人工智能无处不在学校应该如何处理?教师们不同的方法显示了它的潜力和局限性

2024-11-28 08:36来源:本站编辑

在加州卡尔斯巴德的Sage Creek高中,杰夫·西蒙(Jeff Simon)的数学课上,学生们不仅被允许而且被鼓励使用人工智能。

西蒙向学生们介绍人工智能工具,这些工具一步一步地解释如何解决数学问题——他们所要做的就是给它拍张照片。有一些人工智能工具可以绘制方程和数学聊天机器人,学生可以在问题上寻求帮助,就像向老师求助一样。有了人工智能工具,学生们可以在交作业或家庭作业之前快速检查答案。

15岁的加布里埃尔·拉波索(Gabriel Raposo)是西蒙中级代数班的二年级学生,他说:“这有点像私人数学家教。”

西蒙是一名拥有31年电气工程背景的教师,在加布里埃尔的老师中,他对人工智能的热爱是独一无二的。

但越来越多的教师正在接受它,或者至少将其纳入他们的工作中。包括圣地亚哥在内的全国各地的学校一直在加大力度培训教师在课堂上使用人工智能——既向教师展示如何使用人工智能使他们的工作更容易,也教学生正确和合乎道德地使用人工智能。

随着人工智能工具不仅在日常生活中普遍存在,而且在工作场所也很普遍,学校现在发现自己需要解决几个问题:什么时候适合学生使用人工智能,什么时候不合适?学校将如何教授学生人工智能知识,包括如何检测某物是人工智能生成的还是人类生成的?

教师如何防止人工智能作弊和抄袭,并确保学生真正学习,而不是依靠人工智能来想出答案?学校和学生如何监控人工智能产生的偏见和不准确的内容?教师如何在不影响人际关系和创造力的情况下融入人工智能?

西蒙说:“我们正试图教导人们如何合乎道德地使用这些只会不断增长的新工具。”

加州尚未强制要求学校制定任何有关人工智能使用或教学的政策或规则,但它表示,应该向学生和教师讲授安全、适当的人工智能使用以及人工智能如何生成内容。上个月通过的一项新法律要求该州的教学质量委员会考虑将人工智能素养纳入数学、科学和社会科学的课程框架。

国家指南称:“在这个人工智能时代,教育工作者和学生都必须揭开这项技术的神秘面纱,掌握它是如何产生产出的。”“对计算机技术的好处和潜在风险的概念性认识对我们的学生和教育工作者来说越来越重要。”

“把所有的工具都给我”

Simon在每门课程开始时都会向他的学生介绍人工智能工具。他向学生展示如何使用它们,以及用于什么目的。他收集了他们对这些工具的反馈,并在他的网站上更新了他们最喜欢的列表。

“人们非常害怕这些东西,我们的未来将何去何从?”西蒙说。“我只是有一个特定的方向,我就像,‘管他的,给我所有的工具。’”

与他所有的学生事先讨论这些问题可以消除任何“鬼鬼祟祟”的因素。西蒙说,人工智能还有助于为学生创造公平的竞争环境。

在人工智能出现之前,个性化的帮助和资源,比如私人辅导,很大程度上只提供给那些了解它或付得起钱的人。现在,每个人都有地方检查他们的答案或寻求帮助,西蒙说。

人工智能还解决了西蒙课堂固有的一个关键问题:他大约有40名学生,每节课只有70分钟,所以没有足够的时间来单独帮助每个学生。当他无法回答学生的问题时,人工智能工具可以回答学生的问题。

“一开始,我真的不喜欢人工智能。和加布里埃尔同班的二年级学生凯特琳·麦克纳马拉(Katelyn McNamara)说。“但现在西蒙老师给我们介绍了这么多工具,这对数学很有帮助……我现在有点喜欢上它了。”当我困惑的时候,它帮了我很多。”

西蒙的学生说,如果他们完成数学作业的时间不够,他们有时会使用人工智能工具来生成剩余数学问题的正确答案,这样他们就可以交作业了。

这并不违反西蒙的课堂规则,但它仍然有自己的后果。

加布里埃尔说:“对我们的惩罚不是降低分数或给我们零分,而是我们不学习,然后在考试中得到一个可怕的分数。”

西蒙的评分标准更重视考试,而不是家庭作业和课堂作业等繁忙的工作,而且在考试期间,学生不能使用任何人工智能。因此,在考试期间,学生们要对自己的学习负责,西蒙说。

同样在西蒙班上的卢卡·埃斯奎尔(Luka Esquer)并不只是在数学上使用人工智能。他也用它来写英语——不是为了写文章,他说,而是为了从ChatGPT那里得到如何改进他的草稿的反馈。他让ChatGPT用老师的批改给他的论文草稿打分,然后在提交前自己修改草稿。

凯特琳在为英语或历史论文做研究时使用人工智能。像ChatGPT这样的工具可以快速地为她总结一个主题的要点。

但人工智能工具并不完美。学生们说,有时人工智能会提出一些令人困惑的数学问题的解决方法,这些方法与西蒙教他们的不一致。

凯特琳和同学卢卡·赵也表示,她们对过度依赖人工智能持谨慎态度。他们担心,如果他们太频繁地使用它,他们就不会挑战自己。

凯特琳说:“有时你只是简单地用它来展示步骤,即使你可能会弄清楚。”“这让你不必强迫自己去寻找解决问题的不同方法。”

“你不会想把它用在所有问题上,”卢卡说。“有时我确实感到内疚。”

