学生对人工智能的看法如何与高中、计划大学专业和性别的人工智能培训相关

杰夫·谢尔 概述 在本研究中，学生对人工智能(AI)的各个方面提供了看法，例如它是否值得信赖，它是否会取代人类的工作或创造更多的工作，以及它是否会对社会产生负面影响或正面影响。此外，他们还就以下问题提供了意见：是否懂得使用AI将有助于他们为计划的大学专业做准备并变得重要，以及使用ChatGPT等AI工具是否将有助于提高他们的技能，如批判性思维和解决问题的能力。该研究调查了学生对AI的看法与三个关键学生特征之间的关系：学生在高中期间接受的人工智能培训数量、他们计划的大学专业以及他们的性别。 研究的关键发现简要描述如下。 •d随着在如何使用人工智能方面的中学培训数量增加，学生对人工智能的看法也变得更加积极。例如，那些中学提供了至少适度人工智能使用培训的学生，与那些中学没有提供任何培训的同龄人相比，更倾向于同意了解如何使用人工智能。to人工智能将帮助他们为大学专业做准备，当他们美国申请大学，并在他们计划的大学专业中很重要。 • 学生们的计划专业与他们对于大学准备程度和使用AI之间关系的看法有关。例如，计划主修商科、计算机科学或数学的学生，比计划主修艺术或生物与物理科学的学生，更有可能同意使用AI将有助于他们为大学专业做准备，并给他们优势。申请大学时具有优势，并且对他们计划修读的大学专业很重要。 •e性别与学生们的AI观点有关。男性学生，平均而言，比女性学生明显更乐观，提供了显著更高的不ean 对人工智能的各个方面（它是否值得信赖，它是否会带来负面影响）的评估r 对社会整体有积极影响，等等）。此外，男学生的技能，尤其是解决问题的能力得到了改善，他们比女学生更倾向于认同这一点。f ed他们使用人工智能工具。由 简介 人工智能（AI）及其应用领域工具有关的，例如ChatGPT和微软小冰，持续获得广泛关注。有时，关注点集中在人工智能的悲观观点上，最近的关于高中生、大学生和应届毕业生的调查结果说明了这一点。在该调查中，59%的受访者表示人工智能在未来10年内对社会的影响将比正面影响更负面。此外，62%的受访者表示他们至少有点担心人工智能会夺走他们感兴趣的工作岗位（美国高中学者协会，2024年）。相比之下，早几年在ChatGPT于2022年发布之前进行的一项研究的结果则更乐观，表明大约三分之一的（31%）参与调查的高中生认为人工智能比敌对更友好，大约53%的人对这个问题持中立态度（Bochniarz等人，2022年）。 因此，本研究的一个目标就是了解当前高中生的AI观点是倾向于积极还是消极。也许近年来AI工具的改进和更容易获得已经积极影响了对AI方面的看法，例如AI是否能提供准确信息，是否值得信赖，是否会为人类创造更多就业机会，以及是否会对社会产生积极影响。 毫不奇怪，人工智能将成为许多学生的大学经历的一部分。美国大学生对ChatGPT的广泛使用已被观察到，一项研究中77%的参与者表示他们每月至少使用这个工具一次，31%表示每周至少使用一次。该项研究的大约一半（53%）的参与者表示他们每月至少使用ChatGPT进行写作（Baek等人，2024）。此外，大学教师似乎正在帮助学生了解如何使用人工智能来帮助完成课程作业。在一项研究中，被问及大学生是否清楚何时、如何以及是否使用生成式人工智能来帮助完成课程作业时，可以选出回答是的各种原因。近三分之一（31%）的学生表示他们回答是的原因为至少有些教授讨论过使用生成式人工智能来帮助完成课程作业的问题（Mowreader，2024）。1 当高中学生考虑向大学过渡时，他们可能会想知道是否会使用人工智能对他们有帮助。例如，学会使用这项技术能否帮助他们为大学专业做准备？在申请大学和/或学院时，它能否给他们带来优势？它是否对他们计划中的专业很重要？因此，本研究的第二个目标就是调查高中生对人工智能的看法，尤其是它如何关系到大学准备。 使用人工智能的另一个潜在好处与技能提升有关。