ChatGPT引领教育转型？知识个性化生成时代的来临

文章主题：ChatGPT, 知识供给服务, 个性化生成

666ChatGPT办公新姿势，助力做AI时代先行者！

新一代科技革命和产业结构变革深刻影响着教育发展，以ChatGPT为代表的人工智能技术成为教育创新的强大催化剂，将打破固有教育模式的路径依赖，加速释放教育数字化转型的庞大红利，对推动形成全新数字教育生态和全面建设中国式教育现代化发挥重大作用。但是，人工智能技术的“步步紧逼”倒逼教育行动的“步步为营”，应始终保持对人工智能技术带来教与学异化风险的警惕。本期笔谈共邀请3位国内权威专家围绕ChatGPT对教育的影响，从知识生成、范式创新、能力转向、人才培养以及身体、技术、情感的“多重在场”等方面，多维探讨人工智能技术在教育变革中的新机遇、新方向与新挑战，以期引发广大读者的关注和思考，共同促进人工智能和教育深度融合，无远弗届，穷山距海。

作者简介

夏立新，华中师范大学党委书记，教授

世界数字教育大会的顺利举办预示了人工智能技术与教育深化融合的未来之路，新一轮科技革命和产业转型加速推进并深刻影响着教育的发展，人工智能技术正快速渗入教育领域的教、学、管、评以及研究等各个层面，形成全新的数字教育生态。人工智能内容生成技术（AI Generated Content, AIGC）快速发展，在绘图、编程、写作等领域展现出惊人的能力，被Science评为2022年度科学十大突破之一。其中，2022年11月ChatGPT一经问世[1]，就因其强大的知识储备、语义理解和推理思维能力引起各行各业广泛关注。目前，教育领域研究者普遍肯定了ChatGPT对教育的正向影响，认为其能为智能教育提供“内核基座”，具备赋能教学创新的潜能和重塑教育生态的潜力。以ChatGPT为代表的人工智能技术对教育知识表达、教育科学研究范式、教育能力逻辑导向和教育智慧人才培养等产生了多重效应，带来了创新性变革，同时使教育主体、教育场域和教育治理等也面临着冲击与挑战。

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　ChatGPT生成式人工智能技术在指向性内容生成、对话语义情境理解、任务执行、程序语言解析等方面表现出卓越性能，将有效改善知识的生成与传播方式。

　　一是知识的智能增强和个性服务生产。

🌟ChatGPT，凭借其强大的GPT3.5神经网络模型，通过深度语义理解和创新的注意力转换，解锁了创造新内容的魔法。它不仅能快速生成课程大纲，撰写学术论文，还能解答疑惑，为世界知识注入智能力量。🚀随着技术的进步，知识服务模式正经历一场革新，从专家主导转向个性化定制，智能技术正逐步向内容生成端转移。🎓教师和学生得以利用ChatGPT定向生成的优势，以极低成本获得量身定制、高质量的学习资源，推动知识的精准匹配，提升教育效率。🌍

　　二是知识的规模化和个性化统一传播。当前，教师作为知识传播的中心，肩负着传道、授业、解惑的重任，ChatGPT的知识生成效能将促使以教师讲授型为主的知识传递和传播方式不再受限，学生可以随时随地利用ChatGPT及其技术依赖载体（如手机、智能系统、智慧教室等）查询学习资料、获得问题反馈。知识的传播方式将由教师主体讲授逐步转向学生主动求知，由“人传人”逐步转向“人传机”“机传人”的多元人机混合形式，由“实体资源”逐步转向“虚体资源”，形成知识规模化和个性化的统一传播。面向知识传播方式的转变，学生更需要主动发挥个体能动性，保持自主学习的良好态势。

　　知识的智能生产与泛义传播打破了地区之间的资源壁垒与知识获取的时空边界，高质量教学资源的获取和个性化定制服务的适配将使“人人可学、时时可学、处处可学”成为可能，加速教师工作流程持续优化，有助于缓解贫困地区师资短缺和资源配置不均衡的问题，全面促进教育公平与均衡发展。

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作为自然语言处理领域的最新颠覆性技术，ChatGPT与教育应用融合的广度与深度正不断加强，为教育科学研究带来了新工具与新视角。

