論文の概要: From Keyboard to Chatbot: An AI-powered Integration Platform with Large-Language Models for Teaching Computational Thinking for Young Children
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.00750v1
- Date: Wed, 1 May 2024 04:29:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-03 20:52:21.430519
- Title: From Keyboard to Chatbot: An AI-powered Integration Platform with Large-Language Models for Teaching Computational Thinking for Young Children
- Title（参考訳）: キーボードからチャットボット: 子どものためのコンピュータ思考を教えるための大規模言語モデルを用いたAIを活用した統合プラットフォーム
- Authors: Changjae Lee, Jinjun Xiong,
- Abstract要約: 子どものための計算思考を効果的に教えるための,AIを活用した統合プラットフォームを用いた新しい方法論を提案する。
幼児は自然言語で目的のタスクを記述でき、システムは理解しやすいプログラムで応答できる。
有形ロボットは、直ちに分解されたプログラムを実行し、そのプログラムの結果を幼児に示すことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.933382649048113
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Teaching programming in early childhood (4-9) to enhance computational thinking has gained popularity in the recent movement of computer science for all. However, current practices ignore some fundamental issues resulting from young children's developmental readiness, such as the sustained capability to keyboarding, the decomposition of complex tasks to small tasks, the need for intuitive mapping from abstract programming to tangible outcomes, and the limited amount of screen time exposure. To address these issues in this paper, we present a novel methodology with an AI-powered integration platform to effectively teach computational thinking for young children. The system features a hybrid pedagogy that supports both the top-down and bottom-up approach for teaching computational thinking. Young children can describe their desired task in natural language, while the system can respond with an easy-to-understand program consisting of the right level of decomposed sub-tasks. A tangible robot can immediately execute the decomposed program and demonstrate the program's outcomes to young children. The system is equipped with an intelligent chatbot that can interact with young children through natural languages, and children can speak to the chatbot to complete all the needed programming tasks, while the chatbot orchestrates the execution of the program onto the robot. This would completely eliminates the need of keyboards for young children to program. By developing such a system, we aim to make the concept of computational thinking more accessible to young children, fostering a natural understanding of programming concepts without the need of explicit programming skills. Through the interactive experience provided by the robotic agent, our system seeks to engage children in an effective manner, contributing to the field of educational technology for early childhood computer science education.
- Abstract（参考訳）: 幼少期(4～9歳)のプログラミング教育はコンピュータ科学の最近の動きで人気を博している。
しかし、現代の実践では、幼児の発達的準備能力の持続性、複雑なタスクを小さなタスクに分解すること、抽象プログラミングから具体的な結果への直感的なマッピングの必要性、限られたスクリーンタイム露光など、いくつかの根本的な問題を無視している。
本稿では,幼児の計算思考を効果的に教えるための,AIを活用した統合プラットフォームを用いた新しい方法論を提案する。
このシステムは、計算思考を教えるためのトップダウンとボトムアップの両方のアプローチをサポートするハイブリッドペタゴギーを備えている。
幼児は自然言語で目的のタスクを記述できるが、システムは分解されたサブタスクの適切なレベルからなる理解し易いプログラムで応答することができる。
有形ロボットは、直ちに分解されたプログラムを実行し、そのプログラムの結果を幼児に示すことができる。
このシステムは、幼児と自然言語で対話できるインテリジェントなチャットボットを備えており、子どもたちはチャットボットと話し、必要なプログラミングタスクをすべて完了し、チャットボットはプログラムの実行をロボットにオーケストレーションする。
これにより、幼児向けのキーボードが完全に不要になる。
このようなシステムを開発することにより、子どもに計算思考の概念をより使いやすくし、明示的なプログラミングスキルを必要とせず、プログラミング概念の自然な理解を育むことを目指す。
本システムは,ロボットエージェントの対話的体験を通じて,幼児期のコンピュータサイエンス教育における教育技術の分野に寄与し,子供たちを効果的に取り組もうとしている。
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