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中小(xiǎo)學教師如何用好ChatGPT?!!

2023/6/26 17:16:25

作者 黎加厚,上(shàng)海師範大學教授

來源 《中小(xiǎo)學信息技(jì)術教育》2023年(nián)第5期

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如一(yī)夜春風來,千樹萬樹梨花開。ChatGPT猶如知識工(gōng)業革命的驚雷,徹底颠覆了過去人們認爲計算(suàn)機無法涉及人類創造性工(gōng)作領域的陳見,激起了所有人的關注和思考。3個月(yuè)後,OpenAI發布GPT-4,再一(yī)次用大數據、大模型、大算(suàn)力、大資金創造了驚世奇迹。緊接著(zhe),OpenAI又(yòu)發布了ChatGPT插件(jiàn)(ChatGPT plugins),這意味著(zhe)人們都可以通(tōng)過ChatGPT插件(jiàn)獲取最新的信息、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,未來社會的新一(yī)代智能(néng)化生(shēng)态初見端倪。

不久前,《中小(xiǎo)學信息技(jì)術教育》雜志(zhì)編輯向我約稿,主題是“教育人工(gōng)智能(néng)與教師專業發展——ChatGPT對教師專業發展的影響與挑戰”,還給我提供了讀者關注的幾個問題: ChatGPT給教師專業發展帶來了哪些挑戰和機遇,教師需要具備怎樣的人工(gōng)智能(néng)能(néng)力,在人工(gōng)智能(néng)生(shēng)态中,教師可以進行怎樣的教育教學創新,基于教師人工(gōng)智能(néng)能(néng)力和教學創新發展有哪些前瞻性的思考。

我想,就(jiù)用雜志(zhì)編輯的問題來測試一(yī)下(xià)ChatGPT,看(kàn)看(kàn)它是如何回答這些問題的,我把與ChatGPT的讨論過程屏幕錄像,讀者可以掃碼觀看(kàn)(圖1)。

圖1 掃碼觀看(kàn)“ChatGPT答雜志(zhì)社編輯問”

建議讀者先看(kàn)一(yī)看(kàn)ChatGPT的回答,然後,我們一(yī)起來思考,ChatGPT對教師專業發展的含義。

在與ChatGPT對話交流的過程中,我的第一(yī)個感覺是,ChatGPT真的把人工(gōng)智能(néng)發展到(dào)新的水(shuǐ)平,它能(néng)夠像人類一(yī)樣,與你對答如流,而且,反應速度極快,回答相(xiàng)當靠譜,甚至比我在網上(shàng)看(kàn)到(dào)的一(yī)些專家發言還要全面。

我的第二個感覺是,教育需要高(gāo)度重視ChatGPT帶來的時代變化,過去我們熟悉和習慣的課程教材教法,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含義。

我的第三個感覺是,教師需要盡快掌握如何與ChatGPT協作工(gōng)作,站(zhàn)在新技(jì)術的巨人肩上(shàng)。

ChatGPT是在3000億單詞語料基礎上(shàng),預訓練出的擁有1750億參數的模型。其中,3000億單詞就(jiù)是訓練數據,1750億參數就(jiù)是AI經過學習後,對世界的認知記憶,包括各類語法、句法,事(shì)實的知識。

ChatGPT與之前的其他人工(gōng)智能(néng)技(jì)術不同,它最具創新和突破性的發明,ChatGPT的開發者巧妙地将人類智慧與計算(suàn)機的優勢結合起來,是基于人類反饋的強化學習技(jì)術(Reinforcement Learning from Human Feedback, RLHF)。在人類與ChatGPT的互動交流過程中,它向人類智慧學習,人類用戶給它發送提示詞,相(xiàng)當于我們教機器(qì)如何思維,ChatGPT模型生(shēng)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(qì)将評分作爲獎勵信号,反饋到(dào)模型中,以指導模型的優化,這樣經過多(duō)次叠代,最終幾近能(néng)夠生(shēng)成符合人類預期的文本的能(néng)力,反而讓人類用戶倍感驚豔。

所以,教師要想在教學中用好ChatGPT促進教學,需要深入了解它的工(gōng)作原理,針對它的特點來與它互動,從而充分發揮ChatGPT的智能(néng)和它的海量資源在教育中的作用。

根據ChatGPT的工(gōng)作原理,需要認識ChatGPT與過去的信息技(jì)術工(gōng)具不同的工(gōng)作原理,做好互動、互教、互學、互助,人類教師與ChatGPT機師一(yī)起,共同做好境脈式教學,這種新型教學模式具有新的特點。

(1)人機同伴關系(Peer coaching),從過去單純的工(gōng)具觀點,演進爲工(gōng)具與夥伴關系,進一(yī)步是雙重師生(shēng)關系,你可以把它當作一(yī)個真人一(yī)樣的夥伴,一(yī)起學習和開展教研活動。

