科大研究指AI教师课前互动堪比真人教师 有助提升学生学习成效
撰文: 容育仁
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现时线上视像教学形式普及,不少学生透过观看预录视像进行学习,惟学界对线上学习模式的成效存疑。 香港科技大学最新的一项研究指出,即使学生只是于上课前与AI教师进行约8至10分钟简短交流,已足以提升大脑同步性及学习表现,效果甚至与真人教师相若。
科大人文社会科学学院院长兼心理学及认知科学讲座教授李平(右一)领导的研究团队发现,学生在观看线上教学视像前,若先与真人或AI教师进行简短对话,可有效促进学生的大脑活动同步,提升整体学习效果。(科大提供图片)
科大人文社会科学学院院长兼心理学及认知科学讲座教授李平领导的研究团队发现,学生在观看线上教学视像前,无论是与真人教师还是AI教师进行课前互动,可有效促进学生的大脑活动同步,提升整体学习效果。
研究团队招募57名大学生,并随机分成三组。当中第一组学生直接观看14分钟教学影片,第二组学生则先与真人教师进行约8至10分钟对话,而第三组就与一名由GPT-4生成式AI模型驱动、外观及声线均高度拟真的AI教师交流。
结果显示,曾与真人或AI教师互动的学生,在观看影片期间,大脑中涉及资讯处理、认知控制及社交情感反应等区域,均出现更高程度的神经同步性。相反,未有课前互动的学生则未见相关现象,学习表现亦明显较差。
短暂社交互动足以改变大脑学习状态
李平指出,研究发现即使只是短暂而简单的社交互动,亦能改变大脑进入学习状态的方式,特别是在理解较具挑战性的内容时,曾接受课前互动的学生表现明显较佳,显示互动本身已能为学习建立心理与认知准备。
此外,研究亦揭示一项名为“眼—脑—行为”的关联机制。曾与真人教师互动的学生,在观看影片时,其视线移动与专注模式更一致,而这种共享视觉专注力,会进一步促进与社交感知及语言理解相关脑区的同步活动,最终提升学习效果。
论文第一作者、科大博士后研究员彭颖滢表示,研究反映专注力与大脑活动之间存在双向关系。当学生共同聚焦于相同学习内容时,大脑同步性会提升,而同步的大脑活动又会反过来强化专注力分配,形成互相促进的循环。