　　一是数据与算力双向驱动的新工具。随着新一代信息技术的发展和应用，数据成为一种新生产要素，推动智能教育的数字化赋能升级，支撑教育科学研究范式向数据密集型研究范式转型，催生出计算教育学新方向。[2]量化教育各要素及要素间的互动过程，从“数据金矿”中挖掘客观、真实的教育现象、模式与规律，成为教育科学研究发展的新“动力引擎”。ChatGPT的技术内核为涵盖亿万级参数的超大规模预训练语言模型GPT3.5，它具备利用统计学习工具获取大规模人类语料中的语义理解与分析能力，具有强大的底层算力支撑，能助力课题解读、协作学习、课后讨论等教学场景下的话语分析，精准识别学生情绪状态、认知层级、高阶思维发展等，帮助研究者精确地把握教学主体内隐状态，深度解析教育数据，发现教育新规律。

　　二是教育科学研究范式变革的新方向。ChatGPT在教师备课、课后答疑等场景有着巨大的应用潜力，加速推动传统的“师-生”教学范式向“师-机-生”三元互动的多主体协同教育范式演进，人机共融成为教育发展新目标。[3]机器正在成为教学流程中的重要主体，推动教育科学研究从“人际”向“人机”转变，人机增强的认知机理、人机对话协作机制、人机混合的社会规律成为教育研究的新方向，需要对“师-机-生”教育系统进行“微观-中观-宏观”多层次的深度解析，这对教育科学研究范式的创造性能力提出了新挑战。教育科学研究作为一个复杂巨系统，既需要点线突破，又需要系统升级，推进教育学、信息科学、脑科学、认知神经科学等多学科的交叉和融通，综合运用人文社会科学和自然科学研究方法，着力探索和创新多学科深度交叉融合、重大问题联合攻关的新范式。

　　算法与算力的升级驱动了新一代人工智能的技术突破，ChatGPT与预训练大模型技术可为洞察教育规律提供有力支撑，融合多学科理论，强化多学科交叉，从而促使教育研究的尺度不断向“极大”和“极小”延伸，助力以“建模与模拟”为核心特色的教育研究范式创新。

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ChatGPT技术促使教育领域的信息爆炸发展到知识爆炸，知识的生成和表达变得高质与高效，获取知识的时间和劳动成本愈发低下，人类掌控知识的能力的重要性愈发显现，应秉持知识为重到能力为先的教育理念。

　　一是结果性输出向过程性训练的转变。ChatGPT本质上是一种通用人工智能的认知技术工具，具有知识“蒸馏”的功能属性，能够快速和准确地回应教师和学生传递的对话指令，带来波浪式的密集“知识冲击”。这种结果性的高频高质知识输出将不再违和，能力为先的逻辑导向理应被“提上日程”，及时调整教育“航向标”，全方位开展围绕能力的过程性训练，利用技术强化学生复合型思维能力。例如，学会提问的能力、学会复杂任务解构的能力、学会抽象思维和逻辑推导的能力、学会明辨事理和知识判断的能力等，甚至包括学会学习和自我审视的能力。但是，知识为重到能力为先的转变不是一味地摒弃专业领域基础知识，而是强调将领域知识作为能力发展基石，统筹规划教学空间改造、教学活动编排、教学内容设计等，有条不紊、稳扎稳打地实现过渡转变。

　　二是单一化考评向多元化评价的转变。传统以分数单一维度测评学生知识掌握程度的评价方式将不再适应新时代教育评价改革发展的内核要求，尤其在过程性分析视角下，学生知识掌握的时序效果过程混乱，单一化考评难以有效评价学生的真实水平。以学生对话答疑的具体场景为例，如试题“1+2=？”与“牧场原有一只羊，今天带回两只羊，现在牧场一共几头羊”，两种提问均涉及加法知识点，但后者还考察学生的抽象思维与空间想象能力。针对单一化、片面化、机械化的知识评价局限，应探索结果性评价、过程性评价、增值性评价和综合性评价等多元一体能力评价方式，探究基于主观性自评的问卷量表测试评价、基于行为流活动观察的视音频语义编码评价、基于内隐式活动解析的深层认知理解评价、基于脑机接口解码转义的神经生理评价等多元化能力评价手段，为全方位捕获学生多维度、多层级、多粒度的能力提供重要保障。

　　ChatGPT的出现及其对教育领域的引燃效应，将会促进知识为重到能力为先的理念转变，加快教育全要素重构（数据-主体-环境-资源）、教育全空间重塑（物理-信息-社会）、教育全流程融合（教-学-管-评-测）和教育全评价改革（结果-过程-增值-综合），从而全面加速教育体系的演进。

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人类和机器应充分发挥彼此的优势效能，协同发展、共生共创，始终坚守育人为本的基本立场，回归育人本源，回答“培养什么人”的时代之问，遵循人才成长基本规律。ChatGPT将变革人机混合增强的人才培养模式。

