In deze blog willen we je meenemen, met enkele uitgewerkte voorbeelden, hoe AI jou kan ondersteunen bij het ontwerpen van vragen en opdrachten om informatie op te halen om formatief te handelen. Hiermee kun je veel tijd besparen.

Generatieve kunstmatige intelligentie (hierna AI genoemd) kan een uitkomst bieden in diverse stadia bij je ontwerpproces. Het gebruiken van AI kan het ontwerpen van formatief handelen in je les sneller en efficiënter maken. AI kan bijvoorbeeld helpen:

• bij het aanscherpen van je lesdoel
• met het bedenken van misvattingen
• de vraag of opdracht ontwerpen die je gebruikt om informatie op te halen
• door je suggesties te doen voor geïnformeerde vervolgacties
• door een altijd beschikbare sparringpartner te zijn.

Hierbij zullen we voor verschillende vakgebieden een voorbeeld uitwerken en toelichten welke prompts daarbij zijn gebruikt. Hiermee willen we je een inkijkje bieden in het ontwerpproces en je inspireren om dit voor je eigen lessen uit te gaan proberen.

We nemen je eerst even mee in een korte introductie tot AI-modellen en daarna behandelen we de voorbeelden.

AI-modellen – niet alleen ChatGPT

Misschien denk je bij AI direct aan ChatGPT. Dit is echter maar één van de beschikbare AI-modellen. Voor verschillende vakken zijn weer andere modellen van AI handig om te gebruiken (Barend Last | generatieve ai.).

• Voor talen & gammavakken zijn tekstgeneratoren handig, zoals ChatGPT, Gemini, en Claude. Deze taalmodellen ondersteunen bij het schrijven van essays en samenvattingen. Ze kunnen stellingen, meerkeuzevragen, gerichte open vragen, of andere opdrachten maken om gericht informatie op te halen. Ook kan een taalmodel snel voorbeeldvragen en -antwoorden genereren over specifieke informatiebronnen, die je zelf aandraagt.
• Voor kunstvakken zijn beeldgeneratoren handig, zoals Dall-E en Stable Diffusion. Deze modellen genereren beelden op basis van tekstuele beschrijvingen. Ze kunnen helpen bij het visualiseren van abstracte concepten en beelden. Dit vervangt het zoeken in je eigen collectie naar geschikte voorbeelden. Deze voorbeelden kun je inzetten in opdrachten om informatie op te halen. Denk ook hier aan stellingen over een beeld, meerkeuzevragen etc.
• Voor bètavakken is een combinatie van tekst- en beeldgeneratoren handig, omdat het regelmatig nodig is om een visuele representatie te maken van een abstract concept. Denk hierbij aan: plaatjes waarbij iets weg is gelaten of waar een fout/misvatting in zit. Ook bij zulke voorbeelden kun je stellingen of meerkeuzevragen laten ontwerpen om achter misvattingen te komen.

Uitgewerkte voorbeelden

Bij elk voorbeeld gaan we uit van het ‘PREPARED’ framework van Dan Fitzpatrick. We kiezen voor dit framework omdat dit een gestructureerde aanpak biedt van het leren maken van een effectieve prompt – de opdracht die je de AI geeft.

Het PREPARED framework bouwt op in moeilijkheidsgraad (en daarmee benodigde tijd) en is ook goed te gebruiken om leerlingen te leren goed te prompten. De tabel hieronder licht de onderdelen van een prompt kort toe. Soms heb je voldoende aan alleen ‘Propose’, maar de resultaten van de AI worden beter, naarmate je meer prompt-onderdelen toevoegt. Logisch, want met een uitgebreidere prompt stel je een meer specifieke vraag aan het model.

AI: als sparringpartner of ideeëngenerator?

Formatief handelen kun je inzetten om gericht informatie op te halen over het leerproces om hier vervolgens op handelen. Hierbij kun je verschillende insteken hanteren. Veelvoorkomende opties zijn 1) voorwaardelijke (voor)kennis achterhalen, 2) zijn de aangeboden kennis en vaardigheden geland? en 3), zijn er nog misvattingen aanwezig bij de leerlingen?

Je kunt hierbij AI op twee manieren inzetten: ongericht en gericht.

