سهولت شناختی با هزینه

سهولت شناختی با هزینه: چگونه LLMها تلاش ذهنی را کاهش می‌دهند اما عمق را در تحقیقات علمی دانشجویی به خطر می‌اندازند

مطالعات اخیر مبادله مهمی را در استفاده از مدل‌های زبان بزرگ (LLMs) مانند ChatGPT در محیط‌های آموزشی نشان می‌دهد: در حالی که آنها بار شناختی را کاهش می‌دهند، ممکن است توسعه تفکر انتقادی و عمق تحقیق علمی را نیز تضعیف کنند. در زیر ترکیبی از یافته‌های کلیدی، مفاهیم و توصیه‌های مبتنی بر تحقیقات 2024-2025 آمده است:

 1. یافته‌های کلیدی

کاهش بار شناختی

* تلاش ذهنی کمتر: دانش‌آموزانی که از LLM استفاده می‌کنند (مانند ChatGPT) در مقایسه با دانش‌آموزانی که از موتورهای جستجوی سنتی مانند Google استفاده می‌کنند، بار شناختی بسیار کمتری را تجربه می‌کنند. این شامل:

 - بار ذاتی (پیچیدگی کار).

 - بار اضافی (تلاش برای پیمایش رابط‌ها).

 - بار ژرمن (تلاش برای ادغام دانش) [1][2][7][8].

* کارایی: LLMها جمع‌آوری اطلاعات را با ارائه پاسخ‌های مستقیم ساده می‌کنند، و دانش‌آموزان را از نیاز به غربال کردن منابع متعدد دور می‌کند [1][8].

به خطر افتادن عمق یادگیری

* استدلال ضعیف‌تر: علیرغم تلاش شناختی کمتر، دانش‌آموزانی که بر LLM تکیه می‌کنند، در کارهایی مانند تجزیه و تحلیل مسائل علمی-اجتماعی (مثلاً خطرات نانوذرات در کرم‌های ضد آفتاب) توجیه‌های دقیق‌تر و استدلال‌های سطحی‌تری ارائه می‌کنند [1][2][7][8].

* یادگیری غیرفعال: خروجی‌های LLM ترکیبی از تعامل فعال با محتوا جلوگیری می‌کند و منجر به حفظ سطحی دانش می‌شود [6][9].

* افول تفکر انتقادی: افزایش استفاده از ابزار هوش‌مصنوعی با کاهش مهارت‌های تفکر انتقادی مرتبط است، زیرا دانش‌آموزان وظایف تحلیلی را به هوش‌مصنوعی تخلیه می‌کنند [3][5].

همگنی در مقابل تنوع

* تأثیری بر تنوع ایده‌ها ندارد: LLMها تنوع توصیه‌ها یا دیدگاه‌ها را محدود نمی‌کنند، اما کیفیت استدلال آسیب می‌بیند [2][7].

 2. مکانیسم‌های پشت معامله

* بارگذاری شناختی: تکیه بر هوش‌مصنوعی برای ترکیب اطلاعات فرصت‌های کشف، مقایسه و ترکیب منابع را کاهش می‌دهد - فرآیندهای کلیدی برای یادگیری عمیق [3][6].

* کاهش بار ژرمن: بار ژرمن کمتر (مرتبط با ادغام دانش) با کیفیت استدلال ضعیف‌تر مرتبط است، و به دانشجویان پیشنهاد می‌کند که راحتی را بر تحلیل انتقادی اولویت دهند [2][7].

* اتکای بیش از حد: کاربران با جملاتی مانند "هرچه بیشتر از هوش‌مصنوعی استفاده کنم، کمتر احساس نیاز به تفکر انتقادی دارم"، انگیزه حل مسئله کاهش یافته است.

 3. مفاهیم برای آموزش

خطرات

* فرسایش مهارت: اتکای بیش از حد به LLMها ممکن است مانع توسعه مهارت‌های تحقیق مستقل، تحلیلی و شک‌گرایی شود که در زمینه‌هایی مانند حسابداری و پزشکی بسیار مهم است [5][8].

* نگرانی‌های اخلاقی: LLMها می‌توانند سوگیری‌ها یا خطاهایی را معرفی کنند، با این حال دانش‌آموزان اغلب به خروجی‌ها به طور غیر انتقادی اعتماد می‌کنند [3][8].

فرصت‌ها

* یادگیری شخصی: LLMها می‌توانند دسترسی به اطلاعات را دموکراتیک کنند و هنگامی که به عنوان مکمل (نه جایگزین) برای روش‌های سنتی استفاده شوند، از یادگیری تطبیقی ​​حمایت می‌کنند [4].

* دستاوردهای کارآیی: کاهش بار شناختی به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا منابع ذهنی را به وظایف بالاتر (مثلاً آزمون فرضیه) اختصاص دهند [1] [4].

