生成式人工智能重塑教育及教師應(yīng)對(duì)之道

楊現(xiàn)民 鄭旭東

【摘 要】隨著以ChatGPT為代表的生成式人工智能橫空出世，歷經(jīng)60多年曲折發(fā)展的人工智能再次走向浪潮之巔。堅(jiān)持人機(jī)協(xié)同的基本思想，將生成式人工智能的功能優(yōu)勢(shì)與教育業(yè)務(wù)場(chǎng)景有機(jī)結(jié)合，有望驅(qū)動(dòng)整個(gè)教育新生態(tài)的塑造。生成式人工智能將對(duì)教師的教育理念、能力結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式方法、倫理道德水平及專(zhuān)業(yè)發(fā)展方式等帶來(lái)沖擊和挑戰(zhàn)。為此，廣大中小學(xué)教師亟需“修煉”人機(jī)協(xié)同育人能力、持續(xù)反思與學(xué)習(xí)能力、批判性思考及選擇能力、創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新能力、跨學(xué)科領(lǐng)域合作能力等五項(xiàng)關(guān)鍵能力，以勝任人工智能時(shí)代的教師職業(yè)。

【關(guān)鍵詞】生成式人工智能；ChatGPT；未來(lái)教師；教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展；人機(jī)協(xié)同

【中圖分類(lèi)號(hào)】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2023）05-008-03

人工智能技術(shù)升級(jí)加速

人工智能是一項(xiàng)極具代表性的顛覆性創(chuàng)新技術(shù)，自誕生至今歷經(jīng)三起三落，在曲折中不斷尋求自身突破。2016年以AlphaGo為代表的專(zhuān)用人工智能技術(shù)掀起一波新的發(fā)展高潮，短短七年之后以ChatGPT為代表的生成式人工智能（Generative AI，生成式AI）橫空出世，將通用人工智能技術(shù)推向“風(fēng)口”。

在數(shù)據(jù)、算力和算法的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)下，AI技術(shù)加速升級(jí)的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，而生成式AI無(wú)疑是最前沿、最熱門(mén)的AI技術(shù)。生成式AI是一種專(zhuān)注于生成或創(chuàng)建新內(nèi)容的人工智能，它利用現(xiàn)有的文本、音頻或圖像等大型數(shù)據(jù)集進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，然后生成全新內(nèi)容[1]。生成式AI的核心技術(shù)包括GAN生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)、Transformer、變分自編碼器等，實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要涉及模型訓(xùn)練和內(nèi)容生成兩個(gè)階段。

生成式AI已能基于海量自然語(yǔ)言及多模態(tài)數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)千億參數(shù)的超大規(guī)模AI模型訓(xùn)練。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年生成式AI生成的數(shù)據(jù)內(nèi)容將占人類(lèi)所有生成數(shù)據(jù)的10%[2]?？梢?jiàn)，生成式AI正引領(lǐng)一場(chǎng)前所未有的智能革命，將為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)提供強(qiáng)大動(dòng)能。未來(lái)已來(lái)，生成式AI對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響是全方位的，教育領(lǐng)域也不例外。

生成式AI如何重塑教育

1.生成式AI對(duì)教育發(fā)展的影響

漫長(zhǎng)的教育科技發(fā)展史表明，任何一種技術(shù)產(chǎn)品或工具，通過(guò)合理規(guī)范地使用，是能對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生積極影響的，但所謂的“顛覆性”“革命性”影響在短期內(nèi)幾乎不可能發(fā)生。實(shí)際上，我們常提及的“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”這一重要論斷，有兩個(gè)基本前提，一是強(qiáng)調(diào)各類(lèi)信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，以技術(shù)綜合賦能教育發(fā)展，任何單一技術(shù)制品對(duì)教育的影響都是有限的；二是要用長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，而非暫時(shí)的價(jià)值判斷，去看待技術(shù)重塑教育的可能性。

