Customized Pedagogical Recommendation Using Automated Planning for Sequencing Based on Bloom's Taxonomy

Abstract

Personalized sequencing and recommendation of pedagogical actions in virtual learning environments are relevant aspects in promoting an effective learning process with computer-aided support. Hence, this work investigates the use of automated planning to sequence these actions according to student profiles. Actions are modeled to correspond to the cognitive process described by Bloom’s Taxonomy, and the student profile is set using the Revised Approaches to Studying Inventory. Both models share theoretical foundations linked to the cognitive process, and the mapping of these two theories is one of the contributions merged into this study. In planning, through use of a genetic algorithm and the problem formulation as an optimization problem, one can correctly manage the search for good solutions, as demonstrated in this work. Through use of Digital Bloom’s Taxonomy, one arrives at a recommend set of actions. Experiments were performed using 41 students. The results were promising and demonstrate the viability of the proposal.

Recomendação Pedagógica Personalizada a partir do Sequenciamento de Ações Baseadas na Taxonomia de Bloom e no Perfil RASI usando Planejamento em Inteligência Artificial

“…Uma possível causa para isso é que os participantes classificados como Deep pelo algoritmo têm os índices de um ou dos dois outros perfis, muito próximos ou iguais ao Deep. Nessa condic ¸ão, dentre os perfis Deep (32 participantes), 28,1% apresentam o índice Deep igual ou diferente em no máximo 1 A partir de experimentos anteriores, apresentados em [Costa et al 2022a], notouse que a quantidade média de atividades por eixo RASI predominante é de 9, 13 e 11 para os eixos Surface, Strategic e Deep, respectivamente. Essas quantidades serviram como referência para realizar o sequenciamento de ac ¸ões consoante o perfil do estudante.…”

“…A divisão dos grupos de participantes se deu de maneira aleatória. Uma recomendac ¸ão apresentada ao estudante consiste numa lista de atividades digitais da TBD, previamente mapeadas em conforme apresentado em [Costa et al 2022a]. Para cada sequência recomendada foi apresentado um questionário ao participante, com o intuito de avaliar a satisfac ¸ão desse em relac ¸ão às atividades recebidas.…”

“…Para se tornar possível a recomendac ¸ão pedagógica a partir de uma sequência de ac ¸ões, é necessário que cada ac ¸ão esteja associada à uma atividade digital. Neste trabalho foi realizado o mapeamento das atividades da TBD para cada uma das ac ¸ões proposta, conforme discutido e apresentado em [Costa et al 2022a].…”

“…Note que da esquerda para direita, cada ac ¸ão apresenta uma variac ¸ão crescente de habilidades cognitivas (LOCS -HOCS). Além disso, são exibidas as atividades digitais mapeadas para cada ac ¸ão da TB e sua ordem de apresentac ¸ão ao estudante, conforme detalhado em [Costa et al 2022a].…”