 4. توصیه‌هایی برای مربیان

- 1. یکپارچه‌سازی متوازن: LLMها را با تمرین‌های تحقیقاتی هدایت شده (مثلاً بررسی متقابل خروجی‌های هوش‌مصنوعی در برابر منابع بررسی شده) ترکیب کنید. از LLM برای طوفان فکری استفاده کنید، اما برای تحویل نهایی به روش‌های سنتی نیاز دارید.

- 2. مشارکت انتقادی: به دانش‌آموزان آموزش دهید تا از خروجی‌های LLM بازجویی کنند (به عنوان مثال، "چه شواهدی این ادعا را تایید می‌کند؟").

- 3. چارچوب‌های اخلاقی: آموزش سواد هوش‌مصنوعی، با تاکید بر تشخیص سوگیری، شفافیت و پاسخگویی [3][5][8].

- 4. طراحی ارزیابی: اولویت‌بندی وظایفی که به *ترکیب اصلی[1]* نیاز دارند (مثلاً، تحلیل‌های مقایسه‌ای، مقالات تأملی) بر پرس و جوهای مبتنی بر واقعیت [6][9].

 5. مسیرهای تحقیقاتی آینده

* اثرات بلند مدت: بررسی کنید که چگونه استفاده طولانی مدت از LLM بر حفظ مهارت در پروژه‌های پیچیده و چند مرحله‌ای تأثیر می‌گذارد.

* ابزارهای ترکیبی: رابط‌های هوش‌مصنوعی را توسعه دهید که بازتاب را به دنبال دارد (به عنوان مثال، "توضیح دهید که چرا این پاسخ ممکن است ناقص باشد").

* تنوع جمعیت شناختی: تفاوت‌ها در اتکا به LLM در بین گروه‌های سنی و رشته‌ها را بررسی کنید [3][6].

نتیجه‌گیری

در حالی که LLM ها مانند ChatGPT بار شناختی را کاهش می‌دهند، خطر پرورش عادات یادگیری غیرفعال را دارند که تفکر انتقادی را از بین می‌برد. مربیان باید تعادلی ایجاد کنند: بهره‌برداری از کارایی هوش‌مصنوعی در عین حفظ دقت فکری ضروری برای تحقیقات علمی. همانطور که یکی از شرکت کنندگان در مطالعه اشاره کرد، "هوش‌مصنوعی در زمان صرفه‌جویی می‌کند، اما نمی‌دانم که آیا توانایی خود را برای تفکر عمیق از دست می‌دهم یا خیر." مسیر رو به جلو در استفاده ساختاریافته و انعکاسی از ابزارهای هوش‌مصنوعی نهفته است - تضمین اینکه آنها به جای جایگزینی، شناخت انسان را تقویت می‌کنند.

منابع کلیدی:

- استدلر و همکاران (2024)، *سهولت شناختی با هزینه [1][2][7][8].

- مطالعات SSRN در مورد آموزش حسابداری و تفکر انتقادی [5][6].

- تجزیه و تحلیل MDPI هوش مصنوعی و بارگذاری شناختی [3].

- بررسی مرزها در LLM در آموزش عالی [4].

[1] https://www.edtech.tum.de/cognitive-ease-at-a-cost-the-influence-of-large-language-models-on-students-mental-effort-and-reasoning-quality/

[2] https://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/files/114673/114673.pdf

[3] https://www.mdpi.com/2075-4698/15/1/6

[4] https://www.frontiersin.org/journals/education/articles/10.3389/feduc.2024.1392091/full

[5] https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4914889

[6] https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5104064

[7] https://osf.io/jpxyt/

[8] https://www.psypost.org/study-finds-chatgpt-eases-students-cognitive-load-but-at-the-expense-of-critical-thinking/

[9] https://portal.fis.tum.de/en/publications/cognitive-ease-at-a-cost-llms-reduce-mental-effort-but-compromise

[10] https://www.nature.com/articles/s41599-025-04471-1

[11] https://www.mdpi.com/2227-7102/15/3/343

[12] https://dl.acm.org/doi/10.1016/j.chb.2024.108386

[13] https://www.mdpi.com/2076-3417/14/10/4115

[14] https://arxiv.org/pdf/2311.13160.pdf

[15] https://www.psychologytoday.com/us/blog/the-art-of-critical-thinking/202410/ai-eases-our-mental-load-at-the-expense-of-critical

[16] https://www.linkedin.com/posts/sbedexlab_cognitive-ease-at-a-cost-llms-reduce-mental-activity-7266747906911617024-with

[17] https://www.nature.com/articles/s41598-025-91330-3

[18] https://www.ed.gov/sites/ed/files/documents/ai-report/ai-report.pdf

[19] https://arxiv.org/html/2409.09047v2

[20] https://www.timeshighereducation.com/campus/two-key-steps-promoting-responsible-use-llms

[21] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1881643/FULLTEXT01.pdf

---

[1] Original Synthesis