科大研究指AI教師課前互動堪比真人教師 有助提升學生學習成效

撰文:容育仁
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現時線上視像教學形式普及,不少學生透過觀看預錄視像進行學習,惟學界對線上學習模式的成效存疑。 香港科技大學最新的一項研究指出,即使學生只是於上課前與AI教師進行約8至10分鐘簡短交流,已足以提升大腦同步性及學習表現,效果甚至與真人教師相若。

科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平(右一)領導的研究團隊發現,學生在觀看線上教學視像前,若先與真人或AI教師進行簡短對話,可有效促進學生的大腦活動同步,提升整體學習效果。(科大提供圖片)

科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平領導的研究團隊發現,學生在觀看線上教學視像前,無論是與真人教師還是AI教師進行課前互動,可有效促進學生的大腦活動同步,提升整體學習效果。

研究團隊招募57名大學生,並隨機分成三組。當中第一組學生直接觀看14分鐘教學影片,第二組學生則先與真人教師進行約8至10分鐘對話,而第三組就與一名由GPT-4生成式AI模型驅動、外觀及聲線均高度擬真的AI教師交流。

結果顯示,曾與真人或AI教師互動的學生,在觀看影片期間,大腦中涉及資訊處理、認知控制及社交情感反應等區域,均出現更高程度的神經同步性。相反,未有課前互動的學生則未見相關現象,學習表現亦明顯較差。

短暫社交互動足以改變大腦學習狀態

李平指出,研究發現即使只是短暫而簡單的社交互動,亦能改變大腦進入學習狀態的方式,特別是在理解較具挑戰性的內容時,曾接受課前互動的學生表現明顯較佳,顯示互動本身已能為學習建立心理與認知準備。

此外,研究亦揭示一項名為「眼—腦—行為」的關聯機制。曾與真人教師互動的學生,在觀看影片時,其視線移動與專注模式更一致,而這種共享視覺專注力,會進一步促進與社交感知及語言理解相關腦區的同步活動,最終提升學習效果。

論文第一作者、科大博士後研究員彭穎瀅表示,研究反映專注力與大腦活動之間存在雙向關係。當學生共同聚焦於相同學習內容時,大腦同步性會提升,而同步的大腦活動又會反過來強化專注力分配,形成互相促進的循環。