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“ChatGPT+教育”:彌合教育數(shù)字鴻溝的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

2024-10-25 00:00:00姜巖劉峰
大學(xué)教育 2024年17期

[摘 要]以ChatGPT為代表的新一代人工智能生成內(nèi)容工具對包括教育在內(nèi)的多個領(lǐng)域造成了巨大沖擊,并引起了學(xué)界對其應(yīng)用于教育領(lǐng)域的激烈討論。文章基于現(xiàn)有研究和實證,分析“ChatGPT+教育”在彌合教育數(shù)字鴻溝方面帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn),并提出相應(yīng)的策略,以促進(jìn)教育數(shù)字鴻溝的彌合,為學(xué)生創(chuàng)造更公平、包容的教育機(jī)會。

[關(guān)鍵詞]ChatGPT;教育人工智能;教育數(shù)字鴻溝

[中圖分類號]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]2095-3437(2024)17-0082-05

習(xí)近平總書記在國際人工智能與教育大會的發(fā)言中強調(diào):中國高度重視人工智能對教育的深刻影響,積極推動人工智能和教育深度融合,促進(jìn)教育變革創(chuàng)新[1]。當(dāng)前,我國教育資源分配不平衡的問題仍然存在。在推動教育的均衡發(fā)展方面,如何充分利用人工智能技術(shù)是一個需要思考的議題。

2022年11月30日,OpenAI發(fā)布人工智能技術(shù)驅(qū)動的自然語言處理工具ChatGPT,該程序被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,并在教育領(lǐng)域引發(fā)了熱烈的討論。國內(nèi)學(xué)者以“阿拉丁神燈”和“潘多拉魔盒”來比喻ChatGPT給教育方面帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[2]。從技術(shù)層面看,ChatGPT是一種大語言模型(Large Language Models,LLMS),是指經(jīng)過了龐大的數(shù)據(jù)集的訓(xùn)練,可以識別和生成文本以及完成其他任務(wù)的深度學(xué)習(xí)模型。2023年5月,OpenAI發(fā)布第四代GPT基礎(chǔ)模型,包含了1.76萬億個參數(shù),是目前最大的大語言模型;該模型使用多種來源的大量語料庫進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練,如維基百科、書籍、新聞文章、科學(xué)期刊等[3]。通過學(xué)習(xí)這些數(shù)據(jù)庫,ChatGPT能與用戶完成上下文對話,回答用戶的問題,完成多種自然語言任務(wù)。如它可以將圖像和文本作為輸入,從截圖中總結(jié)文本,并回答包含圖表的考試問題。GPT?4還擁有根據(jù)用戶請求改變其輸出特點的能力,如可以命令它用不同的風(fēng)格、主題或結(jié)構(gòu)進(jìn)行寫作。

在某些領(lǐng)域,ChatGPT表現(xiàn)出超越人類的能力。程序員發(fā)現(xiàn),GPT?4在協(xié)助編碼任務(wù)方面很有用,比如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有代碼中的錯誤,并提出優(yōu)化建議來提高性能[4]。在醫(yī)學(xué)方面,微軟的研究人員對GPT?4在醫(yī)療問題上的應(yīng)用進(jìn)行了測試,發(fā)現(xiàn)GPT?4在沒有任何提示的情況下,超過了USMLE(美國執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試)的通過分?jǐn)?shù)20分以上,并且優(yōu)于早期的通用模型(GPT?3.5 )以及專門針對醫(yī)學(xué)知識進(jìn)行微調(diào)的模型[5]。在托倫斯創(chuàng)造性思維測試中,GPT?4在原創(chuàng)性和流暢性方面得分在前1%,而其靈活性得分在93%~99%間[6]。

以ChatGPT為代表的生成式人工智能工具的普及為促進(jìn)教育均衡化帶來了新的可能性,但其挑戰(zhàn)性也逐漸顯露出來,主要體現(xiàn)在教育資源分配不平等、數(shù)字教育工具應(yīng)用不完善,以及師生、學(xué)生之間的數(shù)字能力有差距等方面。就以上問題,本文基于現(xiàn)有研究和實證,分析“ChatGPT+教育”在彌合教育數(shù)字鴻溝方面帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn),并提出一些應(yīng)對策略。

