Primair onderwijs

Onderwijslab NOLAI: kies in de klas voor veilige, educatieve AI

“Generieke AI is niet gemaakt voor het onderwijs. Het is openbaar, kinderen en leerlingen kunnen daar van alles in gooien, en het is niet veilig.” Met die waarschuwing trokken Annelies de Mol en Rianne Steenbeek tijdens een bijeenkomst van het Nationaal Onderwijslab AI (NOLAI) van de Radboud Universiteit een scherpe grens: niet een generieke chatbot als ChatGPT, maar veilige AI die specifiek voor onderwijstaken is ontwikkeld.

NOLAI verbindt concrete vragen uit de onderwijspraktijk met wetenschappers en bedrijven om verantwoorde AI-toepassingen te ontwikkelen. De organisatie bestaat ongeveer drie jaar en heeft een groeiend team van wetenschappers, co-creatiemanagers en leraren. Steenbeek werkt in het basisonderwijs en De Mol in het voortgezet onderwijs. Beiden blijven voor de klas staan en denken wekelijks in Nijmegen mee over projecten.

“Wij vertegenwoordigen het onderwijs, zodat niet alleen maar over het onderwijs wordt gepraat, maar ook daadwerkelijk met”, zei Steenbeek. De Teachers in Residence stellen kritische vragen wanneer een theoretisch aantrekkelijke oplossing in de praktijk niet goed werkt. De Mol: “Het is onze taak om daar de vinger op de zere plek te leggen en eigenlijk gevraagd en ongevraagd advies te geven.”

AI voor een specifieke onderwijstaak

De presentatoren omschreven AI als een systeemtechnologie, vergelijkbaar met de stoommachine, de verbrandingsmotor en de computer. Zo’n technologie heeft grote invloed op de maatschappij, terwijl nog niet precies te voorspellen is hoe zij zich zal ontwikkelen. Volgens De Mol lijken de voorspellingen momenteel vaak zeer negatief. “We hopen je in ieder geval handvatten aan te bieden om eventuele heel negatieve berichtgeving te relativeren. Maar het belangrijkste is: we kunnen niet één op één voorspellen wat er gaat gebeuren.”

Om AI beter te begrijpen, maakt NOLAI onderscheid tussen generieke en educatieve AI. Generieke toepassingen, waaronder ChatGPT, Alexa en Siri, zijn breed beschikbaar, snel en gebruiksvriendelijk. Toch zijn ook dit volgens de sprekers voorbeelden van ‘smalle AI’: technologie die één taak heel goed heeft geleerd.

Educatieve AI is eveneens smalle AI, maar specifiek ontwikkeld voor het onderwijs. Zo’n toepassing kan bijvoorbeeld een leerproces aanpassen aan een leerling of gegevens overzichtelijk presenteren in een dashboard. Steenbeek waarschuwde voor het ondoordacht gebruiken van openbare systemen: “Generieke AI is niet gemaakt voor het onderwijs. Het is openbaar. Kinderen en leerlingen kunnen daar van alles in gooien, en het is niet veilig.” Educatieve AI wordt volgens haar juist getraind om veilig te functioneren en ook AVG-technisch verantwoord te zijn.

Binnen NOLAI staan ‘leren met AI’ en ‘leren over AI’ centraal. Het eerste begrip gaat over toepassingen die het leren ondersteunen; het tweede over kennis van wat AI is en hoe die technologie werkt. Daartegenover staat leren dat door AI wordt verstoord. Dat gebeurt wanneer open systemen op een onverantwoorde manier worden gebruikt om onderwijsdoelen te bereiken. “De grote big tech zit erachter en je weet eigenlijk niet wat ze met alle data doen”, aldus Steenbeek.

De leraar houdt de regie

Bij elk NOLAI-project wordt vanuit zes gebieden gekeken: pedagogiek en didactiek, opleiden en professionaliseren, duurzame data, ethiek, AI-technologie en schoolontwikkeling en onderwijsinnovatie. Dat laatste gebied is onlangs toegevoegd omdat de eerste projecten richting opschaling gaan. Nieuwe technologie vraagt immers ook om veranderingen binnen een school. Steenbeek ziet dat innovaties na een jaar soms “licht te verstoffen op de plank. “En dat willen we natuurlijk voorkomen met dit focusgebied.”

