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科大研究揭示AI教師課前互動堪比真人教師 有助提升學生大腦同步及學習成效

BasTech

科大研究揭示AI教師課前互動堪比真人教師 有助提升學生大腦同步及學習成效
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科大研究揭示AI教師課前互動堪比真人教師 有助提升學生大腦同步及學習成效

2026年05月07日 09:50 最後更新:10:03

香港科技大學一項突破性神經科學研究發現,學生在觀看線上教學影片前,若先與教師進行簡短對話,無論對方是真人還是人工智能(AI),都能有效促進大腦活動同步,從而提升整體學習效果。這項研究首次從神經科學層面提供實證,顯示AI教師在提升網上學習成效方面,可媲美真人教師。

學生實驗示意圖。57名大學生隨機分為三組進行實驗,研究團隊同步記錄三組學生的眼動及大腦神經反應數據,並比較其課後學習成績。

學生實驗示意圖。57名大學生隨機分為三組進行實驗,研究團隊同步記錄三組學生的眼動及大腦神經反應數據,並比較其課後學習成績。

研究方法:三組學生對比

研究團隊招募了57名大學生,並將他們隨機分為三組進行實驗。第一組為「無互動組」,直接觀看14分鐘的教學影片;第二組為「真人教師互動組」,在觀看影片前先與真人教師進行約8至10分鐘的簡短對話;第三組為「AI教師互動組」,則與一名外觀和聲音高度擬真的AI教師進行相同時長的對話。該AI教師基於GPT-4模型,具備語音辨識、內容生成及語音合成等功能,學生清楚知道互動對象是AI。所有學生隨後在磁力共振掃描器內觀看相同影片,團隊同步記錄其眼動及大腦神經反應數據,並比較課後成績。

研究結果:互動顯著提升學習成效

研究結果相當顯著。無論是與真人還是AI教師交流過的學生,在觀看影片時,其大腦中負責資訊處理、認知資源分配和社交情感反應等區域的神經活動,均呈現更高程度的同步性。在記憶、理解及知識傳遞三個層面上,兩組學生的學習成效在統計上並無顯著差異,且均明顯優於未進行課前互動的學生。

領導研究的科大人文社會科學學院院長李平教授解釋,社交互動——即使只是短暫且由AI促成——也能從根本上影響大腦為學習作好準備的方式。這顯示AI互動同樣能有效提升學生對較具挑戰性內容的理解能力。

科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平教授(右)與論文第一作者、科大博士後研究員彭穎瀅博士(左)合照。李教授領導的研究團隊發現,學生在觀看線上教學視像前,若先與真人或AI教師進行簡短對話,可有效促進學生的大腦活動同步,提升整體學習效果。

科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平教授(右)與論文第一作者、科大博士後研究員彭穎瀅博士(左)合照。李教授領導的研究團隊發現,學生在觀看線上教學視像前,若先與真人或AI教師進行簡短對話,可有效促進學生的大腦活動同步,提升整體學習效果。

殊途同歸:不同互動路徑達致相近效果

儘管學習成果相當,但研究發現兩種互動模式的神經處理路徑存在差異。與真人教師互動的學生,在課堂中展現出更高度一致的視覺專注力分配,這種共享的視覺專注會透過負責社交感知與語言處理的腦區(顳上溝)轉化為更佳的學習成效,同時涉及強烈的社交情感處理。

而與AI互動的學生,其感知到的社交親近感較低,視線專注程度也較弱,但其大腦活動同步主要支持由上而下的認知處理。論文第一作者彭穎瀅博士指出,這揭示了「眼—腦—行為」之間多階段、互為影響的層級關係:專注力集中於相同內容會提高大腦同步,而同步的大腦活動又會進一步促進專注力的一致性,兩者相互強化。

對未來教育的啟示

這項研究預示着教育的社會及情感功能可能迎來轉變。李平教授指出,即使AI教師,若能察覺學生細微反應並作出關切回應,將有助學生在數碼課堂中感受到被看見、被聽見,從而建立真實的社交情感連結。研究結果顯示,AI無須完美複製真人互動,只要具備足夠的社會情感回應能力,並結合其在知識檢索與個人化學習方面的運算優勢,已足以有效支援學習。

隨著AI高速發展,深入瞭解AI如何塑造人類認知歷程,以及人類大腦如何適應AI,對發展兼具可擴展性與社交情感內涵的學習環境至關重要,有助確保AI能增強而非取代以人為本的學習模式。

Horizon3今日宣布晉升基思·普瓦瑟為歐洲、中東及非洲地區總經理。他此前擔任該地區副總裁。這次晉升源於公司上個財政年度在該地區的收入增長超260%,以及Horizon3在阿姆斯特丹設立歐洲、中東及非洲地區總部。普瓦瑟將負責監督公司在歐洲、中東及非洲地區的下一階段增長及擴張。

自2024年9月加入Horizon3以來,普瓦瑟已招募經驗豐富的人才,並建立地區領導團隊,將歐洲、中東及非洲地區團隊從八人擴展至超110名員工。他建立信任、協作及問責的文化,以支持公司不斷擴大的地區業務。

基思·普瓦瑟獲晉升為歐洲、中東及非洲地區總經理,該地區收入增長超260% AP圖片

基思·普瓦瑟獲晉升為歐洲、中東及非洲地區總經理,該地區收入增長超260% AP圖片

Horizon3行政總裁兼聯合創辦人斯內哈爾·安塔尼表示:「基思帶領一個八人團隊,建立起一個超110人的歐洲、中東及非洲地區組織,並在上個財政年度實現超260%的收入增長。」他指出:「他同時建立了領導團隊。這很重要,因為我們需要能夠發展業務,並賦予團隊權力及問責制,以持續交付成果的領導者。基思已贏得這個職位。」

Horizon3的地區擴張將NodeZero®自主安全測試帶給更多機構,這些機構正尋求證明其暴露點及攻擊者可能實現的目標。NodeZero安全地展示可利用的攻擊路徑,並驗證修復措施是否已關閉這些路徑,協助安全及資訊科技團隊將資源集中於經證實的風險降低。

普瓦瑟表示:「人工智能攻擊者行動更快,我們的客戶需要證明其防禦能力能夠應對不斷變化的環境。」他續指:「這意味著要例行性地找出可利用的弱點,修復它們,並驗證攻擊路徑已關閉。我們已建立一支卓越的歐洲、中東及非洲地區團隊及強大的合作夥伴關係,以協助客戶做到這一點。作為總經理,我的首要任務是在整個地區擴大影響力,同時將客戶成果置於我們增長的核心。」

普瓦瑟擁有超20年擴展科技業務、建立團隊、發展合作夥伴生態系統及領導地區擴張的經驗。他的職業生涯包括在SentinelOne、Palo Alto Networks及IBM擔任領導職務。

Horizon3作為NodeZero®背後的人工智能原生主動安全公司,透過賦予機構以人工智能對抗人工智能的能力,將優勢從攻擊者轉移至防禦者。NodeZero被譽為「全球最佳人工智能黑客」,能以機器速度自主測試防禦系統,安全地揭示並優先處理可利用的攻擊路徑,即時驗證修復措施,並推動持續的攻擊、修復、驗證循環。超7,000家機構,包括全球國防機構、財富10強企業、跨國銀行及主要醫療服務供應商,均信賴Horizon3提供可證實的安全保障。Horizon3近期獲德勤高科技高成長500強評為北美增長最快的網絡安全公司,並於2026年獲快公司評為最具創新力公司之一。

(美聯社)

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