ChatGPT在辩论活动中能否在批判性思维能力上超越大学生？一项案例研究

《Thinking Skills and Creativity》：Can ChatGPT outperform college students in critical thinking skills during argumentation activities? A case study

本研究通过对比ChatGPT与大学生在辩论活动中的批判性思维技能，发现AI在初期信息处理阶段表现更优，但学生后期在推理、策略创新方面更具优势，且ChatGPT更倾向于评估对立观点。研究建议结合AI工具与教师培训以优化教育实践。

　　

Xinya Chen | Jingge Liu | Yi’ao Liu | Haibing Xiang | Xiaoding Guo | Xiaobo Cai | Xiaowei Wang

河南大学教育学院，中国河南省开封市金明路

摘要

尽管ChatGPT作为一种有前景的教育工具出现，提供了合适的支持框架，但其培养批判性思维能力的能力仍不明确。鉴于论证活动能够培养批判性思维能力，本研究比较了ChatGPT（GPT-4）与参与特定主题辩论的大学生的批判性思维能力。被分配到辩论团队（正方和反方）的学生使用协作在线平台“ShiMo”进行论证；ChatGPT也被要求生成包含正反两方的辩论场景。通过内容分析来评估ChatGPT和学生的批判性思维能力。研究结果表明，在辩论初期需要大量信息时，ChatGPT在识别、评估和分析方面表现优于大学生。然而，随着辩论的进行，大学生的批判性思维能力表现出更高的水平，这体现在他们的识别、理解和分析能力上。此外，他们还生成了更多的新知识、观点和策略。相比之下，ChatGPT在整个过程中在指导者的帮助下更全面地评估了对立观点。这些发现对研究有几个启示：ChatGPT可以提供足够的信息用于批判性使用，在给出具体指令时提供定制化的评估，并通过增强其情感元素生成新想法。同时，教师和学生都应该接受培训以有效使用ChatGPT。

引言

批判性思维在过去几十年中已成为教育的核心焦点（Starichkova等人，2022年）。具有高水平批判性思维能力的人在现实世界的决策、推理和问题解决方面表现出色（Raslan & Forawi，2024年）。在高等教育中，学生需要批判性思维来进行学术和社会互动（Royer，2024年）。许多大学已经将重点从仅仅教授学科特定知识转向强调批判性思维的发展，以应对毕业生缺乏这些关键技能的问题（Bartunek & Ren，2022年；Garcia-Chitiva & Correa，2023年）。尽管批判性思维是一项可以教授的技能，但由于其复杂且耗时的过程，培养它对高等教育机构来说似乎是一个挑战（Campo，2023年；Halpern，2014年）。研究表明，大学生仍需提高他们的批判性思维能力，这引起了教育工作者和雇主的关注（Bates等人，2025年）。除了在线协作学习（Zhou & Ye，2024年）和六顶思考帽方法（Elbilgahy & Alanazi，2025年）等教学策略外，论证也被证明是学生练习批判性思维的有效手段（Rodriguez-Dono & Hernandez-Fernandez，2021年）；因为这要求他们提出有理的意见并清晰地传达给他人。同样，Kaeppel（2021年）认为学生可以通过基于证据构建论点来加强他们的批判性思维能力。

然而，在实践中，由于对辩论主题的知识或经验有限，学生常常难以支持或反驳观点（Kuhn，1991年；Sonmez，2021年）。随着生成式人工智能（GAI）的发展，如ChatGPT的不断进化，它们有潜力通过提供类似人类的响应来提高学生的参与度，并解决可能超出人类能力的问题，特别是在复杂或认知要求高的任务中（Imran & Almusharraf，2023年；Latif等人，2023年）。具体来说，ChatGPT可以根据个人需求提供替代方案，并在整个学习过程中为学习者提供个性化支持（Al-khresheh & Orak，2021年），使他们能够从多个角度探索主题并发展更强的批判性思维能力（Rudolph等人，2023年）。然而，如果没有对AI生成的内容进行深入审查和仔细评估，学生可能会因为ChatGPT的不准确响应或对其工具的日益依赖而难以提高批判性思维能力（Kim等人，2024年；Zhai等人，2024年）。因此，探索像ChatGPT这样的GAI工具是否能在批判性思维能力上超越人类表现至关重要，特别是在克服认知要求高的任务（如论证）方面。在当前的教育环境中，这个问题至关重要，因为ChatGPT被学生和教师广泛用作高等教育的变革力量。无论结果如何，这个答案可能有助于重塑旨在促进快速变化世界中社会进步的教育优先事项。

研究部分摘录

论证和批判性思维能力

批判性思维是一种自我监控、自我约束和自我纠正的思维方式，能够促进沟通和解决问题的能力（Royer，2024年）。它包括技能和倾向（Ennis，1987年；Glaser，1941年）。批判性思维能力的核心要素包括分析、评估和推理。具有高级批判性思维能力的人在证据评估、提问、问题解决和推理方面表现出色。

研究目的和研究问题

本研究比较了ChatGPT（GPT-4）和大学生在论证活动中的批判性思维能力。ChatGPT和大学生都根据具体指令参与了辩论。大学生参与了在线辩论，这给了他们时间进行反思并形成连贯的论点。研究问题具体探讨了以下内容：在特定背景下，ChatGPT和大学生在批判性思维能力上存在哪些差异

参与者

参与者是来自中国河南大学的32名大二学生。他们是物理、化学或数学专业的普通学生。他们都选修了一门名为“现代教育技术应用”的必修课程。在32名学生中，15名是女性，17名是男性，平均年龄为20岁。在在线论证活动中，参与者被随机分配到四个组（每组八人）。每个组进一步分为两个团队：

结果

使用ENA Web工具确定了批判性思维能力阶段与论证行为之间的关系。表6展示了使用该工具进行的独立样本t检验的结果。在X轴上，发现ChatGPT和大学生在四种类型的论证行为之间存在统计学上的显著差异（p < 0.001），而在Y轴上没有观察到显著变化（p=1）。因此，这些发现表明

结论与讨论

本研究的主要目的是探讨ChatGPT和大学生在论证背景下的批判性思维能力差异。学生被随机分成团队，每个团队由四名学生组成，分别分配到反方和正方。这些团队使用协作在线平台就预定义的主题进行结构化辩论。ChatGPT也参与了类似的辩论，根据特定的输入指令作出回应。

意义和建议

我们的发现对利用ChatGPT的潜力优化教育领域的复杂任务有几个启示。首先，研究表明ChatGPT在初始论证阶段可以生成更多的识别、评估和分析，表明它在呈现大量信息方面表现出色，适用于需要大量参考材料的简单任务。然而，其准确性需要改进；具体来说，算法应该

参与同意

我们没有需要声明的利益冲突。

数据可用性

数据将在合理请求下提供。

代码可用性

不适用。

CRediT作者贡献声明

Xinya Chen：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，项目管理，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化，资金获取。Jingge Liu：撰写——审阅与编辑，调查，正式分析，数据管理，概念化。Yi’ao Liu：撰写——审阅与编辑，验证，调查，正式分析，数据管理。Haibing Xiang：验证，调查，正式分析，数据管理。Xiaoding Guo：撰写——审阅

未引用的参考文献

Wang等人，2023年；Choi, Fabio等人。

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利益冲突声明

所有参与者都给予了充分的事先知情同意。

致谢

本工作得到了中国国家自然科学基金（项目编号62502149）和河南省青年学者科学基金（项目编号242300421703）的资助。