例如，有一些证据表明使用人工智能工具可以提高学生的批判性思维能力。在一项最近的研究中，一所中国大学学习英语作为外语的学生被分配到一个实验组，在英语文学课中使用人工智能工具进行诸如互动测验辅助和人工智能辅助辩论等任务。该组的学生在批判性思维能力方面经历了显著提升，而 对照组没有（刘 & 王，2024）。因此，本研究的一个第三目的是调查高中生对使用人工智能工具是否提高了他们的技能的看法（例如，批判性思维和解决问题的能力）。 一些研究考察了根据学生特征（例如专业和性别）学生对人工智能的看法差异。例如，研究发现 STEM（科学、技术、工程和数学）专业的学生比非 STEM 专业的学生更倾向于频繁使用 ChatGPT 进行一般和学术任务。然而，这两个群体对 ChatGPT 使用的情感差异并不显著（Baek 等人，2024 年）。另一项研究发现，男性对聊天机器人的总体态度显著比女性积极，男性认为聊天机器人是能够提高学习和成绩的工具（Stöhr 等人，2024 年）。 本研究关注的三项学生特征分别是 1) 学生在高中阶段接受的使用人工智能培训的量，2) 他们计划的大学专业，以及 3) 他们的性别。因此，本研究旨在确定学生对人工智能的方面、对人工智能和大学准备度的观点，以及他们对使用人工智能工具和由此产生的技能提升的看法，是否会根据这三项特征而有所不同。 本研究的数据来自已注册参加2024年12月全国ACT考试的高中学生样本。在同一个月，这些学生参与了关于他们对人工智能看法的在线调查中的几个问题。有关学生样本及其所提问题的详细信息可在技术附录中找到。 结果 学生对人工智能方面的看法 要求学生对人工智能的几个方面进行评分，例如它提供信息的准确性、可信赖程度，以及它将使学生在求职方面变得更容易还是更难。在-3到3的评分量表上，学生对人工智能七个方面的平均评分范围从-0.95（为人类创造/取代人类的工作）到0.55（提供信息的准确性），其中三个方面有正平均评分（反映对人工智能的积极看法），另外三个方面有负平均评分（反映对人工智能的不利看法），还有一个方面的平均评分非常接近零（图1）。 注意在图1中，箱线图的左右边缘分别表示响应分布的第25百分位数和第75百分位数。菱形表示平均值，垂直线表示中位数。左右须分别延伸到报告的最小值和最大值。未加权计数范围从3,539（AI对我生活的影响）到3,813（AI提供信息的准确性；可以信任AI的程度）。由于本研究采用了分层抽样设计，因此百分位数的非整数值在此图中出现。例如，参见Francisco和Fuller(1981)关于复杂设计中百分位数估计的信息。 学生对人工智能的某些方面的看法 somewhat 赞同。学生平均认为人工智能提供准确信息 (M= 0.55), 将减少歧视（例如，种族或性别；M= 0.11)，并会对他们的生活产生积极影响（M= 0.13），但是学生对人工智能的其他方面的看法不太有利。学生平均认为人工智能将取代人类的工作（M= −0.95), 将使它们更难找到工作 (M= −0.54），并将对整体社会产生负面影响（M= −0.38）。总体而言，学生对人工智能可信度的看法是中立的。尽管这一方面的平均评分为轻微负面（M= −0.01），它与零没有显著差异（t= −0.62,p= .5359). 平均评分为 相比之下，其他方面与零存在显著差异（参见技术附录中的表A2）。 关于学生对人工智能方面看法的更多信息在技术附录中提供。例如，表A3显示，56%的学生对人工智能提供的准确性方面的条目给出了1、2或3的评分。 学生对AI的看法与高中AI训练相关 要求学生指出他们高中提供了多少人工智能训练，并提供以下回答选项：没有、一点、适量或大量。由于样本量相对较小，最后两个回答选项在分析时被合并。 观察到高中提供的AI培训数量与学生对AI方面的看法之间存在正相关关系。平均而言，那些高中提供了至少中等程度AI培训的学生对AI的评价显著比那些高中未提供培训的学生更积极。