Uso dell'IA tra gli studenti
Sintesi di un sondaggio condotto tra gli studenti dell'ETH nel settembre 2023.
Fadoua Balabdaoui, Nora Dittmann-Domenichini, Henry Grosse, Claudia Schlienger e Gerd Kortemeyer
Chi siamo ha presentato i risultati di un sondaggio condotto su 4800 studenti dell'ETH di Zurigo in merito all'uso dell'intelligenza artificiale (AI), nonché alle loro aspettative e ai loro atteggiamenti nei confronti di questi strumenti. Scopriamo che molti studenti hanno sviluppato opinioni e decisioni sfumate e ponderate sull'uso dell'IA. La maggior parte degli studenti vuole che l'IA sia integrata negli studi e alcuni vogliono che l'università fornisca strumenti basati su materiali universitari affidabili. Scopriamo che l'accettazione e l'atteggiamento verso l'IA variano a seconda dell'indirizzo di studio. Troviamo anche differenze di genere nelle risposte, anche se queste sono minori quanto più la specializzazione dello studente è vicina all'informatica.
Familiarità con gli strumenti
Agli studenti è stato chiesto quanto avessero familiarità con specifiche classi di strumenti di IA. In media, gli studenti affermano di avere una media familiarità con gli strumenti di chat e di traduzione, mentre in media affermano di avere poca o nessuna familiarità con gli strumenti per la creazione di immagini o presentazioni. Le deviazioni standard di queste autovalutazioni della familiarità sono ampie e indicano un'ampia gamma di esperienze e livelli di comfort tra gli studenti.
Oltre a strumenti generali come Google Bard e ChatGPT per i compiti di scrittura (in lingua umana e informatica), Wolfram Alpha per le operazioni matematiche, Whisper per la trascrizione di interviste, Grammarly per il controllo grammaticale, DeepL per le traduzioni linguistiche e GitHub Copilot per i compiti di programmazione, gli studenti utilizzano anche strumenti più specializzati come ATLAS.ti per l'analisi dei dati qualitativi, Rayyan per la ricerca bibliografica e Quillbot per la parafrasi. Oltre al codice Python, gli studenti generano anche codice Matlab, LaTeX per la composizione dei documenti e TikZ per incorporare diagrammi nei documenti LaTeX. Alcuni di loro fanno notare che addestrano i propri modelli e citano PyTorch e CUDA come strumenti e BERT come base in questo contesto. Oltre a queste applicazioni accademiche, gli studenti dichiarano di utilizzare Midjourney e Elevenlabs per creare contenuti per i social media e GPT per ottenere idee per la cucina.
Uso attuale dell'IA nell'Insegnamento e nell'Apprendimento
Scarso utilizzo in scenari didattici formali
Solo il 17,2% degli studenti ha dichiarato di aver sperimentato l'IA in situazioni di insegnamento. Le risposte libere hanno menzionato solo due casi di docenti che hanno utilizzato l'IA per scopi didattici: un esempio è stato quello di una guida esplicita e di un insegnamento sull'uso dell'IA per la programmazione di computer, mentre l'altro è stato un docente che ha generato saggi esplicativi utilizzando ChatGPT e ha chiesto agli studenti di cercare gli errori (si noti che la guida all'uso dell'IA è diversa dall'insegnamento sul funzionamento dell'IA). Tuttavia, gli studenti avevano un'ampia gamma di idee su come poteva e doveva essere utilizzata, come indicato dalle risposte libere associate (N = 1701).
Punti di ingresso per l'apprendimento
Molti studenti la usano per compiti linguistici generali: Superare il blocco iniziale della scrittura e migliorare, tradurre o correggere testi in lingua naturale. Per esempio, redigono i punti principali che vogliono esprimere in un linguaggio semplice o in punti elenco, e poi chiedono a ChatGPT di scrivere paragrafi "ben formulati" nello stile richiesto. Diversi studenti hanno anche menzionato la possibilità di scrivere e-mail ai docenti in questo modo. Anche gli studenti stranieri hanno dichiarato che questo strumento li aiuta a superare le barriere linguistiche.
Alcuni studenti lo hanno usato come un "Google migliore" o come un "punto di ingresso" a Google. Fornisce risposte iniziali utili e mirate a domande specifiche per le quali una normale ricerca su Google fornisce solo risultati molto generici. I dettagli di queste risposte possono poi essere cercati nuovamente con Google una volta che ChatGPT ha reso più chiaro cosa cercare.
