2018年中国人工智能自适应教育行业研究报告

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自适应学习早在20世纪90年代的美国就已存在,目前已得到较为广泛的应用。美国K-8(相当于中国的小学、初中)自适应学习公司DreamBoxLearning曾在2010年后做过一项调查(调查样本超过480个,其中大部分人为K-8公立校教师),结果表明49%的人正在自适应学习软件上教授补充课程,42%的人正将其作为核心课程平台使用。
i Research 艾瑞咨询 国外的自适应学习 人工智能自适应学习概述 中国人工智能自适应教育市场状况 中国人工智能自适应教育行业典型企业 4 中国人工智能自适应教育行业未来趋势 国外的自适应学习产品 i Research 艾瑞咨询 起步早,应用广 自适应学习早在20世纪90年代的美国就已存在,目前已得到较为广泛的应用。美国K-8(相当于中国的小学、初中)自适 应学习公司 Dream Box Learning曾在2010年后做过一项调查(调查样本超过480个,其中大部分人为K-8公立校教师), 结果表明49%的人正在自适应学习软件上教授补充课程,42%的人正将其作为核心课程平台使用。 自适应学习产品在国外各个学习阶段都有应用,包括早幼教、小学、初中、高中、大学、职业领域等,并已覆盖多个学科。 国外自适应学习产品列举 AdaptedMind K12 早幼教 点 ottEr Way sa Barn maih Ti-Ready knowle kidaptive Carnegie dreambox 企业培训 earning LEANINE ScoGtPad (Cognitive Tutor gooru Mindmap areas Maths-Whiz 语言类 - Learnsmart fAsteSt KNEWTON Grockit LINGVIST Beluga leari 素质类 AL∈ KS CogBooks' D2L 综合类 CMce:剑 Realizeit newsela scats PEARSON C ONCERTO IR Co terized G Fishtree aptive ULightsail'I Testing clara PROMETRIC. 高等教育 来源: Dreambox调查来自< Dreambox/ creasing Student Achievement with Adaptive Learning7 echnology-Tech& Learning Survey Resu>国外知名自适应学习产品列 举由艾瑞咨询研究院自主研究绘制。 ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 明星企业 Knewton = KNEWTON i Research 说起自适应学习,就不得不提这家ToB的自适应PaS供应商 Knewton创建于2008年,总部设在美国纽约,成立之初主要针对SAT、GMAT等标准化在线考试提供自适应测评,2011 年起逐渐面向机构和茡校提供自适应学习的底层引擎。其主要运行流程是机构和学校在Kη ewton平台的基础上嵌套自己的 学习系统,将自己的课程材料以 Knewton的体系数字化,通过不断评估学生对材料的掌握程度,为每位学生动态推荐合适 的学习路径和内容,以满足学生个性化的学习需求,并预测未来的学习程度。 Knewton在全球的K12教育(从幼儿园到高 中的数学、英语、生物)、高等教育、语言培训、企业培训等领域都得到了广泛应用,客户包括剑桥大学岀版社、微软、 惠普等知名机构,融资历程也光鲜亮丽:从A轮到E轮融资总额超过1亿美元,2016年2月又获得了5200万美元的F轮投资, 投资方包括好未来。 2015年以来, Knewton进入中国这片在线教育的热土,陆续发展出了一批合作伙伴,目前在产品的本土化上面临一定的 困难。2017年,最大客户培生终止了和 Knewton的合作(培生已着手自己研发自适应产品),同时一批致力于自适应学 习的创业公司冒出, Knewton面临的竞争加大。 Knewton的结构与功能 可视化 用户界面 接入合作伙伴的系统 Knewton系统 (开放AP接口) 产生功能,气评估推荐预测 数据存储层 来源:艾瑞咨询研究院自主硏究绘制 ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 自适应学习的效果 i Research 艾瑞咨询 以 Knewton为基础的自适应学习产品已被证明有效 作为一家ToB机构, Knewton的效果研究案例非常多。据 Knewton官网资料,2011年亚利桑那州立大学( Arizona state University)有近2000名学生在使用 Knewton之后,数学课程通过率从2009年、2010年的66-67%上升到745%,退课率 从2009年、2010年的13.2-13.6%下降到5.6%,并且有50%的学生提前4周完成了学习计划。 Knewton对学习兴趣的提升也有一定的作用。荷兰初中的1500名飞行学生在学习 Knewton推出的适应性学习软件后 70%的学生表示他们比以前更爱学习英语语法,83%的老师表示他们看到了学生身上激发出的学习兴趣。 