Преодоление ограничений в исследованиях чат-ботов с использованием искусственного интеллекта для будущего воздействия на образование

Таблица ссылок

Аннотация и введение

Материалы и методы

Результаты и анализ

Подсказки и сгенерированные тексты

Представление о химических реакциях

Углубление понимания химических реакций

Вопрос про горение

Вопрос о графике превращения газов в воду с течением времени

Вопрос о разнице между атомами, молекулами и молями

Углубление понятия «родинка».

Вопрос об изменении состояния

Вопрос об анимированном изображении молекул воды, претерпевающих фазовые изменения.

Вопрос о плазме, состоянии вещества

Вопрос о химической связи

Вопрос об иллюстрации химических связей

Вопрос о сущности вида химической связи

Дальнейший анализ

Выводы

Ограничения исследования и возможные будущие исследования

Вклад автора, конфликты интересов, благодарности и ссылки

Ограничения исследования и возможные будущие исследования

Несмотря на присущие ему ограничения, в том числе индивидуальный дизайн и возможность предвзятости, исследовательская глубина исследования выявила скрытый потенциал этих систем, даже несмотря на серьезные опасения по поводу возможности обобщения.

Будущие исследования могут включать:

• Совершенствование создания подсказок.

• Изучение новых функций этих и других роботов GenAI, которые появляются все чаще.

• Установление стандартизированных тестов для оценки и сравнения производительности, точности и надежности чат-ботов и систем искусственного интеллекта.

• Проведение долгосрочных исследований для наблюдения за развитием возможностей чат-ботов и их влиянием на взаимодействие с пользователем с течением времени.

• Проведение исследований с реальными учащимися в классах и за их пределами для оценки практических образовательных приложений и проблем этих систем искусственного интеллекта.

• Исследование возможностей обучения и адаптации чат-ботов к индивидуальным потребностям и предпочтениям пользователей с течением времени.

• Исследование интеграции мультимодальных входных данных (например, текста, голоса, изображения) для расширения возможностей чат-бота и улучшения взаимодействия с пользователем.

При внедрении GenAIbots в обучение химии крайне важно разумно оценивать преимущества и недостатки, обеспечивая точную доставку информации и учитывая последствия сокращения человеческого взаимодействия. Эти проблемы можно облегчить путем интеграции GenAIbots с другими образовательными инструментами или мероприятиями, способствующими совместному диалогу между учащимися.

Вклад автора

Автор подтверждает исключительную ответственность за следующее: концепцию и дизайн исследования, сбор данных, анализ и интерпретацию результатов, а также подготовку рукописи.

Конфликт интересов

Конфликтов, о которых можно было бы заявить, нет.

Благодарности

Авторы выражают глубокую признательность Мелани Свон за ее бесценное предложение, которое привело к переходу от использования термина «объекты для мышления» к термину «агенты для мышления».

Рекомендации

Адигузель Т., Кая М.Х. и Джансу Ф.К. (2023). Революция в образовании с помощью ИИ: изучение преобразующего потенциала ChatGPT. Современные образовательные технологии, 15 (3), эп.429. https://doi.org/10.30935/cedtech/13152

Байду-Ану, Д., и Овусу Анса, Л. (2023). Образование в эпоху генеративного искусственного интеллекта (ИИ): понимание потенциальных преимуществ ChatGPT в продвижении преподавания и обучения. Электронный журнал ССРН. https://doi.org/10.2139/ssrn.4337484

Бардин, Л. (1977). Анализ содержания. PUF – Прессы Университетов Франции.

Битценбауэр, П. (2023). ChatGPT в физике: пилотное исследование простых в реализации мероприятий. Современные образовательные технологии, 15 (3), эп.430. https://doi.org/10.30935/cedtech/13176

Браун, Т.Б., Манн, Б., Райдер, Н., Суббия, М., Каплан, Дж., Дхаривал, П., Нилакантан, А., Шьям, П., Састри, Г., Аскелл, А., Агарвал , С., Герберт-Восс, А., Крюгер, Г., Хениган, Т., Чайлд, Р., Рамеш, А., Зиглер, Д.М., Ву, Дж., Винтер, К., … Амодей, Д. (2020). Языковые модели — это немногие ученики. АрXiv, 2005.14165. http://arxiv.org/abs/2005.14165

Кастро Насименто, CM, и Пиментел, AS (2023 г.). Понимают ли большие языковые модели химию? Разговор с ChatGPT. Журнал химической информации и моделирования, 63 (6), 1649–1655. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.3c00285

Дэвид, Э. (21 сентября 2023 г.). Microsoft добавит DALL-E 3 в Bing Chat. Грань; Вокс Медиа. https://www.theverge.com/2023/9/21/23873690/microsoft-new-ai-features-bingsearch-shopping-dall-e-3

Деви, Калифорния, Пария, П., и Пурмади, А. (2021). Актуальность цифровой грамотности для студентов поколения Z при изучении химии. Международный журнал новых технологий в обучении, 16 (11), 88–103. https://doi.org/10.3991/ijet.v16i11.19871

Данлоп Л., Ходжсон А. и Стаббс Дж. Э. (2020). Развитие возможностей химического образования: счастье и дискомфорт через философский диалог по химии. Исследования и практика химического образования, 21 (1), 438–451. https://doi.org/10.1039/C9RP00141G

Флавелл, Дж. Х. (1976). Метакогнитивные аспекты решения проблем. В Л. Б. Резнике (ред.), Природа интеллекта (стр. 231–236). Лоуренс Эрльбаум.

