AI ช่วยเพิ่มการเรียนรู้และความสนใจในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน (Carnegie Mellon University) สถาบันการโต้ตอบระหว่างมนุษย์และคอมพิวเตอร์ (Human-Computer Interaction Institute) ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการเพิ่มการเรียนรู้และความสนใจสำหรับการแสดงนิทรรศการในพิพิธภัณฑ์ โดยทีมงานได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการสร้างนิทรรศการแบบโต้ตอบและแบบมือที่มีสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตที่สามารถโต้ตอบกับผู้มาเยือนได้

เมื่อเปรียบเทียบกับนิทรรศการแบบดั้งเดิม นิทรรศการแบบใหม่ที่มี AI ถูกพบว่าสามารถเพิ่มการเรียนรู้และเวลาที่ผู้มาเยือนใช้ในการดูนิทรรศการได้

ผลการวิจัยของทีมงานได้รับการตีพิมพ์ใน Journal of the Learning Sciences.

การเปลี่ยนการเล่นให้เป็นการเรียนรู้

เนสระ ยานเนียร์ (Nesra Yannier) เป็นสมาชิกของทีมงานและหัวหน้าโครงการวิจัย

“การมีปัญญาประดิษฐ์และการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ทำให้การเล่นกลายเป็นการเรียนรู้” ยานเนียร์กล่าว

ทีมงานยังประกอบด้วยเคน โคดิงเกอร์ (Ken Koedinger) และสก็อตต์ ฮัดสัน (Scott Hudson) จากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน (CMU) เควิน คราวลีย์ (Kevin Crowley) จากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก (University of Pittsburgh) และยังวูค โด (Youngwook Do) จากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย (Georgia Institute of Technology)

หนึ่งในนิทรรศการที่ได้รับความนิยมในพิพิธภัณฑ์คือนิทรรศการเกี่ยวกับแผ่นดินไหว ซึ่งเด็กๆ จะสร้างหอคอยและพยายามป้องกันไม่ให้หอคอยล้มเมื่อโต๊ะสั่นไหว มักจะมีป้ายแสดงข้อมูลเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์อยู่รอบๆ นิทรรศการ แต่ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าป้ายเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากน้อยเพียงใด

โต๊ะแผ่นดินไหวที่ได้รับการปรับปรุงด้วย AI

ยานเนียร์ได้นำทีมงานในการสร้างโต๊ะแผ่นดินไหวที่มีกล้องถ่ายรูป จอแสดงผลสัมผัส และจอแสดงผลขนาดใหญ่ โต๊ะนี้ยังมี NoRilla ซึ่งเป็นตัวแทนสมาร์ทโฟนที่มีรูปร่างเหมือนกอริลลา NoRilla แทนที่ป้ายแสดงข้อมูลแบบดั้งเดิมและโต้ตอบกับผู้เข้าร่วมโดยการนำพวกเขาผ่านความท้าทายต่างๆ และถามคำถามเกี่ยวกับนิทรรศการเกี่ยวกับแผ่นดินไหว เช่น ทำไมหอคอยจึงล้มหรือไม่ล้ม

ทีมงานได้ทดสอบนิทรรศการแผ่นดินไหวที่มี AI ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์คาร์เนกี (Carnegie Science Center) ในเมืองพิตต์สเบิร์ก เด็กๆ ที่เข้าร่วมค่ายฤดูร้อน tạiศูนย์นี้ได้โต้ตอบกับนิทรรศการแบบดั้งเดิมหรือแบบใหม่ และได้ทำการทดสอบและสำรวจก่อนและหลังการโต้ตอบ ทีมงานยังได้สังเกตผู้เข้าร่วมขณะที่พวกเขาโต้ตอบกับนิทรรศการ

ผลการสำรวจพบว่าเด็กๆ ได้เรียนรู้มากขึ้นจากนิทรรศการแบบใหม่ และมีความสนุกสนานเท่ากับนิทรรศการแบบดั้งเดิม นิทรรศการแบบใหม่ยังช่วยให้เด็กๆ เข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ได้ดีขึ้น และพัฒนาทักษะการสร้างและวิศวกรรมของพวกเขา

ผลการศึกษายังพบว่าผู้เข้าร่วมใช้เวลาประมาณ 6 นาทีในการดูนิทรรศการแบบใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับ 90 วินาทีสำหรับนิทรรศการแบบดั้งเดิม

โคดิงเกอร์เป็นศาสตราจารย์ที่สถาบันการโต้ตอบระหว่างมนุษย์และคอมพิวเตอร์

“สิ่งที่น่าประทับใจมากสำหรับฉันคือวิธีที่ระบบนี้ช่วยให้เด็กๆ ได้ทำการทดลองและคิดวิเคราะห์เชิงวิทยาศาสตร์” โคดิงเกอร์กล่าว “เด็กๆ ไม่เพียงแต่เข้าใจ แต่ยังมีความสนุกสนานมากกว่านิทรรศการแบบดั้งเดิม แม้ว่าจะต้องคิดวิเคราะห์มากขึ้น”

“นิทรรศการของเราอัตโนมัติในการให้คำแนะนำและสนับสนุนซึ่งทำให้การทดลองทางกายภาพมีค่าในการเรียนรู้” ยานเนียร์กล่าวเสริม “ในพิพิธภัณฑ์ พ่อแม่อาจไม่มีความรู้ที่เกี่ยวข้องในการช่วยเหลือเด็กๆ และพนักงานอาจไม่ได้พร้อมเสมอไป การใช้ AI และการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ทำให้เราสามารถให้ประสบการณ์นี้แก่เด็กๆ จากภูมิหลังที่หลากหลายและในวงกว้างมากขึ้น”

ยานเนียร์กล่าวว่าเทคโนโลยีใหม่นี้ยังสามารถช่วยให้นักเรียนในห้องเรียนและที่บ้าน ไม่ใช่แค่ในพิพิธภัณฑ์