关于自适应学习产品 Knewton的效果研究实例 2010 2011 2011 (未使用 Knewton) (未使用 Knewton) (使用 Knewton后) 通过率 67% 66% 74.5 退课率 13.2% 13.6% 5.6% 提前完成学习任 务的学生比例 N/A N/A 50% yeiR:Knewton,2011,ftix:https://www.knewton.com/wp-content/uploads/knewton-adaptive-learning-whitepaper.pdf ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 自适应学习的效果 i Research 艾瑞咨询 培生与 Knewton合作开发的 Mastering i已被证明有效 全球知名教育出版集团培生( Pearson)十分注重自适应学习。旗下的Myab& Mastering是一个面向高等教育学生提供在线 作业、教学和评估的自适应学习产品,适用于天文、生物、化学、物理、工程、环境、营养学等13个学科,官网显示每年 有超过1100万个学生都在使用。培生在2012年与 Knewton合作开发了这个产品,2014年搜集公布了来自不同高校教师的 47个使用效果硏究,如纽约州立大学、北卡罗莱纳大学、国内的北京师范大学等,并声明没有给这些教师任何报酬。 以佛罗里达州立大学( Florida State College)的 Lourdes norman- McKay教授提供的研究为例:这位教授教的是一门微生 物课,2012年秋季学期他还没有使用 Mastering,那时班上一共有741个学生,课程通过率为76.5%,2013年春季学期他 开始让班上的255个学生通过 Mastering来完成作业和测试,结果发现课程通过率提高到79.6%,同时退课率和缺勤率都 有所下降;93%的学生表示 Mastering能帮他们进行批判式思考,70-80%的学生表示 Mastering能让他们更好地准备考试 和实验,让他们变得更努力。 关于培生旗下自适应学习产品 Mastering的效果研究实例 Lourdes教授怎样使用 Mastering 使用 Mastering的效果 让学生在考前一周完成 在考前检验自己 的教学效果,帮 课程通过率提高 Mastering上的模块测试 学生查漏纠错 使用前为76.5%,使用后为79.6% 796% 765% 让学生在实验前一周完成 实验前预估学生 Mastering上的实验预测, 水平,激发学生 学生退课率下降 20% 并在实验后再次测试 兴趣;实验后督 使用前为8.9%,使用后为7.8% 0% 促学生巩固知识 Without Mastering Microbiology Mastering Microbiology n=741 n=255 在 Mastering上设置好综 减轻人工录分 √课堂缺勤三次以上的比例下降 igure L Average Student Pass Rate(A/B/C)with and without the Use ot 合评估方法,自动出分 算分的工作负担 使用前为4.2%,使用后为1.2% MasteringMicrobiology 研究截图:考过通过率提高 >kir:Pearson,2014,fitis:https://www.pearsonmylabandmastering.com/global/results/files/masteringFinalv4.pdf ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 自适应学习的效果 i Research 艾瑞咨询 培生与 Knewton合作开发的 MyLab已被证明有效 培生热衷于做学习效果研究,如2011年在阿肯色社区大学( Arkansas Community College)做的 My MathLab效果研究。 (培生旗下另一款自适应学习产品)。这所大学是一所学生成分非常多样的大学,有刚刚高中毕业的学生,也有从1971年 开始就没有接触过数学的学生。在使用 MyLab之前,学生的数学课通过率很低,学生为此抱怨,老师也被迫重复教学。 2011年秋季学期,学校采取了一项新措施:要求学生每周上四节课,并在 MyLabsPlus上完成作业、测验和期末考试,平 时则根据 MyLabs Plus提供的学习计划来学习,不限次数地做练习题直到得分达到标准,同时老师也通过 MyLabsP|us来评 估学生的优势和缺点。结果,2011年秋季结束时,数学课的通过率大幅上升。最明显的变化是中级代数课程的通过率在 2010年秋季仅为30.5%,到2011年秋季已经飙升至73.9%。学生对 MyLabsPlus评价很高。2014-2015学年,学校又把 MyLab引进到了新生数学水平测试上。 2013年12月,培生又推出 My MathLab学习计划”对超过10000多名学生进行研究,结果表明参加自适应学习计划的 学生在模块考试中的成绩比不参加的学生高12.5%。 关于培生旗下自适应学习产品 MyLab的效果研究实例 Before MyLabs Plus After MyLabs Pl 研 有了 MyLabsPlus,我就不用找家教了,因为 阿肯色社区大学学生使用效果 究 我已经有了一个私人教师 截 60% 图 试 Intermediate 率 阿肯色社区大学学生的评价 " MyLabsPlus在我不明白的时候提供了帮助 Arithmetic Algebra 提 “我住在离学校30英里的地方,所以我不方便。 