Флориди Л. и Чириатти М. (2020). GPT-3: его природа, сфера применения, ограничения и последствия. Умы и машины, 30 (4), 681–694. https://doi.org/10.1007/s11023-020-09548-1

Франсиску, С. (2023). ChatGPT: модель генерации естественного языка для чат-ботов. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.24777.83044

Грегорчич Б. и Пендрилл А.-М. (2023). ChatGPT и разочарованный Сократ. Физическое образование, 58(3), 035021. https://doi.org/10.1088/1361-6552/acc299.

Латур, Б. (1991). Nous n'avons jamais été Contemporaryes: Essai d'anthropologie symétrique. Ла Декуверт.

Леон, Эй Джей, и Видхани, Д. (2023). ChatGPT тоже нужен репетитор по химии. Журнал химического образования. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.3c00288

Лю Ф., Будиу Р., Чжан А. и Чонка Э. (1 октября 2023 г.). ChatGPT, Bard или Bing Chat? Различия между тремя ботами с генеративным искусственным интеллектом. https://www.nngroup.com/articles/ai-botcomparison/

Мец К. и Сюй Т. (20 сентября 2023 г.). ChatGPT теперь также может генерировать изображения. Нью-Йорк Таймс - Технологии. https://www.nytimes.com/2023/09/20/technology/chatgpt-dalle3-images-openai.html

Мишра А., Сони У., Арункумар А., Хуанг Дж., Квон БК и Брайан К. (2023). PromptAid: быстрое исследование, возмущение, тестирование и итерация с использованием визуальной аналитики для больших языковых моделей. АрXiv, 2304.01964. https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.01964

Моллик, ER (26 апреля 2023 г.). Руководство по подсказке ИИ (чего оно того стоит): немного магии, но в основном просто практика. Блог «Одна полезная вещь». https://www.oneusefulthing.org/p/a-guidetoprompting-ai-for-what

Оконкво, CW, и Аде-Ибиджола, А. (2021). Применение чат-ботов в образовании: систематический обзор. Компьютеры и образование: искусственный интеллект, 2, 100033. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2021.100033.

ОпенАИ. (2023). Технический отчет GPT-4. ОпенАИ. https://cdn.openai.com/papers/gpt-4.pdf

Паперт, С.А. (1980). Mindstorms - Дети, компьютеры и мощные идеи. Основные книги. http://www.arvindguptatoys.com/arvindgupta/mindstorms.pdf

Перматасари, М.Б., Рахаю, С., и Дасна, В. (2022). Изучение химии с использованием множественных представлений: систематический обзор литературы. J.Sci.Learn.2022, 5(2), 334–341. https://doi.org/10.17509/jsl.v5i2.42656

Пиментел А., Вагенер А., Сильвейра Э.Ф. да, Пиччиани П., Саллес Б., Фоллмер К. и младший, ONO (2023). Сложный ChatGPT с предметами, связанными с химией. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-xl6w3

Шлоссер, М. (2019). Агентство. В Стэнфордской энциклопедии философии. https://plato.stanford.edu/archives/win2019/entries/agency/

Лебедь, М. (21 января 2015 г.). Мы должны рассматривать мир будущего как мир многовидового разума. Ответ на главный вопрос 2015 года: что вы думаете о машинах, которые думают?; Edge.org. http://edge.org/response-detail/26070

Тейлор, Калифорния, Хогарт, Х., Хакинг, Э.Б., и Бастос, Э. (2022). Педагогика постчеловеческих объектов: мышление вещами, над которыми нужно думать, с помощью теории для инновационных исследований в области образования. Культурно-педагогическое исследование, 14 (1), 206–221. https://doi.org/10.18733/cpi29662

Тимилсена, Н.П., Махарджан, КБ, и Девкота, К.М. (2022). Опыт учителей и учащихся в преодолении трудностей при обучении химии. Журнал позитивной школьной психологии, 6 (10), 2856–2867. https://www.journalppw.com/index.php/jpsp/article/view/13764

Тюмай, Х. (2016). Переосмысление трудностей обучения и заблуждений в области химии: появление химии и ее значение для химического образования. Исследования и практика химического образования, 17 (2), 229–245. https://doi.org/10.1039/C6RP00008H

Теркл, С. (1984). Второе Я: Компьютеры и человеческий дух. Саймон и Шустер.

Инь, РК (2011). Применение тематических исследований. SAGE Publications, Inc.