AI in onderwijs: nuttige helper of vervangleraar?

ChatGPT, Mistral, Gemini: in een razend tempo overspoelt artificiële intelligentie ons leven én ons onderwijs. Maken leerlingen hun schrijfopdrachten nog zelf? Zal een goed getraind taalmodel de leraar vervangen? Expert Rani Van Schoors (KU Leuven): “AI is een waardevolle compagnon. Maar als leraar blijf jij onmisbaar.”

Expert Rani Schoors over AI (artificiële intelligentie) — **Rani Van Schoors, postdoctoraal onderzoeker KU Leuven en Imec:** “AI zorgt voor extra uitdagingen, in de klas én op schoolniveau. Maar ook voor kansen.”

Rani Van Schoors: “Artificiële Intelligentie of AI is een paraplubegrip voor technologie die menselijke vaardigheden nabootst: redeneren, problemen oplossen, iets creatiefs voortbrengen. Heel populair is nu de generatieve AI zoals ChatGPT, Gemini, Mistral, Dall-E en Copilot. Die tools genereren nieuwe inhoud – tekst of beeld bijvoorbeeld – aan de hand van prompts, zonder dat je ze moet programmeren.”

AI in onderwijs is nog redelijk recent, maar hoe nieuw is de technologie achter AI?

Rani Van Schoors: “Nieuw is AI niet, maar hoe praktischer de technologie, hoe meer aandacht die krijgt. In de jaren 20 van de vorige eeuw waren er al ‘teaching machines’ die leerlingen door lesmateriaal begeleidden met onmiddellijke feedback. In de jaren 50 werd aan Harvard geëxperimenteerd met gepersonaliseerd leren. Dat bleek complex: voor elke regel of oefening moesten de machines geprogrammeerd worden. Dat was te omslachtig en te tijdrovend om op brede schaal in scholen uit te rollen.”

“De generatieve AI-systemen van vandaag zijn zelflerend. Stel: je wil een computer leren hoe die verschillende hondenrassen herkent. In plaats van de computer precies te vertellen hoe de vacht van een poedel oogt of wat de schedel van een buldog bijzonder maakt, toon je bij deep learning heel veel voorbeelden van hondenrassen. Na voldoende training kan de computer ook bij nieuwe foto’s van honden bepalen om welk ras het gaat. Dankzij AI leggen machines dus na heel veel oefening zélf verbindingen. Bovendien leren die computers bij elke opdracht bij omdat wij ze als gebruiker corrigeren of duimpjes geven.” 

Het digitale leerpad van een uitgeverij, een app zoals Duolingo: is dat ook AI?

Rani Van Schoors: “Niet alles is AI. Een leerling die met een VR-bril leert om een elektriciteitskast aan te sluiten? Het online leerpad van een uitgeverij dat van A tot Z door mensen uitgestippeld werd? Daar komt vaak nog geen artificiële intelligentie bij kijken. Bij Duolingo wel, want die werkt als chatbot en simuleert gesprekken. We gebruiken AI in het dagelijkse leven al vaker dan we soms beseffen: veel klantendiensten werken met een chatbot, de zoekopdrachten die je zoekmachine zelf aanbrengt, slimme verkeerslichten, de standaardantwoorden die je mailbox voorstelt.”

“AI evolueert razendsnel, en toch kan zo’n chatbot je niet altijd helpen. AI ‘weet’ niets, kan niet ‘denken’ maar bouwt zinnen en formuleert antwoorden door na te bootsen. Door heel veel voorbeelden te ‘lezen’ en je op basis daarvan een aannemelijk antwoord te bezorgen. Wat niet hetzelfde is als een correct antwoord.”

Of AI de leraar vervangt? Als leraar zal je altijd de motor van leren blijven.
Rani Van Schoors
postdoctoraal onderzoeker

Beseffen leerlingen dat voldoende wanneer ze bij hun huiswerk de hulp van AI inroepen? 

Rani Van Schoors: “Net zoals ze informatie op Wikipedia te snel voor waar aannemen of onvoldoende kritisch naar online bronnen kijken: wellicht niet. Voor die kritische blik hebben ze jou als leraar nodig. Het antwoord van de populaire taalmodellen verdient altijd nog een check, want die kunnen hallucineren. Zo vertelde Google Bard – nu Gemini – onterecht dat de James Webb-ruimtetelescoop als eerste beelden van buiten ons zonnestelsel had kunnen maken.”

“Als je AI in onderwijs gebruikt, confronteer je leerlingen met de fouten die AI maakt. Als je generatieve AI het verschil tussen hond en kat wil leren en je toont een dataset vol honden in een mand en katten in het gras, dan zal het systeem een hond in gras bekijken als kat. Veel hangt dus af van de kwaliteit van de datasets die gebruikt worden om de generatieve AI en hun grote taalmodellen te trainen. Leerlingen moeten ook de juiste AI-hulpmiddelen inzetten: een taalmodel vragen een complex wiskundig probleem op te lossen, is niet verstandig. Gebruik liever gewoon een rekenmachine of een wiskundig getraind AI-systeem.”