一、教育數(shù)字鴻溝的定義與現(xiàn)狀

(一)教育數(shù)字鴻溝的定義

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,以計算機(jī)為核心的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變了人們的生活方式,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,但也帶來了一些問題。20 世紀(jì)90年代,“數(shù)字鴻溝”一詞首次被提出,并被用于美國政府的一系列報告中。數(shù)字鴻溝指能使用電腦和互聯(lián)網(wǎng)的社區(qū)與不能使用電腦和互聯(lián)網(wǎng)的社區(qū)之間的社會經(jīng)濟(jì)差距[7]。

隨著新興技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字鴻溝現(xiàn)象也有了新的演變。在后續(xù)的研究過程中,研究者發(fā)現(xiàn),數(shù)字鴻溝已不單單是技術(shù)層面的問題,它的影響已滲透到各個領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域,數(shù)字化資源、數(shù)字化工具以及數(shù)字化教學(xué)方式等逐漸成為教育生態(tài)的重要組成部分。在這一背景下,不同國家之間或同一國家的不同地域之間,出現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善、數(shù)字素養(yǎng)水平差異顯著、數(shù)字資源建設(shè)匱乏等問題。這些問題導(dǎo)致教育領(lǐng)域中的數(shù)字鴻溝現(xiàn)象愈發(fā)凸顯。美國聯(lián)邦教育部教育技術(shù)規(guī)劃辦公室發(fā)布的《2024年國家教育技術(shù)規(guī)劃》將教育數(shù)字鴻溝劃分為“數(shù)字使用鴻溝”“數(shù)字設(shè)計鴻溝” “數(shù)字訪問鴻溝”?!皵?shù)字使用鴻溝”反映了學(xué)生在數(shù)字技術(shù)能力和應(yīng)用水平方面的差距;“數(shù)字設(shè)計鴻溝”體現(xiàn)為教師專業(yè)學(xué)習(xí)時間和支持方面的差異,導(dǎo)致他們在數(shù)字化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和實施方面水平的差異;“數(shù)字訪問鴻溝”主要是指網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)字設(shè)備和數(shù)字教育資源在廣大師生群體間的分配不均所導(dǎo)致的差距。

(二)我國教育數(shù)字鴻溝的現(xiàn)狀

近年來,我國教育信息化事業(yè)快速發(fā)展,取得了較大成就,但數(shù)字鴻溝仍然是影響我國部分地區(qū)教育的一大難題,其背后因貧困而長期形成的教育觀念、制度、文化等很難迅速轉(zhuǎn)變。

教育部民族教育發(fā)展中心組織開展的“三區(qū)三州”(“三區(qū)”指西藏自治區(qū),青海、四川、甘肅、云南四省藏區(qū),新疆的和田地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州四地區(qū);“三州”指四川涼山州、云南怒江州、甘肅臨夏州)教育信息化滿意度調(diào)查顯示:雖然“三區(qū)三州”地區(qū)教育信息化有了較大發(fā)展,教學(xué)條件已基本追上我國東部較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校,區(qū)域發(fā)展的“數(shù)字訪問鴻溝”已基本被填平,但廣大師生的滿意度并不高,仍有超過80%的學(xué)生表示學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到困難。針對這種狀況,“三區(qū)三州”地區(qū)僅有14.3%的學(xué)校表示會利用信息技術(shù)手段幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難[8]?!吨袊逃l(fā)展與鄉(xiāng)村振興報告(2022~2023)》也指出:雖然在國家的大力推進(jìn)與各地政府的積極響應(yīng)之下,鄉(xiāng)村地區(qū)學(xué)校的信息化基礎(chǔ)設(shè)施配置有了明顯改觀、多媒體等教育技術(shù)設(shè)備的覆蓋率大幅提高,但其實際的利用率和使用效果卻不盡如人意[9]。

