物理学 > 物理教育
[提交于 2025年11月6日
]
标题: 考察入门物理中学生和人工智能生成的个性化类比
标题: Examining Student and AI Generated Personalized Analogies in Introductory Physics
摘要: 通过类比将抽象概念(如电路)与熟悉的想法(如供水系统)进行比较,是物理教学和交流的核心。当代研究强调自我生成的类比,认为这比教授的类比更能促进学生的学习。"自发的"和"自我生成的"类比代表了学生构建个性化类比的两种方式。然而,在大班课程中促进这些类比仍然是一项挑战,而生成式人工智能(AI)的最新发展有望解决这一问题。在本项定性研究中,我们分析了大约800名学生的回答,探讨学生在用适合二年级学生的语言解释莫尔斯势曲线时,是否会自发地运用类比,以及他们在自己偏好的日常情境中自我生成类比的程度。我们还将学生生成的自发类比与学生提示生成的AI类比进行了比较。最后,我们探讨了在两种情况下学生在生成类比时所感知到的容易和困难的主题。结果表明,与AI的回答不同,学生生成的自发解释很少使用类比。然而,当被明确要求用日常情境来解释曲线的行为时,学生会使用多种类比情境。学科知识、生成定制解释的自主性以及个人特质往往会影响学生在两种情况下生成解释时的感知难易程度。讨论了这些结果对AI在促进学生个性化类比推理方面的潜力,以及类比在使学生注意到其理解中的空白中的作用的意义。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.