PofoliaPofolia ile paylaşıldı

International Journal of STEM Education· 2026Q1

Yapılandırılmış Yapay Zeka Eğitimi STEM Problem Çözümünü Güçlendiriyor

From answer machine to collaborative partner: impact of structured generative AI training on scientific problem solving in STEM education

Bingjie Huang, Li Xie, Yamei Liu, Xiaohan Liu ve diğerleri

Kısa özet

Yapılandırılmış, öz-düzenlemeli öğrenme (SRL) uyumlu bir eğitim oturumu, elektromanyetizma problemlerinde yapay zeka destekli revizyon performansını, rehbersiz yapay zeka kullanımına kıyasla %81 oranında (d=0.81, p<0.001) önemli ölçüde iyileştirdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Yapılandırılmış, SRL uyumlu eğitim, elektromanyetizma problemlerinde yapay zeka destekli revizyon performansını %81 (d=0.81) oranında iyileştirdi.
  • Eğitimli öğrenciler, kontrollere kıyasla %69.3'lük bir yanlış-doğru revizyon oranı elde etti.
  • Eğitim, önceki GenAI deneyiminin revizyon performansı üzerindeki tahminleyici etkisini azalttı.
  • Nitel analiz, eğitimli katılımcıların daha çeşitli üst düzey stratejiler kullandığını ve sistematik hata giderme uyguladığını gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Background Generative AI (GenAI) holds great potential for STEM education, especially in the context of problem-solving tasks, but unguided use often leads to metacognitive laziness, where students treat the technology as an answer machine rather than a collaborative partner. On the basis of Zimmerman’s self-regulated learning (SRL) framework and cognitive load theory (CLT), our randomized controlled trial (RCT; N = 95) investigated whether a structured, SRL-aligned scaffolding training session could improve students’ AI-assisted revision performance in electromagnetism problems. The experimental group ( n = 50) received the designed training, which emphasized the nature of GenAI, the SRL-aligned prompting strategy, and the remediation strategy for GenAI deficiencies. The control group ( n = 45) received problem-solving instruction without specific AI guidance. After completing the Conceptual Survey of Electricity and Magnetism (CSEM) independently, both groups subsequently conversed with the large language model Doubao to revise their responses. Results Independent samples t tests revealed that the experimental group showed greater AI-assisted revision performance ( d = 0.81, p < 0.001) than did the control group. The experimental group reported comparable overall cognitive load, despite a marginal elevation in the intrinsic cognitive load. Robust linear models showed that training attenuated the predictive effect of prior GenAI experience on revision performance. Qualitative analysis revealed that trained participants employed more diverse higher-order strategies and deployed systematic error remediation upon identifying AI deficiencies. The trained students achieved an incorrect-to-correct revision rate of 69.3%, compared with 41.3% for the control group. Conclusion Effective GenAI integration requires pedagogical scaffolding rather than mere access to the tool itself. The results suggest that training can enhance students’ revision performance and foster more strategic engagement with GenAI in the short term. These findings not only extend the theoretical applications of SRL and CLT in the human-AI context but also underscore the practical need for student development in AI literacy.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. International Journal of STEM Education, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilişim Sistemleri

Information SystemsComputer Science