Концепции
AIEd в дисциплинах
Автоматический перевод данной английской страницы, не проверенный носителем языка.
AIEd в дисциплинах — применение искусственного интеллекта к преподаванию и обучению в рамках конкретных академических предметов, где собственные педагогики, методы, теории и предметы озабоченности каждой дисциплины определяют, как ИИ проектируется, используется и оценивается. Вместо того чтобы рассматривать ИИ в образовании как единое родовое явление, этот обзор организует охват базы знаний по отдельным дисциплинам и выявляет сквозные темы, пронизывающие исследования AIEd в предметных областях.
Вопросы для размышления
- Репетитор по математике, преуспевающий в обратной связи «верно/неверно», может потерпеть неудачу в гуманитарных науках, где интерпретация и авторство значат больше, чем правильность. Как ваша собственная дисциплина определяет, что считается «хорошей обратной связью»?
- Исследование 560 студентов обнаружило, что дисциплинарная принадлежность предсказывает, как часто и открыто студенты используют генеративный ИИ. Почему дисциплина может действовать как цельная «система деятельности», формирующая использование ИИ, — а не быть просто нейтральным инструментом повсюду?
- «Когнитивный акт», перекладываемый на ИИ, специфичен для дисциплины: вычисления в математике, код в CS, сочинение в письме. Если чрезмерная опора выглядит по-разному в каждой области, как вы бы обнаружили её в своей?
- Что значит ИИ для дисциплины, чья отличительная педагогика — практическая лабораторная работа или интерпретирующее созидание смысла, а не Решение задач? Есть ли предмет, где ИИ должен играть малую роль?
- Несколько дисциплин — право, история, искусства — остаются разреженными в исследованиях ИИ в образовании. Использование какой дисциплины более всего заслуживает внимания и что должен уважать хороший ИИ в этой области, чего не делают родовые инструменты?
Введение
ИИ в образовании проявляется по-разному в разных дисциплинах, потому что у каждой области есть своя отличительная педагогика — характерные способы, которыми знание строится, практикуется и преподаётся. ИИ-репетиторы, сияющие в математике, могут потерпеть неудачу в гуманитарных науках, где интерпретация и авторство значат больше, чем правильные ответы. Эта страница является зонтичной картой для этих дисциплинарных направлений, которые теперь простираются от школьных предметов через профессиональную и прикладную подготовку к студийной практике. Один участник направления вообще не является преподаваемым предметом: Науки об обучении — это исследовательская область вокруг ИИ в образовании, поставляющая механизмы, которые операционализируют системы ИИ, и стандарты, по которым они судятся, — она занимает сквозную позицию, вопреки посылке этой страницы о том, что именно предметное содержание меняет то, что должна делать поддержка.
Дисциплинарные понятия
База знаний имеет отдельные страницы понятий для нескольких предметных областей:
- Преподавание математики — обучение с ИИ-репетитором, адаптивное решение задач и концептуальная диагностика в математике.
- Физическое образование — симуляция ИИ, чат-боты и порождение задач в изучении физики.
- Химическое образование — ИИ в лабораторном/экспериментальном замысле, опосредованное ИИ формирующее оценивание, контекстный и исследовательский инструктаж, технические пределы Большие языковые модели (LLM) на химических задачах и философия экспериментирования.
- Образование в области биологии — ИИ в лабораторном инструктаже, ИИ-грамотность, встроенная в биологические учебные планы, критическое мышление в эпоху ИИ и специализированные инструменты (идентификация видов, биоимиджинг, предиктивное моделирование).
- Информатика (CS) в образовании — ИИ для генерации кода, отладки и поддержки начинающих программистов.
- Образование в области информационных технологий — прикладное крыло вычислений, готовящее практиков к выбору, защите, администрированию и управлению развёрнутыми системами, которые организации эксплуатируют: его единицей анализа является развёрнутая система и суждение практика о ней, тогда как образование в области компьютерных наук берёт своими объектами программу и алгоритм.
