AI輔助導師提升數學教學效果

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當AI助手幫助導師,而非學生時會發生什麼事

根據斯坦福大學的一項研究,一個由AI驅動的輔導助手可以提升人類導師幫助學生解決數學問題的能力,並改善學生的數學表現。

這個數位工具Tutor CoPilot是由斯坦福的研究人員創建,旨在指導導師,特別是新手導師,與學生進行互動。

研究是首個隨機對照試驗,檢視人類與AI在現場輔導中的合作,研究探討該工具是否能有效提升導師的技能和學生的數學學習。

隨著輔導成為關鍵的學習恢復工具,學校在擴展和維持輔導計劃方面面臨挑戰,因為這需要大量的人力、時間和資金。

在接受《教育周刊》訪問時,斯坦福大學的教育學教授、該研究的作者之一Susanna Loeb談及這個工具的創建、試驗結果及其對學校的意義。

Tutor CoPilot是如何誕生的?

學校區域已經接受了輔導,並努力為學生提供這類支持。但這並不容易,因為需要將這些活動納入學校時間表,並且招募大量導師需要花費很多精力。

虛擬輔導的一個好處是可以從更廣泛的地理區域招募導師。許多導師是新手,好的計劃會為他們提供培訓和材料,但他們仍然需要時間來適應。

Tutor CoPilot的創意來自於這樣一個想法:我們或許可以不僅在前期進行培訓和不定期的指導,還能在當下提供支持。

Tutor CoPilot是如何訓練的?

我們與FEV(一家虛擬輔導公司)合作。首先我們使用他們的數據進行了一項研究,以了解生成式AI在提供信息方面的潛力。我們最初使用了所有人都可以訪問的基本生成式AI,例如ChatGPT。你可以將學生面臨的問題輸入:例如10減去7等於多少?如果學生回答5,你可以詢問ChatGPT專家導師會如何回應這個錯誤,它會告訴你10減去7等於3。

因此,我們與一群數學專家老師合作,了解他們在回應學生數學錯誤時的過程,試圖理解錯誤的原因並思考不同的策略。我們嘗試了多種不同的提示,其中一個效果不錯的方法是,與其詢問如何回應,不如說:“用這個策略來回答這個問題。”我們設計了七種策略讓它回應,然後導師可以選擇使用哪一種策略。

研究結果的主要收穫是什麼?

我們發現,使用[Tutor CoPilot]的輔導組的學生表現更佳。他們展示掌握知識的機率提高了4個百分點。一般來說,學生展示掌握的機率約62%,這個數字提升至66%,效果顯著。

更令人興奮的是,如果你考慮到不同的導師背景,這個效果在較弱的導師身上更強。[這些導師的學生展示掌握知識的比率增加了9個百分點]。他們的起始比率較低,因此這在學生掌握知識的比例上是一個重要的增長。這對新手教師的效果最為明顯。

另一個令人興奮的發現是語言差異。使用Tutor CoPilot的導師更可能進行有效的互動,例如引導學生解釋問題、提出指導性問題,並專注於學生的優勢表現,而不僅僅是給予一般性的鼓勵,還顯著減少了直接給出解答的情況。

這對學校和區域的意義是什麼?

導師、教育工作者以及許多成年人都可以透過這些即時的小支持得到幫助。這些支持比起厚重的教材或一次性的課程要有效得多。在我們試圖幫助成年人改變行為和學習時,這種持續但輕量的支持潛力是非常重要的。

當人們想到生成式AI及其在教育中的潛力時,往往會想到生成式AI導師,學生坐在電腦前提問,然後得到答案。這是生成式AI的一種角色。

然而,輔導和課堂教育中內在的關係帶來了許多好處。這些關係對於吸引和激勵學生至關重要,而生成式AI也能支持這些關係——這就是一個例子。

通過將生成式AI提供給教育者,而不是直接給學生,你可以獲得即時反饋的好處,同時仍然保持我們傳統教育方法中基於人際關係的重要部分。

在這個快速變化的教育環境中,AI技術的應用不僅能提高學習效率,還能改善導師與學生之間的互動,這是值得我們深入探討的方向。值得注意的是,AI輔助的導師角色將成為未來教育的重要組成部分,這意味著教育工作者需要積極適應這種變化,從而更好地服務於學生的需求。

以上文章由特價GPT API KEY所翻譯及撰寫。而圖片則由FLUX根據內容自動生成。

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