物件導向程式設計課程中學習者與 AI 互動模式及其對學業表現之影響

arXiv - Computers and SocietyMarina Lepp

研究發現學生使用 GenAI 進行概念解釋與除錯的效果優於直接生成程式碼,但自主使用 AI 並未顯著提升評量表現。

AI 幫你先抓重點

AI 重點 1

自主使用 AI 工具並不等同於學習成效的提升。

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這挑戰了「工具使用量增加即代表學習增加」的直覺假設。研究顯示,即便學生能有效利用 AI 輔助學習,若缺乏教學引導,其學術表現未必能轉化為實質的評量增長。
AI 重點 2

從「生成導向」轉向「認知導向」的互動模式是關鍵。

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研究區分了僅依賴生成程式碼與利用 AI 進行概念理解的差異。這提醒教育者,AI 的角色應定位於促進高階認知活動(如除錯與解釋),而非僅作為自動化工具。

核心研究發現

  1. 1

    學生使用生成式 AI 的頻率顯示,尋求概念解釋與除錯的需求顯著高於直接要求生成程式碼的需求。

  2. 2

    透過分群分析識別出五種互動模式,其中「智慧型」模式特徵為低度依賴程式碼生成,高度利用 AI 進行概念支持與除錯。

  3. 3

    不同的 AI 使用模式會影響學生對作業難度的感知、自我評估的理解程度及對 AI 生成程式碼的信任度。

  4. 4

    儘管使用模式在感知層面有所差異,但在最終的學業評量表現上,不同分群的學生並無顯著差異。

對教育工作者的啟發

教育者不應僅禁止或允許 AI,而應轉向「過程導向」的教學設計。建議將 AI 整合進教學流程中,引導學生將其作為「蘇格拉底式」的對話夥伴,用於解釋複雜概念或輔助除錯,而非直接獲取答案。課程設計應著重於培養學生的 AI 素養,教導如何進行有效的提示工程(Prompt Engineering)以支持高階思考,並在評量設計上區分「AI 輔助過程」與「獨立知識檢驗」,以確保 AI 的使用能真正轉化為深層的學習成果。

原始文獻資訊

英文標題:
Patterns of Learner-AI Interaction and Academic Performance in an Object-Oriented Programming Course
作者:
Marina Lepp
來源:
arXiv - Computers and Society
AI 摘要模型:
/models/gemma-4-26B-A4B-it
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