Wij bedoelen met ongericht dat je nog niet weet welke vraag je aan de leerlingen moet stellen om vervolgens formatief te kunnen handelen. Je gaat dus wél een gerichte vraag aan AI stellen, maar de leerlingvraag is nog ongericht. AI kan in dit geval als sparringpartner fungeren om de vraag gerichter te maken.

Met gericht bedoelen we dat je al weet waar de misvattingen van leerlingen zitten, of de benodigde voorkennis en vaardigheden, en dat je daarbij AI inzet om ideeën te genereren voor een stelling, meerkeuzevraag of anderszins.

Bij zowel gericht als ongericht is het altijd belangrijk om te werken volgens het idee van constructieve afstemming in je curriculum. Denk dus eerst heel goed na over wat je wil bereiken in je les, binnen het grotere geheel van het curriculum. Als je je doel scherp hebt, kun je formatief handelen inzetten om gericht je didactiek te ontwerpen richting het doel dat je wilt behalen. Je moet dus voor jezelf haarscherp weten wat je wilt bereiken met je vraag aan AI.

Hierna volgen vijf uitgewerkte voorbeelden.

Voorbeeld 1 Talen – Duits

Uitgewerkt voorbeeld Duits leerjaar 2,

In leerjaar twee, bij Duits, is het werkwoord ‘zijn’ geen werkwoordvervoeging, maar leerlingen denken vaak van wel, omdat dit in het Nederlands wel zo is. (Wij ‘zijn’ bestaat als werkwoordsvorm, maar Wir ‘sein’ niet, het is ‘Wir sind’.) We willen deze mogelijk aanwezige misvatting opsporen met een meerkeuzevraag. We vragen bijvoorbeeld aan ChatGPT:

“Gedraag je als docent Duits van leerjaar 2 in Nederland op het niveau kader/mavo. Maak drie verschillende meerkeuzevragen waarin je opspoort of de leerlingen denken dat “sein” een vorm van het werkwoord “sein” is. Gebruik als context het thema familie en geef de output op niveau A2 van het ERK”.

Output van ChatGPT:

We krijgen nu drie mogelijke vragen terug, waarvan we de laatste het beste vinden, (zie hieronder). Ik bespaar nu dus tijd op het verzinnen van een vraag, maar blijf wel kritisch op de output.

Familienfoto:
“Das ist meine Familie. Wir sind fünf Personen: meine Eltern, meine Schwester, mein Bruder und ich.”

Welke vorm van “sein” past bij “wir”?

A. ist
B. bin
C. sind
D. seid

Correct antwoord: C. sind

Ik ben tevreden, maar ik wil hier wel nog wat in aanpassen, ik wil het antwoord ‘sein’ er in opnemen. Ik kan nu copy-pasten en zelf typen, maar ik kan dat ook aan chatGPT vragen:

Ik vraag nu als tweede vraag: “Fantastisch. De derde vraag is wat ik bedoel. Kun je antwoord d vervangen door sein.”

Nu krijg ik terug:

Familienfoto:
“Das ist meine Familie. Wir sind fünf Personen: meine Eltern, meine Schwester, mein Bruder und ich.”

Welke vorm van “sein” past bij “wir”?

A. ist
B. bin
C. sind
D. sein

Correct antwoord: C. sind

Nu is antwoord D “sein,” wat de verwarring kan vergroten en zo beter test of de leerlingen het juiste antwoord kunnen kiezen. 😊 (aldus chat GPT!)

Overzicht van de gebruikte prompts

De tabel hieronder licht toe welke componenten de prompts bevatten:

Voorbeeld 2 Gamma vakken – Biologie

Uitgewerkt voorbeeld biologie leerjaar 2,

In leerjaar twee, bij biologie, vinden de leerlingen het lastig om de juiste hartkamers aan te geven, omdat het plaatje vaak in spiegelbeeld staat ten opzichte van de leerling zelf.

We willen deze mogelijk aanwezige misvatting opsporen met een meerkeuzevraag. We vragen bijvoorbeeld aan ChatGPT:

Gedraag je als een biologiedocent in leerjaar 2, vmbo. Maak drie meerkeuzevragen waarin je checkt of de leerlingen kunnen aanwijzen waar de linker en de rechterboezem zitten en de linker en de rechter kamer van het hart. Ze moeten dit kunnen aanwijzen op een afbeelding.