Om te bepalen hoeveel een AI-systeem mag overnemen, gebruikt NOLAI een automatiseringsmodel met zes niveaus. Op niveau één heeft de leraar de volledige controle; op niveau zes is de technologie volledig geautomatiseerd. Het model is nadrukkelijk geen ladder, benadrukte Steenbeek. “Dat betekent niet dat we allemaal uiteindelijk naar niveau zes willen.” De vraag is steeds welke taken de technologie kan uitvoeren en waar de leraar de regie wil behouden. Het uitgangspunt is hybride intelligentie: samenwerking tussen mens en machine, waarbij technologie de mens versterkt en ondersteunt zonder een doel op zich te worden.

Projecten uit de praktijk

Die afweging is zichtbaar in verschillende NOLAI-projecten. Een gezamenlijk dashboard voor het basisonderwijs bevindt zich op niveau twee. Leraren moeten nu soms gegevens uit vier dashboards halen, die allemaal andere kleuren, vinkjes of cijfers gebruiken. “Elk dashboard moet eigenlijk op een andere manier gelezen worden”, zei Steenbeek. Het nieuwe systeem moet gegevens samenbrengen en overzicht bieden, waarna de leraar bepaalt wat ermee gebeurt. Het delen van gegevens blijkt echter lastig, omdat methodemakers hun data graag zelf houden.

In het voortgezet onderwijs wordt op hetzelfde niveau gewerkt aan een hulpmiddel voor zelfanalyse door leraren. Video-opnamen van een les worden omgezet in tekst, waarbij belangrijke momenten worden gemarkeerd. De docent kiest vervolgens zelf welke informatie waardevol is en wat die betekent voor het eigen leerproces. “Gelukkig ligt hier niet de volledige regie bij de technologie, want dat zou ook een beetje beangstigend zijn”, zei De Mol.

Op niveau drie experimenteert NOLAI met een VR-toepassing waarmee kleuters woorden leren in omgevingen die zij niet kennen, zoals een strand of haven. “Hoe kun je dit in hemelsnaam vertellen aan een leerling als hij nog nooit een boot heeft gezien?”, vroeg Steenbeek. Vooral bij leerlingen met een NT2-achtergrond sloeg de rijke taalomgeving goed aan. Een ander project volgt het schrijfproces van leerlingen en geeft inmiddels ook suggesties over bijvoorbeeld taalgebruik en tijdsbesteding.

Het hoogste niveau waarop NOLAI momenteel werkt, is niveau vier. Een systeem voor adaptief leren en toetsen monitort zelfstandig het kennisniveau van leerlingen. Pas wanneer een leerling de stof voldoende beheerst, gaat die door. Daarmee wil het project de toetsdruk verminderen en langdurig leren stimuleren. “Het lijkt heel succesvol te zijn, dus we zijn er ook superblij mee”, zei Steenbeek.

Van onderwijsvraag naar toepassing

Elk project begint met een vraag uit de onderwijspraktijk. Na selectie volgen een conceptplan, ontwikkeling en validatie, met mogelijk daarna opschaling. Dat kost tijd. “Dit is niet iets wat binnen een jaar kan worden afgerond”, benadrukte De Mol. “We willen soms heel snel in het onderwijs; we zijn gewend om snel te werken. Maar als je gaat kijken naar onderzoek: onderzoek duurt lang.”

Juist die zorgvuldigheid moet leiden tot goed ontwikkelde software die past bij de onderwijscontext. Daarbij wordt gekeken naar wat docenten en leerlingen nodig hebben en welke ethische afwegingen spelen. Scholen gaan tijdens zo’n project bovendien kritischer naar hun eigen organisatie kijken, aldus Steenbeek. “Waarom is het een probleem? Waarom is het niet eerder opgepakt?” NOLAI verzamelt nieuwe vragen tijdens workshops die het hele jaar door in het land worden gehouden.

Ontdek meer onderwerpen