哈佛大学的教授为物理课程设计了一个人工智能导师

一、哈佛大学教授为物理课程设计了人工智能导师。

最近，哈佛大学进行了一项研究，得出了意想不到的结论。这项研究考察了去年秋季一门热门物理课程中，学生与定制的人工智能聊天机器人合作学习的效果。与传统的“主动学习”课堂（学生以小组形式向人类教师学习）相比，人工智能辅助的学习效果意外地更好。

这项研究由哈佛大学的物理学讲师Gregory Kestin和Kelly Miller主导。在研究开始之前，研究团队运用他们在教学和内容领域的专业知识，为人工智能辅导员精心设计了每一节课的教学指令，使其能够像一位有经验的教师一样进行授课。

这项获得机构审查委员会批准的研究将在2024年秋季展开。近200名学生自愿参与，并被分为两组。每组连续几周上两节物理课。在第一周，第一组参加了教师指导的主动学习课程，而第二组则在家里进行由人工智能支持的课程，采用了平行的研究为基础的设计；第二周两组的安排正好相反。

研究人员通过前测和后测比较了各课程的学习效果，以评估学生对内容的理解程度。他们还调查了学生在每种教学方式下的参与度、对各教学方式的喜好、学习动机，以及如何评价自己的心态。

二、哈佛物理课程的人工智能导师

初步研究分析显示，接受人工智能辅导的学生学习成绩提高了约两倍。研究人员认为，人工智能辅导的优势在于与课堂学习相比，能够为学生提供个性化反馈和自我掌控学习节奏。

研究人员指出，这项实验展示了人工智能辅导对于学生初次接触具有挑战性的入门课程的优势。如果人工智能能够在课外有效地教授入门材料，那么课堂时间就可以更加专注于培养高级技能，例如高级问题解决、基于项目的学习和团队合作。

需要强调的是，尽管人工智能可能为学习带来新的活力，但人工智能辅导员不应替学生进行思考，而是应帮助他们提升批判性思维能力。

在今年秋季，哈佛大学的数学讲师Eva Politou将在数学21a（多变量微积分）课程的工作坊中引入人工智能辅导员。该课程通常由本科生的课程助理教授负责。每周，学生可以就某个特定主题提出问题，并在人工智能辅导员的帮助下寻找答案。

同时，德里克博克教学中心与哈佛大学信息技术部合作，计划在今年秋季的一些大型入门课程中使用类似的人工智能聊天机器人。未来，哈佛大学的所有教师都将能够将这些辅导机器人融入到自己的课程中。

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