Output van ChatGPT

ChatGPT geeft nu een aantal meerkeuzevragen als antwoord. Je moet zelf een plaatje bijleveren, wat je natuurlijk via Dall-E zou kunnen laten maken of kan gebruiken uit de methode. Echter, wat nog handiger is, is dat je een ‘kritische beschouwing’ kunt vragen op de antwoorden. ChatGPT geeft nu:

Sterke punten: De vragen zijn visueel gericht, wat helpt om ruimtelijk inzicht en anatomische kennis te combineren. Het gebruik van begrippen als “vanuit jouw gezichtspunt” voorkomt verwarring.

Verbeterpunten:

• Voor zwakkere leerlingen kan het nuttig zijn een oefenvraag te maken waarin de oriëntatie van het hart en het perspectief wordt uitgelegd.
• Overweeg labels op de afbeelding om leerlingen te helpen bij de herkenning.
• Voeg een korte uitleg toe na elke vraag om begrip te versterken, bijvoorbeeld: “De rechterboezem zit rechtsboven in het hart, maar dit is vanuit het gezichtspunt van het hart zelf.”

Hierdoor komen we op het idee om een andere vraag te stellen, oftewel ChatGPT scherpt onze gedachten aan!

“Kun je hier een oefenvraag van maken: Voor zwakkere leerlingen kan het nuttig zijn een oefenvraag te maken waarin de oriëntatie van het hart en het perspectief wordt uitgelegd.”

We krijgen nu:

Vraag: Hoe kijk je naar een afbeelding van het hart?
Stel je voor dat je recht voor een afbeelding van het hart staat. Wat moet je onthouden over de linker- en rechterkant van het hart?

A. De linker- en rechterkant van het hart zijn hetzelfde als mijn linker- en rechterkant.
B. De linker- en rechterkant van het hart zijn omgedraaid: wat links is op de afbeelding, is rechts in het lichaam van het hart.
C. De linker- en rechterkant van het hart hebben geen vaste positie, het hangt af van hoe de afbeelding is gemaakt.
D. De bovenste en onderste delen zijn belangrijker dan links en rechts.

Antwoord: B

Overzicht van de gebruikte prompts

De tabel hieronder licht toe welke componenten de prompts bevatten:

Voorbeeld 3 Bètavakken – Wiskunde

Uitgewerkt voorbeeld wiskunde leerjaar 2,

In leerjaar 2 willen we dat leerlingen snel coördinaten in een assenstelsel kunnen zetten. Ook willen we alvast de oja belevenis voor zijn van het aangeven van de labels op de assen en de oorsprong. Tevens willen we dat meest voorkomende termen weer even worden opgefrist.

Kortom, we willen in een meerkeuzevraag checken of leerlingen weten waar een coördinaat zich bevindt in een assenstelsel. Ik heb hiervoor een plaatje in mijn hoofd. Dat plaatje kost relatief veel tijd, dus dat vragen we aan AI. We kiezen hiervoor Claude 3.5 Sonnet, omdat die in een apart venster plaatjes voor mij kan genereren.

We vragen bijvoorbeeld:

“Gedraag je als een wiskundedocent in havo-2 in Nederland. Maak een meerkeuzevraag voor me om te checken of leerlingen een coördinaat op de juiste plek in een assenstelsel kunnen plaatsen. Zorg ervoor dat je vier plaatjes geeft, waarvan 1 correct. De overige drie plaatjes bevatten de meest gebruikelijke misvattingen. Geef me ook een toelichting op de misvattingen die je hebt gebruikt ”.

Output van Claude Sonnet

We krijgen nu de vier plaatjes, zoals weergegeven in de linkerfiguur hieronder, figuur A.

We zijn nog niet tevreden. We willen een groter verschil tussen de x- en de y-coördinaat en we willen dat de labels op de goede plek komen.

We vragen dus het volgende:

“Dat ziet er goed uit, kun je nog twee aanpassingen doen. 1) gebruik coördinaat (-5,2) en 2) plaats het x-label onder de horizontale lijn, het y-label links van de verticale lijn en de oorsprong O linksonder i.p.v. rechtsboven”. Figuur B, het rechter plaatje, geeft nu de verbeterde variant.

