AI 如何帮助学生重塑学习体验

随着人工智能（AI）不断发展，并逐渐被更多人接受和采用，我们开始在日常生活中越来越频繁地看到人工智能创新。一个令人振奋的例子是利用人工智能开展教育，改善学生的学习方式。从创建互动式、个性化的学习工具，到让课程更具吸引力，人工智能正从传统的黑板和教科书迈出一大步。有趣的是，这种变化不只发生在课堂上；人工智能还通过应用和虚拟导师帮助学生在家学习。

除此之外，人工智能还能为教育工作者提供有关学生学习模式、常见错误和学习习惯的宝贵洞察。借助人工智能，教师可以制定学习计划，重点关注每名学生的优势和需要改进的方面。据 Forbes Advisor 统计，已有 60% 的教育工作者在使用人工智能工具来提升教学方法。让我们一起探索人工智能如何改变学生的学习体验，以及这类技术进步带来的益处和挑战。

图 1。教师在课堂中采用人工智能。

人工智能学习工具在学生生活中的作用#

人工智能技术，例如计算机视觉、自然语言处理和机器学习，可以帮助机器理解和解析视觉信息、文本及数据。在教育领域，这些工具可以为学生提供新的学习、协作和参与内容的方式，从而产生重大影响。下面来看看学生使用人工智能的一些实际案例。

人工智能如何帮助完成作业#

作业是学生每天都要完成的任务，常常会让他们感到不堪重负，但人工智能可以让作业变得更易管理、更有趣。例如，光学字符识别（OCR）可以快速从教科书或扫描文档中提取文本，并将其转换为数字格式。之后，学生可以在设备上轻松整理、搜索和随时访问这些信息。此外，人工智能工具还可以通过提供个性化的学习建议或提醒，帮助学生按计划完成学习。得益于人工智能，作业材料可以变得更具互动性，让学习、复习以及获取摘要或翻译等额外支持变得更加简单。

Photomath 就是一个很好的例子。这款人工智能应用可以为学生提供即时答案和解题说明，帮助他们解决数学问题。学生做作业时经常会遇到疑问，而按照传统方式，这些问题通常要等到第二天由老师解答。Photomath 等应用可以为学生提供分步说明、可视化提示以及解题参考。该应用利用光学字符识别（OCR）等计算机视觉技术，扫描并识别数学方程式和题目描述。随后，它可以分析问题并生成详细的分步解答。该应用甚至可以提供解决同一道题的多种方法，帮助学生更深入地理解学习材料。

图 2。使用 Photomath 应用解二次方程的示例。

人工智能如何通过消除语言障碍改变高等教育#

人工智能工具也能在日常场景中为学生提供帮助，例如消除语言障碍。如今，学生在不同国家接受高等教育已相当普遍，他们可能在课堂内外都面临语言挑战。无论是阅读街道标志、理解菜单，还是用外语听懂讲义内容，对于正在适应新环境的学生来说，这些情况都可能很困难。

借助 Google Lens 等应用，学生只需拍照，就能轻松翻译图像或海报中的文本。该应用首先利用光学字符识别（OCR）检测图像中的文本。然后，它依靠自然语言处理理解语言的上下文和结构，再提供即时翻译。翻译后的文本会直接叠加在原始图像上，方便学生快速理解外语标志、菜单或教科书的含义。借助这类人工智能工具，学生无论是在课堂上还是探索新城市时，都能快速克服语言障碍。

图 3。使用 Google Lens 翻译标志的示例。

课堂中的人工智能：利用 AR 技术开展教学#

借助增强现实（AR）等技术，学生可以与学习材料互动，使学习更具吸引力，也更令人难忘。AR 利用计算机视觉扫描并理解现实世界，再将数字图像叠加到课堂中的实体物体上。这会营造一个融合环境，让学生能够同时看到并与现实和虚拟元素互动，使课程更加生动、更具互动性。