关于人工智能,有一件事让西蒙感到惊讶。他曾期望它能提高学生的成绩。相反,他发现,在引入人工智能工具之前和之后,他的班级的表现与前几年的结果相比仍然相对平稳。

西蒙说:“数学是一个很难移动指针的学科。

“顶多及格”

使用人工智能的自由因教师和学科而异。在英语老师Katrina Waidelich的课堂上,这个词的使用受到了更多的审查和限制。

卡尔斯巴德高中的老师需要确保她的学生不会在他们的论文作业中提交人工智能生成的内容。怀德利奇表示,这种人工智能的使用属于卡尔斯巴德联合大学的学术不诚实政策,该政策没有明确提到人工智能,但禁止学生抄袭作业,并“在个人作业上接受不正当的帮助”。换句话说,学生只能在老师允许的情况下使用人工智能工具。

此外,作为大学先修课程的老师,大学理事会要求怀德利希检查学生作业的真实性。美国大学理事会表示,学生可以使用人工智能工具来探索主题、搜索资料、检查语法和语调,并确认他们对复杂文本的理解,但他们必须阅读第一手和第二手资料,并自己分析文本。

为了监控学生的人工智能作弊行为,威德利奇使用了Classwork Zoom和Draftback等工具,这些工具可以显示学生在谷歌Doc中的写作历史,包括他们在文档中打字的时间,甚至是他们的按键历史。因此,如果怀德利希怀疑学生从人工智能或其他地方复制了一段话,她可以查看他们的文档历史,看看这段话是否突然出现在一个键盘上。她还使用谷歌课堂和TurnItIn的抄袭检查工具。

怀德利奇不仅向她的学生展示了人工智能在什么情况下违反规则,还向他们展示了人工智能不一定能很好地为他们写论文的事实。

为了向学生展示人工智能的局限性,怀德利希用人工智能生成的段落,向学生展示他们在她的评分标准下的表现。

她让学生们分析一份课程欢迎信样本,并讨论人工智能如何无法反映听众的需求或作者的偏见。这封信也缺少一些关键的细节,比如老师的名字或课程的名称。

“它最多只能让你通过考试。但它不会让你得A或B,”怀德利希说。

虽然怀德利希的课程禁止学生提交人工智能生成的论文,但怀德利希仍然允许学生使用人工智能工具来获得对草稿的反馈。例如,她向他们展示了一个机器人,它可以阅读他们提出的研究问题,并建议他们如何缩小或聚焦问题。她更喜欢给学生提供反馈的工具,而不是自动修改或纠正他们的作业的工具。

“老师不应该害怕的事情”

Simon和Waidelich也在自己的教学工作中使用人工智能。

西蒙开发了自己的人工智能平台,名为HappyGrader,该平台于今年推出,可以为学生的考试打分并提供评分反馈。

这让他的评分时间缩短了一半。他现在可以在考试当天给学生分数,并给每个人详细的反馈——这在以前是不可能的。

“这给了我们以前没有的额外力量,”西蒙说。

他说,使用人工智能的另一个好处是,它比人类评分更一致,更少偏见。

“每个人都按照同样的标准打分。我们都用同样的方式评分,因为它是机器辅助的,”他说。

怀德利奇是卡尔斯巴德联合学校的技术教练,曾为教师们讲授如何使用人工智能。她个人使用人工智能工具给学生反馈,但她避免使用它们给学生的作业打分。

“最终,我觉得自己有责任。如果一个学生问:“为什么我得了这个分数?”她说:“我应该能说清楚原因。”

圣地亚哥县最大的学区还没有关于人工智能的政策或指导方针。但圣地亚哥联合学区的教学技术高级主管朱莉·加西亚(Julie Garcia)说,该学区的管理人员正在努力消除教师对人工智能的恐惧,并向他们展示人工智能可以让他们受益的多种方式。

例如,人工智能工具可以分析学生对数学问题的答案,然后告诉老师学生在解决问题的哪些方面遇到了困难。人工智能可以为教师提出下一步的建议,比如把谁拉进小组。

加西亚说:“想象一下,一个老师的指尖上就有这样的数据。“它有潜力。这是老师不应该害怕的。”

她以MagicSchool为例,这是一个流行的人工智能平台,可以完成教师工作的许多关键方面。它可以生成课程计划、幻灯片演示、作业、测验、测试,甚至是针对个别学生的特殊教育计划。它为论文和考试打分,并给学生提供个性化的反馈。该平台称其拥有350万教师用户。

MagicSchool警告说,教师仍然应该为其人工智能工具生成的内容提供人性化的内容。它还要求教师在使用其平台之前签署几项指导方针,包括他们将检查人工智能内容的偏见和准确性,仅将其用作起点,并保护学生的数据隐私。

“我们不希望人工智能取代我们的老师。我们希望人工智能能提高教师的教学水平。”加西亚说。

加西亚说,去年夏天,圣地亚哥联合大学举办了一场人工智能博览会,向150多名教育工作者传授了如何使用人工智能工具、检查人工智能中的偏见、重新设计课堂作业,通过要求学生的创造力来减少潜在的人工智能“作弊”,并向学生传授人工智能的道德使用和人工智能的熟练程度,比如如何区分人工智能内容和人类内容。该部门还在讨论如何在使用人工智能工具时确保学生数据的私密性和安全性。

该地区正在召集一个特别工作组,将在明年6月之前起草地区人工智能使用指南。

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