基于上述認(rèn)識(shí)，我們認(rèn)為生成式AI對(duì)教育的短期影響可以概括為四個(gè)“帶動(dòng)”：一是帶動(dòng)智能技術(shù)的升級(jí)，豐富教育人工智能產(chǎn)品和服務(wù)的供給，比如出現(xiàn)帶有情感功能的心理咨詢(xún)機(jī)器人、在線課程資源的自動(dòng)生成代理等；二是帶動(dòng)教學(xué)效率的提升和教學(xué)方式的改變，升級(jí)后的AI產(chǎn)品進(jìn)入教育教學(xué)業(yè)務(wù)流程，會(huì)為師生帶來(lái)更順暢的應(yīng)用體驗(yàn)，同時(shí)催生更多智能化、個(gè)性化教學(xué)模式的產(chǎn)生；三是帶動(dòng)教育人工智能研究的持續(xù)升溫，將有越來(lái)越多來(lái)自教育學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)家，圍繞新一代人工智能與教育發(fā)展的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性問(wèn)題和應(yīng)用性問(wèn)題開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)；四是帶動(dòng)全社會(huì)對(duì)現(xiàn)有教育體系的深刻反思，智能時(shí)代我們究竟要培養(yǎng)什么樣的人才，如何去培養(yǎng)，對(duì)這些根本問(wèn)題的群體反思有助于構(gòu)建更美好的未來(lái)教育。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，雖然生成式AI對(duì)教育的影響很難進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，但鑒于生成式AI正重塑其他行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐，我們也相信其具備重塑教育復(fù)雜系統(tǒng)的潛能，有可能顛覆傳統(tǒng)的知識(shí)觀、育人觀和教學(xué)觀。

2.生成式AI重塑教育的邏輯

生成式AI的功能優(yōu)勢(shì)主要有以下五方面：一是根據(jù)用戶需求生成多模態(tài)內(nèi)容信息，提高用戶工作效率。二是理解人機(jī)交互情境，開(kāi)展類(lèi)似人類(lèi)語(yǔ)言交流的連續(xù)多輪對(duì)話，具備良好的人機(jī)互動(dòng)體驗(yàn)性。三是具備超強(qiáng)的信息檢索、整合、分析及處理能力，將改變?nèi)藗兊男畔@取與決策方式。四是能夠高效執(zhí)行序列性任務(wù)，如生成基本的程序代碼及根據(jù)用戶指令動(dòng)態(tài)改進(jìn)。五是能進(jìn)行智能化創(chuàng)新創(chuàng)造，設(shè)計(jì)及創(chuàng)造出與人類(lèi)相媲美甚至是超越人類(lèi)的制品。

生成式AI重塑教育的基本邏輯是堅(jiān)持人機(jī)協(xié)同的基本思想，將自身功能優(yōu)勢(shì)與教育業(yè)務(wù)場(chǎng)景有機(jī)結(jié)合，最大化發(fā)揮技術(shù)功效，實(shí)現(xiàn)教育全場(chǎng)景的智能化改造，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)整個(gè)教育新生態(tài)的塑造，具體如圖1所示。

（1）在教學(xué)方面，生成式AI可作為智能助教，根據(jù)教師要求檢索及分析教學(xué)資源內(nèi)容、生成基礎(chǔ)性的教學(xué)活動(dòng)方案、設(shè)計(jì)及美化教學(xué)課件、參與課堂教學(xué)互動(dòng)，以及輔助教學(xué)反思與評(píng)價(jià)，讓教師從繁瑣、機(jī)械、重復(fù)的工作中抽身，將時(shí)間與精力投入到更有價(jià)值的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，創(chuàng)新開(kāi)展規(guī)?；虿氖┙?。

（2）在學(xué)習(xí)方面，生成式AI一方面可作為智能導(dǎo)師，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、知識(shí)與技能掌握情況、學(xué)習(xí)問(wèn)題及潛在需求，生成針對(duì)性的練習(xí)題目，引導(dǎo)學(xué)生解決學(xué)習(xí)問(wèn)題，以及制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)規(guī)劃與進(jìn)步方案；另一方面生成式AI可作為智能學(xué)伴，支持生機(jī)協(xié)同創(chuàng)作、學(xué)生語(yǔ)言與寫(xiě)作學(xué)習(xí)、學(xué)生作業(yè)自查及改進(jìn)等。

（3）在資源方面，生成式AI不僅能豐富學(xué)習(xí)資源，更關(guān)鍵是能生成滿足師生個(gè)性化教與學(xué)活動(dòng)需求的資源，促進(jìn)教學(xué)資源供需平衡。如動(dòng)態(tài)生成優(yōu)質(zhì)多媒體學(xué)習(xí)資源、智能化生成教育游戲及在線課程；也可將其嵌入到學(xué)習(xí)資源及教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)中，自適應(yīng)地為學(xué)生提供個(gè)性化資源生成及推薦等服務(wù)。

