផ្ទាល់ និងតម្រូវតាមសមត្ថភាពរបស់សិស្សម្នាក់ៗដោយស្វ័យប្រវត្តិ (Personalized Learning) ដោយមិនត្រូវការគ្រូបង្រៀនជាមនុស្សនៅក្បែរ។ វាអាចវិភាគចំណុចខ្សោយរបស់សិស្ស និងផ្តល់ការពន្យល់ឬលំហាត់បន្ថែមបានយ៉ាងសមស្រប។ ដូចជាមានគ្រូបង្រៀនគួរផ្ទាល់ខ្លួនដ៏ឆ្លាតវៃម្នាក់ ដែលរស់នៅក្នុងកុំព្យូទ័រចាំតាមដាននិងជួយពន្យល់អ្នករាល់ពេលអ្នកធ្វើលំហាត់ខុស។
Pedagogical Agent ជាតួអង្គគំនូរជីវចល ឬតួអង្គនិម្មិតនៅលើអេក្រង់ ដែលបង្កើតឡើងដោយបញ្ញាសិប្បនិម្មិត ដើម្បីដើរតួជាគ្រូបង្រៀន ឬមិត្តរួមថ្នាក់ក្នុងការទាក់ទងជាមួយសិស្ស។ តួអង្គទាំងនេះជួយធ្វើឱ្យការរៀនតាមម៉ាស៊ីនមានលក្ខណៈរស់រវើក អាចនិយាយលើកទឹកចិត្ត និងមានទំនាក់ទំនងសង្គមជាមួយអ្នករៀន។ ដូចជាតួអង្គតុក្កតាពាក់វ៉ែនតាក្នុងហ្គេម ដែលចេះនិយាយលើកទឹកចិត្តអ្នកនិងប្រាប់គន្លឹះនៅពេលអ្នកលេងជាប់គាំងមិនអាចទៅមុខរួច។
Cognitive Disequilibrium ជាស្ថានភាពដែលខួរក្បាលជួបប្រទះភាពរអាក់រអួល ភាពផ្ទុយគ្នា ឬភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា រវាងចំណេះដឹងដែលខ្លួនធ្លាប់មាន និងព័ត៌មានថ្មីដែលទើបទទួលបាន ដែលជារឿយៗបណ្តាលឱ្យមានអារម្មណ៍ច្របូកច្របល់។ ស្ថានភាពនេះគឺជាគន្លឹះសំខាន់ដែលជំរុញឱ្យសិស្សខិតខំគិតស៊ីជម្រៅដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហា ដែលធ្វើឱ្យការរៀនសូត្រកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពកម្រិតខ្ពស់។ ដូចជាពេលអ្នកតម្រៀបរូបផ្គុំ (Puzzle) ស្រាប់តែឃើញដុំមួយមានរាងខុសពីអ្វីដែលអ្នកគិត ធ្វើឱ្យអ្នកត្រូវឈប់គិតនិងរៀបចំផែនការតម្រៀបវាសារជាថ្មី។
Affective Scaffolding ជាយុទ្ធសាស្ត្រនៃការផ្តល់ជំនួយផ្នែកផ្លូវចិត្ត និងការលើកទឹកចិត្តជាជំហានៗដល់សិស្ស ដើម្បីរក្សាចំណង់ក្នុងការរៀនសូត្រ ពិសេសនៅពេលសិស្សជួបប្រទះការលំបាកខ្លាំង ឬចង់បោះបង់ចោល។ ការគាំទ្រនេះនឹងត្រូវកាត់បន្ថយបន្តិចម្តងៗនៅពេលសិស្សចាប់ផ្តើមមានភាពជឿជាក់លើសមត្ថភាពខ្លួនឯង។ ប្រៀបដូចជាការទប់កង់ក្រោយឱ្យក្មេងរៀនជិះ ដើម្បីកុំឱ្យគេភ័យខ្លាចដួល ហើយសឹមលែងដៃបន្តិចម្តងៗនៅពេលគេមានភាពជឿជាក់អាចធាក់ដោយខ្លួនឯងបាន។
Bayesian Networks ជាគំរូគណិតវិទ្យានិងស្ថិតិ ដែលប្រើក្រាហ្វដើម្បីតំណាងឱ្យទំនាក់ទំនងនៃប្រូបាប៊ីលីតេ (លទ្ធភាពដែលអាចកើតមាន) នៃព្រឹត្តិការណ៍ផ្សេងៗ។ ក្នុងអត្ថបទនេះ វាត្រូវប្រើដោយម៉ាស៊ីនដើម្បីសន្និដ្ឋានទាយដឹងពីអារម្មណ៍សិស្ស (ដែលមើលមិនឃើញ) តាមរយៈទិន្នន័យជាក់ស្តែង (ដូចជាសកម្មភាពចុចកណ្តុរ ឬរយៈពេលឆ្លើយសំណួរ)។ ប្រៀបដូចជាអ្នកស៊ើបអង្កេតម្នាក់ដែលប៉ាន់ស្មានភាគរយថាអ្នកណាកំពុងកុហក ដោយផ្អែកលើការប្រមូលនិងភ្ជាប់តម្រុយតូចៗជាច្រើនបញ្ចូលគ្នា។
Skin Conductance (Galvanic Skin Response) ជារង្វាស់នៃកម្រិតចរន្តអគ្គិសនីដែលអាចឆ្លងកាត់ស្បែក ដែលមានការប្រែប្រួលទៅតាមបរិមាណញើសបញ្ចេញដោយក្រពេញញើស។ ឧបករណ៍នេះអាចវាស់ពីកម្រិតនៃការភ្ញាក់ផ្អើល ឬភាពតានតឹងផ្លូវចិត្ត (Arousal) របស់សិស្សពេលកំពុងសិក្សា ដោយមិនចាំបាច់សួរពួកគេផ្ទាល់។ ដូចជាឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនចាប់កុហក ដែលអាចដឹងថាយើងកំពុងភ័យឬតានតឹង តាមរយៈការវាស់កម្រិតញើសសើមៗតិចៗនៅលើបាតដៃរបស់យើង។
Hidden Markov Models (HMM) ជាក្បួនដោះស្រាយនៃម៉ាស៊ីនរៀន (Machine Learning) ដែលប្រើដើម្បីកំណត់រកស្ថានភាពលាក់កំបាំងដោយផ្អែកលើស៊េរីនៃសញ្ញាដែលមើលឃើញជាបន្តបន្ទាប់។ ក្នុងប្រព័ន្ធនេះ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីវិភាគវីដេអូចលនាភ្នែក ឬកាយវិការរបស់សិស្ស ហើយវាយតម្លៃថាពួកគេកំពុងយកចិត្តទុកដាក់ ឬបាត់បង់ការផ្តោតអារម្មណ៍តាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ដូចជាការទាយពីស្ថានភាពអាកាសធាតុថានឹងមានភ្លៀងឬអត់ ដោយគ្រាន់តែអង្កេតមើលជាប្រចាំថ្ងៃថាតើមនុស្សដើរតាមផ្លូវពាក់អាវភ្លៀងឬកាន់ឆ័ត្រឬអត់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