【导读】担心AI让学生懒？一篇Nature子刊的元分析汇总了51项研究，揭示ChatGPT显著提升中小学生学业表现和高阶思维能力。从语言到STEM，从短期突破到长期成长，AI正以科学的方式走向教育未来！
现在的学生，已经离不开各种AIGC工具了， 不论是写作业，还是生成笔记，或者通过阅读AI生成的摘要来读文献。
面对这些离不开AI的学生，老师和家长都开始担忧了，这样下去，孩子会不会越变越笨啊。
然而，最近一项发表在Nature子刊的研究，基于对59项研究对汇总（元分析）指出，ChatGPT的使用对提高K12（中小学生）的学习表现有显著的正向影响，对于培养学生解决复杂问题的能力也有所帮助。
这下家长们老师们可以稍微放心一些了。
https://www.nature.com/articles/s41599-025-04787-y
为何说这项研究的结论足够靠谱，是因为不是进行了一两次实验，而是将近年来所有涉及大模型对教学效果影响的研究进行汇总后，得到的集众家之所长的集体智慧。
最初该研究通过关键词检索，找到了6621篇研究，经过一次次筛选，最终找到51篇研究。
这些研究都在考察ChatGPT的使用对教学效果的影响，都采取了随机双盲实验，并将实验数据进行了完整公开。
之后研究者将所有51项研究的实验数据汇总，重新分析，最终得到ChatGPT的使用对教学效果的影响。
研究中汇总论文的筛选情况
被选入的研究，其涉及面相当广泛。
既包括考察大模型对语言机写作教学的影响，也包括对数学，物理等STEM课程，还有一些研究关注大模型对诸如编程等专业技能教学的影响。
从各研究涉及的实验时长来看，不止有关注1周内短期影响的，也有一些会观测大模型适应对学生造成的长期（8周以上）后果。
研究中对ChatGPT的使用方法，也可分为个性化推荐，评价（打分），让ChatGPT充当导师，以及混合四种。
研究进行的地点，最多是在亚洲，包括了所有五大洲，因此其结论具有跨文化性。
不过，这些元分析所涉及的研究大多考察中学阶段，只有一项涉及小学生，因此该研究得到的结论，可适用于中学阶段。
在最受大家关注的教学效果上（成绩），该研究得到的结论是使用了ChatGPT之后，学生的成绩有显著提升，下面的每一点是一项研究，竖线代表汇总后的均值。
可以看到大部分研究都显示学生在使用ChatGPT之后的学习成绩有所提升，平均来看，使用ChatGPT后，教学效果提升了0.867个标准差。这一提升不限特定学科，也不管如何使用ChatGPT。
对学生使用ChatGPT后，学习成绩显著提升
此外，该研究研究还发现，使用ChatGPT之后，有助于学生培养高阶思维（平均提升0.457个标准差），即不是简单的记忆特定的知识点，而是推理，汇总及创新性使用学到知识解决复杂问题的能力。
学生使用ChatGPT后，高阶思维能力有所提升
无独有偶，另一项今年4月发表的关于大模型在教学活动中的元分析，汇总了总计69篇关于大学本科及K12阶段在教学过程中使用大模型造成的影响的研究，得到了相同的结论，即ChatGPT 提高学业表现，改进了高阶思维。
除此之外，该研究还发现，ChatGPT减轻了学生的精神负担，提升了学习积极性，并且不会影响学生对自己能力进行评估的准确性。
对比大模型在各类课程教学中的影响，可发现其对技能相关课程的成绩提升最为显著。
这可能是因为这类课程通常涉及明确的任务目标和程序步骤；ChatGPT提供即时反馈、针对性指导和问题解决支持。
同时，研究还发现，ChatGPT使用带来的更明显的是短期提升，即相比对照组，使用ChatGPT的学生1周内的成绩提升最明显。
而如果是对比使用2月后的长期影响，则提升的效果就没那么显著，这反过来说明，即使不使用大模型，对学生来说负面影响也只是暂时的，而非持久性的。
至于大模型的引入，为何能提升学习成绩，有两种可能的解释。
第一是由于这些研究进行的23-24年，大模型作为一项新出现的技术，其体验是全新的。参与实验的学生由于要尝试一项新技术而产生了好奇心，因此更为专注，学习积极性更高，因此成绩有所提升。
而另一种解释，是认为学习的过程是对学到对知识进行信息压缩，在此过程中学生需要与环境互动，并在心理上构建对知识的理解，而大模型同样是对训练数据进行了压缩，并能据此在学习过程中给出更为及时的反馈，因此能帮助学生更好的掌握新知识。
不过，这些研究中，实验者对大模型对使用，都是受到监管的。
实验者设定了大模型将被如何使用，而家长老师们担心的，是学生使用大模型去完成作业，而在此过程中，自己什么都不做，只是复制粘贴大模型的输出。而这并不是这些研究要关注的。
在上述两项研究中，大模型多被用于对学生对回答给出反馈和指导，这说明要想利用好大模型提升教学效果，需要注意使用方法，家长和老师要对学生如何使用大模型给予适当的指导，切勿放任不管。
https://www.nature.com/articles/s41599-025-04787-yhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360131524002380#sec4
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编辑：Zero
