在以往典型的大學(xué)物理課程中，學(xué)生們需要通過快速記筆記、努力完成作業(yè)，為艱難的考試復(fù)習(xí)。想象一下，如果有一位輔導(dǎo)老師可以隨時回答問題，從不厭煩，也從不評判，學(xué)生們是否可以學(xué)習(xí)到更多的物理知識？下面托普仕老師就給大家介紹一下哈佛大學(xué)教授為物理課程定制的人工智能導(dǎo)師。
一、哈佛大學(xué)教授為物理課程定制人工智能導(dǎo)師
近期，哈佛大學(xué)(Harvard University)的一項研究得出的意想不到的結(jié)論，該研究考察了去年秋天一門大型熱門物理課程中學(xué)生與定制的人工智能聊天機器人合作的學(xué)習(xí)效果。與更典型的“主動學(xué)習(xí)”課堂(學(xué)生以小組形式向人類教師學(xué)習(xí))相比，人工智能支持的學(xué)習(xí)效果出人意料地好。
這項研究由哈佛大學(xué)的物理學(xué)講師Gregory Kestin和Kelly Miller領(lǐng)導(dǎo)，在研究之前，研究小組利用他們在教學(xué)和內(nèi)容方面的專業(yè)知識，為人工智能輔導(dǎo)員精心設(shè)計了每節(jié)課的教學(xué)指令，使其表現(xiàn)得像一位經(jīng)驗豐富的教師。
這項經(jīng)機構(gòu)審查委員會批準的研究于2023年秋季進行。近200名學(xué)生同意參加，分為兩組，每組連續(xù)幾周上兩節(jié)物理課。在第一周，第一組參加了由教師指導(dǎo)的主動學(xué)習(xí)課堂課程，而第二組則在家里參加了由人工智能支持的課程，該課程采用了平行的、以研究為基礎(chǔ)的設(shè)計;第二周的條件則相反。
研究人員通過前測和后測比較了每種課程的學(xué)習(xí)效果，以衡量學(xué)生對內(nèi)容的掌握程度。他們還詢問了學(xué)生對每種教學(xué)方式的參與度、對每種教學(xué)方式的喜愛程度、學(xué)習(xí)動力以及如何評價自己的心態(tài)。
二、哈佛物理課程人工智能導(dǎo)師的
根據(jù)初步研究分析，人工智能輔導(dǎo)組學(xué)生的學(xué)習(xí)成績提高了一倍左右。研究人員認為，與課堂學(xué)習(xí)相比，學(xué)生能夠通過人工智能輔導(dǎo)獲得個性化的反饋和自我節(jié)奏，這是人工智能輔導(dǎo)的優(yōu)勢所在。
研究人員表示這項實驗顯示了人工智能輔導(dǎo)，為學(xué)生首次接觸具有挑戰(zhàn)性入門課程的優(yōu)勢。如果人工智能能在課外有效地向?qū)W生傳授入門材料，那么寶貴的課堂時間就可以用來培養(yǎng)高階技能，如高級問題解決、基于項目的學(xué)習(xí)和小組合作。
但需要注意的是，雖然人工智能有可能為學(xué)習(xí)注入新的動力，但人工智能輔導(dǎo)員不應(yīng)該替學(xué)生思考，而應(yīng)該幫助他們培養(yǎng)批判性思維能力。
在今年秋季，哈佛大學(xué)的數(shù)學(xué)講師Eva Politou將在數(shù)學(xué)21a(微積分多變量)課程的工作坊部分引入人工智能輔導(dǎo)員，該課程通常由本科生課程助理教授。每周，學(xué)生都可以就特定主題提出問題，并在人工智能輔導(dǎo)員的指導(dǎo)下尋找答案。
同時，德里克博克教學(xué)中心(Derek Bok Center for Teaching and Learning)也與哈佛大學(xué)信息技術(shù)部合作，在今年秋季一些大型入門課程中使用類似的人工智能聊天機器人，未來，將使哈佛大學(xué)的任何教師都能將輔導(dǎo)機器人整合到自己的課程中。
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