当中学数学教师完成了一个在线专业发展项目，利用人工智能来提高他们的数学知识和教学技能时，他们的学生的数学成绩得到了提高。
我和我的同事开发了这个在线专业发展项目，它依赖于一个虚拟促进者，它可以向老师提出关于数学教学的问题，并对老师的答案提供反馈。
我们的目标是提高教师对有效教授数学所需的知识和技能的掌握。这包括理解为什么学校里教的数学规则和程序是有效的。该项目还关注学生在学习特定数学概念时遇到的常见困难，以及如何使用教学工具和策略来帮助他们克服这些困难。
然后，我们进行了一项实验，将53名中学数学教师随机分配到基于人工智能的专业发展组或没有额外培训组。教师们平均花了11个小时来完成这个项目。然后，我们对其中的1727名学生进行了数学测试。虽然这两组老师的学生一开始在数学成绩上没有差异，但完成课程的老师所教的学生的数学成绩平均提高了0.18个标准差。这是一个统计学上显著的进步，相当于研究中六年级和七年级学生数学成绩的平均差异。
这项研究展示了利用人工智能技术为教师创造有效、广泛可及的专业发展的潜力。这一点很重要，因为教师通常很少有机会参加高质量的专业发展项目，以提高他们的知识和教学技能。时间冲突或生活在远离专业发展项目的农村地区，会阻碍教师获得所需的支持。
此外，许多现有的教师面对面专业发展计划已被证明可以提高参与者的教学知识和实践，但对学生的成绩影响甚微。
有效的专业发展项目包括教师解决问题、分析学生作业和观察教学实践的机会。教师还可以从项目协调员那里获得实时支持。这通常是异步在线程序的一个挑战。
我们的程序解决了异步程序的局限性，因为人工智能支持的虚拟促进者充当人类讲师。它为教师提供真实的教学活动，提出问题以衡量他们的理解程度，并提供实时反馈和指导。
人工智能技术的进步将使研究人员能够为教师开发更具互动性、个性化的学习环境。例如，ChatGPT等生成式人工智能程序中使用的语言处理系统可以提高这些程序更准确地分析教师回答的能力，并提供更多个性化的学习机会。此外，人工智能技术可以用来开发新的学习材料，这样类似于我们的程序可以更快地开发出来。
更重要的是，基于人工智能的职业发展项目可以收集丰富、实时的交互数据。这些数据使得调查如何从专业发展中学习成为可能，因此如何使项目更有效。尽管每年花费数十亿美元用于教师的专业发展，但研究表明，教师如何通过专业发展学习尚未得到很好的理解。
由The Conversation提供
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引用本文:人工智能可以教数学老师如何提高学生的技能(2023,12月8日)2023年12月8日检索自https://phys.org/news/2023-12-ai-math-teachers-student-skills.html
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