许多基于 AR 的工具已经在学校和大学中得到应用。Assemblr EDU 就是其中一个例子，它可以帮助学生和教师创建3D 和 AR 学习体验。教师可以使用预制的 3D 资产和动画来构建课程，甚至可以通过简单的拖放编辑器创建自己的互动材料。AR 将视觉信息和实践信息变得鲜活起来，让学生更容易理解复杂概念，同时使学习更有趣。

图 4。学生使用 AR 与 Assemblr 3D 模型互动。

人工智能如何帮助有特殊需求的学生#

研究表明，全球约有 2.166 亿人存在视力障碍，而且年轻人中的视力障碍发生率正在上升。集成人工智能的智能眼镜可以通过识别人脸、文本、书中图像和颜色，为视障学生提供更好的学习体验。这是人工智能让教育更加无障碍的一个典型例子。

例如，Envision Glasses 是集成了ChatGPT的智能眼镜，可以将视觉信息转换为语音。这些眼镜可以描述学生在现实世界中看到的内容。内置摄像头会捕捉现实环境，并利用目标检测等计算机视觉技术对其进行处理。随后，经过自然语言处理，处理后的信息会通过眼镜扬声器以音频形式传达出来。这能让视障学生在阅读、书写，甚至识别人和地点等日常任务中拥有更强的自主性。

图 5。Envision Glasses 使用 OpenAI 的 GPT-4。

在学生生活中使用人工智能的优缺点#

人工智能为学生带来了许多好处，让学习和整体学生生活变得更加轻松。这一点同样适用于不同年龄段的人群。例如，Duolingo 用户中有超过 56% 的人年龄在 24 岁以下，而该应用利用 GPT-4 驱动的角色扮演等人工智能功能，让学生能够与人工智能练习现实场景中的对话。这类人工智能增强型工具让语言学习更具互动性。

在高等教育领域，ChatGPT（用于生成文本的人工智能聊天机器人）、Grammarly（用于语法和风格的人工智能写作助手）以及 Consensus（人工智能学术搜索引擎）可以帮助学生完成研究和写作等任务。一项研究发现，70% 的大学生认为人工智能对他们的学习有积极影响，但 40% 的学生对其伦理影响表示担忧。要真正了解人工智能对学生的影响，就必须同时审视它的优势和缺点。

随着人工智能在教育领域越来越普及，学生正在体验新的学习方式、时间管理方式，并提升学业成就。以下是人工智能可能对学生产生的一些积极影响：

• 即时反馈：学生可以立即获得问题的答案，从而提高生产力，并鼓励他们自主学习。
• 加强协作：人工智能工具可以为项目、讨论和学习资源提供共享平台，促进学生之间的协作，即使他们身处不同地点也能如此。
• **自动化管理任务：**人工智能可以自动完成评分、考勤和排课等任务，让教师有更多时间与学生互动并提升课程质量。

虽然人工智能改善了学习过程，让学习更加便利，但也有一些局限性需要考虑。过度依赖人工智能可能会影响学生的创造力和解决问题的能力。以下是需要注意的一些缺点：

• 隐私问题：使用人工智能需要收集和处理大量数据，这引发了人们对学生个人信息如何存储和使用的担忧。
• 人际互动减少：过度使用人工智能工具可能会减少有价值的师生互动，而这种互动对于个人发展和指导十分重要。
• 数字鸿沟：某些人工智能工具的成本较高，对于负担不起昂贵订阅费用或设备的学生来说难以使用。

要点总结#

人工智能可以帮助学生培养更好的学习习惯、改进学习方法并提高生产力，从而重新定义学生的学习方式。通过个性化课程并提供全天候支持，人工智能让学生能够掌控自己的教育，以自己的节奏学习。但这些优势也伴随着重要考量，例如伦理问题和隐私风险。随着人工智能越来越多地融入课堂，确保其得到负责任的使用至关重要。归根结底，找到正确的平衡可能会塑造学生和教育工作者的未来教育。

如果你想深入了解人工智能，可以查看我们的GitHub 仓库并加入我们的社区。你还可以探索人工智能在医疗保健和农业等领域的应用。