- Письменная речь — сочинение с помощью ИИ, автоматизированное оценивание эссе и обратная связь по письму.
- Изучение языков — собеседники ИИ, обратная связь по произношению и разговорная практика на втором/иностранном языке.
- Образование в области английского языка (EAP / EFL / ESL) — английский для академических целей (EAP) и преподавание английского языка (EFL/ESL/L2): регистр академического английского, письмо на основе жанров и специфичная для английского обратная связь и оценивание — в отличие от общего изучения языка и общего письма.
- STEM-образование — междисциплинарный зонтик для науки, технологий, инженерии и математики.
- Профессиональное развитие преподавателей — подготовка и профессиональное развитие преподавателей (до начала службы и во время службы), дисциплина в своём праве, чьи исследования ИИ сосредоточены на ИИ-грамотности преподавателя, интеллектуальном Технологические педагогические знания о содержании (TPACK) и готовности интегрировать ИИ.
- Образование в медицине и здравоохранении — клиническая симуляция, обучение с подкреплением и базовые принципы обучения в образовании для медицинских профессий.
- Образование в области сестринского дела — самая плотная эмпирическая запись в клиническом направлении: симуляция с виртуальными пациентами, поддержка рассуждения на LLM и адаптивные платформы, обрамлённые формированием профессиональной идентичности в той же мере, что и компетентностью, и достаточно узкие, чтобы назвать границу, где документированные выгоды ИИ заканчиваются (сложный психомоторный навык и эмоционально насыщенное взаимодействие), вместо того чтобы рассматривать медицинские профессии как один случай.
- Профессиональное образование и подготовка — начальная подготовка к названным ремёслам и техническим занятиям, организованная по рамкам квалификаций и оцениваемая по тому, что учащиеся могут делать с оборудованием: она выходит за пределы профессиональной подготовки и повышения квалификации на рабочем месте, которую охватывает Обучение на рабочем месте, — к тем, кто ещё не трудоустроен, а её повторяющийся проектный вопрос состоит в том, какие дорогостоящие в кадровом отношении части практики ИИ может поглотить, не вытесняя повторение, которое порождает компетентность.
- Дизайн-образование — студийное профессиональное формирование в продуктовом, сервисном, интерактивном, интерьерном и архитектурном дизайне, где оцениваемым объектом является видимый процесс и где генеративные инструменты делают отполированный артефакт дешёвым: она сужает студийные дисциплины, которые охватывает Образование в области искусств, дизайна и медиа, до профессионального дизайн-пайплайна, так что критику, портфолио и регулирование, а не материальную и перформативную практику, несёт аргумент.
- Инженерное образование (Engineering Education) — профессиональное формирование, проектирование и практическое обучение, этическое использование ИИ, воплощённое оценивание и подготовка кадров в инженерии.
- Бизнес-образование — ИИ в образовании по бизнесу, экономике и менеджменту: информированные студентами рамки GenAI, интеграция учебного плана через конструктивное согласование и подготовка к профессиональной практике с интегрированным ИИ.
- Гуманитарное и социально-научное образование — интерпретирующее познание, авторство и созидание смысла в гуманитарных и социальных науках.
- K-12 и Высшее образование — образование об ИИ и с ИИ на каждом уровне.
Междисциплинарные темы
Несколько нитей прорезают все дисциплины, хотя разыгрываются они в каждой по-разному:
- Дисциплина как система деятельности. Jiang и др. (2026) показывают на 560 студентах бакалавриата в пяти академических областях, что дисциплинарная принадлежность значимо ассоциирована с частотой использования GenAI и практиками раскрытия информации — дисциплины функционируют как системы деятельности, чьи нормы, политики и ожидания ролей формируют, как студенты взаимодействуют с GenAI и раскрывают информацию о нём. Это прямое доказательство посылки базы знаний о том, что ИИ в образовании не является дисциплинарно-нейтральным.