要做好ChatGPT的夥伴,需要了解這個新夥伴的智能(néng)水(shuǐ)平,以便與它交往。網上(shàng)有一(yī)個報道,說美國斯坦福大學副教授Michal Kosinski博士的心智測試實驗發現,ChatGPT的心智水(shuǐ)平大約等于9歲少年(nián)。我在與ChatGPT交流和測試中感覺到(dào),對于不同學科不同領域,ChatGPT的心智能(néng)力水(shuǐ)平不同。在情感和靈感等人類優勢領域,ChatGPT的心智年(nián)齡從0歲到(dào)9歲不等;在硬知識領域,ChatGPT的心智年(nián)齡可以達到(dào)大學生(shēng)的中等水(shuǐ)平(王竹立,2023);在一(yī)些需要記憶和快速反應的領域,例如,背誦圓周率100萬位,它可能(néng)超越包括院士在内的所有人類的水(shuǐ)平。所以,教師在使用ChatGPT輔助教學的時候,可以用自(zì)己所教學科的測試題,來評估ChatGPT的實際年(nián)齡水(shuǐ)平(由于ChatGPT還在不斷學習和積累人類智慧,測試的結果會發生(shēng)動态變化),從而得出ChatGPT的數字畫像,或者被稱爲“人設”。用來指導你如何與它對話交流,得到(dào)ChatGPT的實際年(nián)齡水(shuǐ)平相(xiàng)稱的服務。

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

教師“教”ChatGPT,是通(tōng)過提示詞(Prompt)與ChatGPT互動對話來實現的,所以,教師掌握如何用好提示詞技(jì)巧,将是教師能(néng)否用好ChatGPT類的AIGC的重要人工(gōng)智能(néng)能(néng)力。目前,很多(duō)教師不善于使用ChatGPT輔助教學,主要就(jiù)是卡在提示詞技(jì)能(néng)這裏,沒有“教”好ChatGPT機器(qì)人聽你的指揮,從而給你最好的幫助。

(2)境脈學習(Context-based learning):ChatGPT的另一(yī)個重要核心技(jì)術,就(jiù)是能(néng)夠基于上(shàng)下(xià)文理解和輸出對話。這就(jiù)帶來了另一(yī)個新型學習範式:境脈學習,無論你使用提示詞與ChatGPT互動,還是組織班級學生(shēng)面向人工(gōng)智能(néng)時代的數字化教育轉型,都需要關注人工(gōng)智能(néng)時代境脈學習的新思維。

由于ChatGPT大型語言模型是基于對上(shàng)下(xià)文情境的理解來産生(shēng)與人類對話的輸出,從而具有基于上(shàng)下(xià)文的序列任務執行能(néng)力和具有生(shēng)成啓發性内容的能(néng)力。所以,教師要想用好ChatGPT輔助教學,一(yī)定要把課堂教學組織放(fàng)在學生(shēng)的學習時空序列中來考慮和設計。例如,你在與ChatGPT交流讨論的時候,每一(yī)次的對話文本,都會自(zì)動存儲在ChatGPT的雲端數據庫,你會看(kàn)到(dào)屏幕左側的每一(yī)次對話的文件(jiàn)記錄,這就(jiù)是你與ChatGPT對話的曆史境脈檔案。ChatGPT與你的每一(yī)次對話,它都會根據你和它對話的全部記錄來匹配生(shēng)成新一(yī)輪對話的輸出。前面談到(dào),有些老師認爲ChatGPT的輸出不靠譜,就(jiù)是因爲你的境脈檔案沒有指示它如何“靠譜”地輸出你需要的答案。所以,提高(gāo)教師的提示詞設計技(jì)能(néng),其中一(yī)條重要的策略,就(jiù)是要聚焦你的關注話題,盡可能(néng)準确、細緻、豐富地提出你的提示詞給ChatGPT,而且是多(duō)輪對話,曆史性地讓它獲得你需要關注話題的“境脈”。下(xià)面是教師設計提示詞的示例。

·告訴ChatGPT的人設和情境:假如你現在是中學數學教師,請給初中學生(shēng)提供正負數概念的10個生(shēng)活中的案例。

·給ChatGPT更多(duō)上(shàng)下(xià)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(duō)種方式表述:從不同的角度描述,時間、地點、人物(wù)、場景、事(shì)件(jiàn),情感、态度、曆史、現狀、你的期望……

·清晰準确地描述你希望ChatGPT做什麽事(shì)情:如請你作爲教育技(jì)術專家,設計爲中小(xiǎo)學教師聽衆舉辦的一(yī)次講座的PPT文稿,題目是:“教師如何用好人工(gōng)智能(néng)輔助教學”,用Markdown格式。