教育數(shù)字鴻溝在我國仍然存在并制約著教育的發(fā)展,主要集中在我國的欠發(fā)達(dá)地區(qū)。即使已有電子媒介以及互聯(lián)網(wǎng)的接入,許多學(xué)生和教師仍然缺乏使用這些設(shè)備的技能,無法充分利用數(shù)字教育工具和平臺,“使用鴻溝”與“設(shè)計鴻溝”的存在影響了他們在數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境中的參與度和學(xué)習(xí)效果,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難的情況長期得不到解決,厭學(xué)和輟學(xué)情況依然存在。而ChatGPT的出現(xiàn),為解決以上問題帶來了更多的可能性。

二、彌合教育數(shù)字鴻溝的機(jī)遇

(一)之于學(xué):削弱資源壁壘

一方面,將ChatGPT 應(yīng)用于教育,可以帶來知識生產(chǎn)和傳播方式的改變。作為一種大語言模型,ChatGPT整合了目前互聯(lián)網(wǎng)上廣泛存在的各種數(shù)據(jù)庫。這意味著學(xué)生通過簡單的聊天窗口就能夠獲取到他們所需的信息,而無須費時費力地利用傳統(tǒng)的搜索引擎查詢[10]。相對于傳統(tǒng)的搜索引擎,ChatGPT的優(yōu)勢在于它的高效性和可及性。學(xué)生通過向ChatGPT提出問題或陳述需求,它會根據(jù)其預(yù)訓(xùn)練的知識庫和理解語言的能力,提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的回答或相關(guān)信息。這種即時性的反饋和交互方式,可以大大節(jié)省學(xué)生在查找資料和獲取知識上的時間和精力。同時,ChatGPT的智能語言處理能力可以幫助學(xué)生更好地理解和消化復(fù)雜的知識內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。

另一方面,ChatGPT 可以滿足學(xué)習(xí)者的多樣化需求,實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)資源定制。傳統(tǒng)的個性化學(xué)習(xí)資源通常是依據(jù)學(xué)習(xí)者的知識水平和學(xué)習(xí)方式,將相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源推薦給學(xué)習(xí)者。雖然這在一定程度上實現(xiàn)了個性化推送,但學(xué)習(xí)資源要提前進(jìn)行人工創(chuàng)作,難以滿足學(xué)習(xí)者的廣泛需求。而ChatGPT 可以改變現(xiàn)有的教育資源人工制作模式,從預(yù)制的學(xué)習(xí)資源的分發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)閭€性化的學(xué)習(xí)資源的匯聚、加工和生成。這種教學(xué)資源生成模式改變了現(xiàn)有的推薦學(xué)習(xí)資源的路徑,在推動大規(guī)模個性化教育發(fā)展的同時,打破人為自定義資源的限制,實現(xiàn)真正意義上的個性化推薦[11]?;贑hatGPT 的個性化學(xué)習(xí)資源定制,其靈活性和適應(yīng)能力都非常強。不管學(xué)習(xí)者的興趣領(lǐng)域是什么,只要和 ChatGPT 互動,就可以獲得符合自己需求的學(xué)習(xí)資源,包括學(xué)術(shù)課程、專業(yè)知識,甚至興趣愛好等方面的資源。

(二)之于教:提高教學(xué)效率

在將ChatGPT作為教學(xué)輔助工具層面,有研究者認(rèn)為,ChatGPT 是“無所不知、知無不盡、全年無休且人人可得的‘超級教師’”[11]。從教師的角度出發(fā),ChatGPT在教學(xué)方面提供支持,有助于提升教學(xué)效果、優(yōu)化教學(xué)策略,并增強人機(jī)合作的互動性,提升教學(xué)反饋與評價的生成性和個性化[12]。

教師可以通過與ChatGPT對話獲取教學(xué)資源、課程建議和教學(xué)策略。ChatGPT可以幫助教師獲得新的教學(xué)思路和創(chuàng)意,提升他們的教學(xué)創(chuàng)造力和創(chuàng)新性,從而更好地為學(xué)生提供豐富的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中,ChatGPT可以像助教一樣幫助學(xué)生解決部分疑難問題。學(xué)生可以直接與ChatGPT互動、請教,一定程度上減輕了教師的負(fù)擔(dān)。ChatGPT可以根據(jù)學(xué)生的需求和問題,給出針對性的學(xué)習(xí)建議,幫助學(xué)生更好地理解知識,提高學(xué)習(xí)效果。這樣的個性化學(xué)習(xí)支持可以讓學(xué)生更快地掌握知識,更深入地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過和學(xué)生互動,ChatGPT可以根據(jù)每個學(xué)生的表現(xiàn)生成針對性的教學(xué)反饋和評估,讓教師更清楚地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求,讓教育評價更加個性化。根據(jù)ChatGPT給出的評價和建議,教師可以改變教學(xué)方法,優(yōu)化課程設(shè)計,提高教學(xué)效果。