接受至少中等程度培训的学生对AI的评价平均得分在-0.64（为人类创造就业机会/取代人类的工作岗位，AI对社会总体的影响）到0.94（提供信息的准确度）之间。相比之下，没有接受培训的学生对AI的评价平均得分在-1.04（为人类创造就业机会/取代人类的工作岗位）到0.45（提供信息的准确度；见图2）。在AI的各个方面，比较无培训组与至少中等程度培训组平均值的检验统计量在q= −3.59（持续或减少歧视）p= 0.001) 到 −6.50 (人工智能的可信赖程度；p< .0001；参见表A4。相应效应量范围为0.24（歧视的持续或减少）至0.42（AI对生活总体的影响）。2 注意无权重计数分别为2280（高中未提供AI训练），800（仅有一点训练），和306（中等或多量的训练）。 学生对人工智能的看法因计划的大学专业而异 学生计划的大学专业与他们对于人工智能各方面的看法有关。例如，报告计划主修视觉和表演艺术的学生在人工智能的五个方面（提供信息准确性、M= 0.11；人工智能的可信赖程度M= −0.59；为人类创造就业机会/剥夺人类工作机会M= −1.43；人工智能是会积极还是消极地影响整个社会，M=−0.89；以及人工智能是否会对我的生活产生积极或消极的影响，M= −0.37；见图3和表A5） 此外，有几位有志于艺术专业的学生的平均评分与计划不同专业的学生之间的平均评分存在统计学上的显著差异。例如，有志于艺术专业的学生对关于人工智能是否会取代人类的工作或为人类创造更多工作的项目的平均评分（M= −1.43) 显着低于立志攻读计算机科学和数学专业的学生 (M= −0.66,q= −4.72,p= .0002,d= −0.54), 工程类专业 (M= −0.85,q= −3.99,p= .0039,d= −0.41)，以及健康科学与技术专业（M= −0.84,q= −4.18,p= .0017,d= −0.43；参见表A5） 有志于艺术专业的学生对人工智能可能取代艺术领域工作的担忧，体现在他们对人工智能的出现如何促使他们重新考虑教育或职业计划的回答中。以下是一些学生的评论示例。3 长大后，我想从事创意/艺术职业。我一直喜欢创作艺术品。随着人工智能的出现，我开始觉得我真的找不到工作 在艺术领域，我重新考虑并现在希望进入工程领域，因为我喜欢机器人技术。 我原本对平面设计感兴趣。但看到人工智能生成艺术的丰富性以及公司如何利用它，我担心这份工作在经济上的稳定性会下降，而且别人也不会认为它很有价值。 作为一名艺术生，人工智能的流行文化正极其严重影响我的未来，我对此非常非常害怕。 想进入一个与艺术相关的职业，但是随着人工智能生成图像，艺术家最有可能失业 我想进入艺术和/或电影制作行业。AI夺走了我的梦想。 我想做任何与艺术相关的事情，但感觉现在我的选择有限，因为人工智能艺术正在被创作，而且其质量不断提高。成为自由艺术家、平面设计师、插画师、动画师或游戏设计师都感觉已经不可能了，因为人们在努力发展人工智能技术，这将使这些工作变得不再必要。 报告计划主修农业、建筑或生物与物理科学的学生在几个方面对人工智能的评价也相对较低。这些学生的平均评分范围从 -1.16（建筑；人工智能将使我在找工作时更难或更容易）到 0.47（建筑；人工智能提供的信息准确性）。 相比之下，计划主修商业、计算机科学和数学、卫生管理及助理或卫生科学与技术的学生，在多个人工智能方面（例如，人工智能提供信息的准确性、人工智能将总体上对社会产生积极或消极影响、人工智能将总体上对我生活产生积极或消极影响）的平均评分相对较高。立志主修计算机科学和数学的学生在人工智能创造更多人类就业机会的潜力方面给出了最高的平均评分，而立志主修卫生管理及助理的学生在人工智能总体上积极影响学生生活的潜力方面给出了最高的平均评分（M= −0.66和0.49，分别). 有志于商业专业的学生相对较高地评价了人工智能提供的信息的准确性以及可以信赖的程度(M= 0.95