共识、路径与趋向:ChatGPT与基础教育变革研究年度综述

永大英语2月12日消息:计算机先驱艾伦·图灵(Alan Turing)1950年提出了著名的图灵测试,并以此开启了人类对人工智能的探索。



虽然人工智能已历经基于统计学习推理的机器学习、基于神经网络的深度学习等重要发展阶段,但直到2022年11月30日ChatGPT横空出世,才真正震惊世界。一个月后,《北京大学教育评论》积极响应,在专题研究“人工智能:教育的立场”栏目连发5篇文章。此后,《华东师范大学学报(教育科学版)》在2023年第7期集中刊发16篇专题论文。随后,相关研究文章呈井喷式增长,截至2023年底,中国知网数据库中可检索相关学术论文已达836篇。与此同时,“ChatGPT与创新教育”“ChatGPT与未来教育”等论坛沙龙相继开坛论道,香港中文大学(深圳)举行的首届“神仙湖教育论坛”将议题聚焦“ChatGPT生成式人工智能:挑战与应对”。相比之下,专门研究“ChatGPT与基础教育变革”的文章较少,基础教育界参与论坛发出的声音相对较小,探索实践也刚刚起步。为此,香港中文大学(深圳)当代教育研究所“未来教育领导者”项目组系统研究了“ChatGPT与基础教育变革”相关话题,希望为基础教育领域一线工作者梳理出当前关于ChatGPT的重要共识、主张和原则,直面理论前沿,把握研究方向,自信而理性地应用生成式人工智能,在实践层面切实推动教育变革。



一、ChatGPT产生教育影响的初步共识


ChatGPT的名称由“Chat”和“GPT”两个部分组成。“Chat”即聊天,体现其与人类交互聊天的功能属性;“GPT”为英文“Generative Pre-trained Transformer”的首字母缩写,意为“生成式预训练转换器”。慕尼黑工业大学荣休教授克劳斯·麦因策尔(Klaus Mainzer)指出:总的来说,ChatGPT不过是一台通过模式识别算法重新组合和重新配置数据、文本、图像和口语的随机性的机器。然而,由于现代计算机技术可以存储大量数据并应用快速学习算法,因此产生了大量能够模拟人类背景知识和直觉的惊人输出结果。最新发布的ChatGPT版本已经从无法提供实时信息发展为可以解决实时问题,从难以解决数理问题发展为可以进行逻辑推理,从无法给出创意回答发展为可以完成创意写作,展现出巨大的潜力。


虽然ChatGPT是一种非常强大的语言处理工具,但它并不等同于人类的智能。它是人工智能技术的一种应用,而不是奇点。尽管如此,ChatGPT凭借其深度学习能力,能够迅速地处理大量的语言数据并生成“类人文本”来与人类进行问题交互,以“全知”形象面世,极大地颠覆了教育界关于“教什么、谁来教以及如何教”的认知。正因如此,有学者描述:在这波以ChatGPT为代表的人工智能冲击下,教育将迎来比以往任何时候都大的变革。


1. 数字化转型:人才培养变革的基石


学者们一致认为,以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术可以在促进个性化自适应学习、提升教学效率和教学质量、促进教学创新、提升管理效率和决策水平上带来技术上的“飞跃”。同时,教育数字化转型不仅仅是技术的更新,更是给教育理念和体制带来深刻变革。在考察ChatGPT之于教育的影响时,最为重要的是基于其对整个社会的影响,反思由此带来的社会人才需求的改变,进而对人才培养目标加以重新审视,促进教学模式和学习方式的变革,推动教育的数字化转型。但是,提升未来人才数字素养的有效方法,不是在不堪重负的课程表中新增一门课程,而要像16世纪的教育改革家拉米斯那样,对原有的“技艺”类课程——包括语文、外语、数学、绘画、音乐、信息技术、人工智能等进行一系列整合和调整,形成一套适合时代发展要求的素养课程。


既然ChatGPT的大语言模型可以直接捕捉任意距离单词之间的依赖关系,那么学校和教育管理部门在尝试重构基于核心素养的课程标准之后,可以重塑课程体系,将数字素养与通识教育融合,形成贯通式培养体系。同时,ChatGPT协助下的课程设计应打破学科壁垒,呈现出多元、丰富、交叉融合等特征;ChatGPT协助下的学习方式应突破单一的刷题与记忆,在遵循戴维·伯姆(David Bohm)“对话”原则前提下,创新设计基于真实问题情境的任务驱动式学习、探究式学习、合作学习,灵活地满足不同学生的学习需求,为其提供个性化的学习路径与资源,不断创新人才培养路径,从而在正确价值观、必备品格和关键能力的培养上取得更为显著的成效,为培养适应未来社会需要的高素质人才打下坚实的数字素养基础。


2. 人机协同:基础教育样态变革的新动力


多数学者对在课堂教学实践中推进以ChatGPT为基础的人机协同持积极态度,他们认为这不仅有助于激发学生的学习兴趣,更利于培养学生自主学习和合作探究的意识,使他们更好地适应未来社会的发展需求。未来,以ChatGPT为基础开发的智慧助教很可能走进课堂,协助教师观察学生学习情况与生活习惯,跟踪学生知识掌握状况,引导学生自主开展信息检索,充分释放学生自主学习的潜能;同时,还能将其观察结果与学生的学业成果进行关联分析,针对不同学生群体提出相应的教学策略,为教师改进教学提供详尽参照,从而提高教师课堂教学设计质量和学生学习参与度。


也有学者指出,ChatGPT只是手段,基础教育工作者需要明确的是,教育改革的核心在人。李政涛强调,通过ChatGPT为基础的人机协同来推动教育样态变革,教师必须在其中发挥主体作用,扭转长期以来基础教育对于技术变革习惯性的“被动式应答”,主动思考ChatGPT如何产生教育效能、发挥育人功效。合理的人与生成式人工智能体的关联是一种“借用”和“共鸣”的关系,其中“共鸣”是我们发展生成式人工智能体以丰盈教育品质时追求的目标。


3. 伦理风险:无法回避的责任管控


以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术在基础教育领域展现出巨大的应用潜力,但大多数学者也提醒使用者,应清醒地认识到其目前还存在很大的局限性,会带来一定程度的负面影响。从机器角度来看,ChatGPT的“黑箱”运作过程和英文训练语料,导致其所提供内容可能存有误差或者质量问题;生成内容的不透明性,使得使用者难以了解其回答是如何生成的,增加了信息的不确定性,从而引发潜在的误导风险。从使用者角度来看,ChatGPT可能被恶意利用,带来违反学术伦理道德、混淆研究价值立场等问题,尤其是可能会造成较为严重的安全隐患。这些问题的存在不仅损害了技术的可信度,同时也对教育系统的正常运作和学生的学习环境构成潜在的威胁。有学者便指出,ChatGPT的不恰当运用有可能对使用者的心理和思维能力培养产生负面影响。以学生滥用ChatGPT应付作业为例,ChatGPT的实时反馈机制纵容了学生的怠惰心理,学校通过布置作业来锻炼学生问题解决能力的用意也被消解。


ChatGPT之于教育不仅仅是技术的应用,更是对社会伦理的考验。因此,在教育领域推广应用ChatGPT等生成式人工智能,必须始终坚持以人为本、科技向善的原则,重视学生主体责任的培养,需要在技术背景下重新思考学术规范、伦理制度及管理制度,确保人工智能可以在技术和人性的有限范围内得到最恰当的应用,使其不仅始终保持前瞻性和效益性,更能帮助人类构建起健康、可靠的教育环境。



二、ChatGPT推动基础教育变革的核心路径


1. 变革教育理念


当前,我国基础教育仍过多地强调对“知识掌握程度”的考查,就此而言,机器学习似有望将学生从机械记忆和知识的单纯累积的重负下解放出来。但研究者也担忧,这种解放会不会反过来“撤去梯子”,让未来一代丧失逐级攀登的耐心和可能?当人类不再需要记忆电话号码之后,就会真的记不住一连串的电话号码了。同样,当人类可以便捷地从机器中调取知识,我们在多大程度上会远离经典文本、远离文明的源头?


但更多的研究者认为,ChatGPT的出现可能深刻影响教育理念的迭代升级,促使教育从传统的知识传授向更加注重学生实践能力、批判性思维、合作与交流等综合素养培养的方向迈进,使教育理念更加符合当今社会和未来发展的需求。李政涛等强调智能时代的基础教育理念变革应以“与人工智能共生共长”为内核,寻找一条基础教育与ChatGPT相互作用的路径,让二者在协同交互中,通过双向赋能、双向进化、双向超越达成的“共生共长”的关系,实现基础教育与人工智能的深度结合。朱永新、杨帆等则认为“在人工智能的介入之下,过去人与机器二元对立的替代思维正在转向人机协同的共生思维,而我们已在迈向人机共教的发展道路之上,享受着人工智能技术与教育教学相结合的创新成果。参考过去互联网、智能手机诞生和发展的速度来看,在未来短时间内爆出更多更‘聪明’的GPT版本是毋庸置疑的。因此,我们不能寄希望于禁止这种技术来逃避教育创新的压力,而要从观念上接受这种颠覆性技术带来的教育可能,并且要力求在迈向人机共教的进程中创造人类文明新形态”。


2. 更新人才标准


ChatGPT的出现可能激发人才培养标准的更新,未来教育将更注重学生自主学习、创新思维、艺术涵养等方面的培养,以更好地适应未来社会的需要,促进人的整体发展。徐扬生在首届“神仙湖教育论坛”上指出,为培养面向未来的人才,教育需要做出相应的调整:加强表达、群处、领导力的训练;加强对自学能力、思辨能力和独立工作能力的培养;加强对社会实践和心理素质的训练;提高外语能力,广泛了解世界;加强艺术教育,提高艺术涵养和想象力;减少对重复性、知识性、记忆性内容的训练。朱永新着眼于未来社会发展需要,强调应更加重视培养学生真实的社会交际和社会情感能力、自主规划和自主管理能力、数字生存能力。雷纳托·奥佩蒂(Renato Opertti)在首届“神仙湖教育论坛”上提到,面对人工智能的冲击,未来的教育必须帮助年轻一代习得独立思考的能力,具备批判性思维、前瞻性思维以及关爱他人的能力。此外,他认为需要同时从全球化、本土化两个角度重新审视课程和思考教育。


3. 育人场景方式迭代更新


ChatGPT的普及可能带来数字化教育场景的崛起,有助于我们构建沉浸式学习场景,并推动教育场景朝更灵活、多元、跨地域的方向发展。焦建利总结了人工智能在教育领域的应用和数字化转型对学校教育场景的影响,认为人工智能技术(如智能导师系统)和ChatGPT已经开始在教育中发挥作用,提高了学习效率,他呼吁学校合理应用人工智能技术,拥抱技术变革。朱永新等探讨了ChatGPT系统的核心能力在教育场景中的潜在应用,如教师教学、学习过程、教育评价和学业辅导等方面,认为ChatGPT强大的数据基础和自主性的使用方式,可以让学生获得私人定制式的教育产品。学生将有更多机会和条件自己决定学什么、怎么学,进而建立自己的私人学校、图书馆、资料室。在这些场景中,数据信息完全可以根据学生的学习兴趣、学习风格、学习表现和进度自动调整内容和难度,从而达到学习过程的自适应。学校也将不再是由教师和学生组成的传统意义上的“孤岛”,而是依靠教师引导、学生自组织管理的运作模式,形成一个由网络和实体形式同时存在的、彼此连接的教育单位组成的“未来学习中心”。可见,ChatGPT等技术正在推动教育场景的深刻变革,数字化教育呈现出更为多样、更具创新性的特点。


4. 教师身份作用加速转型


ChatGPT在课堂的运用或令教师不再有底气称自己为“知识的已知者与传播者”,“把教书交给机器,把育人留给老师”在可见的将来或成为大概率事件。陈玉琨指出,教师作为人类文明的传承者,要尽全力捍卫好人类的尊严与价值;作为“人机协同”教学模式的协调者,更需要想象力而不是知识,需要善于观察学生,懂得学生情绪,在学生人格养成过程中,成为脱颖而出的“超级教师”。


宋萑等分析了生成式人工智能对教师工作的影响,探讨了教学设计、学生个性化学习和教学评估等方面的变革和挑战,并提出了教师应对这些挑战的方法。他认为,应该以格特·比斯塔(Gert Biesta)的“强式教育”和“弱式教育”概念为核心,注重教育的互动性、复杂性和创造性;教师应该站在“弱式教育”的理论立场去接受教育的开放性和非线性;同时,他还剖析了新时代教师素养结构的新内容,包括数字信息素养、创新思维能力和跨学科综合素养等。可见,ChatGPT推动了教师身份与作用的转型,提出了新时代教师所需的多元素养,以更好地适应快速变化的教育生态。



三、ChatGPT在基础教育领域应用的重要原则


1. 坚持以人的成长规律为遵循


我们在基础教育领域推广与应用ChatGPT的同时,还需要应对一些核心问题,如技术本身存在的问题、人与技术关系的问题等。一方面,ChatGPT技术本身面临着生成的信息在某些领域可能存在误差或不适用于教育的问题,特别是在科学或历史等不断变化的学科领域。ChatGPT的回答可能会渗透价值观和话语权,由于其训练的网络数据多来自单一国家,偏见性难以完全消除。基于这些“隐忧”,基础教育或许有为此加上“防火墙”的冲动,这无疑会阻碍创新。我们更应该期待在教师的引导下,学生经由工具的使用,产生批判性思维,将ChatGPT塑造为能够实现对话与提问(思辨)式教学行为的苏格拉底式导师形象。


另一方面,ChatGPT面临着其与人类间关系如何定位的问题。虽然技术为教育带来了诸多便利和进步,但值得思考的是:教育领域在应用与实践技术的过程中真的可以做到“为我所用”吗?正如某些媒体担忧的那样:“ChatGPT取代的是马还是马车夫?算法会控制你还是解放你?”“人工智能是否会演化为一头无法控制的‘利维坦’?”从这些担忧中不难看出,随着人工智能技术的不断升级,社会开始对人类的主体性加以重新审视和考量。


需要指出的是,科学技术并非生来就带有“原罪”,真正需要被驯化的是其背后名为“人性”的“利维坦”。回到人性本身、回到教育本身、回到学生成长规律本身应当是使用ChatGPT的重要原则。


坚持学生的成长规律,意味着基础教育要关注学生的“人工智能素养”。人工智能素养包含人工智能知识、人工智能情感、人工智能思维三个维度。素养对学生的成长而言既是结果,也是过程和方法。这不仅限于ChatGPT对知识和技能的传授与探究,还包括情感的融入、品格的铸就和价值观的形成。在什么年龄段、如何引入ChatGPT技术更符合学生成长规律,更有助于其养成相关素养,促进其身心健康发展,还需要进一步深入研究。郭文革提出,无论网络教育和人工智能多么发达,都不能、也不应该让学生从小就接受在线教育。在人工智能时代,教育仍要遵循人的成长规律,让儿童有充分的时间感受大自然、感受人与人的关系,这种直接感受是人类创造力的源泉。


2. 坚持以提高育人质量为旨归


教育工作者如何“应对”这种“育人”标准和场景的变化将成为亟须解决的问题。首先,必须积极拥抱标准的改变、场景的变化、教师身份与作用的迭代。积极拥抱新的技术是一件知易行难的事情,这不仅需要教师个人努力,还有赖于教育教研系统全方位的支持与引导。


其次,育人质量的提高不是建造“空中楼阁”,而要脚踏实地,基于现有的学校课程和学科教学。我们需要在现有课程的基础上,增加ChatGPT及相关技术的使用,从而有效地促进课程教学,使学生在悦纳新技术的同时不断提高相关素养,带动自身的全面发展。


再次,追求有意义的学习将成为学习者的首要价值取向。育人中回归个人意义的建构,将在很大程度上抵消“知识”的生产将被人工智能取代的焦虑。因此,核心素养中的某些“关键能力”将变得格外重要,“学会对话”“学会提问”将成为学生学习的必备能力。ChatGPT的理答水平很大程度上取决于对话者的提问质量,如何提出高质量的问题,并能持续进行提问,且对答案保持批判态度,将成为学生的重要能力。


最后,育人质量提高的重要表现是培养出符合新的人才标准的学生,使其成长为“新人”。这样的学生必须是身心健康的。但生成式人工智能长时间“陪伴”,学生长期“沉浸”式使用,是否会导致学生的健康发生变化?需不需要教师的干预与指引?如何干预?这些都需要学界密切关注。



3. 坚持以系统变革教育生态为途径


学界对ChatGPT的探究应当整体考量,思考“ChatGPT怎样才能更好地赋能教育生态的整体改变?”这一大问题。应该适当从关注ChatGPT无限的“可能性”转向问题的另一面:什么是它在基础教育领域不可能完成的?之所以追问其“不可能”,是为了从另一面明晰人的无限“可能性”。在此情况下,“本质研究”“元研究”,如对学习本质、学科本质的研究将会受到更多重视。同时,应当持续追问人的“不可能性”,使超越功利性、超越工具主义、超越人的异化成为可能,并使教育研究得到系统性推进。


与此同时,在实践领域,许多中小学校已经开始将人工智能纳入教育体系,积极探索ChatGPT应用于教育的新模式。有学者指出,ChatGPT在学校的潜在可能性导致的结果不应该是被禁用,而应该是导向一个关键的批判性问题:在一个技术日新月异、工作条件快速变化的世界中,传统的考试是否仍然是跟得上时代的、合适的?在2023年12月举办的“国家教育宏观政策论坛”上,香港中文大学侯杰泰教授转述的2029年PISA考试面对AI的两难选择,也许更值得我们思考:选项一,容许学生用AI,结果人人满分;选项二,不再举办PISA考试;选项三,容许学生用AI,但考试题目做出重大改变。思考这个问题,不在于替OECD组织找到答案,重要的是迈出我们自己的实践探索的脚步。在这个问题上,徐扬生的忠告值得重视:生成式人工智能正像当年电的发明一样,人们是阻挡不了的,只能去探索应用它来改变世界。


我们必须全方位地考察教育生态的改变。例如:人机协同已成为基础教育课堂教学实践的一种新形态。ChatGPT在各个领域铺就的数字高速公路已经惠及大众。相较人机协同而言,未来在语言大模型基础能力上衍生出来的产品与服务,可能才是基础教育系统变革的直接抓手与推动力。我们有理由相信,新技术的运用会在相当程度上推动个体学习、特定区域教育生态的改善,但在技术推广的过程中,不仅要遵循“因材施教”,更要基于“教育公平”。ChatGPT等人工智能技术的推广使用一定程度上可以帮助部分教育欠发达地区弥补师资水平的不足,使学生能够更好地自主学习,主动融入世界。林小英提到,同样是使用互联网,不同阶层的孩子关注点完全不同。“现在的年轻人可以实现他们同世界的即时互联,但这并不意味着他们就有通向知识和机会的平等渠道。”同样,ChatGPT等技术的大规模使用最终是缩小还是加深了不同区域的教育差距,未来我们如何应对,仍需要科学慎重地考量。



来源:永大英语 作者:华梦凯 杨澄宇 吴绍琦


责任编辑:栗蓝

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本文来源:元宇宙头条 文章作者:元宇宙头条
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