論文の概要: A Computational Model of Inclusive Pedagogy: From Understanding to Application
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02853v1
- Date: Fri, 02 May 2025 12:26:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.03548
- Title: A Computational Model of Inclusive Pedagogy: From Understanding to Application
- Title(参考訳): 包括的教育の計算モデル:理解から応用へ
- Authors: Francesco Balzan, Pedro P. Santos, Maurizio Gabbrielli, Mahault Albarracin, Manuel Lopes,
- Abstract要約: 人間の教育は単なる知識伝達を超越し、共適応力学に依存している。
中心性にもかかわらず、共適応型教師-学生相互作用(T-SI)の計算モデルは未開発のままである。
本稿では,人間教育の文脈的洞察をテスト可能なフレームワークに統合する計算的T-SIモデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2058600649065616
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Human education transcends mere knowledge transfer, it relies on co-adaptation dynamics -- the mutual adjustment of teaching and learning strategies between agents. Despite its centrality, computational models of co-adaptive teacher-student interactions (T-SI) remain underdeveloped. We argue that this gap impedes Educational Science in testing and scaling contextual insights across diverse settings, and limits the potential of Machine Learning systems, which struggle to emulate and adaptively support human learning processes. To address this, we present a computational T-SI model that integrates contextual insights on human education into a testable framework. We use the model to evaluate diverse T-SI strategies in a realistic synthetic classroom setting, simulating student groups with unequal access to sensory information. Results show that strategies incorporating co-adaptation principles (e.g., bidirectional agency) outperform unilateral approaches (i.e., where only the teacher or the student is active), improving the learning outcomes for all learning types. Beyond the testing and scaling of context-dependent educational insights, our model enables hypothesis generation in controlled yet adaptable environments. This work bridges non-computational theories of human education with scalable, inclusive AI in Education systems, providing a foundation for equitable technologies that dynamically adapt to learner needs.
- Abstract(参考訳): 人間の教育は単なる知識伝達を超越し、エージェント間の教育と学習戦略の相互調整である、共適応力学に依存している。
中心性にもかかわらず、共適応型教師-学生相互作用(T-SI)の計算モデルは未開発のままである。
このギャップは、さまざまな環境における文脈的洞察のテストとスケーリングにおいて教育科学を阻害し、人間の学習プロセスをエミュレートし適応的に支援するのに苦労する機械学習システムの可能性を制限している、と我々は主張する。
そこで本研究では,人間教育の文脈的洞察をテスト可能なフレームワークに統合する計算的T-SIモデルを提案する。
このモデルを用いて,学生グループが感覚情報に不平等にアクセスしたことをシミュレートし,多様なT-SI戦略を現実的な合成教室で評価する。
その結果,共適応原則(双方向エージェントなど)を取り入れた戦略は,一側的アプローチ(教師や生徒が活発な場合など)よりも優れ,すべての学習形態の学習結果が改善された。
文脈に依存した教育的洞察のテストとスケーリングの他に、我々のモデルは制御可能で適応可能な環境で仮説生成を可能にする。
この研究は、スケーラブルで包括的なAIを教育システムに組み込むことで、人間の教育の非計算理論を橋渡しし、学習者のニーズに動的に適応する公平な技術の基礎を提供する。
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