ChatGPT in het wiskundeonderwijs

Door Finn Dokter, Barien Kanie, en Hu An Tan.

Waarom ChatGPT?

Er zijn veel verschillende meningen over het gebruik van ChatGPT in het onderwijs. Een leraar, die schrijft voor Education Week, is van mening dat het net zo revulotionair kan zijn als het gebruik van Wikipedia en een rekenmachine in het onderwijs. Hij zegt ook dat de tool ”mijn collega’s met vervroegd pensioen dreigt te sturen”. Wij denken zelf niet dat dat binnenkort gaat gebeuren, maar wij zijn het er wel mee eens dat ChatGPT een fantastische bijdrage kan leveren aan het onderwijs, mits het op de goede manier wordt gebruikt.

In het NOS nieuws is chatGPT ook ter sprake gekomen. Bij de NOS meldden zich ruim 250 scholieren die bevestigen ChatGPT te gebruiken voor schoolopdrachten. Er zijn scholieren die ChatGPT alleen gebruiken om spelfouten uit hun tekst te halen. Er zijn ook sommige leerlingen die ChatGPT hele werkstukken laten schrijven. Het is erg moeilijk voor docenten om dit te controleren, ChatGPT schrijft nieuwe teksten en kan schrijven zoals een leerling als je daar om vraagt.

Gelukkig hebben we geen schrijfopdracht voor de leerlingen, maar wiskunde opgaven die ze tijdens de les gaan maken. Hier worden ze begeleid bij het gebruik van ChatGPT zodat ze leren omgaan met de antwoorden die ChatGPT geeft op wiskunde vragen. De toekomst is natuurlijk niet te voorspellen, maar we proberen het toch. We weten dat ChatGPT steeds beter wordt in alles wat het kan. ChatGPT zal beter worden in wiskunde wat natuurlijk met voor- en nadelen komt. Zoals we eerder al noemden is het namelijk moeilijk te ondescheiden wat door de mens en wat door ChatGPT is geschreven. Maar hoe slimmer ChatGPT wordt hoe meer je kunt vertrouwen op de antwoorden die het geeft, waardoor je er meer van kunt leren. De opgaves en ons project in het algemeen zullen in de toekomst nog steeds gebruikt kunnen worden, we moedigen dit ook aan. De lessen die wij gemaakt hebben zullen in de toekomst misschien zelfs meer van belang zijn, omdat steeds meer mensen de software zullen gaan gebruiken en door onze lessen leer je onder andere op een goede manier met ChatGPT om te gaan.

Leerdoelen en ChatGPT in het onderwijs

In dit project hebben we samengewerkt met Sharon Calor, zij wilde graag dat wij onderzoek zouden doen in hoe ChatGPT gebruikt kan worden in het onderwijs op de middelbare school. Verder waren alle keuzes aan ons. Het leek ons het best passend om een lesplan te maken voor de bovenbouw wiskunde B, als voorbereiding op de examens. Wij vonden differentiëren en integreren hier een goed onderwerp voor, omdat leerlingen daar al veel ervaring mee hebben op dit punt en omdat het een belangrijk onderdeel is op het examen. We hebben eerst nagedacht over onze lesdoelen en wat we wilden bereiken met ons project en hoe we dit gingen bereiken.

De leerdoelen we hebben geformuleerd zijn de volgende:

1. Oefenen met differentiëren en integreren.
2. ChatGPT gebruiken bij het maken van wiskunde opgave.
3. Kritisch nadenken over de antwoorden van ChatGPT.
4. Fouten herkennen in uitwerkingen van ChatGPT.

Met deze lesdoelen konden wij opdrachten maken. Wij kwamen uiteindelijk op twee structuren waar wij zeker over waren. Eerst waarbij je de opgave door ChatGPT laat oplossen:

1. Probeer de opgave zelf.De leerling probeert het eerst zelf, en is dus actief met de opgave bezig.
2. Bedenk een goede formulering voor een vraag aan ChatGPT. Het maakt bij ChatGPT uit hoe je de vraag stelt. Elke kleine verandering kan voor een ander antwoord zorgen.
3. Controleer zijn antwoord.
4. Als ChatGPT je vraag niet goed heeft begrepen, of als hij veel fouten maakt, herformuleer dan je vraag. Bij het herformuleren zal besef van de vraag groeien, en zal de leerling de vraag beter begrijpen.
5. Vergelijk jouw antwoord met die van ChatGPT.
6. Reflecteer van wat het verschil zegt.

En waarbij je om een stappenplan vraagt:

1. Formuleer een vraag zodat ChatGPT een stappenplan geeft voor de opdracht.
2. Bedenk of je met dit stappenplan de vraag goed kan oplossen. Is het stappenplan duidelijk? Logisch? Niet te kort of te lang? Zo niet, pas je vraag aan en vraag een nieuwe.
3. Werk de opgave uit met behulp van het stappenplan.
4. Kom je goed uit? Reflecteer of het stappenplan heeft gewerkt.

Deze leerdoelen hebben we gekoppeld aan opgaven van oude eindexamens VWO wiskunde B (specifiek integreren en differentiëren). Ook hebben we een opdracht waarbij ze ChatGPT moeten vragen over de concepten differentiëren en integreren en wat je er mee kan, waar het allemaal voor nodig is et cetera zodat ze meer inzicht krijgen in wat ze aan het doen zijn en waarom. De bedoeling van de vragen is dat de leerling leert omgaan met ChatGPT, meer begrip krijgt voor de opdrachten zelf, en een breder idee krijgt van de afgeleide en primitieve.

Om het de docent die de les uitvoert makkelijker te maken hebben wij voorbeeld uitwerkingen gemaakt bij de opdrachten. Zo kan de docent zelf ook zien hoe ChatGPT werkt bij deze vragen, en kan zij dit gebruiken om de leerlingen te ondersteunen. Deze uitwerkingen zijn natuurlijk niet de enige juiste oplossing, want ChatGPT zal telkens een ander antwoord geven. Dit is enkel om te laten zien hoe je de antwoorden van ChatGPT kunt analyseren.

Om de les in te leiden hebben wij een presentatie gemaakt. De docent gaat deze presentatie geven, dit duurt ongeveer 10 tot 15 minuten. Dit hebben wij gedaan zodat de docent uit kan leggen wat ze gaan doen en wat de bedoeling is van de opdrachten. Aan het eind van de presentatie geven we twee voorbeelden waarin we vragen stellen aan ChatGPT en kijken we kritisch naar de antwoorden van ChatGPT.

We hebben een docentenhandleiding gemaakt zodat de docent die deze 2 lessen gaat geven een duidelijk overzicht heeft van wat er in de lessen verwacht wordt van de docent. Er staat een beschrijving bij elk van de dia’s van de presentatie in de handleiding. Ook de leerdoelen, benodigdheden en organisatie wordt allemaal verder toegelicht.