通过人工智能集成实现学习转型

链接表

抽象的

介绍

理论框架

ZPD 和 Chat GPT 担任科学指导的联合顾问

方法

结果与分析

结论、致谢、作者贡献声明、数据可用性声明

参考

附录 A

附录 B

结论

这项研究的结果凸显了与维果茨基社会文化理论原则的共鸣，特别是在将 ChatGPT 作为教学工具纳入当前教育领域方面。学生选择的主题多样性表明他们的视野得到了拓展，证明了近侧发展区 (ZPD) 的适用性，并巩固了 ChatGPT 作为“共同顾问”的地位。反过来，顾问则承担了决定性的“教学调解人”角色，营造了协作学习环境并提供精确指导。

维果茨基认为，认知发展在很大程度上受到社会和文化互动的影响，他摒弃了纯粹的生物学或先天性解释。他强调语言、文化和社会工具对人类思维形成的影响（维果茨基，1991 年）。现代性带来了一种新的数字文化，挑战教育者以有针对性和创新性的方式更新他们的教学方法。

因此，尽管 Santos 等人 (2020) 指出时间匮乏是实施主动方法的障碍，但这项研究表明，ChatGPT 可作为优化小组咨询时间并促进教育背景下研究指导创新方法的可行解决方案。事实证明，人工智能的整合不仅高效，而且丰富，可以探索跨学科和当前主题，超越 Santos 等人 (2020) 确定的时间限制。通过使用 ChatGPT 来构建信息和指导工作组，顾问克服了阻力和缺乏经验，巩固了技术作为学习中介的重要盟友的地位。

必须强调的是，ChatGPT 提供的联合指导使教师能够提供重要支持，即使在超出研究人员学术培训范围的知识领域也是如此，从而提高了学生在研究中的自主性。这种方法超越了顾问专业的障碍，并巩固了人工智能作为宝贵教学资源的新兴地位。ChatGPT 的使用展示了技术如何在指导过程中补充人类的专业知识并增加学生的学习机会。这种创新方法带来了更丰富的教学实践和对教学法的更深入的反思，加强和巩固了研究人员的教育身份。

在本研究中，一位接受师范培训的物理教师首次担任小学科学启蒙顾问，超出了预期和个人阻力，感受到了教学实践的转变，具有明确的社会意向和对科学传播的承诺。

研究结果还指出，在教育环境中，理论与实践之间存在着显著的协同作用，将积极的方法论、技术的使用和教学行动融为一体。研究结果反映了这样的认识：教育不仅仅是理论的应用，而是一项复杂而互动的实践，必须不断发展才能丰富学生的学习体验。

这项研究最终导致学校内部发生了显著的文化变革。这种从传统观点到社会化学习方法的转变是由积极主动、不强加于人的学校管理所催化的。行政部门通过委派责任和将社区纳入所谓的“教学站点”发挥了决定性作用，鼓励学生和教师之间更紧密的合作。教师对创新的抵制最初很强烈，但随着学生在基于项目的学习过程中表现出的热情和积极参与，这种抵制逐渐被克服。

值得注意的是，尽管由于教师的抵制，ChatGPT 并未被学生直接使用，但教学创新运动对学校社区产生了积极影响。学校的学生团体在著名活动中获得了认可：一个团体在 Mostratec 上获得了第一名，另一个团体在 Femositec 上获得了荣誉奖。这些成功尤其引人注目，因为它们发生在不受研究人员直接指导的项目中。这些成就证明了实施方法的间接影响，证明了学生内在动机的觉醒以及随后教师反对的减少。

因此，值得注意的是，尽管教师最初抵制采用创新方法和使用人工智能，但项目的进展和学生明显的热情对于克服这些障碍至关重要。这一经验再次证明了基于项目的学习 (PBL) 在让学生和教师参与共同的教育体验、促进知识社会化和教学实践更新方面的有效性，这已通过当地科学博览会上的奖项得到切实认可。

本研究还体现了教育背景下行动研究的有效性，展示了有意识的行动和批判性反思如何引发重大的文化变革，其影响超越了教育机构的物理边界。观察到的学校文化变化，从传统实践转变为协作和社会化的方法，证实了行动研究的理想。教师、学生和学校管理层的积极参与和投入反映在教学实践的不断改进和有意义的学习的促进中。规划和反思的反复循环有助于克服最初的阻力，最终通过科学博览会上的奖项获得外部认可。有效的学校管理的重要性得到强调，它通过其支持和赋权作用，显著影响了教学改革。

本研究还体现了教育背景下行动研究的有效性，表明有意识的行动和批判性反思如何引发重大的文化变革，其影响超越了教育机构的物理边界。学校文化中观察到的变化，从传统做法转变为协作和社会化的方法，证实了行动研究的理想。教师、学生和学校管理层的积极参与和投入反映在教学实践的不断改进和有意义的学习的促进中。规划和反思的反复循环有助于克服最初的阻力，最终通过科学博览会上的奖项获得外部认可。有效的学校管理的重要性得到了强调，通过提供支持和委派责任，对知识的社会化和参与者的赋权做出了决定性的贡献。

鉴于这项研究的良好结果，我们预见到，未来的研究将为扩大对教育背景下主动方法和新兴技术的整合的理解奠定坚实的基础。探索 ChatGPT 和其他人工智能工具在不同学科和教育水平上的持续使用，评估对学生积极性和研究技能发展的长期影响，将大有裨益。此外，纵向研究可以调查教师对创新方法的态度变化以及学校管理在维持教学转型方面的作用。将这项工作扩展到其他教育环境，涵盖更广泛的社会文化变量，也可以为基于项目的学习和行动研究方法的可复制性和适应性提供宝贵的见解。教育研究与人工智能技术之间的接口仍然是一个充满活力且尚未被充分探索的前沿，有望在教育领域取得重大进展。

致谢

FB 非常感谢 Ulbra 创新科学机构奖学金计划 (PROICT/Ulbra) 提供的部分资助，这对本研究起到了重要作用。

作者贡献声明

FB 负责本研究的构思和执行，以及初步的数据收集和分析。他还负责撰写文本初稿和审阅最终版本。RPdS 是研究顾问。他还参与了初稿的审阅和最终版本的撰写。

数据可用性声明

作者同意在合理请求下提供其数据。请求是否合理由作者决定。