Pass Rates for Develo mental Math Sequence before and aft 在学校里使用电脑可以方便我在家做作业 lAbs Plus mplementation and Program rede >kir:Pearson,2014,fitis:https://www.pearsonmylabandmastering.com/global/results/files/mtgv6Sept4.pdt ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 自适应学习的效果 i Research 艾瑞咨询 自适应学习产品 Realizelti已被证明有效 Realizelt成立于2007年,是美国一家面向所有年龄层提供个性化学习和自适应学习产品的教育科技公司。据 Realize官网 资料,2014年秋,佛罗里达中央大学( University of Central Florida)面向护理学和普通心理学两门课程的学生做了一项关 于 Realize效果的研究。每门课程的学生都被分成三组,分别使用面对面形式、佛罗里达大学自己的在线平台和 Realize 来学习。到2015年春,在护理学课上,三个小组的考试通过率分别为98%、96%和100%,在普通心理学课上,三个小组 的考试通过率分别为83%、83%和90%。为了进一步验证 Realizelt的作用,这些学生又被安排参加了一项校外考试,结果 显示三个小组的平均分都在85分上下波动,但最低分差距较大,分别为54.8分、50.4分、13.2分, Realize小组的成绩极 差更小,整体更有稳定性。另外这项研究中学生(n=159)对 Realizeit的评价良好:89.4%的学生认为 Realizeit好用 (" easy to use"),91.2%的学生表示它指令清晰,83.7%的学生表示会再次使用;82.8%的学生觉得使用后能更好地接 受课程内容,86.9%的学生认为它提供的反馈对后续的学习有帮助;77.7%的学生认为它的评估有效,80.9%的学生认为 它的评估准确。 关于自适应学习产品 Realize的效果研究实例 Nursing(Physiopathology Psychology (General Psychology 4.8 85 Realizeit 504 858 Onling 13.2 849 Face-to-face n=1.422 n=125 Percentage Face-to-face On line Realzeit Face.to-face Online Realizes 研究截图:使用Rea/zet的学生考通过率更高 研究载图:使用Rea/zet的学生成绩极差小 来源: Realizelt,2014,链接:htt;nfo. realizeitlearning. com/ucf- adaptive-learning- study ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 自适应学习的效果 i Research 艾瑞咨询 K-8数学自适应学习产品 Dreambox已被证明有效 Dream Box Learning于2006年在美国华盛顿成立。 Dream Box数学能为K-8学生提供自适应的数学课程和激励式的学习环 境。2010年秋季,斯坦福硏究院( SRI International)对使用 DreamBαx的三所学校做了一项效果硏究实验,被试为学校中 幼儿园和小学一年级的学生,实验组466人,对照组117人。在实验过程中,两组学生每天都在教室里参加几分钟的面对 面教学,然后实验组继续用 Dreambox20-40分钟,对照组则同时接受20-40分钟的其他在线课程(非自适应的)。4个月 共计70天后,实验组的整体数学能力、测量和几何能力有显著提升。 2010年秋斯坦福研究院关于 Dreambox效果实验的前后测差异 实验组 对照组 前测 后测 前测 后 前后测 样本量平均值标准差|平均值标准差差异显著性|样本量|平均值标准差平均值标准差差异显著性 整体数 学能力 446 146.0 18.0 159016.6 p<05 111144.7150156.215.1 不显著 问题解 444 决能力 147.019.3161.416.3 不显著 109 144.717.1 159815.2 不显著 数感 444146.920.0159.618.9 不显著 109143416.6157.017.2 不显著 计算 能力 438 147.5224163.020.7 不显著 108 147.019.8 158819.5 不显著 测量和 几何 441 144.5 18.9 155.5 18.3 <.05 109 144.8184151.818.1 不显著 统计和 443 145.5193156.3 概率 18.9 不显著 109145.115.6154.117.6 不显著 ykiR:Dreambox,2011,fi*:http://go.dreambox.com/rs/715-orw-647/images/ef-2011-08-sriRocketshipEvaluation.pdf ◎2018.2 iResearch inc WWWIresearch.com.cn 10

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