Elever tar hjälp av AI – men inte till allt

Många gymnasieelever tar stöd av ChatGPT i sitt skolarbete på natur- och teknikprogrammen. Men användningen sker på ett genomtänkt sätt – trots att många inte har så bra koll på AI. Det menar forskare vid Högskolan i Halmstad.

Få studier har tittat på hur elever använder stora språkmodeller, till exempel ChatGPT, inom naturvetenskapliga skolämnen som biologi, fysik, kemi, teknik och matematik.

Forskare har nu tittat närmare på hur elever använder sig av AI-verktyg i skolarbetet.

– Lärare och föräldrar behöver förstå hur eleverna använder AI eftersom eleverna redan har tillgång till AI-verktygen och kommer att använda dem ännu mer i framtiden, säger Federico Valeri, doktorand i informatik på Högskolan i Halmstad, i ett pressmeddelande.

En enkätundersökning bland elever på natur- och teknikprogrammen visade att 90 procent hade använt någon form av generativt AI-verktyg, till exempel ChatGPT, i skolan under den senaste månaden. 35 procent uppgav att de tagit hjälp av AI minst fem gånger under perioden.

Stöd för att förstå begrepp

Forskarnas enkät visade också att 60 procent av eleverna använder ChatGPT för att förstå olika begrepp, framför allt inom ämnet biologi. Färre använder AI för att sammanfatta texter.

– Att sammanfatta texter skulle kunna vara ett sätt att avlasta en stor del av arbetet, men det kan också vara problematiskt för lärandet om läsning är en viktig del av lärandeprocessen. Däremot innebär användning av AI som stöd för att förstå begrepp inte samma problem, säger Federico Valeri.

Många hade dålig koll på AI

Enkätsvaren visar också att majoriteten av eleverna upplever att de har tillräckliga kunskaper för att använda AI som stöd i sina studier.

– Det är anmärkningsvärt, särskilt med tanke på att det visade sig att det flesta hade väldigt liten förståelse för hur AI-modeller egentligen fungerar.

Det här visade sig när forskarna gjorde djupintervjuer med elever.

– Överlag visade intervjuerna att eleverna inte kan så mycket om AI, även om några har större intresse och kunskap om algoritmer, matematik och statistik. Trots det hade eleverna vettiga och genomtänkta strategier för att interagera med verktyget, säger Federico Valeri och fortsätter:

– Det är lite förvånande, vi trodde att goda kunskaper om AI skulle ha större inverkan på elevernas strategier.

Hade bra strategier

Ett svar från ChatGPT kan variera mycket i kvalitet. Det beror till stor del på hur frågorna formuleras, så kallade promptar.

– Eleverna använde det som liknar de välkända strategierna för promting. Både de som var okunniga om AI och de som var mer kunniga hade bra strategier.

Han beskriver goda strategier som att ge mycket kontext, till exempel att man är gymnasieelev och att det handlar om ämnet biologi.

– Skriver man däremot bara ”vad är växthuseffekt” får man inte så bra svar, säger Federico Valeri och fortsätter:

– Eleverna vet att ChatGPT kan hitta på fakta, så de ställer inte rena faktafrågor. Eleverna jobbar också iterativt, det vill säga, först ställer de en fråga och får de då inte ett bra svar finslipar de frågorna efter hand. Det är också en god strategi.

 Ämneskunskap underlättade

Eleverna berättade att de i början mest använde ChatGPT som en vanlig sökmotor.

– Efter hand använde de verktyget på ett smartare sätt, trots att de inte hade lärt sig mer om verktyget tekniskt. Eleverna uppgav också att, om de hade varit på lektionerna och hade mer ämneskunskap, blev de bättre på att använda ChatGPT till skoluppgifterna.

Mer om studien

Enkäten besvarades av 450 gymnasieelever under mars 2024. Djupintervjuer med 12 deltagare gjordes under april 2024 på naturvetenskapsprogrammet och teknikprogrammet på gymnasieskolor i södra Sverige. Frågorna handlade om STEM-ämnena, det vill säga naturvetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik

 

Vetenskaplig artikel:

Exploring students’ experience of ChatGPT in STEM education, Computers and Education: Artificial intelligence.