“Leerlingen zullen sowieso AI in onderwijs inschakelen, en als leraar heb je dat niet altijd in de gaten. Vraag dat maar aan taalleraren. Achterhalen of een leerling die schrijfopdracht zelf maakte of ChatGPT inschakelde? Allesbehalve eenvoudig.” 

Een tool die je huiswerk in jouw plaats maakt: logisch toch dat leerlingen volop experimenteren?

Rani Van Schoors: “Jongeren konden vroeger enkel dromen van een tekst die zichzelf schrijft of een lijstje argumenten dat zomaar oppopt. Maar in dat aanlokkelijke wonderland schuilen ook gevaren. Op nummer één: afhankelijkheid. Hoe leer je nog om je gedachten in een gestructureerde tekst en vlotte volzinnen te gieten? Vergelijk het met kaartlezen: sinds de komst van de gps vinden we de weg niet meer zonder.”

“In de klas kan je de hulp van AI uitschakelen. Maar in heel wat situaties moet je er – ondanks de soms geadviseerde leeftijdslimiet – toch van uitgaan dat leerlingen die hulplijn inroepen. Dat zullen ze in hun job later ook doen, dus een reden te meer om je aanpak bij te sturen en je leerlingen te leren hoe ze AI in onderwijs efficiënt en correct inzetten.”

Maakt AI leraren het leven zuur?

Rani Van Schoors: “AI zorgt voor extra uitdagingen, in de klas én op schoolniveau. Maar ook voor kansen. Om te beginnen om je eigen takenpakket te ontlasten. Repetitieve taken uitvoeren, patronen ontdekken, vergelijkingen maken: dat kan AI erg goed omdat het werkt met complexe algoritmes. Vertaald naar onderwijs: lessenroosters opstellen of de leercurve van je leerlingen in kaart brengen. AI helpt je om kwalitatieve ‘afleiders’ bij meerkeuzevragen op te stellen. En er wordt hard gewerkt aan handschriftherkenning, zodat AI ook geschreven antwoorden kan lezen en je daardoor heel wat verbeterwerk uit handen neemt.”

“Leerstof overbrengen, elke leerling bij de les houden en intussen nog differentiëren? Als leraar zit je mandje meer dan vol. Met de juiste AI-tools krijgt elke leerling oefeningen afgestemd op zijn niveau. Wat niet betekent dat jouw rol uitgespeeld is. Het meest gunstige effect zien we als de leraar samenwerkt met AI. Binnen mijn eigen onderzoek experimenteerden we met een tool die leerlingen leerde programmeren. De leraren die zelf actief bekeken of de tool voor elke leerling correct personaliseerde en hier en daar zelf bijstuurden, hadden veel meer resultaat dan collega’s die de tool het werk lieten doen en enkel de resultaten interpreteerden.”  

Leraren hoeven dus niet te vrezen voor hun job?

Rani Van Schoors: “Nee. Ook niet wanneer de systemen beter blijven worden. De leraar blijft de motor van leren. Artificiële intelligentie kan helpen om leertrajecten te personaliseren door oefeningen op maat te genereren. Zo hoef jij geen 20 verschillende soorten oefeningen te bedenken. Maar je leerlingen opvolgen, inschatten of de ene leerling voldoende uitdaging krijgt en de andere voldoende gemotiveerd wordt: dat blijft jouw job. Leerlingen inspireren, geloven dat ze boven zichzelf kunnen uitstijgen: daar is AI niet toe in staat.”

“Ons onderwijs kampt met een lerarentekort. Logisch dat de vraag opduikt of een AI-tool als leraar niet beter is dan helemaal geen leraar. Het antwoord is niet zo eenvoudig, omdat sommige AI-tools onbedoeld de kloof tussen sterkere en zwakkere leerlingen kunnen vergroten. AI moet immers gevoed worden met informatie. Hoe meer informatie, hoe beter de feedback. Mogelijke valkuil: sterke leerlingen werken sneller en voeden de AI-tool die jij inzet met meer informatie, en krijgen op hun beurt meer feedback op maat. Leerlingen die minder sterk zijn, genereren minder (snel) nieuwe data en krijgen door sommige AI-tools dus ook minder snel gepaste leerinhoud. Daarom blijf jij als leraar essentieel om het leerproces van je leerlingen op te volgen.”

Een kritische blik blijft nodig?

Rani Van Schoors: “Absoluut. En tegelijk kan je AI niet negeren. Kritisch omarmen, dat lijkt de juiste houding. Je weet soms niet welke algoritmes deep-learning-machines inzetten om beslissingen te nemen. Dat is de zogenaamde ‘blackbox’. Aan AI het laatste woord geven in studieadvies of een deliberatie zal nooit verstandig zijn. Want je weet niet altijd exact waarom AI een leerling meer of minder slaagkansen toebedeelt.”

