生成式人工智能使用与大学生批判性思维技能的差异化关联:基于398名本科生的混合方法研究

《Thinking Skills and Creativity》:Brains on copy-paste mode? A mixed-methods study on the relationship between generative artificial intelligence use and students’ critical thinking skills

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月23日 来源:Thinking Skills and Creativity 5.3

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  生成式人工智能(generative artificial intelligence, GenAI)工具(如ChatGPT)快速融入高等教育,引发了关于其与学生批判性思维(critical thinking, CT)技能关系的重要问题。本研究采用混合方法设计(

  
生成式人工智能(generative artificial intelligence, GenAI)工具(如ChatGPT)快速融入高等教育,引发了关于其与学生批判性思维(critical thinking, CT)技能关系的重要问题。本研究采用混合方法设计(mixed-methods design),在398名本科生中探讨这些关联。定量方面,参与者完成了经验证的CT测量工具,以及评估学术情境中AI使用频率的调查。相关分析(correlation analyses)显示,AI使用与分析/组织(Analyzing/Organizing)技能之间存在显著负相关。调节分析(moderation analyses)表明,学业成就(academic achievement)调节了AI使用与分析/组织及评价(Evaluating)之间的关系,高成就者表现出更强的负相关。性别和年龄对其余CT维度均无显著影响。同样,对200份开放式回答的定性分析识别出三类用户画像(user profiles):(1)工具性/非批判性(instrumental/uncritical),主要由较年轻、低成就男性学生构成,强调AI的速度与效用,同时报告验证努力减少;(2)稳定/互补性(stable/complementary),由较年长、高成就学生构成,认为其评价实践变化不大;(3)矛盾/怀疑—信任(ambivalent/skeptical-trusting),由中等成就的女性构成,在怀疑增加与更依赖AI输出之间分化。将分析/组织与评价得分与这些画像相联系的补充分析(supplementary analyses)显示,两项技能发展较低均与工具性/非批判性画像一致。两种分析路径之间的解释一致性(interpretive consistency)表明,GenAI使用与CT技能之间的关系是细微且依赖画像的,其范围限于特定维度和学生群体,而非反映广泛的负面影响,同时凸显非批判性依赖的风险,以及AI在反思性使用时作为补充性学术工具的潜力。
论文解读:生成式人工智能使用与大学生批判性思维技能的混合方法研究

研究背景与问题:生成式人工智能(generative artificial intelligence, GenAI;可生成文本等内容的AI工具)快速进入高等教育,其与学生批判性思维(critical thinking, CT;指有目的的自我调节判断,涉及解释、分析、评价、推断、说明与自我调节)技能的关系受到关注。既有理论讨论认为,AI在伦理和负责任使用前提下可补充学习与研究,但若缺乏教学框架,可能产生依赖风险;CT被视为防止非批判性依赖和保障自主推理的重要能力。实证研究结果并不一致:部分研究表明AI可支持评价、推断和反思判断,另一些研究提示习惯性依赖可能削弱自主性与部分思维技能。现有证据仍有限,尤其超出语言学习、计算机科学和工程等领域;同时,学生对AI生成信息可信度的评价证据不足。基于此,本研究设定了四项目的:考察GenAI使用频率与不同CT技能的关系;分析学业成就、年龄和性别是否调节该关系;探究学生对GenAI如何影响其信息可信度评价的看法;基于学生评价可信度的方式识别学生画像。技术接受与使用统一理论(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology, UTAUT;解释技术接受与使用的模型)被用于说明学生采用GenAI的相关因素。作者开展横断面混合方法研究,最终结论强调GenAI使用与CT技能的关系是细微且依赖画像的,而非广泛的负面影响,并提示非批判性依赖风险与反思性使用AI作为补充工具的潜力。

关键技术方法(不超过250字):研究采用横断面混合方法。样本队列来源于西班牙巴斯克大学(University of the Basque Country)教育相关本科专业,初始404名本科生,排除6名年龄离群值后,最终分析样本N=398。定量部分使用感知批判性思维技能量表(Perceptual Critical Thinking Skills Scale;自评CT量表)简版18项,覆盖分析/组织、推理/论证、质疑/自问、评价、定位/决策、行动/承诺六个维度;以单题5点量表测量GenAI学术使用频率;收集学业成就、性别和年龄;开展相关分析与调节分析,调节分析使用PROCESS宏。定性部分分析200份开放式回答,由两名研究人员独立归纳编码并达成共识,编码者间一致性Cohen’s kappa=0.82;采用多重对应分析(multiple correspondence analysis, MCA;探索分类变量关系的降维技术)识别画像,并进行补充MCA,将分析/组织和评价按中位数二分纳入。

