論文の概要: Investigating Middle School Students Question-Asking and Answer-Evaluation Skills When Using ChatGPT for Science Investigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.01106v1
• Date: Fri, 02 May 2025 08:38:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-05 17:21:19.966282
• Title: Investigating Middle School Students Question-Asking and Answer-Evaluation Skills When Using ChatGPT for Science Investigation
• Title（参考訳）: 科学調査におけるChatGPTを用いた中学生の質問応答と回答能力の検討
• Authors: Rania Abdelghani, Kou Murayama, Celeste Kidd, Hélène Sauzéon, Pierre-Yves Oudeyer,
• Abstract要約: ChatGPTのようなジェネレーティブAI(GenAI)ツールは、幅広いタスクを探索し、対処することができる。 本研究では,中学生が効果的な質問をし,ChatGPT反応を批判的に評価する能力について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.913112043551045
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Generative AI (GenAI) tools such as ChatGPT allow users, including school students without prior AI expertise, to explore and address a wide range of tasks. Surveys show that most students aged eleven and older already use these tools for school-related activities. However, little is known about how they actually use GenAI and how it impacts their learning. This study addresses this gap by examining middle school students ability to ask effective questions and critically evaluate ChatGPT responses, two essential skills for active learning and productive interactions with GenAI. 63 students aged 14 to 15 were tasked with solving science investigation problems using ChatGPT. We analyzed their interactions with the model, as well as their resulting learning outcomes. Findings show that students often over-relied on ChatGPT in both the question-asking and answer-evaluation phases. Many struggled to use clear questions aligned with task goals and had difficulty judging the quality of responses or knowing when to seek clarification. As a result, their learning performance remained moderate: their explanations of the scientific concepts tended to be vague, incomplete, or inaccurate, even after unrestricted use of ChatGPT. This pattern held even in domains where students reported strong prior knowledge. Furthermore, students self-reported understanding and use of ChatGPT were negatively associated with their ability to select effective questions and evaluate responses, suggesting misconceptions about the tool and its limitations. In contrast, higher metacognitive skills were positively linked to better QA-related skills. These findings underscore the need for educational interventions that promote AI literacy and foster question-asking strategies to support effective learning with GenAI.
• Abstract（参考訳）: ChatGPTのようなジェネレーティブAI(GenAI)ツールは、従来のAIの専門知識を持たない学生を含むユーザが、幅広いタスクを探索し、対処することができる。 調査によると、11歳以上の生徒の多くは、これらのツールを学校関連活動に利用している。 しかし、実際にどのようにGenAIを使っているのか、それが学習に与える影響についてはほとんど分かっていない。 本研究は,中学生が効果的な質問をし,ChatGPT反応を批判的に評価し,活発な学習のための2つの重要なスキルと,GenAIとの生産的相互作用について検討することによって,このギャップに対処する。 14～15歳の学生63人がChatGPTを用いて科学調査の課題を解決した。 モデルとの相互作用と学習結果を分析した。 調査の結果, 学生は質問・回答・評価の両段階において, ChatGPTを過度に信頼していることが判明した。 多くの人は、タスク目標に沿った明確な質問を使うことに苦労し、応答の質を判断したり、明確化を求める時期を知るのに苦労した。 その結果,ChatGPTの非制限使用後も,科学的概念の説明は曖昧,不完全,不正確であった。 このパターンは、学生が事前の知識を強く報告する領域にも当てはまる。 さらに,ChatGPTの自己報告による理解と利用は,有効質問の選択と回答の評価能力に負の相関がみられ,ツールとその限界に対する誤解が示唆された。 対照的に、高いメタ認知能力はQA関連スキルに肯定的に関連していた。 これらの知見は、AIリテラシーを促進し、GenAIによる効果的な学習を支援するための質問かけ戦略を促進する教育介入の必要性を浮き彫りにしている。

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