Denna kvasiexperimentella studie syftade till att undersöka hur en lektionsserie kan struktureras och implementeras med mål att utveckla gymnasieelevers förmåga att använda sig av generativ artificiell intelligens som ett pedagogiskt verktyg. För att möta detta syfte genomfördes tre lektioner om artificiell intelligens, maskininlärning, neurala nätverk och stora språkmodeller med fokus på utveckling av teknisk kunskap och praktiska färdigheter med inslag av etik och kritik. Valet av dessa teman grundades i ett tidigare etablerat ramverk för undervisning inom AIläskunnighet. Vidare teman tas dessa teman upp som del av teknikprogrammet och den kommande AI-kursen enligt Skolverkets förslag. Lektionsseriens påverkan kvantifierades med hjälp av två enkäter – en innan och en efter genomförandet av lektionsserien. Lektionsserien presenterades för två gymnasieklasser vilka bestod av totalt ungefär 50 elever. Urvalet av gymnasieklasserna grundades i deras anslutning till den uppdragsgivande läraren. Vidare valdes respondenterna till enkäten utifrån de elever som fysiskt deltog på den första och sista lektionen och frivilligt valde att svara på enkäten. Dessutom intervjuades fyra tekniklärare för att bättre anpassa lektionsinnehållet till målgruppen. Analysen av svarsfrekvensen till enkätfrågorna visade att lektionsserien hade en statistiskt signifikant påverkan på elevernas tekniska kunskaper, men dess påverkan på elevernas praktiska färdigheter var i stort statistiskt insignifikant. Samtidigt påvisade frekvensanalysen att gymnasieeleverna i regel överskattade sin förmåga att kritiskt granska datorgenererad text och var i stort omedvetna om relevanta etiska frågeställningar. Explorativa faktoranalysen visade att det existerar åtminstone två typer av elever. En elevgrupp av okänd storlek använder sig av stora språkmodeller för att accelerera sina studier genom att lösa problem de annars inte kunde lösa. I detta fall har artificiell intelligens en multiplicerande effekt på elevernas produktivitet. En annan elevgrupp av okänd storlek har i stället som mål att förbättra sina skolresultat genom att använda sig av stora språkmodeller för att lösa deras problem åt dem. Samtidigt överskattar dessa elever sin förmåga att granska datorgenererad text. I detta fall har artificiell intelligens en dämpande effekt på elevernas lärande. Studiens slutsats är att det i dagsläget finns behov för undervisning av gymnasieelever på teknikprogrammet om artificiell intelligens. Detta utrymme kan i stort uppfyllas av en tre lektioner lång lektionsserie. Dock erkänner studien att det finns ytterligare utrymme för praktiska moment där läraren handleder eleverna i deras användning av verktyg såsom ChatGPT. Vidare finns det utrymme för kontinuerligt arbete med kritik och etik, möjligtvis som del av de tidigare nämnda praktiska momenten. / This quais-experimental study aimed to investigate how a series of lessons could be structured and implemented with the goal of developing secondary level students’ ability to use generative artificial intelligence as an educational tool. To meet this goal three lessons on artificial intelligence, machine learning, neural networks, and large language models were conducted, focusing on the development of technical knowledge and practical skills with the inclusion of ethics and critical thinking. The choice of these topics was based on a previously established framework for AI-literacy education. Further, these topics are brought up as part of the Swedish upper secondary school technology programme as well as the upcoming AI-course as per the proposal made by the Swedish Agency for Education. The impact of the lesson series was quantified using two form surveys – one before and one after the implementation of the lesson series. The lesson series was presented to two student classes totalling roughly 50 students. The selection of student classes were based on their affiliation with the assigning teacher. Further, the survey respondents were sampled from the students who physically attended the first and last lesson and voluntarily elected to respond. Additionally, four technology teachers were interviewed to better adapt the teaching material to the student demographic. Response analysis showed that the lesson series had a statistically significant impact on students’ technical knowledge, but its impact on students’ practical skills was largely statistically insignificant. At the same time, the frequency analysis indicated that students generally overestimated their ability to critically evaluate computer-generated text and were largely unaware of relevant ethical issues. Exploratory factor analysis had shown that there exist at least two types of students. A student group of unknown size use large language models to accelerate their studies through solving problems they could not otherwise solve. In this case, artificial intelligence has a multiplying effect on the students’ productivity. Another group of students of unknown size instead use large language models to solve their problems for them with the goal of improving their academic performance. At the same time, these students overestimate their ability to evaluate computer-generated text critically. In this case, artificial intelligence has a dampening effect on the students’ learning. The study concludes that there is a need for teaching secondary level students from the technology programme about artificial intelligence. This space can largely be fulfilled by a series of three lessons. However, the study acknowledges that there remains room for practical activities where the teacher guides students in their use of tools such as ChatGPT. Furthermore, there is room for ongoing work on critical thinking and ethics, possibly as part of the aforementioned practical activities.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347672 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Piorkowski, Bartosz Michal |
| Publisher | KTH, Lärande |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2024:279 |
Page generated in 0.0031 seconds