关于 AI 在科学教育研究中的 scoping 研讨会报告
物理教育
2025-12-10 v3 计算机与社会
摘要
本报告总结了为期两天的国际 scoping 研讨会在人工智能 (AI) 在科学教育研究中所扮演角色方面的结果。随着 AI 正快速重塑科学实践、课堂学习和研究方法，该领域面临新机遇与重大挑战。报告阐明了关键的 AI 概念，以消除模糊性，并审查了 AI 如何影响科学工作、教学实践和学科学习的证据。它识别了 AI 与科学教育研究的主要领域如何交叉，包括课程开发、评估、认识论认知、包容性以及教师专业发展，突出了 AI 在支持人类推理方面的案例，以及可能对平等性或有效性构成风险的案例。报告还考察了 AI 如何在定量、定性、族谱和基于设计的传统方法中转化方法论，催生了结合人类与计算优势的混合分析形式。为指导负责任的整合，介绍了一种系统思维启发式方法，帮助研究人员考虑利益相关者需求、潜在风险和伦理约束。报告以可操作的建议结束，涵盖培训、基础设施和标准，以及面向资助机构、政策制定者、专业组织和学术部门的指导。旨在支持在科学教育研究中负责任且方法论上严谨地使用 AI。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.14318,
title = {Report on the Scoping Workshop on AI in Science Education Research 2025},
author = {Marcus Kubsch and Marit Kastaun and Peter Wulff and Nicole Graulich and Moriah Ariely and Alexander Bergmann-Gering and Sebastian Gombert and Bor Gregorcic and Hendrik Härtig and Benedikt Heuckmann and Andrea Horbach and Christina Krist and Gerd Kortemeyer and Ben Münch and Samuel Pazicni and Joshua M. Rosenberg and Sascha Schanze and Gena Sbeglia and Vidar Skogvoll and Christophe Speroni and Christoph Thyssen and Lars-Jochen Thoms and Brandon J. Yik and Xiaoming Zhai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14318},
year = {2025}
}