- Сама форма «междисциплинарности» определяется дисциплиной. Обзор Xia и др. (2026) по PRISMA 59 исследований каталогизирует шесть форм междисциплинарного образования, в которых фигурирует ИИ: STEM-интеграция (n = 26), когорты с междисциплинарным происхождением студентов (n = 14), не-STEM области (n = 10), междисциплинарное учебное содержание (n = 10), меж-STEM интеграция (n = 8) и STEAM (n = 2). Распределение является находкой на уровне дисциплины, а не инструмента: междисциплинарность с поддержкой ИИ в overwhelming мере размещена в STEM, а когорты с междисциплинарным происхождением изучаются чаще, чем не-STEM области, которые эти когорты призваны связать. Обзор далее показывает, что одни и те же функции ИИ повторяются в этих условиях — ассистент (n = 43), оцениватель (n = 22), агент (n = 14), монитор (n = 9), — тогда как их когнитивные, поведенческие и аффективные эффекты различаются по дисциплине и заинтересованной стороне, причём студенты являются наиболее изученными с большим отрывом (n = 57), затем преподаватели (n = 26) и административный персонал, изученный едва ли вообще (n = 4).
- Обучение с репетитором и обратная связь. Системы обучения с ИИ-репетитором (обучение с ИИ-репетитором, Интеллектуальное тьюторство, Обратная связь, Качество обратной связи ИИ) появляются почти в каждой дисциплине — от репетиторов по математике и физике до обратной связи по письму и языку. Дисциплина формирует то, что считается хорошей обратной связью, — верно/неверно в математике, качество аргумента в письме, беглость в языке.
- Оценивание и оценка. Автоматизированное оценивание, автоматизированное оценивание, Автоматизированное оценивание эссе и Формативное оценивание переосмысляются ИИ во всех дисциплинах, но конструкты оценивания различаются (процедурная точность против глубины интерпретации против коммуникативной компетентности).
- Когнитивное перекладывание и чрезмерная опора. Риск Когнитивный оффлоадинг и чрезмерной опоры появляется в математике, CS и письме, хотя «когнитивный акт», перекладываемый на ИИ, специфичен для дисциплины — вычисления против кода против сочинения.
- ИИ-грамотность и критическое использование. ИИ-грамотность, Критическое мышление и Критическая педагогика лежат в основе ответственного использования в каждом предмете.
- Дисциплинарное обоснование обусловливает поддерживаемую ИИ метакогницию. В семинаре по лингвистике текста новички размышляли метакогнитивно с LLM главным образом там, где предметное знание было уже консолидировано, и большинство приписывало плохие результаты модели, а не своему собственному промпту, — доказательство того, что замысел промпта должен преподаваться явно в рамках дисциплины (Brocca & Garassino (2026)).
- Справедливость и доступ. Справедливость, Цифровой разрыв и Культурно релевантная педагогика касаются всех дисциплин.
Отличительные педагогики, методы и теории по дисциплинам
Каждая дисциплина приносит характерные педагогические традиции, с которыми взаимодействуют исследования ИИ:
- Физика — модельное рассуждение, экспериментирование и Моделирование. Исследования ИИ используют виртуальные лаборатории (Ben-Zion), чат-боты (типология ChatGPT) и порождение задач (порождение задач с GenAI).
- Химия — абстрактные субмикроскопические понятия, специализированная нотация и лабораторная практика. Исследования ИИ охватывают поддерживаемый ИИ экспериментальный замысел (спроектированные ИИ лабораторные руководства), контекстный инструктаж 7E с ИИ-репетитором (контекстный + ИИ), опосредованное ИИ формирующее оценивание (роли преподавателя и ИИ) и философию экспериментирования (философия экспериментирования).
- Биология — специализированная терминология, системное/визуально-пространственное мышление и практические лабораторные и полевые работы. Исследования ИИ охватывают ассистентов преподавателя в виртуальной лаборатории (ChatGPT как VTA), ИИ-грамотность, встроенную в биологические учебные планы (ИИ-грамотность на уроке биологии), ChatGPT в проблемно-ориентированном обучении (ChatGPT в CBL), критическое мышление в эпоху ИИ (критическое мышление в бионауках) и ландшафт инструментов ИИ (обзор инструментов ИИ).
