EduTech 논문 >> Sara, the Lecturer: Improving Learning in Online Education with a Scaffolding-Based Conversational Agent / 비디오 학습에서 교사의 스캐폴딩을 대신해주는 대화가능한 에이전트

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Sara, the Lecturer: Improving Learning in Online Education with a Scaffolding-Based Conversational Agent

• Problem
  • 온라인 학습의 증가 ↔ educator와 learner사이의 상호작용이 부족하고 어떤 것으로도 대체하기 어렵다.
• Solution
  • Conversational agent가 가르치는 educator과 같게 학습자의 이해를 scaffolding 해주고 학습자와 자연스러운 상화작용을 함으로써 이러한 문제를 해결해 줄 수 있다.
  • Sara, 온라인 비디오 강의 중에 나타나는 대화형 에이전트를 제안. voice based input mode가 필요할 때
  • 여기서 Scaffolding 이란 교육학 관련 단어인데, 학습자 혼자서는 해결하지 못하지만 교사와 같이 누군가가 도움을 주었을 때 학생이 해낼 수 있는 학습영역에 대해서 도움을 주는 것을 의미한다.
• Contribution
  • 더 의미있는 학습을 만들기 위해서 온라인 비디오에 scaffolding과 voice-based 대화형 주체를 포함시키는 것의 중요성 강조

Introduction

• 학습 이론에 따르면, 우리는 사회적으로 누군가와 의미있는 상호작용을 할 때 가장 잘 배울 수 있다. 여기서 meaningful interaction으로 educator와 learner사이의 scaffolding dialog를 예로 들 수 있는데 이는 학습자의 information retention과 새로 배운 것을 새로운 문제를 해결하는데에 적용할 능력을 향상시켜준다. 보통 이를 transfer ability of learner라고 부른다.
• 이때까지 나온 다양한 CA(Conversational Agents)들은 *instructional scaffolding logic을 따른다. isl이란 교육자의 행동을 의미하며 상세하게 개인별로 학습자를 분석하고 학습자들이 지식을 효율적으로 지식을 얻을 수 있도록 돕는것을 의미한다고 한다.*
• Integration of scaffolded instructions in online teaching, 온라인 교수에 스캐폴딩된 교수법이 더해지는 것
  • NLP활용
  • e.g.) 학습자들이 어떤 문제에 대해서 두가지 방식의 대화형식에서 자유롭게 말로 답을 하면 그 답을 해석한 NLP기술로부터 적절한 adaptive한 answer를 받게 된다. 이러한 형식의 상화작용이 점차 교육가의 스캐폴딩 기술과 비슷해져 간다고 볼 수 있는데, 중요한 것은 이를 통해 information retention과 transfer ability가 증가되어 실제 학습이 일어나야 한다는 점이다. (내가 계속 생각하던 거!! 장기기억 증가-retention, 적용-transfer)
• 하지만 기존의 e-learning setting과 online video lecture은 다르다는 점.
  • Online video 강의에서는 학습자는 이미 다양한 인풋들을 받는다.
    • 교사의 녹음된 목소리
    • 녹화된 이미지 또는 텍스트를 기반으로 한 슬라이드
  • 그래서 *SCAFFOLDING BASED CA가 어떻게 온라인 비디오 강의라는 새로운 환경에 적용될 수 있을지 연구해야한다.*
    • transfer and replicate the positive effects of the instructional scaffolding mechanism to the new context of online video lectures
    • CA의 상호작용 유형들의 구현을 서로 비교(voice- & text-based vs text-based)
    • 스캐폴딩과 CA상호작용 유형의 상호작용 효과를 분석
• Sara-web based CA
  • 2가지 기능
    • Helping them to remember concepts better(informatino retention)
    • Using the gained knwoeldge to solve novel problems(transfer ability)
  • 온라인 강의 도중에 질문을 하고 그에 대한 자세한 설명을 해준다. 그리고 만약 학습자의 처음 응답이 틀렸다면 scaffolding역할을 하는 문제에 대한 질문을 해준다.
  • REF) 2018. Providing Proactive Scaffolding
    During Tutorial Dialogue Using Guidance from Student Model Predictions / 2015. Positive Impact of Collaborative Chat Participation in an edX MOOC