生成式AI(Generative AI,GenAI)导致人类批判性思维(Critical Thinking)能力下降?

论文The Impact of Generative AI on Critical Thinking: Self-Reported Reductions in Cognitive Effort and Confidence Effects From a Survey of Knowledge Workers研究揭示了生成式AI(Generative AI,GenAI)对知识工作者批判性思维的影响:

  • GenAI减少了批判性思维的努力,可能导致用户过度依赖AI,削弱其独立思考能力;
  • 批判性思维在GenAI环境下的角色正在变化:重点转向信息验证、任务监督和整合AI输出,而非传统的推理与分析;
  • 任务执行转变为任务管理,用户更多地扮演“监督者”的角色,而非直接完成任务。

研究对AI相关设计提出建议:

  • 在AI界面中加入提示机制,鼓励用户进行批判性思维,如提醒用户检查信息来源。
  • 提供个性化AI反馈,帮助用户逐步提高自身技能,而不是单纯依赖AI。

论文作者为Hao-Ping (Hank) Lee, Advait Sarkar, Lev Tankelevitch, Ian Drosos, Sean Rintel, Richard Banks, Nicholas Wilson,来自Carnegie Mellon University, Microsoft Research。

一、引言

生成式人工智能(Generative AI,简称GenAI)在知识工作领域的应用日益广泛,其影响不仅限于提升生产力,还可能改变人们的思维方式,尤其是批判性思维(Critical Thinking)。批判性思维是指个体在面对信息时,能够进行分析、评估、综合,并作出合理判断的能力。然而,随着GenAI在信息获取、文本生成、数据分析等任务中的深入应用,人们越来越担忧其可能导致认知懒惰、过度依赖AI、判断能力下降等问题,从而削弱批判性思维能力。

本研究通过调查319名知识工作者,收集了936个实际任务中的GenAI使用案例,以探讨以下两个核心研究问题:

  1. 知识工作者在使用GenAI时如何感知批判性思维的体现?
  2. GenAI如何影响批判性思维的努力程度?

研究表明:

  • 知识工作者在使用GenAI时,其批判性思维的实施受任务类型、个人信心、对GenAI的信任程度等因素影响
  • 高度信任GenAI的用户往往较少进行批判性思维,而对自身能力更自信的用户则更倾向于进行批判性思维
  • GenAI改变了批判性思维的重点,从传统的推理与分析转向信息验证、响应整合和任务监督
  • GenAI减少了批判性思维的努力程度,但也可能导致用户的思维惰性,削弱其独立判断能力

这些发现不仅有助于理解GenAI对认知过程的影响,也为如何优化GenAI工具提供了设计建议,使其能够更好地支持知识工作者的批判性思维。

二、研究背景

批判性思维是认知科学和教育心理学中的核心概念,涉及对信息的分析、评估、综合以及合理判断的能力。本研究采用**布鲁姆分类法(Bloom’s Taxonomy)**作为理论框架,该分类法将认知活动分为六个层次:

  1. 知识(Knowledge):回忆和识别信息;
  2. 理解(Comprehension):组织、翻译和总结信息;
  3. 应用(Application):在新情境下使用所学知识;
  4. 分析(Analysis):将信息分解成组件并识别其关系;
  5. 综合(Synthesis):将不同的信息元素整合成新的整体;
  6. 评估(Evaluation):基于标准对信息进行判断。

在人工智能时代,批判性思维的重要性愈加凸显,然而,研究发现,随着自动化和人工智能的发展,用户在日常任务中可能减少对自身思维能力的使用,形成**“认知卸载”(Cognitive Offloading)**,即将思维任务外包给AI,而自身不再主动思考。例如:

  • 计算器的普及减少了人们的心算能力;
  • 自动翻译工具可能降低语言学习的需求;
  • GenAI可能削弱用户的推理和分析能力,特别是在低门槛的任务中。

目前已有研究探讨AI对思维能力的影响,例如:

  • AI对写作的影响:GenAI可以提升写作效率,但可能导致用户依赖AI,降低其写作能力。
  • AI对记忆的影响:GenAI的摘要功能可能削弱用户的长期记忆能力,但如果合理使用,也可以帮助用户更好地整合和掌握知识。
  • AI对创造力的影响:GenAI可能促使用户使用更标准化的思维方式,减少创造性的探索。

然而,针对GenAI如何影响知识工作者的批判性思维这一问题,目前尚缺乏系统性的研究。因此,本研究通过大规模调查,分析知识工作者在不同任务情境下的批判性思维实践,并探讨GenAI如何影响批判性思维的努力程度。

三、研究方法

本研究采用在线调查的方式,调查了319名每周至少使用一次GenAI的知识工作者。研究通过Prolific平台招募参与者,并收集了936个GenAI使用案例。研究的核心变量包括:

  • 任务相关因素
    • 任务类型(创作、信息检索、建议提供)
    • 任务难度
    • 用户对任务的信心
    • 用户对GenAI的信心
  • 用户相关因素
    • 年龄
    • 职业
    • 反思性思维倾向
    • 对GenAI的信任程度
  • 批判性思维的实施
    • 用户是否在任务中进行批判性思维
    • 批判性思维的努力程度(基于布鲁姆分类法)

数据分析采用定量回归分析(分析变量之间的关系)和定性内容分析(分析用户对AI的认知和使用策略)相结合的方法,以全面理解GenAI对批判性思维的影响。

四、研究结果
4.1 知识工作者如何实施批判性思维

在分析知识工作者如何在GenAI环境中实践批判性思维时,研究发现:

  1. 目标设定与查询形成
    • 用户在使用GenAI之前,会明确任务目标,并优化输入提示(Prompt)以获得更理想的AI输出。
    • 例如,一名用户在使用DALL-E生成图片时,会修改输入提示以确保图像内容符合需求。
  2. 对AI输出的检查
    • 基于客观标准的质量评估:用户会检查输出是否符合既定标准,如代码是否能编译通过,摘要是否包含所有关键信息。
    • 基于主观标准的质量评估:用户会判断AI输出是否符合现实情况、逻辑是否严谨、是否适合特定的语境。
    • 信息验证
      • 一些用户会检查AI引用的来源是否真实、可靠。
      • 许多用户通过跨平台比对(如使用Google搜索或专业文献)来验证AI输出的信息。
  3. 整合AI输出
    • 选择性整合:用户会筛选AI生成内容中有价值的部分,而不是直接照搬。
    • 修改风格:用户会调整AI生成的文本,使其更符合自身风格或任务需求,例如调整措辞以使其更专业或更具个性化。
4.2 影响批判性思维的因素

研究发现:

  • 任务类型对批判性思维的影响较小,但用户的自信心和对AI的信任程度对批判性思维的实施起到了关键作用。
  • 更自信的用户更可能实施批判性思维,而过度信任AI的用户则更少进行批判性思维
4.3 GenAI如何影响批判性思维的努力程度

研究发现:

  • 知识回忆、理解、应用、分析、综合五个认知活动的努力程度在GenAI辅助下明显降低
  • 对AI信任度越高,用户越倾向于减少批判性思维的努力
五、研究结论

本研究揭示了GenAI对知识工作者批判性思维的深远影响:

  • GenAI减少了批判性思维的努力,可能导致用户的思维惰性,削弱其独立判断能力。
  • GenAI正在将批判性思维的重点从传统的推理与分析转向信息验证、任务监督和整合AI输出
  • 未来GenAI工具应加强对用户的批判性思维引导,如提供信息验证提示、个性化反馈机制,以防止用户过度依赖AI。

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