تساعد شخصيات الرسوم المتحركة للأطفال التي تستخدم الذكاء الاصطناعي لتخصيص الاستجابات الأطفال على التعلم

موجز البحث عبارة عن مقتطفات قصيرة عن عمل أكاديمي ممتع.

الفكرة الكبيرة

عندما تتمكن الشخصية الرئيسية في برنامج تلفزيوني للأطفال من الاستماع والاستجابة للمشاهدين باستخدام التطورات في الذكاء الاصطناعي ، يتعلم الصغار المزيد من البرنامج. هذا ما وجدته أنا وزملائي في سلسلة من الدراسات التي راجعها الأقران.

نحن نتشارك مع PBS Kids لدمج الذكاء الاصطناعي للمحادثة مثل Siri أو Alexa في عرض علمي شهير للأطفال في سن ما قبل المدرسة يسمى “Elinor Wonders Why”.

في النسخة التفاعلية التي أنشأناها ، تطرح الشخصية الرئيسية ، وهي أرنب فضولي يُدعى Elinor ، أسئلة على الأطفال. ثم تستمع إلى ردودهم وردودهم مع ملاحظات محددة لإجاباتهم ، أو تقدم أدلة إضافية عند الحاجة.

على سبيل المثال ، في حلقة عن سمك السائل – أو اللزوجة – تحاول إلينور وأصدقاؤها إخراج الكاتشب من الزجاجة عن طريق رجها وعصرها ، لكن الكاتشب يظل عالقًا بالداخل. تتحول إلينور إلى المشاهد وتسأل ، “لماذا تعتقد أن الكاتشب لا يخرج؟” كرر العديد من الأطفال في دراستنا المشكلة ببساطة بالقول ، “إنها عالقة” ، دون الإجابة عن السبب. في هذه الحالة ، تتابع إلينور السؤال ، “نعم ، أتساءل لماذا عالق الكاتشب داخل الزجاجة. هل تعتقد أنه لزج للغاية ، أم أنه سائل جدا؟ ”

لقد أجرينا العديد من الدراسات لاختبار ما إذا كان هذا التنسيق التفاعلي يساعد الأطفال بالفعل على تعلم المزيد. في إحدى الدراسات التي قدمناها في المؤتمر السنوي للجمعية الأمريكية للبحوث التربوية لعام 2023 ، قمنا بتقسيم 240 طفلًا إلى ثلاث مجموعات من 80. شاهدت المجموعة الأولى حلقات “Elinor Wonders Why” بالتنسيق التفاعلي الذي أنشأناه. المجموعة الثانية شاهدت البث الأصلي دون أي أسئلة أو ردود من Elinor. شاهدت المجموعة الثالثة نسخة شبه تفاعلية شبيهة بـ “Dora the Explorer” ، حيث تطرح الشخصية الرئيسية سؤالاً ، وتتوقف مؤقتًا كما لو كانت تستمع وتقدم ملاحظات عامة. بعد أن شاهد الأطفال الحلقات ، قمنا بتقييم فهمهم لمفاهيم العلوم التي تم تقديمها ، بما في ذلك الديناميكا الهوائية وسفك الزواحف.

وجدنا أن الأطفال الذين شاهدوا الحلقات التفاعلية بالكامل أجابوا على 63٪ من أسئلة التقييم بشكل صحيح ، مقارنة بـ 56٪ لأولئك الذين شاهدوا النسخة غير التفاعلية. قام الأطفال الذين شاهدوا النسخة شبه التفاعلية بأداء ما بين ذلك ، وأجابوا بشكل صحيح على 61٪ من الأسئلة.

قمنا أيضًا بفحص ردود الأطفال على أسئلة Elinor أثناء مشاهدة الفيديو. وجدنا أن الأطفال الذين يشاهدون النسخة شبه التفاعلية فقدوا الاهتمام بسرعة بالرد على أسئلة إلينور بعد أن أدركوا أنها لا تستطيع فهم إجاباتهم.

لماذا يهم

يقضي الأطفال في الولايات المتحدة في المتوسط ​​ما يقرب من ساعتين يوميًا في مشاهدة التلفزيون أو مقاطع الفيديو عبر الإنترنت ، وفقًا لمسح وطني. بينما توفر منصات مثل PBS Kids برامج تلفزيونية تعليمية مجانية ، يمكن أن تكون الفوائد التعليمية محدودة بسبب عدم التفاعل مع المحتوى. لا تزال التقنية شبه التفاعلية المستخدمة حاليًا في برامج مثل “Dora the Explorer” و “Mickey Mouse Clubhouse” قيد الاستخدام على نطاق واسع ، لكن أدلةنا تُظهر أنها أقل فعالية من البرامج التفاعلية القائمة على الذكاء الاصطناعي نظرًا لغياب ردود الفعل المتجاوبة من الشخصيات.

إن التطورات الحديثة في الذكاء الاصطناعي ، لا سيما في تقنيات الكلام وتفسير اللغة التي يتحدث بها البشر الحقيقيون ، تجعل من الممكن تمكين التفاعلات الحقيقية بين المشاهدين الأطفال وشخصيات البرامج التلفزيونية للأطفال. هذا يمكن أن يجعل مشاهدة التلفزيون وسيلة أكثر نشاطًا وجاذبية للأطفال لتعلم العلوم.

ما هي الأبحاث الأخرى التي يتم إجراؤها

يتم دمج الذكاء الاصطناعي في مجموعة من منتجات الوسائط ، بما في ذلك الكتب الإلكترونية والألعاب الذكية والروبوتات الاجتماعية. وفي الوقت نفسه ، من المرجح أن تؤدي التطورات في تقنية الذكاء الاصطناعي إلى زيادة دقتها في معالجة كلام الأطفال ، وبالتالي تمكين المزيد من التفاعلات الطبيعية بين الأطفال والذكاء الاصطناعي. في الوقت نفسه ، يدرس الباحثون أيضًا الاستخدام الأخلاقي للذكاء الاصطناعي في وسائل الإعلام للأطفال الصغار للتأكد من أن المحتوى الذي يتم تطويره تعليمي وآمن.

ماذا بعد

نحن نستكشف حاليًا إمكانية تطوير شخصيات برامج تلفزيونية للأطفال يمكنها معالجة الاستخدام المختلط للأطفال ثنائيي اللغة للغة الإنجليزية ولغتهم الأم أثناء التفاعلات. دراسة تشمل الأطفال الذين يتحدثون الإسبانية والإنجليزية قيد التنفيذ.

لدينا أيضًا خطط لدمج الذكاء الاصطناعي في المزيد من برامج PBS Kids ، بما في ذلك سلسلة قادمة تسمى “Lyla in the Loop” ، والتي تسلط الضوء على حل المشكلات الإبداعي للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 4 و 8 سنوات.