在以往典型的大學物理課程中，學生們需要通過快速記筆記、努力完成作業(yè)，為艱難的考試復習。想象一下，如果有一位輔導老師可以隨時回答問題，從不厭煩，也從不評判，學生們是否可以學習到更多的物理知識？下面老師就給大家介紹一下哈佛大學教授為物理課程定制的人工智能導師。

一、哈佛大學教授為物理課程定制人工智能導師

近期，哈佛大學(Harvard University)的一項研究得出的意想不到的結論，該研究考察了去年秋天一門大型熱門物理課程中學生與定制的人工智能聊天機器人合作的學習效果。與更典型的“主動學習”課堂(學生以小組形式向人類教師學習)相比，人工智能支持的學習效果出人意料地好。

這項研究由哈佛大學的物理學講師Gregory Kestin和Kelly Miller領導，在研究之前，研究小組利用他們在教學和內(nèi)容方面的專業(yè)知識，為人工智能輔導員精心設計了每節(jié)課的教學指令，使其表現(xiàn)得像一位經(jīng)驗豐富的教師。

這項經(jīng)機構審查委員會批準的研究于2023年秋季進行。近200名學生同意參加，分為兩組，每組連續(xù)幾周上兩節(jié)物理課。在第一周，第一組參加了由教師指導的主動學習課堂課程，而第二組則在家里參加了由人工智能支持的課程，該課程采用了平行的、以研究為基礎的設計;第二周的條件則相反。

研究人員通過前測和后測比較了每種課程的學習效果，以衡量學生對內(nèi)容的掌握程度。他們還詢問了學生對每種教學方式的參與度、對每種教學方式的喜愛程度、學習動力以及如何評價自己的心態(tài)。

二、哈佛物理課程人工智能導師的

根據(jù)初步研究分析，人工智能輔導組學生的學習成績提高了一倍左右。研究人員認為，與課堂學習相比，學生能夠通過人工智能輔導獲得個性化的反饋和自我節(jié)奏，這是人工智能輔導的優(yōu)勢所在。

研究人員表示這項實驗顯示了人工智能輔導，為學生首次接觸具有挑戰(zhàn)性入門課程的優(yōu)勢。如果人工智能能在課外有效地向學生傳授入門材料，那么寶貴的課堂時間就可以用來培養(yǎng)高階技能，如高級問題解決、基于項目的學習和小組合作。

但需要注意的是，雖然人工智能有可能為學習注入新的動力，但人工智能輔導員不應該替學生思考，而應該幫助他們培養(yǎng)批判性思維能力。

在今年秋季，哈佛大學的數(shù)學講師Eva Politou將在數(shù)學21a(微積分多變量)課程的工作坊部分引入人工智能輔導員，該課程通常由本科生課程助理教授。每周，學生都可以就特定主題提出問題，并在人工智能輔導員的指導下尋找答案。

同時，德里克博克教學中心(Derek Bok Center for Teaching and Learning)也與哈佛大學信息技術部合作，在今年秋季一些大型入門課程中使用類似的人工智能聊天機器人，未來，將使哈佛大學的任何教師都能將輔導機器人整合到自己的課程中。

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