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構建認識論AI素養:檢測學生與AI協作程式設計中的認識論目標與過程

本研究提出“認識論AI素養”(EAIL)框架,將AI素養重新定義為一種過程導向的認識論現象。基於AIR框架,分析了學生在GenAI輔助程式設計中的認識論目標和過程。透過對大量人機協作對話資料集的分析,識別出可觀察的認識論目標(掌握導向目標)和過程(外包、尋求解釋、驗證、提示監控和認識論論證)。結果發現,78.8%的互動缺乏EAIL,而僅11.1%顯示了高認識論參與。

來源arXiv AI作者: Mengqian Wu

一項新的研究引入了“認識論AI素養”(Epistemic AI Literacy, EAIL)框架,將AI素養重新定義為一種過程導向的認識論現象,該現象透過不同領域中動態的人機互動而顯現。該研究基於AIR(認識論目標、理想和可靠認識論過程)框架,考察了在生成式人工智慧(GenAI)支援的協作程式設計活動中,認識論目標和過程是如何被實施的,並探索了將這些構念在互動資料中操作化的可擴充套件方法。

研究團隊利用一個大型的人機協作程式設計對話資料集,識別出了認識論目標(即掌握導向目標)和認識論過程(即外包、尋求解釋、尋求驗證、提示監控和認識論論證)的可觀察維度。分析結果顯示,學生普遍缺乏EAIL:78.8%的學生與GenAI的互動依賴於非掌握導向目標和不太可靠的認識論策略,如外包和尋求驗證。相反,只有11.1%的互動表現出高度的認識論參與,在這些互動中,掌握導向目標與高階認識論策略(如認識論論證)相結合,形成了更可靠的認識論過程。

該研究強調了認識論思維在學生學習過程中的核心作用,尤其是在程式設計環境中,學習者需要構建查詢、評估和驗證AI生成的輸出,並調節問題解決策略。論文作者吳夢倩(Mengqian Wu)提交的論文(arXiv:2607.00211)指出,這一框架有助於理解學生如何在與GenAI互動時進行學習,併為教育者設計干預措施以促進學生採用更可靠的認識論策略提供了方向。研究結果對於AI素養教育具有重要意義,表明需要培養學生在與AI協作時採用掌握導向目標和高階認識論過程的習慣。

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