“In 2020 gebruikte de Britse overheid door covid-19 een complex algoritme om de A-levels van de laatstejaarsstudenten te berekenen. Dat draaide uit op een fiasco door een compleet gebrek aan transparantie. Niemand kon vertellen waarom een grote groep studenten lagere cijfers kreeg dan verwacht. AI kan je een overzicht geven van de prestaties van een leerling en een voorstel genereren voor de klassenraad. Maar de kritische reflex van een lerarenteam is onontbeerlijk.”

Het is belangrijk dat leerlingen weten wat er onder de motorkap van AI gebeurt
Rani Van Schoors
postdoctoraal onderzoeker

Verwachten we te veel van AI?

Rani Van Schoors: “De benaming ‘artificiële intelligentie’ schept verwachtingen waar de technologie niet altijd aan kan voldoen. Tegelijk ontwikkelt AI zich zo snel dat wat vandaag nog niet mogelijk is, morgen misschien wel kan. Een sterke ‘prompt’ of vraag aan AI leren stellen, vinden we vandaag belangrijk. Maar hoe meer prompts we invoeren, hoe sneller AI zal ‘begrijpen’ wat we willen. En dus wordt die vaardigheid in de toekomst wellicht minder nodig.”

“Instinctief zou je misschien denken dat AI objectief is. Maar omdat de technologie zich voedt met menselijke input is dat niet zo. Vraag je aan AI een foto van een CEO dan krijg je bijna uitsluitend mannen te zien. Omdat AI-systemen getraind worden met gegevens die inherente vooroordelen kunnen bevatten over pakweg ras, gender of geslacht. Daarom is het belangrijk dat leerlingen weten wat er onder de motorkap bij AI gebeurt en dat er ook dingen fout kunnen lopen.”

“Ik vroeg AI om een beeld van een klaslokaal te genereren. De foto schetste een voorbijgestreefd beeld: individuele bankjes in rijen, en voor de klas een leraar met een aanwijsstok. Een collega deed onlangs onderzoek naar hoe studenten ‘instructie’ visualiseren. Enkelen tekenden een leraar met net zo’n aanwijsstok. AI genereert de vooroordelen die wij als mensen zelf aanreiken.”

Brengen we onze privacy op die manier in gevaar? En mogen we leerlingen daaraan blootstellen?

Rani Van Schoors: “AI is een digitaal model, dus staat veilig omgaan met gegevens en privacy hoog op de agenda. Generatieve modellen kunnen persoonlijke gegevens bevatten als ze zijn getraind op gevoelige informatie, denk aan gezichtsherkenningssystemen. Let dus altijd op met het delen van privacygevoelige informatie met AI.”

“Europa heeft in maart 2024 de AI-act gestemd. Die verdeelt de maatschappij in klassen wat veiligheid voor de AI-toepassingen betreft. Alle ontwikkelingen voor onderwijs zitten in de klasse ‘hoog risico’. De gevolgen voor ontwikkeling en onderzoek zijn nog niet duidelijk. Maar bijvoorbeeld de aandacht van individuele leerlingen meten door een gezichtsherkenningstoestel en daarna meteen de resultaten naar leraren en ouders versturen, zal niet zo snel kunnen in Europa. En maar goed ook.”

“De Europese AI-act vindt transparantie essentieel. Wie AI-modellen traint, moet duidelijk vertellen wat er met de data gebeurt, welke bronnen het model gebruikt en auteursrechten respecteren. Dat kan je ook van je leerlingen verwachten.”

Een leerling die AI gebruikt, mag die slagen?  

Rani Van Schoors: “Als je leerlingen vraagt om een tekst te schrijven, roepen ze vast de hulp van AI in. Dus wordt het een pak moeilijker om hun aandeel in dat eindresultaat correct te evalueren. Hoe zetten ze AI in bij die schrijfopdracht? Hoe kritisch kijken ze naar het antwoord dat AI genereerde? Schenk meer aandacht aan het proces, evalueer dat ook. En stel hogere eisen aan de tekst die je binnenkrijgt. Staat die bol van de spelfouten, dan liet de leerling duidelijk kansen liggen.”

“AI kan ook je cursus samenvatten. Logisch dat je leerlingen daarvoor AI-tools benutten. Maar of die samenvatting nu van een klasgenoot of van AI komt: wie enkel dat afkooksel van je cursus blokt, mag de lat toch nooit halen? Leerlingen zullen AI gebruiken, zoveel is zeker. En dus zullen we als leraar ook anders moeten leren kijken naar hun leerproces.”

Meer weten over AI in onderwijs? Blijf op de hoogte via Kenniscentrum Digisprong.

Je verdiepen in de mogelijkheden van AI in het onderwijs kan met deze online vorming ontwikkeld door Imec/KU Leuven.

Lotte Kerremans