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生成人工智能可能有助于教师。它对学生有用吗？

七元宇宙

2024-07-01

导读：随着 ESSER 资金耗尽，学校面临艰难的支出选择，我们对快速变化的 genAI 对教育的影响了解多少？

随着 ESSER 资金耗尽，学校面临艰难的支出选择，我们对快速变化的 genAI 对教育的影响了解多少？

2022 年 4 月，ChatGPT 的公开发布在教育工作者中引发了一波恐惧和兴奋。虽然一些人对生成式人工智能能否使作弊行为无法被发现表示怀疑，但另一些人则指出，它有潜力为教师和学生提供实时、个性化的支持，使差异化学习在数十年未兑现的承诺之后终于成为可能。

如今，这一潜力已开始实现。最近的全国调查数据显示，18% 的教师已经使用过 genAI，主要用于支持差异化课程规划，56% 的教育工作者认为其在学校中的应用将继续增长。越来越多的学区开始向学生介绍这项技术，印第安纳州、佛罗里达州和新泽西州已经采用了Khanmigo等提供个性化辅导的产品。学生们也在课堂外尝试使用它。根据最近的一项调查，大约一半的 14 至 22 岁年轻人表示曾经使用过 genAI。

但技术的快速变化和采用速度远远超出了该领域对教学影响的理解。每天都有关于人工智能相关激动人心的发展的新故事，但考虑到进行仔细评估需要的时间，关于这些工具是否对学生有积极影响的证据非常有限。随着学校开始面临艰难的选择，即如何利用资源来应对持续的学习差距和ESSER 资金悬崖，重要的是要看看我们对 genAI 对教育的影响了解多少，以及我们还需要学习什么。

我们知道什么

教育工作者大约将46% 的时间花在与教学无直接关系的任务上，从点名、提交报告到给学生书面反馈。Gen AI 工具有望加速甚至自动化这些任务，节省下的时间可以用来建立有意义的关系和深化学习。例如，加州大学欧文分校的研究人员发现，加利福尼亚州和北卡罗来纳州使用 genAI 产品Merlyn Mind 的教师表示，与没有使用该工具的教育工作者相比，使用七周后他们在管理任务上花费的时间更少，在教学上花费的时间更多。该产品可自动创建测试题和备课。大约 44%使用过 genAI 的教师认为这项技术让他们的工作更轻松。

然而，到目前为止，这些发现大多依赖于轶事报道。为了量化 genAI 对节省时间的影响，该领域需要更严格的证据（例如通过随机对照试验），不仅要衡量对行政负担的影响，还要探索这些工具是否有助于提高教学质量。

另一项研究发现，基于 genAI 的辅导工具旨在以经济高效的方式提供定期、公正、实时的反馈，但对教师的针对性实践影响不大。例如，斯坦福大学和马里兰大学的研究人员开发了“M-Powering Teachers”，这是一种自动化辅导工具，使用自然语言处理为教育工作者提供反馈。两项随机对照试验表明，该工具可以减少教师指导的讲话，增加学生的贡献并提高作业完成率。另一项研究发现，通过 TeachFX（一款使用语音 AI 评估课堂质量关键指标的应用程序）提供的反馈，使教师使用探究学生思维的重点问题的频率增加了 20%。

另一项随机对照试验发现，genAI 支持的辅导工具提供了有针对性的反馈，提高了分配给学生的数学任务的质量，并创造了一个更连贯的学习环境。也许更令人印象深刻的是，反馈使学生对比率和比例关系（它关注的领域）的知识有了轻微的积极改善。

这些研究显示出早期的希望，但其影响很小。随着面向教师的人工智能辅导产品开始扩展到更多课堂，需要进行更多评估，以更好地了解 genAI 真正改善教学并最终改善学生学习的潜力。

我们需要学习什么

尽管早期证据表明人工智能有可能让教师的工作更轻松，专业发展更有效，但让学生直接与人工智能互动是否能改善学业和社会情感结果仍未有定论。这些技术，尤其是在教育领域，正在迅速变化，使严谨的研究具有挑战性。学习创新联盟最近提出了这一点，呼吁国会预算近 30 亿美元来解决这一问题。

虽然有些工具（如可汗学院的 Khanmigo，已获得 Overdeck 家庭基金会的资助）基于个性化学习可以为某些学生带来更好结果的证据，而且一些新兴研究表明，混合人工智能与人类辅导可能会提高成绩，但目前尚不清楚genAI 工具本身是否可以加强和补充学生的学习。随着这些类型的产品进入课堂，家庭、教育工作者和政策制定者显然需要要求提供证据，证明它们可以改善结果，并且不会通过提供错误的指导和反馈无意中伤害最需要有效支持的学生。

这是教育领域激动人心的时刻，变革性技术正以一种自智能手机问世以来从未见过的方式进入我们的生活。然而，许多关于 genAI 的研究并没有考虑学校实际购买的教育技术产品类型。相反，这些研究来自实验室研究和实际上并未在课堂上使用或测试的工具。

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