Genomtänkta val när gymnasieelever använder AI 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.

Eftersom AI-utvecklingen går så snabbt har ytterst få tidigare studier handlat om just gymnasieelevers användning av stora språkmodeller (LLM), exempelvis ChatGPT, inom biologi, fysik, kemi, teknik och matematik. Forskarna bakom den aktuella studien var dock inte överraskade över att användningen av ChatGPT visar sig vara utbredd. I en enkätundersökning svarade nästan 90 procent av eleverna på naturvetenskaps- och teknikprogrammen att de den senaste månaden hade använt någon form av generativt AI-verktyg, som exempelvis ChatGPT, i skolan. 35 procent uppgav att de hade använt AI minst fem gånger under perioden.

Begrepp

Över 60 procent av eleverna använder AI för att förstå begrepp, vilket är betydligt fler än de som använder AI för att sammanfatta texter. Framför allt använde de ChatGPT i biologi.

– 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.

Enkätsvaren visar att över 62 procent av eleverna upplever att de har tillräckliga kunskaper för att använda AI som stöd i sina studier i naturvetenskaps- och teknikämnena.

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

Forskarna har gjort djupintervjuer med 12 elever för att få mer förståelse om hur och varför eleverna använde ChatGPT.

– 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.

Välkända strategier

Beroende på hur frågorna formuleras till ChatGPT, så kallade promptar, kan kvaliteten på svaren variera otroligt mycket.

– 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.

Goda strategier beskriver Federico Valeri som att ge mycket kontext, exempelvis 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.

Eleverna berättade att de initialt hade använt ChatGPT mer 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 forskningen

En enkät besvarades av 450 studenter under mars 2024 och djupintervjuer med 12 elever 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.

Bakom studien står Federico Valeri, doktorand, Pernilla Nilsson, professor, och Anne-Marie Cederqvist, universitetslektor, samtliga vid Högskolan i Halmstad.

Läs hela artikeln i Computers and Education: Artificial Intelligence:

Exploring students’ experience of ChatGPT in STEM education

Studien ingår i Federico Valeris avhandlingsarbete och finansieras av Vetenskapsrådet.