研究称生成式人工智能有望提升女孩STEM参与度,关键在课堂使用方式

生成式人工智能(GenAI)可能在提升女孩参与STEM(科学、技术、工程与数学)学习方面发挥作用,但其成效取决于教师在课堂中的具体使用方式。相关研究成果近日发表在《教育与信息技术》期刊。

该研究被认为是较早聚焦澳大利亚教师如何理解并运用GenAI以促进性别包容STEM教育的研究之一。研究指出,教师对GenAI的态度并非简单的“支持”或“反对”,而是基于对其潜在助益与可能带来复杂性的综合判断。

弗林德斯大学教育、心理与社会工作学院创新教育未来STEM高级讲师王天冲博士表示,STEM领域的性别差距仍是全球性挑战。随着GenAI在澳大利亚课堂的普及,教师看到了其支持更公平STEM学习参与的潜力,同时也警惕若缺乏批判与谨慎使用,相关工具可能进一步扩大差距。

王天冲与拉筹伯大学副教授特蕾丝·基恩共同领导了这项研究。研究基于对澳大利亚小学与中学教师的访谈,探讨教师如何理解GenAI与性别包容STEM教育之间的关系。

研究发现,教师在使用GenAI促进性别包容方面的态度主要受三类相互关联因素影响。

首先是熟悉度与经验。具备较强AI技能并对工具使用更有信心的教师,更能清晰提出以公平为导向的课堂应用方式,并在教学中更关注避免性别偏见。

其次是对学习支持与偏见风险的双重认识。受访教师认为,GenAI可通过提供支持性入口降低参与STEM的门槛,使学习更具个性化并增强学生自信;但同时,带有偏见或刻板印象的AI输出可能在不易察觉的情况下强化“谁属于STEM”的叙事。研究指出,这类偏见可以被检测并加以纠正。

第三是实施与信心相关的障碍。教师提到的限制包括时间安排冲突、缺乏适用的专业学习资源、资源配置不足,以及对政策解读存在不确定性等。这些因素共同影响GenAI能否从谨慎试验转变为促进性别包容的有效工具。

王天冲表示,研究显示推动以AI促进性别变革的STEM教育,关键不在工具本身,而在能力与条件。她指出,学校与教育系统需要投入多样化培训机会,以提升教师与学生的AI素养。

她同时强调,教师所需的专业学习不仅是提高GenAI使用效率,还应包括如何设计学习体验,使GenAI积极支持女孩在STEM学习中的自信、主动性与归属感;学生也需要培养识别并挑战AI输出偏见的批判性技能。

王天冲表示,政策与规范固然重要,但教师还需要更有利的学校环境与切实支持,才能将GenAI的潜力转化为有意图的学习体验,进一步促进女孩在STEM领域的参与与发展。


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