- Письмо — ориентированный на процесс рекурсивный черновик и правка. Исследования ИИ охватывают ИИ как тренера по письму, автоматизированное оценивание и посессионное владение (стадии владения).
- Английское образование (EAP/EFL/ESL) — английский как целевой язык и академический регистр. Исследования ИИ охватывают этичную интеграцию EAP (Alharbi и др.), правку письма EAP с GenAI (скрипты грамотности в обратной связи), адаптацию материалов для чтения EAP (дифференцированные материалы EAP), репетиторство по ESL (TACT) и специфичное для английского оценивание (самореферентная оценка письма на L2, оценивание EFL).
- Подготовка преподавателей — дисциплина, чьи исследования ИИ сосредоточены на подготовке преподавателей к интеграции ИИ: рамки интеллектуального TPACK (профразвитие по i-TPACK), ИИ-грамотность преподавателей (преподаватели естественных наук), готовность до начала службы (готовность по интеллектуальному TPACK) и доверие и этику во время службы (доверие и этика).
- Гуманитарные и социальные науки — интерпретация, авторство и критическое созидание смысла. Исследования ИИ выдвигают на первый план интерпретирующее познание (Voicu) и философию ИИ, а не обучение с репетитором ради правильности.
Дисциплины, представленные в базе знаний
Сильнейший дисциплинарный охват базы знаний приходится на STEM в целом — особенно Преподавание математики, Физическое образование, Химическое образование, Образование в области биологии и Информатика (CS) в образовании, — за которыми следуют Письменная речь, Изучение языков (с отдельным направлением Образование в области английского языка (EAP / EFL / ESL) для EAP/EFL/ESL) и, позднее, Инженерное образование (Engineering Education), Профессиональное развитие преподавателей (с существенным корпусом исследований обучения ИИ до начала службы и во время службы), Образование в медицине и здравоохранении и Гуманитарное и социально-научное образование. Инженерия и дизайн также имеют растущий корпус статей. Эта концентрация отражает более широкую литературу: обзор Xia и др. (2026) обнаружил STEM наиболее частой междисциплинарной формой в поддерживаемом ИИ высшем образовании (n = 26), значительно опережающей не-STEM области (n = 10) и STEAM (n = 2), — дисциплинарное предостережение о том, что доказательства об ИИ в образовании накапливаются быстрее всего там, где вычислительный инструментарий легче всего встроить, а не обязательно там, где педагогическая ценность ИИ наибольшая. Самые последние добавления расширяют направление за пределы академических предметов — в профессиональное и прикладное образование: сестринское дело, информационные технологии и профессиональное образование и подготовка, — где учащиеся оцениваются по продемонстрированной практике, а не по правильности и где работодатель и лицензирующий орган, а не только академия, определяют, что считается компетентностью.
Профессиональное направление является самым разреженным в этих доказательствах: систематический обзор 26 исследований в профессиональном образовании и подготовке не обнаружил ни одного, проведённого в условиях рабочего места, несмотря на практико-ориентированный характер VET, лишь пяти рандомизированных экспериментов и лишь трёх замыслов, дающих учащимся активную роль (Deutscher и др. (2026)).
Недопредставленные дисциплины
Несколько дисциплин остаются разреженными в базе знаний и являются хорошими кандидатами для будущего поглощения:
- Право и юридическое образование — минимальный охват: LLM и итальянские юридические экзамены.
- Психология и консультирование — немного статей об ИИ в образовании: ИИ-грамотность в обратной связи, критическое использование GenAI, обучение психотерапии с виртуальным пациентом.
- История — только отдельные статьи: LLM и историческое рассуждение.
