延迟AI辅助的提示语编写：促进数据科学教育中的批判性参与
人机交互
2026-04-23 v1
摘要
为错误代码生成提示是一项认知要求高的任务，能够促进学习和元认知发展。本研究在数据科学课程中调查了三种个性化、可扩展且具反思性的提示编写活动设计：(i) 独立编写提示，(ii) 在按需AI辅助下编写提示，以及 (iii) 延迟AI辅助，即学生首先独立编写提示，然后在AI生成的提示帮助下进行修改。我们探讨了AI支持如何在不削弱学生有效认知努力的前提下为学习过程提供脚手架。通过一项针对研究生(N=97)的随机对照实验，我们发现延迟AI辅助能产生最高质量的提示。此外，该设计帮助学生识别出在没有AI辅助时难以识别的广泛错误。学生重视这些活动，将其视为练习调试和批判性参与AI输出的机会——随着编程日益自动化且AI在学习中的使用不断增加，这些技能对学习者而言现已至关重要。我们的发现还强调了设计学生-AI协作学习体验的关键考量，以维持学生参与度、保持适当的认知负荷，并减轻AI的负面影响（如向学生作业中引入冗余和无关信息）。
引用
@article{arxiv.2604.19931,
title = {Hint-Writing with Deferred AI Assistance: Fostering Critical Engagement in Data Science Education},
author = {Anjali Singh and Christopher Brooks and Warren Li and Juho Kim and Xu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.19931},
year = {2026}
}