研究表明:花不到50美元,用6周时间,AI就能让孩子的成绩显著提升

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全球教育正面临严峻的学习危机,低收入国家尤为突出,约70%的10岁儿童无法读懂适龄文本,尼日利亚等撒哈拉以南的非洲国家还面临教师短缺等问题。传统一对一辅导效果显著但成本太高,难以规模化。为此,世界银行在尼日利亚贝宁市开展了一项研究,探索生成式AI能否解决这一难题。

研究采用随机对照试验,将9所公立学校的高一学生分为两组,治疗组有657名学生使用基于GPT-4的微软Copilot进行每周两次、每次1.5小时的课后英语辅导,对照组有671名学生,正常上课。虽然面临停电、网络不稳定等难题,治疗组学生平均参与率仍达到了72%。负责治疗组的老师提前接受过培训,引导学生合理使用AI,通过精心设计的提示词避免AI直接给出答案,引导学生主动思考。

研究结果显示,治疗组学生成绩比对照组高出0.238个标准差,这一差距通俗来讲,相当于在一场平均分70分、标准差15分的英语考试中,治疗组学生平均成绩比对照组高3.6分左右,实现了从“中等偏下”到“中等”水平的跨越。而在包含AI知识和数字技能的总测试中,治疗组提升幅度更大,达到0.31个标准差,意味着在总分100分、标准差18分的综合测试里,治疗组学生平均成绩高出5.6分,整体从班级中等水平跃升至中上等水平。

在覆盖全学年内容的第三学期英语考试中,治疗组成绩仍比对照组高0.206个标准差,表明AI辅导不仅带来了短期成绩提升,还能帮助学生实现知识的长期留存与迁移,扎实掌握一整年的英语学习内容。

从受益群体来看,不同特征的学生在AI辅导中呈现出差异化的提升效果。女生在AI辅导中的成绩提升幅度比男生高0.42个标准差,这可能是因为传统课堂中女生往往更内敛,而AI聊天机器人提供了无压力的交流环境,鼓励女生更积极地参与英语练习,从而缩小了性别间的学习差距。高基线成绩的学生受益也更为明显,AI能够根据他们的较高水平精准推送进阶内容,如复杂语法解析、深度阅读理解等,助力他们进一步突破提升。此外,社会经济地位较高的学生成绩提升更显著,这类学生家庭通常具备更好的科技设备接触条件和学习支持环境,能更快适应AI工具的使用,不过即便家庭条件较差的学生,参与AI辅导后成绩仍优于未参与者,只是提升速度相对较慢。

参与时间与成绩提升之间呈现显著的正相关关系。每多参加一天AI辅导课程,学生成绩平均提升约0.031个标准差。以6周12天的项目周期计算,累计提升约0.37个标准差,相当于在成绩分布曲线上从“下游水平”向“中游水平”迈进。若将项目延长至一学年(约36周),按治疗组72%的平均参与率计算(约26天),成绩预计可提升1.2-2.2个标准差,意味着学生成绩可能实现从“不及格”到“良好”甚至“优秀”的跨越式进步。

成本效益方面,该AI辅导项目展现出极高的性价比。6周项目的人均成本为48美元,每100美元投资可带来相当于3.2个“等效学年”的学习效果,远超印度、肯尼亚等地的类似教育干预项目。从长期经济效益看,英语能力的提升可使学生未来工资增加14%。以尼日利亚普通毕业生月工资500美元为基准,英语能力提升的学生每月可多赚70美元,一年多赚840美元。按3%的贴现率、40年工作年限计算,每人一生的净现值收益可达7767-12517美元,成本效益比高达161-260倍,即每投入1美元,可获得161-260美元的长期收益。

总的来说,这项研究证明:花不到50美元,用6周时间,AI就能让贫穷国家孩子的成绩显著提升,而且学得越久、回报越高。这可能是改变全球教育不公平的关键一步,但仍需要解决“谁能用上”的问题。

参考资料:https://documents.worldbank.org/en/publication/documents-reports/documentdetail/099548105192529324