　　一是类脑和人脑协同共生共创。ChatGPT促使人类与机器的关系性质发生改变，它不仅是聊天机器人和对话工具，也是协助教师开展高质量教育活动的好帮手，以及帮助学生解疑释惑和找到心灵出口的好伙伴，两者共同生长并在交叉迭代升级过程中相互启发和赋能增强，共同创造生成新的教育内容增长点。机器是具有强大记忆力和存储力的大语言脚本库，机器的智能性愈发明显，以类脑解析人脑，模拟人类思考问题，甚至产生情感投入和依赖陪伴，形成机器和人特有的心理联结，并可以借助算法本身的内参设置优势，针对性地“埋点”教育需求，产生具象性的特殊意图指向，如调节情绪和解答困惑，“修复”师生和生生关系等，正向地助推人健康成长；同时，人类与机器的不断深化和高层次互动也将持续生成新的数据语料，以人脑启发类脑，赋能人工智能算法，深入解析人机关系交互的教育计算和神经认知机理，从而引起群体智能的涌现。

　　二是教育智慧人才培养模式新发展观。ChatGPT可通过技术“润物细无声”般地嵌套国家智慧教育平台、智能导学系统、智慧课堂、虚拟教研室等，加速推动技术工具产业化和产业工程化，成为智能教与学的辅助利器，减轻教师课件预案准备、课堂作业批改等劳动负荷，丰富学生获取更适切个性化学习路径的资源条目和对象内容，缩短教学过程质量产出和高阶思维涌现周期；大力发展智能教育，以人工智能技术赋能学生能力升级，以人才和场景反哺人工智能技术创新，促进思维变革和智慧结晶的质变跨越，加速培育和转化具备数字意识、技术创新、社会责任等复合能力的拔尖创新人才，推动教育的四大支柱（学会求知、学会做事、学会共存和学会做人）行稳致远，形成人工智能与教育双向赋能的智慧人才培养模式新发展观，助力面向未来教育的终身学习与个性自由的全人素质培育。

　　以ChatGPT为代表的人工智能技术将促使人类与机器耦合关系愈发紧密，加快形成AI技术持续进化和AI人才培养的科教融合新生态，打造人机协同共生共创的人才培养新模式，从而全面助力教育高质量发展。

　　“人工智能+教育”的融合发展往往存在“二律背反”现象，以ChatGPT为代表的AI技术赋予了推动教育数字化转型的庞大红利，同时对教育主体、教育场域、教育治理等带来了一系列新挑战。一是教育主体“新身份”定位的挑战。ChatGPT技术的介入提高了教师教学活动准备、教学任务设置、教学策略设计等教学流程效率，教师育人中心回归主线，知识的易获取和高传播给学生学习的自主性和品质提出了更高要求。二是教育场域“新创变”适切的挑战。人机关系的深化协同、共生共创将加速多空间、多场景学习的高频转换，线上学习和线下学习、具身学习和离身学习、正式学习和非正式学习的边界愈发模糊，教育主体如何快速适应和融入多种人机协同感知场景的切换将是一个关键挑战。三是教育治理“新伦理”调控的挑战。功能服务使用、知识产权归属、学术论文不端、数据隐私安全等智能伦理教育规范再度引起人们对人机共信的深度慎思，如何做好人工智能与教育深度融合的“守门人”，如何避免技术异化带来的“蝴蝶效应”，如何加强促使技术向善发展的教育主体自觉意识与文化向导等，亟须相关政策文件的有序落地和微观、中观、宏观调控。

　　针对以上挑战，需重点发展面向未来教育的新理论、新技术和新实践。一要加强基础理论源头创新。形成脑科学、认知神经科学、信息科学、教育科学等多学科交叉融通，阐明人机互动对话的底层认知机理，深度启发人工智能算法，形成具有自主可控的原创教与学认知理论。二要攻克关键技术深化创新。提高人机对话上下文情境的语义分析和理解技术能力，聚焦机器情感态度和人文价值赋能的技术瓶颈的创新突破，促进类脑逐步转向智脑。三要坚持实践过程问题导向创新。关注技术创新教育实践活动中的深层次新问题，反哺技术螺旋智能升级和颠覆革新，形成理论驱动和实践应用的双重逻辑统一。

参考文献：

[1]OpenAI. ChatGPT: optimizing language models for dialogue[EB/OL].(2022-11-30)[2023-03-01]. https://openai.com/blog/chatgpt/.

[2]刘三女牙，杨宗凯，李卿. 计算教育学：内涵与进路[J]. 教育研究，2020（3）：152-159.

[3]刘三女牙. 人工智能+教育的融合发展之路[J]. 国家教育行政学院学报，2022（10）：7-10.

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