什麽叫“境脈”?記得我有一(yī)次參加華東師範大學的博士研究生(shēng)畢業論文答辯會,聽到(dào)研究生(shēng)的論文彙報使用“境脈”一(yī)詞,就(jiù)向同學提問:什麽是境脈?當同學回答說,這是英文context的翻譯,我說,不就(jiù)是“上(shàng)下(xià)文”的意思嗎?爲什麽要翻譯成一(yī)個新詞“境脈”呢(ne)?這時候,旁邊一(yī)起參加答辯會的吳剛教授笑(xiào)啦,他說:這是我的首創!字典上(shàng)把context翻譯成上(shàng)下(xià)文、情境等,我認爲沒有充分表達出context的英語含義,我把情境和脈絡組成新詞“境脈”,其中“境”是空間随時間的延展,“脈”是上(shàng)下(xià)文内容的時間延伸。“境脈”不僅表達了情境,上(shàng)下(xià)文的意思,還強調了某個事(shì)物(wù)的發展脈絡,前後曆史緣由等豐富的内涵。

現在,ChatGPT的人工(gōng)智能(néng)算(suàn)法能(néng)夠将基于境脈的豐富數據資源,包括人的智慧資源,都彙集成它的對話輸出,這從根本上(shàng)颠覆了人們過去認爲計算(suàn)機隻能(néng)處理重複機械的運算(suàn),無法企及人類才能(néng)夠從事(shì)的高(gāo)層次創意思維活動,如繪畫、寫作、設計等勞動。

由此,我們需要重新認識基于境脈的ChatGPT輔助教學,關注教學中的“境脈”,即教與學發生(shēng)的空間和時間的變化。無論是使用ChatGPT,還是平時的課程教學,需要努力把師生(shēng)的境脈式教學與ChatGPT的境脈式互動結合起來。

另外,“境脈”的對象其實是雙向的,人類與人工(gōng)智能(néng)是“一(yī)個巴掌拍不響”的共同體,你使用提示詞讓ChatGPT知道你的境脈;反之,你通(tōng)過ChatGPT的每一(yī)次對話回複,也可以猜測出它後面的語言大模型在你關注的領域裏面的境脈概況。“你在看(kàn)風景,風景也在看(kàn)你”。人腦和機腦相(xiàng)輔相(xiàng)存,在同一(yī)個境脈中共同學習。

于是,我與ChatGPT讨論:教師如何根據ChatGPT的工(gōng)作原理,用好ChatGPT輔助教學,并屏幕錄像(圖2),供讀者參考ChatGPT對今天我們讨論話題的看(kàn)法。

圖2 教師如何根據ChatGPT的工(gōng)作原理用好ChatGPT

(3)以ChatGPT爲代表的人工(gōng)智能(néng)發展有三個最鮮明的特點:新、快、危。

“新”的意思是ChatGPT等新技(jì)術,對大多(duō)數人來說,都是過去在學校教育中沒有接觸到(dào)的,是剛剛冒出來的東西(xī),所以,無論專家學者,還是一(yī)線教師,都需要繼續學習,終身學習。我贊同很多(duō)專家的判斷:人工(gōng)智能(néng)不會替代人類教師,但是,不掌握新技(jì)術與時俱進的教師,一(yī)定會被學習掌握新技(jì)術運用到(dào)教學中的教師替代。

“快”的意思是指AI技(jì)術的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(shàng)億的用戶都在訓練和豐富它,再過一(yī)年(nián),這個飛速凝聚全球人類智慧的它又(yòu)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預測,我們必須做好應對的準備。

“危”的意思是指從計算(suàn)機、網絡、元宇宙到(dào)ChatGPT等新技(jì)術的發展,給我們敲響了危機警鍾。

創新發展的挑戰:面對世界人工(gōng)智能(néng)的日新月(yuè)異,我們的教育如何才能(néng)抓住超越和創新發展的曆史機遇?

信息安全的挑戰:試想,如果所有人(包括下(xià)一(yī)代學生(shēng))的想法都被某國某公司的雲計算(suàn)存儲器(qì)收藏,你将不知道會發生(shēng)什麽事(shì)情,細思極恐。

價值觀和意識形态的挑戰:ChatGPT的大語言模型語料庫的來源,大多(duō)是英語資源,我們應如何對待其中蘊含的文化、曆史、政治、經濟、科技(jì)等價值觀偏見、卡脖子等問題?

随著(zhe)GPT-4的飛速發展,當人類的大腦像溫水(shuǐ)青蛙一(yī)樣依賴AI思維,我們将如何面對人腦退化的風險?

面對百年(nián)變局,在人類科技(jì)發展的重要關頭,我們不僅要努力學習研究ChatGPT,還要全面分析ChatGPT帶來的社會變化,對我們的科技(jì)、教育、人文、哲學、心理、社會治理等各方面的挑戰和影響,在人才建設、學科建設、制度建設、法制管理、信息安全等各方面與時俱進。我們要進一(yī)步深化課程教學改革,在教育理念、教育技(jì)術、教學方法等方面不斷改進,促進學生(shēng)深度學習,培養學生(shēng)高(gāo)階思維能(néng)力和創新精神,主動适應人工(gōng)智能(néng)新時代的到(dào)來。

(來源:中小(xiǎo)學老師參考)