人工智能輔導

人工智能輔導利用人工智能技術個人化學習,提供即時反饋,並支援學生在所有科目和不同程度的學習。雖然人工智能導師能顯著提升學習效率和可及性,但全球研究顯示它們無法取代帶來同理心、創意和批判性思維的人類教師。未來在於人工智能與教育者的合作,而非替代。

什麼是人工智能輔導?

人工智能(AI)輔導利用智能電腦程式協助學生學習。聯合國教科文組織定義智能輔導系統(ITS)為能提供個別化教學和反饋的電腦程式,根據每位學生的需求調整,創造一對一的學習體驗。

實際上,人工智能導師涵蓋由大型語言模型(如ChatGPT)驅動的聊天機械人,到專門教授數學、語言或科學的應用程式。例如,可汗學院的Khanmigo是一款人工智能導師,設計用來以提示和問題引導學生,而非直接給出答案,從而引導學習過程。在美國,甚至總統也支持人工智能輔導工具,作為將專家幫助「隨時隨地」帶到每部智能手機的方式。

定義:人工智能導師是利用機器學習和語言人工智能提供個人化課程、即時反饋和練習題的軟件——就像數碼課堂助理一樣。

人工智能導師如何運作

人工智能導師使用自然語言聊天機械人、自適應算法和大量教育內容數據集等技術。它們「聆聽」學生的問題或解答,然後利用內建的教學規則或人工智能模型,提供量身定制的提示、解釋或下一步建議。例如,當學生提出數學問題時,人工智能導師可能會將解題過程拆解成步驟,或建議相關練習題。

由於是數碼系統,人工智能導師可全天候運作,涵蓋多個科目和語言。有些系統利用聊天機械人和搜尋引擎背後的技術,檢索相關範例或類比,另一些則使用課程資料庫來測驗學生。

這些系統常模仿人類導師的一對一教學方式。教育研究指出,與專家私人導師合作被廣泛認為是最有效的學習方式之一。人工智能導師旨在自動提供這種體驗。具有人類般回應的先進人工智能聊天機械人「激發了隨時隨地通過智能手機獲得專家導師的願景」。

研究發現:最近一項試驗顯示,使用設計良好的人工智能導師的大學生,在較短時間內學習成效顯著優於參與傳統課堂的同儕。他們亦報告感覺更投入和有動力。
人工智能導師如何運作
人工智能輔導系統即時適應個別學生需求

人工智能輔導的優點

個人化學習

人工智能導師會自動調整每位學生的水平,識別他們掌握的知識和遇到的困難。進度較快的學生可提前學習,進度較慢的學生則獲得更多練習——就像擁有私人導師一樣。

  • 視每位學習者為獨特個體
  • 實時調整學習節奏和難度
  • 針對特定知識盲點

即時反饋

與傳統課堂學生需等待教師批改不同,人工智能導師能即時回應。它們能立即發現錯誤並清晰解釋。

  • 實時錯誤修正
  • 提升學習表現
  • 增強學生信心

效率與投入度

學生反映與人工智能導師學習更具互動性。研究顯示他們能更快完成學習內容,且比傳統講課更有動力。

  • 互動式測驗與解釋
  • 更快完成學習內容
  • 更高的學習動機

規模與可及性

人工智能輔導隨時隨地可用,只要有網絡,方便課後或週末需要幫助的學生。對於師資不足或班級人數眾多的地區尤其有用。

  • 全天候服務
  • 覆蓋偏遠學習者
  • 擴大教育資源

協助教師

人工智能工具節省教師在例行工作上的時間。教師每週約花10小時於備課和批改,人工智能可自動化大部分工作。

  • 生成課程大綱
  • 建議差異化活動
  • 總結學生成績

人工智能讓我們能快速制定提案、想法和教材,並進行評估。它是我們的課堂盟友。

— 智利教師
人工智能輔導的優點
人工智能輔導系統為學生和教育者帶來的主要優勢

限制與挑戰

缺乏人情味

人工智能導師無法真正理解學生的情感或建立個人連結。聯合國教科文組織警告,科技永遠無法取代教學核心的人際互動。人工智能或許能提供資訊,但無法像關懷的教師那樣同理或鼓勵學生。

偏見與錯誤

人工智能系統從數據中學習,而數據可能帶有偏見。它們可能犯錯或給出不公平的反饋。如果主要以英語範例訓練,對使用其他語言或方言的學習者表現可能較差。

可及性差距

並非所有學生都有穩定的網絡或設備。全球仍有許多學習者缺乏連接,可能加劇數碼鴻溝。人工智能輔導多半惠及已有技術的群體。

誤用風險

缺乏指導下,學生可能濫用人工智能導師。研究顯示,使用ChatGPT直接獲取答案的學生,在後續測試中表現較差,不如未用人工智能學習者。設計良好的人工智能需設置「護欄」(提示而非答案)。