Un gran numero di studenti ha utilizzato ChatGPT per riassumere saggi o materiali didattici, affermando che il riassunto è spesso più comprensibile dell'originale. Questo non si basa su conoscenze preformate, ma sulla capacità dello strumento di "fare i conti".
Male in matematica, bene in programmazione
Sebbene diversi studenti abbiano indicato che la ChatGPT era scarsa in matematica e che le prove e le derivazioni erano spesso sbagliate, hanno anche indicato che era utile spiegare le prove e le derivazioni fornite dai docenti.
Oltre a lavorare con il linguaggio naturale, molti studenti hanno sottolineato le sue capacità con i linguaggi informatici e l'impatto sull'apprendimento e l'insegnamento della programmazione di base. ? interessante notare che alcuni studenti hanno dichiarato di utilizzare GPT per imparare PyTorch e TensorFlow; in altre parole, utilizzano l'AI per imparare a costruire e addestrare soluzioni di AI.
Uso dell'IA per esami e compiti
Agli studenti è stato chiesto in che modo l'uso di strumenti basati sull'IA, come ChatGPT, dovrebbe essere attualmente considerato nelle valutazioni delle prestazioni scritte; la figura mostra il risultato. Il frequente ricorso a "Dipende" non sorprende e, nei relativi commenti liberi, molti studenti hanno sottolineato che ciò dipende dalle regole del docente. Anche questo è in linea con l'atteggiamento generale dell'ETH.
Molti studenti concordano sul fatto che l'uso di strumenti di IA, come ChatGPT, sia legittimo per compiti come la correzione di bozze, la grammatica, la generazione di idee e il supporto alla ricerca. Nel complesso, gli studenti sono favorevoli a un uso contestualizzato e raccomandano linee guida chiare da parte delle istituzioni scolastiche e dei docenti.
Fiducia nell'IA
Gli studenti sono consapevoli dei potenziali problemi di fiducia associati all'IA. Alla domanda se avessero riscontrato problemi o preoccupazioni circa l'accuratezza, l'affidabilità o la parzialità nell'utilizzo di ChatGPT, l'80,5% ha indicato di sì. Le risposte libere hanno evidenziato principalmente preoccupazioni circa l'accuratezza, l'affidabilità, l'attendibilità e la coerenza dei risultati degli strumenti di IA come ChatGPT. Per quanto riguarda l'accuratezza, gli studenti l'hanno segnalata spesso.
Probabilmente il problema più frequentemente citato, tuttavia, è stato quello dei calcoli errati: calcoli numerici e simbolici errati. L'IA spesso "allucinava" o generava risposte sbagliate, a volte anche risposte diverse alla stessa domanda. Alcuni studenti hanno notato che ChatGPT può essere così convincente con le risposte sbagliate da indurli a mettere in discussione e ripensare i concetti e gli esempi di soluzione, finendo per imparare di più.
Allo stesso modo, le prestazioni dell'IA sono diventate meno familiari su compiti sfumati o su argomenti meno comuni. Un altro problema è stato quello dei pregiudizi; anche se di solito questi sono considerati involontari, alcuni studenti potrebbero aver sospettato che il sistema sia stato manipolato durante l'addestramento. Inoltre, gli studenti hanno espresso preoccupazioni sulla privacy e sulla sicurezza e hanno ribadito la necessità di un sistema informativo più trasparente, affidabile, imparziale e aggiornato.
Atteggiamento verso l'IA
Diverse domande del sondaggio sono state pensate per valutare l'atteggiamento degli studenti nei confronti dell'IA. Con la notevole eccezione delle preoccupazioni per l'emarginazione e la discriminazione, gli studenti sono moderatamente ottimisti sull'uso dell'IA. C'è un sostegno particolarmente forte per il continuo sviluppo dell'IA e la convinzione che i benefici di questa tecnologia siano superiori agli svantaggi.
