近日，我校物理与电子信息学院青年教师童大振以安徽师范大学第一署名单位，在国际物理教育顶级期刊《Physical Review Physics Education Research》发表题为“Exploring the role of human-AI collaboration in solving scientific problems”的学术论文。这是我校首次在该期刊上发表研究成果，标志着我校在物理教育研究领域实现了新的突破，也是我校持续推动教学改革和教育研究国际化的重要体现。

近年来，以ChatGPT为代表的人工智能工具逐渐进入教育领域，其强大的问题解决和互动能力为教学带来了新的可能。然而，AI是否真正能成为学生学习的好伙伴？如何有效利用AI，使学生在科学问题解决中实现深度参与，而不仅仅停留在查答案？研究团队基于此前发表的研究成果进一步探索了“人类与人工智能协作（HAI）”与“人类间协作（HHC）”在解决科学问题上的差异与效果。该成果由童大振博士与美国俄亥俄州立大学包雷教授、华东师范大学A. Y. M. Atiquil Islam副教授等人合作完成。

研究团队在一所重点高中招募了120名高一学生，将其随机分为两组：一组学生通过与同学合作（HHC）完成任务，另一组则与ChatGPT-4o协作（HAI）。任务涵盖科学知识（Work and Mechanical Energy）与科学思维（iSTAR）两个维度。结果表明，两种协作方式均能显著提升学生的测试表现，但传统的人际协作（HHC）在效果上略胜一筹。此外，研究还发现多数学生更倾向于将AI工具作为“答题器”使用，而不是充分与之互动交流。这种单向的互动方式限制了AI工具的教育潜能。因此，研究呼吁教育工作者加强对学生的AI协作培训，提升其与AI展开深度对话与批判性思维的能力。

该研究也揭示了目前AI在教育领域面临的一些挑战，比如图像识别不精准、回答前后不一致等，这些问题有待技术进步与教学设计的进一步优化解决。

总的来说，人工智能在教育中的潜力巨大，但需要持续探索与优化协作模式，帮助学生培养批判性思维，真正将AI变为学生问题解决中的伙伴。该成果不仅为AI在教育中的应用提供了实证研究支持，也为促进学生高阶思维发展和教育模式革新提供了新思路。

《Physical Review Physics Education Research》论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.21.010149