Overzicht van de gebruikte prompts

De tabel hieronder licht toe welke componenten de prompt bevat:

Voorbeeld 4 – Betavakken – Wiskunde

Uitgewerkt voorbeeld wiskunde leerjaar 4,

We hebben nog weinig ervaring in havo-4 voor het vak wiskunde A. Ik wil extrapolatie uitleggen, maar we twijfelen over welke misvattingen we kunnen verwachten bij de leerlingen. Vergeleken met voorbeeld 1 kunnen we nu dus nog niet de juiste opdracht geven aan AI. Ik heb eerst nog ideeën nodig.

Nu vragen we het volgende:

“Gedraag je als docent wiskunde in 4 havo. Wat zijn de drie belangrijkste misvattingen die leerlingen hebben als ze moeten inter- en extrapoleren?”

De tabel hieronder licht toe welke componenten de prompts bevatten:

Door het antwoord dat we krijgen, worden we ons bewuster van het feit dat we op zoek waren naar problemen met berekeningen, dus vragen we

“Kun je ook misvattingen noemen op het gebied van de berekeningen die ze moeten maken? Werk een oefening voor me uit die checkt of ze dit goed doen en geef me de uitgewerkte antwoorden”

De verkorte tabel hieronder licht toe welke componenten de prompts bevatten:

Voorbeeld 5 Kunstvakken – CKV

Uitgewerkt voorbeeld CKV, leerjaar 4,

In leerjaar vier, bij CKV, willen we met de leerlingen bespreken wat de kenmerken zijn van pop-art, m.a.w. we willen werken aan kwaliteitsbesef. We willen snel wat plaatjes, zodat we samen kunnen bespreken wat de sterke en zwakke kanten zijn van de afbeelding, om zo tot beter begrip te komen van de typische kenmerken van pop-art.

We vragen aan Dall-E (onderdeel van ChatGPT):

“Maak een afbeelding van een koffiemok in pop-art stijl. Gebruik felle, contrasterende kleuren, duidelijke zwarte omlijningen, en een rasterpatroon met herhaalde beelden. De achtergrond moet bestaan uit geometrische vormen in complementaire kleuren.”

De tabel hieronder licht toe welke componenten de prompts bevatten:

Zoals je ziet, hoef je niet altijd alle onderdelen van een prompt te gebruiken. Wees je er vooral bewust van , welke onderdelen er grofweg zijn en hoe ze dus kunnen bijdragen aan een specifieker antwoord.

Heb je een goede prompt? Deel hem met je collega’s, inspireer elkaar om steeds betere prompts te maken.

Tot slot

Het werken met AI zal in het begin best even wennen zijn. Als sparringpartner kan AI in het ontwerpproces echt een hulpmiddel zijn. Hier is het wel belangrijk om je te realiseren dat het ontwerpen van een vraag of opdracht d.m.v. AI en deze in de les gebruiken, nog geen formatief handelen is. Het wordt pas formatief handelen als je de informatie uit de meerkeuzevraag gebruikt om je handelen aan te passen.

Enkele tips die je kunnen helpen om het gebruik van AI zo soepel mogelijk te laten verlopen:

• Durf te proberen/experimenteren. AI kan veel voor je betekenen maar hiervoor zul je verschillende prompts moeten proberen.
• Prompten lijkt in het begin moeilijk maar je wordt er naarmate je dit vaker doet beter in. Hou het gebruik dus in het begin vol, door de stappen te volgen uit het PREPARED model, dan wordt het daarna alleen maar makkelijker.
• Bewaar en deel je prompt zodat je deze op een later moment kunt hergebruiken.
• Blijf zelf nadenken over de uitkomst van AI. Het blijft een hulpmiddel op basis van een grote bak met data. Hierdoor heeft ook AI misvattingen of kunnen in de adviezen van AI misvattingen (hallucinaties) zitten.
• Deel je bevindingen met collega’s aan de koffietafel zodat ook zij tijd kunnen besparen en de kwaliteit van hun lessen kunnen verbeteren.

Dank aan de collega’s van Annemieke op het Varendonck College voor het meedenken: Sjors op den Camp en Rianne van Doorn.

Verder lezen?

The AI Classroom, The ultimate guide to artificial intelligence in education, Daniel Fitzpatrick, Amanda Fox and Brad Weinstein (onderdeel van the Hitchhiker’s Guide for Educators series)

The Prepare Framework – AI Pioneers

AI in het onderwijs: “We moeten studenten leren hoe ze de Human In The Loop kunnen zijn” | SURF Communities