Leren met ChatGPT de metacognitieve functie

Datum: 25 september 2023
Auteur: Ilona Mathijsen

Uitgaande van de drie leerfuncties zoals beschreven door Vermunt en Verloop (1999), te weten cognitief, affectief en metacognitief, wordt in drie blogs ingegaan op de vraag hoe ChatGPT het leren in context van elk van die functies kan ondersteunen. Wat biedt het en wat biedt het nog niet?

In deze blog aandacht voor de metacognitieve functie, dat wil zeggen regulatieve activiteiten die ingezet worden om het leren te monitoren, bij te sturen en te evalueren. Hoe kan ChatGPT hierbij helpen?

Om die vraag te beantwoorden is met ChatGPT geëxperimenteerd door uitgaande van twee verschillende leerdoelen aan ChatGPT vragen te stellen. Dit vanuit het perspectief van een student die zich wil bekwamen in de volgende leerdoelen of van een docent die daarbij begeleidt:

  1. Kennis verwerven over leertheorieën (bijvoorbeeld relevant voor leraren in opleiding) zodanig dat studenten inzicht hebben in kenmerken van leertheorieën en de verschillen tussen theorieën, aspecten van leertheorieën herkennen in onderwijssituaties, en één of meerdere lessen kunnen ontwerpen passend bij één of meerdere leertheorieën.
  2. Differentiëren van machtsfuncties (wiskunde voortgezet onderwijs) waarbij leerlingen niet alleen een functie kunnen differentiëren maar ook begrijpen dat de gedifferentieerde functie de helling van de raaklijn representeert, machtsfuncties kunnen tekenen en herkennen aan hun vorm, het bereik en het domein van machtsfuncties kunnen bepalen en ook begrijpen dat daar waar de afgeleide gelijk is aan 0 een machtsfunctie niet stijgt of daalt (en dus sprake is van een top, een dal ofwel een maximum of minimum).

Kan ChatGPT dus helpen bij het bijsturen van het leerproces wanneer een student zich in leertheorieën aan het bekwamen is (leerdoel 1) of leert om machtsfuncties te differentiëren (leerdoel 2)?

Allereerst volgen voorbeelden van prompts – vragen of commando’s te stellen of voor te leggen in de chat met ChatGPT – passend bij verschillende metacognitieve activiteiten. Vervolgens wordt de kwaliteit van de antwoorden door ChatGPT besproken en volgt een antwoord op de vraag wat ChatGPT biedt in de ondersteuning van de metacognitieve leerfunctie. Daarna volgt een bespreking van beperkingen en voorwaarden en de blog eindigt met aandacht voor de rol van de docent.

Voorbeelden van prompts

Regulatieve activiteiten en de definitie volgens Vermunt en Verloop (1999)

Leerdoel: Leertheorieën

Leerdoel: Differentiëren

Oriënteren/plannen

Voorbereiden van een leerproces door het onderzoeken van kenmerken van de leertaak, situatie en beoordeling, en nadenken over mogelijke leerdoelen, inhoud en verwerkingsactiviteiten, benodigde middelen, voorkennis en beschikbare tijd

Student: Ik wil me bekwamen in leertheorieën. Welke doelen zou ik me kunnen stellen en welke aanpak zou kunnen helpen bij het realiseren van die doelen?

Gevolgd door: Kun je meer specifieke leerdoelen formuleren want ze zijn nog vaag en meer in termen van activiteiten geformuleerd.

Docent: Ik wil mijn klas leren om machtsfuncties te differentiëren; ik heb daar 3 lessen van 50 minuten voor. Ik kan ze ook huiswerk meegeven. Wat zouden de lesdoelen van elke les kunnen zijn, in welke volgorde laat ik ze wat doen en hoe laat ik ze ermee aan de slag gaan?

Gevolgd door: Nu wil ik wel ook dat ze weten wat ze aan het doen zijn bij het differentiëren; dat ze weten dat de afgeleide de helling van de raaklijn representeert; voeg dat toe.

Monitoren/testen/diagnosticeren: Tijdens de taakuitvoering observeren of het leerproces verloopt volgens plan.

Gevolgd door: Student: 3 Zou je me voor elk van de doelen 2 en 3 (begrijpen van fundamentele principes en analyseren van invloed van theorie op lesplan en materiaal) twee pittige vragen kunnen stellen (waarvan één multiple choice) om te toetsen of ik dat doel bereikt heb

Gevolgd door: [antwoord op één van de vragen]: is dit goed?

