人工智能如何影響我們的學習?認知心理學家解釋:只有努力工作時你才會真正學習
OpenAI於2025年7月推出了「學習模式」,大力宣傳ChatGPT在教育上的好處。該公司教育副總裁在產品發布時指出:「當ChatGPT被用來教學或輔導時,能顯著提升學業表現。」然而,對於任何一位認真教學的老師來說,這到底是市場營銷的噱頭,抑或學術研究真的支持這些說法?這仍然是個值得質疑的問題。
隨著生成式AI工具迅速進入各個教室,對此問題的嚴謹研究卻未能同步跟上。一些早期研究顯示,AI對某些群體如電腦編程學生和英語學習者有積極幫助。2025年5月,《自然》期刊也刊登過一篇文章,指出聊天機械人可能促進學習和高階思維能力的發展。不過,學界同時也指出這些研究中存在不少方法論上的缺陷。
另一方面,部分研究則透露出更為嚴峻的結果,指出AI可能削弱學生的表現或認知能力,例如批判性思維。有研究發現,學生越常在學習時使用ChatGPT,當ChatGPT不可用時,他們在類似任務上的表現反而越差。
換句話說,現階段的研究僅僅觸及了這項技術對學習和認知長遠影響的表面。那麼,我們還能從哪裡找線索?作為一名研究大學生如何使用AI的認知心理學家,我發現我的研究領域提供了有價值的指引,幫助辨別何時AI能成為大腦的助力,何時又可能成為負擔。
技能來自努力
認知心理學家認為,我們的思考與決策是兩種處理模式的結果,常稱為「系統1」與「系統2」。
系統1是模式匹配、直覺和習慣的系統,它快速且自動,幾乎不需意識注意或認知努力。我們日常的很多例行活動——穿衣、泡咖啡、騎單車上班或上學——都屬於此類。相反,系統2則較慢且刻意,需更多有意識的注意力和有時痛苦的認知努力,但往往產出更穩健的成果。
我們兩套系統都需要,但獲得知識與掌握新技能主要依賴系統2。掙扎、認知摩擦與心理努力是學習、記憶和強化大腦神經連結的重要過程。每當一位自信的單車手騎上車時,正是依靠他們過去花費大量系統2努力學習所累積的系統1模式識別能力。沒有這些努力,你無法真正精通,也無法有效整理資訊以供更高層次的處理。
我常告訴學生,大腦就像肌肉一樣:必須付出真實的努力,肌肉才會成長。沒有挑戰,肌肉不會變大。
如果機器替你做功夫呢?
想像一下,有台機器人陪你去健身房,幫你舉重,你完全不用費力。久而久之,你自己的肌肉就會萎縮,甚至連搬動重物這種簡單任務都得依賴機器。
不當使用AI——例如用來做測驗或寫作文——讓學生跳過了他們真正需要的知識與技能發展過程,也就是缺少了心理鍛煉。
利用科技來卸載認知負擔會對學習和記憶帶來負面影響,並可能導致人們錯誤判斷自己的理解或能力,心理學上稱為「後設認知錯誤」。研究顯示,習慣用GPS導航會削弱空間記憶,用Google查答案則會讓人對自己知識過度自信。
無論是否有強大的聊天機械人或AI導師,學習與精通都來自努力,但教育者和學生必須抗拒將這份努力外包。就像在健身一樣,讓機器代勞只會讓你越來越弱。
有研究發現,學生用ChatGPT取代傳統網絡搜尋做研究時,認知負荷較低——即不需要花太多心思——但其對研究主題的推理能力卻較差。表面上用AI減輕了當下的認知負擔,但這就像讓機器替你做健身,最終會導致思考能力退化。
另一項研究顯示,使用AI修改作文的學生分數較高,往往是簡單地從ChatGPT複製貼上句子,但這些學生的實際知識增長或知識轉移能力並不比未使用AI的同學好,且他們使用較少嚴謹的系統2思考過程。研究者警告,這種「後設認知懶惰」可能帶來短期成績提升,但長遠看會阻礙技能發展。
卸載認知負擔在基礎打好後是有用的,但前提是大腦必須先進行必要的編碼、連接和理解工作。
利用AI支持學習
回到健身的比喻,學生可把AI視為個人教練,幫助他們持續專注學習,追蹤進度並提供支架,推動他們更努力。AI作為具備龐大知識庫且永不疲倦的個別化導師,擁有巨大潛力成為可擴展的學習工具。
AI企業正致力設計終極導師。例如,除了OpenAI進軍教育領域,2025年4月Anthropic推出了Claude的學習模式,這些模型旨在進行蘇格拉底式對話,提出問題和提示,而非直接給出答案。
早期研究顯示,AI導師有益處,但也帶來問題。例如一項研究發現,高中生用ChatGPT複習數學時,成績反而不如沒用AI的學生。部分學生用的是基礎版本,部分用的是提示版(不直接給答案)。考試時無法使用AI,使用基礎版的學生表現明顯較差,卻沒意識到自己表現下降。用提示版的學生成績與沒用AI者相當,但他們誤以為自己表現更好。AI不但沒幫助,還引入了後設認知錯誤。
即使導師模式不斷優化,學生仍需要主動選擇這種模式,並且配合AI,巧妙地提供情境,避免陷入低層次問題或拍馬屁式答覆。
這些問題或可透過更佳設計、系統提示和定制介面解決,但使用預設模式逃避辛苦學習的誘惑,仍是教學、課程設計和激勵學生抵抗捷徑的根本挑戰。
正如智能手機、互聯網甚至書寫本身這些複雜科技一樣,研究者還需時間全面理解AI對認知和學習的影響。最終結果很可能是複雜且依賴具體情境和使用方式。
但我們關於學習的了解告訴我們,無論是否有AI,深厚的知識和技能掌握永遠需要真實的認知鍛煉。
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評論與啟示
這篇文章從認知心理學的角度,為AI在教育中的角色提供了理性且具啟發性的分析。它提醒我們,AI雖然是強大的工具,但不能取代學習中必須經歷的「心智努力」過程。這種努力不只是耗費時間,更是大腦結構和功能重塑的關鍵,是學習真正內化的根本。
文章的健身比喻生動且切中要害,讓人容易理解為何「偷懶式學習」會導致能力退化。這種情況不僅限於AI,任何過度依賴外部工具,都可能造成認知上的「肌肉萎縮」。
同時,文章也指出AI在教育中的潛力,特別是作為「個別化教練」的角色。這提醒教育界,設計AI工具時必須注重激發學生主動參與和深度思考,而非簡單的答案生成。這是一項挑戰,更是一個機會,如何利用AI激勵而非削弱學生的認知負擔,是未來教育科技發展的關鍵。
最後,文章提醒我們,AI的影響是複雜且多層面的,不能一概而論。對香港教育界而言,這提示我們在推動AI應用時要謹慎,避免過度依賴技術而忽略了學習的核心——學生的主動思考與努力。這也呼籲師生共同培養良好的AI使用習慣,確保技術成為助力,而非捷徑。
總括而言,AI在教育的未來充滿可能,但唯有將其納入一個以認知科學為基礎、強調努力與反思的學習生態,才能真正實現其價值。
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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