目前,ChatGPT 可以作為一種輔助工具來改進(jìn)師資力量薄弱的問題,在一定程度上可以解放教師的部分生產(chǎn)力,教師可以將更多時間和精力用于給學(xué)生提供更深入的學(xué)習(xí)支持、指導(dǎo)以及情感支持等,這也有望提高教師的教學(xué)效能。

三、彌合教育數(shù)字鴻溝的挑戰(zhàn)

(一)算法偏見與歧視

ChatGPT使用了大量來自互聯(lián)網(wǎng)的不加區(qū)分的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練,部分訓(xùn)練數(shù)據(jù)中存在社會和文化偏見。這些偏見可能對語言模型產(chǎn)生負(fù)面影響,特別是對于偏向某些人群的數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型,可能會導(dǎo)致對特定人群的不公平或歧視的結(jié)果[13]。

在教育領(lǐng)域中,這些偏見和歧視可能會影響到教育管理者,從而影響教學(xué)管理,給教師提供錯誤的指導(dǎo)意見。如在提供教學(xué)建議時,語言模型偏向某些群體或強調(diào)某些特定的觀點,教師可能會受到錯誤的引導(dǎo),從而無法提供全面的、均衡的教育。這可能會對學(xué)生,特別是本身就已經(jīng)處于社會邊緣或被偏見對待的學(xué)生造成不良影響。學(xué)生也可能會在無形之中被認(rèn)知的偏見左右,形成固化的認(rèn)知。這種固化的認(rèn)知可能會使不平等現(xiàn)象加劇,導(dǎo)致學(xué)生缺乏開放和包容的態(tài)度,使得教育的不公平程度進(jìn)一步增加,產(chǎn)生惡性循環(huán)。雖然 OpenAI 公司已經(jīng)采取了一些措施來避免偏見,但要對監(jiān)管數(shù)據(jù)進(jìn)行徹底審查,避免模式化的歧視性行為,還是一項非常有挑戰(zhàn)的工作[14]。

(二)學(xué)術(shù)公平失信

目前已有多所世界著名高校明確禁止使用ChatGPT。教育研究者紛紛質(zhì)疑ChatGPT是否會加劇學(xué)術(shù)不端行為并導(dǎo)致教育不公平。斯坦福大學(xué)的研究人員開發(fā)了DetectGPT軟件,幫助教育工作者發(fā)現(xiàn)使用ChatGPT生成的檢測內(nèi)容。中國知網(wǎng)也推出了AIGC檢測的功能,以引導(dǎo)和監(jiān)管ChatGPT的科學(xué)合理使用,維護(hù)學(xué)術(shù)誠信和保護(hù)知識創(chuàng)新。

對于如數(shù)學(xué)、科學(xué)、編程等課程,當(dāng)學(xué)生使用ChatGPT輔助完成這些課程的作業(yè)時,其準(zhǔn)確率往往高于那些未使用ChatGPT的學(xué)生。布置學(xué)習(xí)任務(wù)的初衷是幫助學(xué)生掌握知識,從而使教師逐步更新教學(xué)計劃以符合學(xué)生學(xué)情,然而,使用ChatGPT完成的作業(yè)無法準(zhǔn)確反映學(xué)生的真實水平,對未使用人工智能來完成作業(yè)的學(xué)生來說是不公平的,長此以往會造成惡性循環(huán),不利于構(gòu)建平等的學(xué)習(xí)競爭環(huán)境[15]。

四、應(yīng)對策略

智能技術(shù)日新月異,ChatGPT的確給很多領(lǐng)域帶來了不小的沖擊,教育領(lǐng)域也面臨深刻變革。用正確的方式將其運用到教育教學(xué)中去,能夠為教育領(lǐng)域帶來創(chuàng)新和改變,但同樣需要建立合理的使用規(guī)范,在它的開發(fā)與完善上多下功夫,以保證它的正確運用,才能發(fā)揮它的最大效用。