知識範圍有限

人工智能導師通常只涵蓋其編程的學科技能。它們不教授社交技能、創造力或道德價值。面對開放式項目或需實際經驗的任務時表現欠佳。
重要提示:聯合國教科文組織強調「人工智能系統可能帶有隱藏偏見,易出錯,風險導致學習者遭遇不公平結果。」設計和監督必須謹慎。
人工智能輔導的限制與挑戰
人工智能輔導系統需考慮的主要限制

人工智能導師與人類教師

儘管人工智能導師前景看好,專家和教育者一致認為人工智能無法完全取代教師。它應該作為強大的助理。正如聯合國教科文組織所言:

教師讓教育充滿生命力。他們建立的連結是任何裝置無法複製的。

— 聯合國教科文組織

教師教授同理心、倫理推理、創造力和社會歸屬感——這些技能人工智能仍無法教導。一項針對大學教師和學生的國際研究發現,「大多數參與者認為人類教師擁有獨特品質,包括批判性思維和情感,使他們不可取代。」

人工智能導師

優勢

  • 個人化節奏與內容
  • 全天候可用
  • 即時反饋
  • 處理例行任務
  • 可擴展至大量學生
人類教師

不可取代的特質

  • 情感支持與同理心
  • 批判性思維與辯論
  • 倫理與文化指導
  • 專業判斷
  • 啟發與指導

教師提供而人工智能無法替代的

  • 情感支持與激勵:優秀教師能察覺學生氣餒,提供鼓勵並靈活調整教學。人工智能缺乏真實同理心或對個人困難的理解。
  • 批判性思維與創造力:教育者透過討論和辯論幫助學生批判性思考。人工智能導師主要遵循預設規則,無法真正挑戰觀點或參與細膩辯論。
  • 倫理與情境:教師教授價值觀、文化背景和生活技能。人工智能輔導專注學術內容,可能無法妥善處理倫理問題或文化敏感性。
  • 靈活性:教師運用專業判斷管理群體動態、課堂討論和突發問題。人工智能依賴算法,無法「跳出程式」思考。
人類教師提供不可取代的指導與社會支持。聯合國教科文組織強調教育者帶來同理心、創造力與判斷力,這是任何機器無法替代的。
教師提供人工智能無法複製的重要人文元素

未來:人類與人工智能的協作

聯合國教科文組織強調,雖然人工智能能支援教育,「教師必須始終是教育的核心」。有能力且以研究為本的教師不會被人工智能取代。相反,人工智能可處理例行任務,讓教師專注於只有他們能做到的事:建立關係、啟發學生及運用專業判斷。

把人工智能當作課堂助理,而非替代品。

— 教育專家

事實上,全球教育界普遍認為未來在於人類與人工智能的協作,而非取代。聯合國教科文組織及其他領導者倡導政策,讓人工智能輔助教學——從支持個人化學習到減輕文書工作——但始終在人類監督下進行。這種結合方式發揮人工智能的優勢(數據、個人化、規模),同時保留使教育有意義的人文特質。

教師使用人工智能視其為有力盟友。一位教師表示,人工智能工具讓她更快制定想法和教材並評估,從而有更多時間以批判性人文視角指導學生
教師利用人工智能工具提升教學效能,專注於學生關係

結論

人工智能輔導是教育領域快速發展的方向。透過算法和聊天機械人,它能提供量身定制的課程、即時反饋和互動學習體驗。研究和實際試驗顯示,人工智能導師能提升學習成果並提高學習效率。

然而,人工智能導師有明顯限制:缺乏真正同理心,可能帶有偏見,且無法處理人類教師所涵蓋的所有範疇。研究和專家一致認為,教師獨有的技能——情感支持、創造力、倫理指導及課堂人際互動——無法完全自動化。

最佳做法:最強的教育策略是將人工智能導師與教師結合。人工智能可作為不知疲倦的助理,處理練習、提供提示或分析結果。這讓教師能專注於機器無法替代的工作:理解每位學生的需求,個別指導,並教授學習的「軟技能」。通過合作,人工智能與教師能為學生帶來兩全其美的體驗:高科技定制人文關懷。
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Rosie Ha 是 Inviai 的作者,專注分享人工智能的知識與解決方案。憑藉在商業、內容創作及自動化等多個領域應用 AI 的經驗,Rosie Ha 將帶來易明、實用且具啟發性的文章。Rosie Ha 的使命是協助大家有效運用 AI,提高生產力並擴展創意潛能。
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