Zie de tabel met cognitieve leerfunctie ‘concretiseren, toepassen’ in andere blog: vragen naar opdrachten waarmee leerlingen kennis moeten toepassen of laten zien.

Aanpassen

Het wijzigen van het oorspronkelijke leerplan op basis van de resultaten van monitoring, testen en diagnostische activiteiten, het nemen van beslissingen over alternatieve leeractiviteiten, doelen en/of inhoud tijdens het leren.

Gevolgd door: Student: Wat zou je me op basis van mijn vorige antwoord adviseren om nog te doen?

Zie leerdoel links.

Evalueren/reflecteren

Het beoordelen van de mate waarin de uiteindelijke leerresultaten overeenkomen met de vooraf geplande doelen, en de mate waarin het leerproces is verlopen zoals vooraf bedacht.

Docent: Ik moet voor studenten een toets maken over leertheorieën, waarin ze diepgaande kennis tonen van leertheorieën en ze kunnen herkennen in concrete situaties. Toets mag een uur duren. Geef mij 6 vragen met scoringsvoorschrift

Zie leerdoel links.

Hoe ondersteunt ChatGPT de metacognitieve functie?

Uit onze experimenten blijkt dat ChatGPT best goed in staat is voorbeeldvragen of – opdrachten te bedenken om studenten tussentijds te testen of aan het einde te beoordelen, of daar tenminste een goede voorzet in te doen. Ondersteuning bij de activiteiten monitoren & testen of evalueren & reflecteren is dus van aardige kwaliteit gezien voorbeelden van (oefen)vragen waarmee ChatGPT komt.

Wat zijn voorwaarden voor gebruik of beperkingen van ChatGPT?

De antwoorden die ChatGPT geeft bij de activiteiten oriënteren en plannen of bij aanpassen, stemmen minder tevreden. Mogelijk wreekt zich hier toch een beperkt begrip van een sociale onderwijscontext omdat het ontwerpen van een leerproces, het nadenken over vervolgstappen, inleving in denkprocessen vereist. Op de vraag naar een lesopbouw met programma van drie lessen voor het leerdoel over machtsfuncties komt ChatGPT met een te algemeen antwoord. Hieruit blijkt dat het onvoldoende rekening houdt met de denkstappen die leerlingen ‘moeten’ ondernemen om machtsfuncties te leren differentiëren. Het beschikt niet over wiskundige vakdidactische kennis, dat wil zeggen inzicht in een volgende van denkstappen die leerlingen of studenten in context van een specifiek leerdoel of specifieke leerinhoud moeten leren maken.

Les 1: Introductie tot differentiatie, machtsfuncties en het concept van helling

Lesdoel: De studenten moeten begrijpen wat differentiatie is, ze moeten machtsfuncties kunnen herkennen en begrijpen en ze moeten begrijpen dat de afgeleide de helling van de raaklijn vertegenwoordigt.

  1. Begin met een korte inleiding tot differentiatie – wat het betekent, waarom het nuttig is en hoe het verband houdt met de helling van een curve.
  2. Introduceer het concept van een raaklijn en hoe de helling van deze raaklijn wordt vertegenwoordigd door de afgeleide.
  3. Introduceer machtsfuncties en laat enkele voorbeelden zien. Bespreek wat een exponent en een basis zijn.
  4. Geef de leerlingen een aantal machtsfuncties en vraag hen om de basis en de exponent te identificeren.
  5. Huiswerk: oefeningen om machtsfuncties te herkennen en hun componenten te identificeren en om het concept van de helling van een raaklijn te consolideren.

ChatGPT is ook gevraagd om advies te geven nadat de gebruiker een toetsvraag van ChatGPT heeft gemaakt. Dus: wat zou jij (ChatGPT) mij adviseren als mijn antwoord op de vraag over… het volgende is:…  Ook hier is het antwoord te algemeen: vul een ander onderwerp/leerdoel in en onderstaande zou ook van toepassing kunnen zijn:

Op basis van je antwoord lijkt het erop dat je al een goed begin hebt gemaakt met het begrijpen van enkele van de belangrijkste figuren en concepten in behaviorisme, cognitivisme en constructivisme. Hier zijn enkele suggesties voor de volgende stappen:

  1. Verdiep je kennis: Hoewel je al een basis hebt, zijn er nog veel meer concepten en ideeën te ontdekken binnen elke leertheorie. Overweeg om meer diepgaande bronnen te raadplegen, zoals academische artikelen, boeken of lezingen.
  2. Vergelijk en contrast: Probeer te begrijpen hoe deze leertheorieën van elkaar verschillen, evenals hoe ze elkaar kunnen aanvullen. Dit kan je helpen om een dieper, meer genuanceerd begrip van leertheorieën te ontwikkelen.
  3. Toepassing op de praktijk: Blijf nadenken over hoe je deze theorieën in de praktijk kunt toepassen. Probeer specifieke strategieën te bedenken die je in je klaslokaal kunt gebruiken, gebaseerd op de principes van elke theorie.
  4. Reflectie: Overweeg om een leerlogboek of -dagboek bij te houden waarin je je ideeën en inzichten noteert. Dit kan je helpen om je leren te consolideren en je gedachten te ordenen.
  5. Discussie: Zoek mogelijkheden om te discussiëren met anderen die ook geïnteresseerd zijn in leertheorieën. Dit kan bijvoorbeeld in de vorm van een studiegroep, een online forum, of een cursus of workshop. Discussie kan je helpen om nieuwe perspectieven te verkennen en je begrip van de theorieën te verdiepen.

Met deze stappen zul je je kennis en begrip van leertheorieën verder ontwikkelen en zul je beter uitgerust zijn om deze theorieën in je onderwijspraktijk toe te passen.

Als het gaat om schrijfopdrachten of opdrachten waarin studenten een stuk tekst moeten stellen, kan ChatGPT een schrijfmaatje zijn. Het geeft feedback op gegenereerde teksten of verbetert deze. Als ‘schrijven’ het doel is, dan is het van belang te voorkomen dat studenten te veel overlaten aan ChatGPT. Als ‘schrijven’ niet het doel is, maar slechts een manier om informatie over te brengen, dan is het de vraag wat het doel van die informaties is en in welke opzichten ChatGPT daarmee interfereert. Studenten die een adviesrapport opstellen bijvoorbeeld of een beschrijving geven van een observatie, kunnen hun geschreven tekst (met behulp van feedback) door ChatGPT verbeteren. De vraag of dat erg is, is afhankelijk van de oorsprong van de input. Als de kennis die in het rapport verwerven is of de observatie zelf, van de student is en ChatGPT slechts helpt in de weergave is dat anders dan wanneer ChatGPT uit zichzelf een rapport of een beschrijving genereert. Ook hier geldt mogelijk de wens om als docent het gebruik van ChatGPT door studenten te monitoren.

Rol van de docent: formatief handelen

Afhankelijk van het leerdoel en de complexiteit van het leerdoel, zouden studenten zichzelf kunnen testen gebruikmakend van ChatGPT. Vragen om extra oefenopgaven met feedback op de antwoorden, kan. Op enig moment blijft monitoring door de docent aan de orde, zeker om te bepalen of studenten zichzelf ten aanzien van het juiste leerdoel en het vereiste niveau monitoren. Dit kan door bijvoorbeeld logboeken te laten aanmaken waarin ze zowel hun prompts met verzoeken tot oefen/testopgaven, hun antwoorden op de door ChatGPT gegeven vragen als de feedback vanuit ChatGPT, opslaan. De vraag is of contact en uitwisseling tussen docent en studenten en studenten onderling niet meer betekenisvol is.

ChatGPT kan daarnaast helpen in het ‘beter om feedback’ vragen. Voordat een student aan de bel trekt bij een docent, kan ChatGPT ‘aan de voorkant’ helpen om het probleem scherper te formuleren.

Naast bovenstaande kunnen docenten uiteraard ook zelf ChatGPT vragen naar goede diagnostische vragen om begrip van een leerdoel te testen. Zeker als je weet wat veel voorkomende fouten bij studenten zijn, kan ChatGPT helpen bij de constructie van de vraag. Je kunt studenten ook vragen om ChatGPT (toets/test)vragen te laten bedenken en samen het gesprek aangaan over de kwaliteit van de vragen, bijvoorbeeld om kwaliteitsbesef bij te brengen.

Up-do-date blijven?

Ontvang onze nieuwsbrief

Schrijf je in
0 reacties

Een reactie versturen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *