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中小學(xué)教師如(rú)何用好ChatGPT?!!

2023/6/26 17:16:25

作者 黎加厚,上海師範大學(xué)教授

來源 《中小學(xué)信息技術教育》2023年(nián)第5期

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如(rú)一(yī)夜春風來,千樹萬樹梨花開。ChatGPT猶如(rú)知識工業革命的(de)驚雷,徹底颠覆了過去(qù)人們認為(wèi)計算機無法涉及人類創造性工作領域的(de)陳見,激起了所有人的(de)關注和(hé)思考。3個月後,OpenAI發布GPT-4,再一(yī)次用大數據、大模型、大算力、大資金創造了驚世奇迹。緊接着,OpenAI又發布了ChatGPT插件(ChatGPT plugins),這意味着人們都可(kě)以通過ChatGPT插件獲取最新的(de)信息、運行程序或接入第三方服務,所有社會服務在AI時代都要重新改寫,未來社會的(de)新一(yī)代智能化生态初見端倪。

不久前,《中小學(xué)信息技術教育》雜志編輯向我約稿,主題是“教育人工智能與教師專業發展——ChatGPT對教師專業發展的(de)影響與挑戰”,還給我提供了讀者關注的(de)幾個問題: ChatGPT給教師專業發展帶來了哪些挑戰和(hé)機遇,教師需要具備怎樣的(de)人工智能能力,在人工智能生态中,教師可(kě)以進行怎樣的(de)教育教學(xué)創新,基于教師人工智能能力和(hé)教學(xué)創新發展有哪些前瞻性的(de)思考。

我想,就用雜志編輯的(de)問題來測試一(yī)下ChatGPT,看看它是如(rú)何回答這些問題的(de),我把與ChatGPT的(de)讨論過程屏幕錄像,讀者可(kě)以掃碼觀看(圖1)。

圖1 掃碼觀看“ChatGPT答雜志社編輯問”

建議讀者先看一(yī)看ChatGPT的(de)回答,然後,我們一(yī)起來思考,ChatGPT對教師專業發展的(de)含義。

在與ChatGPT對話交流的(de)過程中,我的(de)第一(yī)個感覺是,ChatGPT真的(de)把人工智能發展到新的(de)水平,它能夠像人類一(yī)樣,與你對答如(rú)流,而且,反應速度極快,回答相當靠譜,甚至比我在網上看到的(de)一(yī)些專家發言還要全面。

我的(de)第二個感覺是,教育需要高(gāo)度重視(shì)ChatGPT帶來的(de)時代變化,過去(qù)我們熟悉和(hé)習慣的(de)課程教材教法,新課程标準等都需要重新認識,教師專業發展将會賦予新的(de)含義。

我的(de)第三個感覺是,教師需要盡快掌握如(rú)何與ChatGPT協作工作,站在新技術的(de)巨人肩上。

ChatGPT是在3000億單詞語料基礎上,預訓練出的(de)擁有1750億參數的(de)模型。其中,3000億單詞就是訓練數據,1750億參數就是AI經過學(xué)習後,對世界的(de)認知記憶,包括各類語法、句法,事實的(de)知識。

ChatGPT與之前的(de)其他人工智能技術不同,它最具創新和(hé)突破性的(de)發明,ChatGPT的(de)開發者巧妙地(dì)将人類智慧與計算機的(de)優勢結合起來,是基于人類反饋的(de)強化學(xué)習技術(Reinforcement Learning from Human Feedback, RLHF)。在人類與ChatGPT的(de)互動交流過程中,它向人類智慧學(xué)習,人類用戶給它發送提示詞,相當于我們教機器如(rú)何思維,ChatGPT模型生成回答後,将回答展示給人類評估者。評估者對回答進行評分、排序,分數高(gāo)表示回答更準确、更有用。然後,機器将評分作為(wèi)獎勵信号,反饋到模型中,以指導模型的(de)優化,這樣經過多次叠代,最終幾近能夠生成符合人類預期的(de)文本的(de)能力,反而讓人類用戶倍感驚豔。

所以,教師要想在教學(xué)中用好ChatGPT促進教學(xué),需要深入了解它的(de)工作原理(lǐ),針對它的(de)特點來與它互動,從而充分發揮ChatGPT的(de)智能和(hé)它的(de)海量資源在教育中的(de)作用。

根據ChatGPT的(de)工作原理(lǐ),需要認識ChatGPT與過去(qù)的(de)信息技術工具不同的(de)工作原理(lǐ),做(zuò)好互動、互教、互學(xué)、互助,人類教師與ChatGPT機師一(yī)起,共同做(zuò)好境脈式教學(xué),這種新型教學(xué)模式具有新的(de)特點。

(1)人機同伴關系(Peer coaching),從過去(qù)單純的(de)工具觀點,演進為(wèi)工具與夥伴關系,進一(yī)步是雙重師生關系,你可(kě)以把它當作一(yī)個真人一(yī)樣的(de)夥伴,一(yī)起學(xué)習和(hé)開展教研活動。

要做(zuò)好ChatGPT的(de)夥伴,需要了解這個新夥伴的(de)智能水平,以便與它交往。網上有一(yī)個報道(dào),說美國斯坦福大學(xué)副教授Michal Kosinski博士的(de)心智測試實驗發現,ChatGPT的(de)心智水平大約等于9歲少年(nián)。我在與ChatGPT交流和(hé)測試中感覺到,對于不同學(xué)科不同領域,ChatGPT的(de)心智能力水平不同。在情感和(hé)靈感等人類優勢領域,ChatGPT的(de)心智年(nián)齡從0歲到9歲不等;在硬知識領域,ChatGPT的(de)心智年(nián)齡可(kě)以達到大學(xué)生的(de)中等水平(王竹立,2023);在一(yī)些需要記憶和(hé)快速反應的(de)領域,例如(rú),背誦圓周率100萬位,它可(kě)能超越包括院士在內(nèi)的(de)所有人類的(de)水平。所以,教師在使用ChatGPT輔助教學(xué)的(de)時候,可(kě)以用自(zì)己所教學(xué)科的(de)測試題,來評估ChatGPT的(de)實際年(nián)齡水平(由于ChatGPT還在不斷學(xué)習和(hé)積累人類智慧,測試的(de)結果會發生動态變化),從而得出ChatGPT的(de)數字畫像,或者被稱為(wèi)“人設”。用來指導你如(rú)何與它對話交流,得到ChatGPT的(de)實際年(nián)齡水平相稱的(de)服務。

ChatGPT與教師的(de)關系是新型雙重師生關系:首先是你要“教”它,讓它了解你的(de)想法和(hé)要求,知道(dào)如(rú)何與你交往;然後,才是它來“教”你,它會快速地(dì)在相關的(de)大型語言模型中提供最适合你的(de)需要的(de)反饋。這種同伴式的(de)雙向互教,是一(yī)個雙方互動對話,往返循環叠代的(de)綜合曆史進程。

教師“教”ChatGPT,是通過提示詞(Prompt)與ChatGPT互動對話來實現的(de),所以,教師掌握如(rú)何用好提示詞技巧,将是教師能否用好ChatGPT類的(de)AIGC的(de)重要人工智能能力。目前,很多教師不善于使用ChatGPT輔助教學(xué),主要就是卡在提示詞技能這裏,沒有“教”好ChatGPT機器人聽你的(de)指揮,從而給你最好的(de)幫助。

(2)境脈學(xué)習(Context-based learning):ChatGPT的(de)另一(yī)個重要核心技術,就是能夠基于上下文理(lǐ)解和(hé)輸出對話。這就帶來了另一(yī)個新型學(xué)習範式:境脈學(xué)習,無論你使用提示詞與ChatGPT互動,還是組織班級學(xué)生面向人工智能時代的(de)數字化教育轉型,都需要關注人工智能時代境脈學(xué)習的(de)新思維。

由于ChatGPT大型語言模型是基于對上下文情境的(de)理(lǐ)解來産生與人類對話的(de)輸出,從而具有基于上下文的(de)序列任務執行能力和(hé)具有生成啓發性內(nèi)容的(de)能力。所以,教師要想用好ChatGPT輔助教學(xué),一(yī)定要把課堂教學(xué)組織放在學(xué)生的(de)學(xué)習時空序列中來考慮和(hé)設計。例如(rú),你在與ChatGPT交流讨論的(de)時候,每一(yī)次的(de)對話文本,都會自(zì)動存儲在ChatGPT的(de)雲端數據庫,你會看到屏幕左側的(de)每一(yī)次對話的(de)文件記錄,這就是你與ChatGPT對話的(de)曆史境脈檔案。ChatGPT與你的(de)每一(yī)次對話,它都會根據你和(hé)它對話的(de)全部記錄來匹配生成新一(yī)輪對話的(de)輸出。前面談到,有些老師認為(wèi)ChatGPT的(de)輸出不靠譜,就是因為(wèi)你的(de)境脈檔案沒有指示它如(rú)何“靠譜”地(dì)輸出你需要的(de)答案。所以,提高(gāo)教師的(de)提示詞設計技能,其中一(yī)條重要的(de)策略,就是要聚焦你的(de)關注話題,盡可(kě)能準确、細緻、豐富地(dì)提出你的(de)提示詞給ChatGPT,而且是多輪對話,曆史性地(dì)讓它獲得你需要關注話題的(de)“境脈”。下面是教師設計提示詞的(de)示例。

·告訴ChatGPT的(de)人設和(hé)情境:假如(rú)你現在是中學(xué)數學(xué)教師,請給初中學(xué)生提供正負數概念的(de)10個生活中的(de)案例。

·給ChatGPT更多上下文:圍繞主題,互動問答,追問,前後連貫,由淺入深,由表及裏,層層遞進,形成對話序列……

·以多種方式表述:從不同的(de)角度描述,時間、地(dì)點、人物、場景、事件,情感、态度、曆史、現狀、你的(de)期望……

·清晰準确地(dì)描述你希望ChatGPT做(zuò)什麽事情:如(rú)請你作為(wèi)教育技術專家,設計為(wèi)中小學(xué)教師聽衆舉辦的(de)一(yī)次講座的(de)PPT文稿,題目是:“教師如(rú)何用好人工智能輔助教學(xué)”,用Markdown格式。

什麽叫“境脈”?記得我有一(yī)次參加華東師範大學(xué)的(de)博士研究生畢業論文答辯會,聽到研究生的(de)論文彙報使用“境脈”一(yī)詞,就向同學(xué)提問:什麽是境脈?當同學(xué)回答說,這是英文context的(de)翻譯,我說,不就是“上下文”的(de)意思嗎?為(wèi)什麽要翻譯成一(yī)個新詞“境脈”呢(ne)?這時候,旁邊一(yī)起參加答辯會的(de)吳剛教授笑啦,他說:這是我的(de)首創!字典上把context翻譯成上下文、情境等,我認為(wèi)沒有充分表達出context的(de)英語含義,我把情境和(hé)脈絡組成新詞“境脈”,其中“境”是空間随時間的(de)延展,“脈”是上下文內(nèi)容的(de)時間延伸。“境脈”不僅表達了情境,上下文的(de)意思,還強調了某個事物的(de)發展脈絡,前後曆史緣由等豐富的(de)內(nèi)涵。

現在,ChatGPT的(de)人工智能算法能夠将基于境脈的(de)豐富數據資源,包括人的(de)智慧資源,都彙集成它的(de)對話輸出,這從根本上颠覆了人們過去(qù)認為(wèi)計算機隻能處理(lǐ)重複機械的(de)運算,無法企及人類才能夠從事的(de)高(gāo)層次創意思維活動,如(rú)繪畫、寫作、設計等勞動。

由此,我們需要重新認識基于境脈的(de)ChatGPT輔助教學(xué),關注教學(xué)中的(de)“境脈”,即教與學(xué)發生的(de)空間和(hé)時間的(de)變化。無論是使用ChatGPT,還是平時的(de)課程教學(xué),需要努力把師生的(de)境脈式教學(xué)與ChatGPT的(de)境脈式互動結合起來。

另外,“境脈”的(de)對象其實是雙向的(de),人類與人工智能是“一(yī)個巴掌拍不響”的(de)共同體,你使用提示詞讓ChatGPT知道(dào)你的(de)境脈;反之,你通過ChatGPT的(de)每一(yī)次對話回複,也可(kě)以猜測出它後面的(de)語言大模型在你關注的(de)領域裏面的(de)境脈概況。“你在看風景,風景也在看你”。人腦和(hé)機腦相輔相存,在同一(yī)個境脈中共同學(xué)習。

于是,我與ChatGPT讨論:教師如(rú)何根據ChatGPT的(de)工作原理(lǐ),用好ChatGPT輔助教學(xué),并屏幕錄像(圖2),供讀者參考ChatGPT對今天我們讨論話題的(de)看法。

圖2 教師如(rú)何根據ChatGPT的(de)工作原理(lǐ)用好ChatGPT

(3)以ChatGPT為(wèi)代表的(de)人工智能發展有三個最鮮明的(de)特點:新、快、危。

“新”的(de)意思是ChatGPT等新技術,對大多數人來說,都是過去(qù)在學(xué)校教育中沒有接觸到的(de),是剛剛冒出來的(de)東西,所以,無論專家學(xué)者,還是一(yī)線教師,都需要繼續學(xué)習,終身學(xué)習。我贊同很多專家的(de)判斷:人工智能不會替代人類教師,但是,不掌握新技術與時俱進的(de)教師,一(yī)定會被學(xué)習掌握新技術運用到教學(xué)中的(de)教師替代。

“快”的(de)意思是指AI技術的(de)更新發展速度非常快,大家想一(yī)想,一(yī)年(nián)前,我們都沒有聽說ChatGPT,今天,它已經震驚世界!那麽,現在全世界上億的(de)用戶都在訓練和(hé)豐富它,再過一(yī)年(nián),這個飛(fēi)速凝聚全球人類智慧的(de)它又會變成什麽模樣?再過10年(nián)呢(ne)?世界将會變得越來越不可(kě)預測,我們必須做(zuò)好應對的(de)準備。

“危”的(de)意思是指從計算機、網絡、元宇宙到ChatGPT等新技術的(de)發展,給我們敲響了危機警鍾。

創新發展的(de)挑戰:面對世界人工智能的(de)日新月異,我們的(de)教育如(rú)何才能抓住超越和(hé)創新發展的(de)曆史機遇?

信息安全的(de)挑戰:試想,如(rú)果所有人(包括下一(yī)代學(xué)生)的(de)想法都被某國某公司的(de)雲計算存儲器收藏,你将不知道(dào)會發生什麽事情,細思極恐。

價值觀和(hé)意識形态的(de)挑戰:ChatGPT的(de)大語言模型語料庫的(de)來源,大多是英語資源,我們應如(rú)何對待其中蘊含的(de)文化、曆史、政治、經濟、科技等價值觀偏見、卡脖子(zǐ)等問題?

随着GPT-4的(de)飛(fēi)速發展,當人類的(de)大腦像溫水青蛙一(yī)樣依賴AI思維,我們将如(rú)何面對人腦退化的(de)風險?

面對百年(nián)變局,在人類科技發展的(de)重要關頭,我們不僅要努力學(xué)習研究ChatGPT,還要全面分析ChatGPT帶來的(de)社會變化,對我們的(de)科技、教育、人文、哲學(xué)、心理(lǐ)、社會治理(lǐ)等各方面的(de)挑戰和(hé)影響,在人才建設、學(xué)科建設、制度建設、法制管理(lǐ)、信息安全等各方面與時俱進。我們要進一(yī)步深化課程教學(xué)改革,在教育理(lǐ)念、教育技術、教學(xué)方法等方面不斷改進,促進學(xué)生深度學(xué)習,培養學(xué)生高(gāo)階思維能力和(hé)創新精神,主動适應人工智能新時代的(de)到來。

(來源:中小學(xué)老師參考)