凤凰城大学宣布,其一项关于环境科学教学的研究已在《Glacies》期刊发表。该研究题为《利用人工智能、虚拟景观和拟人化想象提升冰岛Jökulsárlón冰川前湖环境科学教育》,探讨角色驱动叙事与以人为中心的人工智能如何支持成人学习者理解复杂科学概念。
研究作者包括普通学科学院副院长Jacquelyn Kelly博士、普通学科学院环境科学项目全职教师Dianna Gielstra博士、Tomáš J. Oberding博士、商学院与信息技术学院副院长Jim Bruno(MBA),以及凤凰城大学高级教学设计师Stephanie Cosentino(MAEd)。

研究以ENV/100T课程为案例,介绍该课程如何以“故事书”形式向非理科专业学生讲授环境科学。研究称,课程通过更易接近的角色与叙事呈现科学理念,旨在降低部分学习者在重返大学或离开正规学习一段时间后首次接触科学课程时可能面临的学习门槛。随着生成式人工智能工具的出现,研究团队使用人工智能协助创建一致的角色形象并推动故事线发展,以帮助学生更清晰地可视化并推理环境过程。
课程设计:叙事框架与以人为中心的人工智能
研究介绍,在ENV/100T课程中,学习者通过基于真实世界背景的原创、角色中心故事接触核心环境科学概念。课程设置了Nico Nitrogen、Remi Rock、Waverly Water等角色,用拟人化方式呈现科学过程与循环。

研究称,教学团队采用以人为中心的人工智能方法,由教师与教学设计师对人工智能工具的使用进行引导,使其服务于学习目标、视觉一致性与叙事清晰度,并与课程成果保持一致,以便为成人学习者提供进入复杂主题的切入点。
学生反馈:多数受访者认可叙事元素与系统思维提升
研究报告称,基于调查数据与定性反馈,学习者对故事讲述方法总体反应积极。结果显示,87.1%的受访学生表示喜欢参与叙事元素,82.0%的受访者同意该方法强化了系统思维。

研究还提到,学生反思显示,叙事框架与一致的视觉呈现有助于学习者比较不同观点、可视化地球系统之间的关系,并用自己的语言表达科学概念。作者表示,该研究采用探索性混合方法,相关发现将为课程的持续评估与改进提供参考。
Kelly博士在研究相关表述中称,当为成人学习者在严肃学习中保留好奇心与“游戏”的空间时,学习者会从中受益;通过引入Nico Nitrogen和Waverly Water等角色,学生能够更容易识别环境系统中的模式与关系。她同时表示,人工智能支持的图像以一致性与清晰度呈现故事内容,帮助学生在内容复杂度提升时保持参与,并用于解释观点与检验理解。
教学意义:面向非理科与在职成人的课程模型
作者提出,该课程提供了一种面向非理科专业与在职成人学习者的实践模型:以叙事框架降低抽象概念的理解门槛,配合一致的视觉支持,并将学习活动与明确的学习成果对齐。研究认为,对于需要在工作、家庭与教育之间进行平衡的成人学习者,经过设计的学习体验有助于维持参与度,并支持对复杂环境系统的理解。