(一)建立使用規(guī)范

2023年7月10日,國家網(wǎng)信辦聯(lián)合七部發(fā)布《生成式人工智能服務(wù)管理暫行辦法》,標(biāo)志著我國對生成式人工智能的使用已有了初步的規(guī)范框架。該文件指出:“提供和使用生成式人工智能服務(wù),應(yīng)當(dāng)遵守法律、行政法規(guī),尊重社會公德和倫理道德?!盵16]ChatGPT在教育領(lǐng)域的使用,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有的相關(guān)法律法規(guī),在全面且深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,制定更詳細(xì)的使用規(guī)范。在促進(jìn)人工智能技術(shù)與教育深度融合的同時,有效規(guī)避算法偏見、學(xué)術(shù)公平失信等風(fēng)險。

(二)加強師生信息素養(yǎng)教育

要加強師生的信息素養(yǎng)教育,以減少對ChatGPT等工具的過度依賴。ChatGPT與教育結(jié)合,無論是作為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具,還是教師的教學(xué)輔助工具,都展現(xiàn)出了巨大的潛力和價值。但由于其存在算法歧視與偏見等問題,在解答復(fù)雜專業(yè)問題時,其提供的答案的準(zhǔn)確性有待商榷,過度依賴ChatGPT反而會造成教育不公平現(xiàn)象。

學(xué)校應(yīng)該將信息素養(yǎng)課程納入常規(guī)教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、信息技能和信息道德。引導(dǎo)學(xué)生有效地獲取、評估和利用信息,懂得識別信息的真?zhèn)?,以及保護(hù)個人隱私和信息安全。通過信息素養(yǎng)教育,學(xué)生可以更加自主地進(jìn)行學(xué)習(xí),培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。

教師要學(xué)會有效地利用ChatGPT來輔助教學(xué),同時要意識到這些工具的局限性,避免過度依賴。教師可以通過參加專業(yè)培訓(xùn)、研討會或與其他教師分享經(jīng)驗來提高自身的信息素養(yǎng)。在教學(xué)過程中,鼓勵學(xué)生自主思考,避免機(jī)械地接受ChatGPT給出的答案,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和處理問題的能力。

(三)開發(fā)者進(jìn)一步完善

從教育公平的角度來講,要避免ChatGPT教育應(yīng)用加劇教育不平等。開發(fā)者要對語言模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行審查和篩選,排除其中的偏見思想和刻板印象;對語言模型的性能進(jìn)行監(jiān)測和考核,建立有效的機(jī)制來審查和驗證模型的輸出,保證信息準(zhǔn)確無誤并具有中立性和包容性,可以結(jié)合用戶反饋和評價對語言模型進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化,提高ChatGPT教育應(yīng)用的公平性和可持續(xù)性;改進(jìn)ChatGPT的交互界面和方式,使其更加符合學(xué)生及教師的習(xí)慣和喜好,通過引入更多的互動元素,如游戲、挑戰(zhàn)等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

五、結(jié)語

智能技術(shù)日新月異,ChatGPT的發(fā)布給很多領(lǐng)域帶來了不小的沖擊,教育領(lǐng)域也面臨深刻變革。本文指出,ChatGPT與教育結(jié)合能夠逐步消除資源壁壘、提高教學(xué)效率,給彌合教育數(shù)字鴻溝帶來了機(jī)遇,但也造成了算法歧視與學(xué)術(shù)公平失信等挑戰(zhàn)。用正確的方式將ChatGPT運用到教育教學(xué)中,能夠為教育領(lǐng)域帶來創(chuàng)新和改變,但同樣需要建立合理的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。同時,要加強對師生的信息素養(yǎng)教育,以減少其對ChatGPT的過度依賴與不合理使用。此外,開發(fā)者在它的開發(fā)與完善上需多下功夫以保證它的正確運用。這樣才是發(fā)揮ChatGPT最大效用的上策。

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[責(zé)任編輯:黃緊德]

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