- Искусства (визуальное искусство, дизайн, музыка) — возникающий охват: ИИ в образовании по интерьерному дизайну, GenAI в студиях архитектурного дизайна, ИИ-вокальная педагогика, ИИ в музыкальном образовании, парадокс компетентности «текст-в-изображение». Исследования по стороне дизайна в этом списке теперь имеют собственный дом: Дизайн-образование втягивает архитектурную, интерьерно-дизайнерскую и «текст-в-изображение» студийную работу на страницу о профессиональном формировании в дизайне, оставляя визуальное искусство, музыку и перформанс разреженным остатком.
Эти недопредставленные дисциплины выиграли бы от отдельных страниц понятий и дополнительного поглощения статей по мере роста базы знаний.
Связанные понятия
- Бизнес-образование
- ИИ в образовании
- Преподавание математики
- Физическое образование
- Химическое образование
- Образование в области биологии
- Информатика (CS) в образовании
- Письменная речь
- Изучение языков
- Образование в области английского языка (EAP / EFL / ESL)
- STEM-образование
- Профессиональное развитие преподавателей
- Образование в медицине и здравоохранении
- Инженерное образование (Engineering Education)
- Гуманитарное и социально-научное образование
- K-12
- Высшее образование
- Справедливость
- Образование в области искусств, дизайна и медиа
- Дизайн-образование
- Образование в области информационных технологий
- Науки об обучении
- Образование в области сестринского дела
- Профессиональное образование и подготовка
Связанные статьи
- Artificial intelligence in interdisciplinary higher education: A systematic review on opportunities, challenges and future directions — Systematic review of AI in interdisciplinary higher education (59 studies)
- LLMs in text linguistics teaching: An exploratory study with genAI novices in higher education — LLMs in text linguistics teaching
- Empowering Educators: Operationalizing Age-Old Learning Principles Using AI — Operationalizing learning principles with AI in health-professions education
- Designing effective AI professional development: A framework grounded in intelligent-TPACK — Intelligent-TPACK-based AI professional development
- Teaching the teachers: A systematic review of genAI-specific technological pedagogical knowledge (TPK) in teacher education — GenAI-specific TPK in teacher education
- Human-centered AI for teacher educators: Designing professional learning for critical AI literacy — Critical AI literacy professional learning for teacher educators
- AI-Mediated Learning and the Restructuring of Interpretive Cognition: A Developmental-Critical Model for Social Sciences and Humanities Education — Interpretive cognition in humanities and social science education
- Pragmatic users and skeptical nonusers: A qualitative typology of ChatGPT adoption in physics education — ChatGPT use typology in physics education
- Combating Harms of Generative AI in CS1 with Code Review Interviews and a Flipped Classroom — GenAI code review in CS1
- From Planning to Revision: How AI Writing Support at Different Stages Alters Ownership — Stage-based AI writing support and ownership
- Using AI in engineering education: a balancing act, driven by clear purpose — The balancing act of AI in engineering education
- AI literacy alone is not enough: Student AI readiness and career adaptability in business and management education — AI literacy and career adaptability in business education
- Generative AI across the disciplines: an activity theory perspective on undergraduate students' AI use and disclosure practices — Activity theory: disciplinary differences in GenAI use and disclosure (560 students)
- AI-Powered Simulation for Nursing Education: Mixed Methods Systematic Review — AI-powered simulation in nursing education: gains in knowledge and confidence, inconsistent effects on psychomotor skill
- Scaffold or Shortcut? Postgraduate IT Students' Use of Generative AI and Self-Regulated Learning — GenAI as scaffold or shortcut in postgraduate IT learning
- Artificial intelligence in vocational education and training: A systematic review of educational purposes, theoretical conceptualizations, and empirical effectiveness — First systematic review of AI in vocational education and training
- Development and applications of Generative AI in architectural design studios — Generative models in the design studio: stimulus, solution-space expansion, and fixation
- Deceptive Overgeneralization: When Adaptive Learning Enables Systematic Misapplication — Mastery stopping rules that certify an overgeneralised rule as competence