Hogeschool van Amsterdam

Leren met interactieve kennisrepresentaties

Lectorale rede van Bert Bredeweg

26 sep 2019 00:00 | Faculteit Onderwijs en Opvoeding

Onze hersenen kunnen niet veel meer dan eeuwen geleden, maar door de middelen die we nu tot onze beschikking hebben kunnen we veel meer. Of zoals Norman in 1993 stelde ‘It is things that make us smarter.’ Zo trapt Bert Bredeweg zijn lectorale rede af waarmee hij het lectorschap aanvaard.

Leren is een actief proces waarin kennis wordt geconstrueerd. Dit proces is voor iedere leerling anders en vraagt individuele ondersteuning. Onderwijsmaterialen en werkvormen zouden zich gedurende het leerproces steeds moeten aanpassen aan de specifieke behoefte van elke leerling.

Is het mogelijk om slimme software te maken met hedendaagse technieken uit het veld van de kunstmatige intelligentie die leerlingen inderdaad individueel en adequaat kan ondersteunen? Software die geen getallen gebruikt, maar toch kan redeneren over dynamische systemen en die tevens goede uitleg kan geven?

Het idee van kennisrepresentatie is één van de meest waardevolle uitvindingen van de kunstmatige intelligentie. We bedoelen hiermee een taal waarmee kennis uit verschillende domeinen kan worden opgeschreven en daarmee dus gerepresenteerd of gemodelleerd. Aanvankelijk was het gebruik van kennisrepresentaties voorbehouden aan een selecte groep, maar met de hedendaagse computer kan het breed worden ingezet en nuttig worden gemaakt. Vanuit zijn Lectoraat Didactiek van de Bètavakken wil Bert, samen met zijn onderzoeksgroep, de kracht van kennisrepresentaties voor het onderwijs onderzoeken, realiseren en bruikbaar maken.

Het ontstaan van representaties heeft een lange geschiedenis. Het is een continu proces waarbij een scala aan patronen door mensen wordt ontdekt en geregistreerd. Geschreven tekst en formele talen, zoals vormen van wiskunde, zijn hierbij steeds de belangrijkste instrumenten om kennis mee te creëren, te registreren en te communiceren. De verdere ontwikkeling van de digitale technologie hebben twee vernieuwingen mogelijk gemaakt. Dit begint met de notie van grafische representaties in de vorm van diagrammen. De andere versneller is de notie van kennisrepresentatie. Door het samengaan van deze twee vormen ontstaat een gereedschap dat enerzijds geïmplementeerd is op computers en daarmee automatisch redeneren mogelijk maakt en dat anderzijds vanwege de grafisch aard eenvoudig te gebruiken is.

Om dit nieuwe gereedschap te kunnen gebruiken voor onderwijs moet een keuze worden gemaakt over de aard van de kennisrepresentatie. Het lectoraat richt zich op het onderwerp het redeneren over het gedrag van dynamische systemen. Dit is immers een belangrijk onderwerp in het onderwijs, want veel onderwerpen waarover leerlingen les krijgen, zoals natuurkunde, economie, biologie en aardrijkskunde, zijn immers dynamische systemen. Bert laat de aanwezigen een aantal voorbeelden zien van zogenaamde slimme software agenten die kunnen ‘meedenken’ over het proces van het creëren van kennis bij leerlingen en vanuit dat perspectief interactie hebben met leerlingen, bijvoorbeeld door aanvullende uitleg te geven of door motivatie op te wekken.

De toekomst laat zich moeilijk voorspellen, ook die van technologische ontwikkelingen en toepassingen. Weinigen konden immers in de jaren ’90 vermoeden waartoe een handig zoekalgoritme zou leiden. Als lector wil Bert bijdragen aan een betere wereld door technologie te ontwikkelen en in te zetten voor beter onderwijs.