[論文レビュー] Integrating ChatGPT in a Computer Science Course: Students Perceptions and Suggestions

Kehinde Aruleba, Ismaila Temitayo Sanusi+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 22, 2023

Artificial Intelligence in Healthcare and Education被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、プログラミング課題におけるコード補完および分析タスクを通じて、大学のコンピュータサイエンス専攻の学生がChatGPTを統合することに対する認識を調査している。研究結果は、学生が即時のフィードバックとパーソナライズド・ラーニングを提供するChatGPTの価値を認めている一方で、批判的思考の低下と応答の一貫性の欠如に関する懸念を示しており、高等教育におけるバランスの取れた、教育的指針に基づいた統合の必要性を浮き彫りにしている。

ABSTRACT

The integration of artificial intelligence tools such as ChatGPT in the education system has gained attention in recent years. This experience report explores students' perceptions and suggestions for integrating ChatGPT in a computer science course. Following a ChatGPT activity which includes code completion and analysis, seven students participated in in-depth interviews. Findings from the transcribed interviews suggest that ChatGPT has the potential to enhance learning experience including programming. They highlighted the tool's ability to respond immediately to queries and supporting personalised learning. However, they raise concerns that heavy reliance on ChatGPT may adversely affect students' critical thinking and problem-solving skills. These findings show the importance of carefully balancing using ChatGPT in computer science courses. The findings of this research have significant implications for educators, curriculum designers and policymakers as they explore integrating AI tools into educational contexts.

研究の動機と目的

• 大学レベルの授業におけるChatGPT統合に対するコンピュータサイエンス専攻学生の認識を理解すること。
• ChatGPTがプログラミング課題における学生の学習経験に与える影響を検討すること。
• AIツールへの過剰依存と教育現場におけるデータプライバシーに関する学生の懸念を特定すること。
• 教員と学生の両方がプログラミング教育におけるChatGPTの使用を改善するための学生の提言を収集すること。

提案手法

• コンピュータサイエンスの授業で、コード補完および分析タスクに基づくChatGPT活用の活動を実施した。
• 活動終了後に、7名の学生を対象に、深掘り型の半構造的インタビューを実施した。
• インタビューのデータをトランスクリプトし、定性的なテーマ分析を用いて繰り返し現れるテーマを同定した。
• 学生の経験、認識された利点、直面する課題、AI統合に関する提言に焦点を当てた。
• ChatGPTが自己学習の促進およびコードの再構築に果たす役割を検討した。
• 応答の一貫性の欠如、批判的思考の低下、データプライバシーに関する懸念を評価した。

Figure 1: P6 - ChatGPT generated code with comments

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 コンピュータサイエンス専攻の学生は、プログラミング授業におけるChatGPTの使用をどのように認識しているか？
• RQ2 学生は、プログラミング学習にChatGPTを使用することで、どのような利点を認識しているか？
• RQ3 ChatGPTへの依存に関して、学生がどのような課題や懸念を表明しているか？
• RQ4 学生は、教育現場におけるChatGPTの統合をどのように改善できるか提言しているか？
• RQ5 ChatGPTの使用は、コンピュータサイエンス教育における批判的思考と学術的誠実性にどのような影響を及えるか？

主な発見

• 学生は、即時のフィードバックを提供し、パーソナライズド・ラーニングを支援することで、ChatGPTのおかげで学習経験が向上したと報告した。
• 参加者は、コードの可読性と保守性の向上という目標に合致するため、ChatGPTをコード再構築の支援ツールとして有用であると見なした。
• 学生は、ChatGPTへの過剰依存が批判的思考や問題解決スキルの発達を阻害する可能性があると懸念を示した。
• ChatGPTの応答に一貫性がなく、批判的に評価されない限り誤情報が強化される可能性があるという点が、顕著な課題として指摘された。
• データプライバシーが主な懸念事項となった。学生たちは、個人情報がAIツールによってどのように収集・保存・利用されているかに疑問を呈した。
• 教育的効果と信頼性を高めるために、AIツールの設計に対して、カスタマイズ性、対話性、透明性の向上を求める声が寄せられた。

Figure 2: P4 - ChatGPT explaining the output of a code