结果部分(按原文分析顺序概括):
测量质量与共同方法偏差:通过偏度、峰度、z分数筛查、结构效度指标和Harman单因子检验,量表拟合可接受,共同方法偏差不太可能构成主要问题。
描述统计与相关分析:通过相关分析发现,GenAI使用频率与分析/组织显著负相关(r=?.115,p=.022),与评价、推理/论证、质疑/自问、定位/决策、行动/承诺均无显著关联。年龄与GenAI使用显著负相关,并与多个CT维度正相关;学业成就与GenAI使用负相关,并与分析/组织、推理/论证、质疑/自问和评价正相关;性别多数CT维度不显著,仅定位/决策达到显著。
调节分析:通过调节分析发现,学业成就调节GenAI使用与分析/组织、评价的关系。高成就学生中,GenAI使用与较低分析/组织(β=?.106,p<.001)和较低评价(β=?.098,p=.006)相关;低成就和中等成就学生中不显著。性别和年龄未显著调节GenAI使用与任何CT维度的关系。
开放题定性分类:通过归纳编码200份回答,最常见为“更多外部验证”(29.70%),其次为“更少验证/自信”(15.35%)、“无变化”(12.87%),另有“更高质量/细节”“更多速度/效用”“更多怀疑/疑问”“更少注意/细节”“让AI验证”等类别。结论显示学生对GenAI影响信息评价的感知分化。
多重对应分析与学生画像:通过MCA识别三类画像:(1)工具性/非批判性,主要为较年轻、中低成就男性,强调AI细节、速度与效用,伴随注意细节减少和独立检索投入有限;(2)稳定/互补性,主要为较年长、高成就学生,报告评价实践变化有限;(3)矛盾/怀疑—信任,主要为中等成就女性,在同一空间内同时出现怀疑增加、验证增强与更依赖AI输出的倾向。
补充MCA:通过将分析/组织和评价中位数二分后纳入MCA,低分析/组织与低评价均靠近低学业成就、年轻、速度/效用和“让AI验证”等类别,与工具性/非批判性画像一致;高分析/组织靠近“无变化”和高学业成就,并与稳定/互补性画像区域重叠;高评价靠近较年长、女性、中等成就及验证相关类别,位于矛盾/怀疑—信任画像的异质空间。结论表明两项技能发展较低与工具性/非批判性画像一致。

4.1 理论与实际意义:讨论认为,GenAI与CT技能的关系并非均一,学业成就是重要边界条件;定量分析识别关系出现的学业条件,定性画像揭示学生如何体验和描述其AI使用,两种路径互补而非相互确认。理论上,结果支持CT的多维模型,并提示UTAUT模型可考虑认知投入深度;AI素养应包含评价与伦理维度,信任校准对防止过度依赖重要。实践上,学生需发展反思策略和验证习惯;教师可设计要求先独立记录推理、再对照AI输出的任务,以及比较AI输出与同行评议来源的活动;机构与政策制定者需明确可接受与不可接受的AI使用,并将AI素养纳入课程与政策框架。
4.2 局限与展望:局限包括自报测量可能受主观性和社会赞许偏差影响;横断面设计不能建立因果或方向性;定性编码仍含解释判断;样本来自特定学术情境,推广性有限;定性子样本在性别和年龄上与全样本存在显著差异,虽效应量较小,解释MCA画像需谨慎。未来需纵向设计、实验或准实验干预、更广机构与文化样本,并考察学生画像随AI素养发展的变化及学科差异。

研究结论(译自原文):两种分析路径之间的解释一致性表明,GenAI使用与CT技能之间的关系是细微且依赖画像的,其范围限于特定维度和学生群体,而非反映广泛的负面影响;同时凸显非批判性依赖的风险,以及AI在反思性使用时作为补充性学术工具的潜力。
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