La figura mostra un punteggio cumulativo di attitudine e come queste opinioni variano in base alla disciplina e al genere, ordinate in base ai punteggi medi complessivi (si noti che i rapporti di genere variano tra i programmi; ad esempio, il programma di Tecnologia e Ingegneria dei Biosistemi ha un punteggio di attitudine più basso rispetto al programma di Gestione della Tecnologia, sebbene il punteggio per gli uomini sia più alto). Il programma di Gestione della tecnologia mostra gli atteggiamenti più positivi nei confronti dell'IA; il programma include temi di imprenditorialità e commercializzazione della tecnologia. Tuttavia, l'ampia diffusione delle opinioni indicate dalle barre limita le affermazioni derivanti dai dati, ma si può osservare una tendenza delle donne a essere più scettiche nei confronti dell'IA rispetto agli uomini. L'ingegneria e le scienze della vita tendono ad accettare maggiormente l'IA rispetto alle scienze non ingegneristiche e orientate ai sistemi, mentre la matematica e la fisica si collocano nel mezzo.
? emerso che aggiungendo l'utilità percepita della chat come covariata ed eseguendo un'ANCOVA, alcune di queste differenze tra le discipline e i dipartimenti amministrativi diminuiscono; in altre parole, le differenze disciplinari nell'atteggiamento potrebbero dipendere dall'utilità dell'IA in quella disciplina. L'utilizzo dell'utilità percepita della chat come covariata colma anche parte del divario di genere.
Il futuro dell'insegnamento
Nel complesso, gli studenti non credono che le attuali forme di insegnamento e valutazione diventeranno obsolete nel prossimo futuro. La figura mostra la distribuzione delle risposte alla domanda se gli attuali metodi di insegnamento sono superati, con Chi siamo (76,6%) che afferma che le tecniche attuali non saranno superate.
Molti studenti esprimono il desiderio di integrare questi strumenti nella loro esperienza di apprendimento, nella convinzione che l'IA possa migliorare la loro vita accademica e professionale. Ciò va di pari passo con la loro risposta alla domanda se l'ETH debba offrire opportunità di apprendimento per promuovere l'uso e l'applicazione di strumenti basati sull'IA nei loro studi (≈ 2/3, il 65% ha risposto "sì"); la domanda è stata certamente formulata in modo esuberante ("promuovere l'uso"), ma gli studenti hanno una visione realistica del clamore e del clamore che circonda l'IA: Su una scala da eccessiva (1) ad appropriata (5), hanno valutato il clamore intorno all'IA come 3,2 ± 1,1.
Mentre diversi studenti suggeriscono di ottenere una licenza del campus per GPT-4, alcuni studenti suggeriscono di creare un'IA istituzionale che fornisca un supporto all'apprendimento affidabile e mirato per corsi specifici.
Sintesi dello studio
I risultati dell'indagine forniscono indicazioni sulla familiarità degli studenti con l'intelligenza artificiale (IA), sul suo utilizzo e sugli atteggiamenti nei confronti degli strumenti di IA in un contesto accademico. Abbiamo riscontrato una discrepanza nella familiarità che indica le diverse esperienze e i diversi livelli di comfort degli studenti. Sebbene solo una minoranza abbia sperimentato l'IA in situazioni didattiche formali, gli studenti hanno una grande quantità di idee sulle sue potenziali applicazioni, in particolare nella programmazione e nei compiti legati alle lingue. L'atteggiamento nei confronti dell'IA è generalmente ottimista e gli studenti ne riconoscono i potenziali vantaggi per migliorare i loro sforzi accademici e professionali. Tuttavia, sono diffuse le preoccupazioni circa l'affidabilità, l'accuratezza e la potenziale parzialità dei risultati dell'IA. La maggioranza ritiene che, sebbene gli strumenti di IA possano essere utili e debbano essere integrati nelle situazioni di insegnamento, non dovrebbero sostituire i metodi di apprendimento tradizionali.
Inoltre, le risposte suggeriscono una prospettiva differenziata sull'uso dell'IA nelle valutazioni. Mentre molti studenti considerano legittimi gli strumenti di IA per compiti come la correzione di bozze e la generazione di idee, c'è un consenso sul fatto che il contenuto principale dovrebbe provenire dallo studente, mentre la copia letterale dei risultati dell'IA è considerata non etica. Viene sottolineata la necessità di trasparenza e di linee guida chiare da parte delle istituzioni scolastiche, mentre gli studenti sostengono un uso dell'IA basato sul contesto. Nonostante i potenziali vantaggi, si teme un eccessivo affidamento all'IA, problemi di privacy e la sfida di differenziare il lavoro generato dall'IA. Diversi studenti hanno richiesto strumenti di IA forniti dall'istituzione per superare queste preoccupazioni.