（4）在科研方面，生成式AI支持文獻(xiàn)資源的自動(dòng)檢索及智能化分析，可提高科研人員的信息篩選及分析效率；還能根據(jù)科研人員的思路進(jìn)行模型設(shè)計(jì)及模擬、自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析與解釋?zhuān)踔潦窃O(shè)計(jì)出更有創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值的材料和藥物等新產(chǎn)品。生成式AI正拓展科研領(lǐng)域、產(chǎn)生新研究范式，推動(dòng)科研創(chuàng)新。

（5）在管理方面，生成式AI除了參與師生的教與學(xué)活動(dòng)管理，還能參與師生發(fā)展及職業(yè)生涯規(guī)劃，針對(duì)性提供個(gè)性化指導(dǎo)或培訓(xùn)。基于大模型與大數(shù)據(jù)，生成式AI可為學(xué)校及教育部門(mén)管理者在課程設(shè)置、“雙減”、招生、學(xué)校規(guī)劃建設(shè)等決策與治理工作方面提供支持。

（6）在服務(wù)方面，生成式AI可作為虛擬咨詢(xún)師，為師生提供心理咨詢(xún)與指導(dǎo)服務(wù)、學(xué)生個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)健康監(jiān)測(cè)及評(píng)估咨詢(xún)等各類(lèi)服務(wù)；可用于預(yù)測(cè)學(xué)校后勤服務(wù)的需求和趨勢(shì)，助力管理者設(shè)計(jì)出優(yōu)化服務(wù)流程和資源配置的方案及計(jì)劃；支持智慧圖書(shū)館為師生提供個(gè)性化的圖書(shū)借閱及咨詢(xún)服務(wù)。

未來(lái)教師的素養(yǎng)修煉之道

生成式AI重塑教育的前景是美好的，但過(guò)程一定是艱難的。關(guān)于人工智能能夠替代教師職業(yè)的爭(zhēng)論，已基本達(dá)成共識(shí)：由于教育“育人”本質(zhì)的獨(dú)特要求，教師在立德樹(shù)人中具有不可替代的作用，因此，無(wú)論AI如何升級(jí)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)終將無(wú)法完全替代教師。但不可否認(rèn)的是，生成式AI技術(shù)由于自身智能的顯著加強(qiáng)，必將對(duì)教師職業(yè)帶來(lái)新挑戰(zhàn)，未來(lái)教師亟需加強(qiáng)“內(nèi)功”修煉。

1.未來(lái)教師面臨五大挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)1：教育教學(xué)理念亟需加快轉(zhuǎn)變。生成式AI對(duì)教育理念的沖擊任何技術(shù)都無(wú)法比擬。雖然我們不贊同AI完全取代教師，但教師的部分工作正被AI取代。對(duì)全國(guó)1800余萬(wàn)名教師而言，要轉(zhuǎn)變知識(shí)傳授為主和應(yīng)試教育的觀念，認(rèn)同AI教育價(jià)值、接受AI并與其協(xié)同開(kāi)展規(guī)?；虿氖┙蘙3]，以及塑造和扮演各種新型教學(xué)角色，這些都是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)2：教學(xué)能力結(jié)構(gòu)亟需更新完善。生成式AI未來(lái)在各行業(yè)的深度應(yīng)用，要求教育領(lǐng)域培養(yǎng)具備高階能力及適應(yīng)智能社會(huì)發(fā)展的人才。這意味著教師不僅亟需持續(xù)更新及完善專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系，還需要有效解決數(shù)字化教學(xué)創(chuàng)新開(kāi)展能力有限、智能化學(xué)習(xí)工具靈活有效應(yīng)用能力不足等問(wèn)題，以及應(yīng)對(duì)人機(jī)協(xié)同教學(xué)能力不足及賦能學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展成效不好等挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)3：教學(xué)模式方法亟需創(chuàng)新突破。生成式AI可作為智能助教、智能導(dǎo)師、智能學(xué)伴、智能咨詢(xún)師等參與教學(xué)活動(dòng)，可為教與學(xué)活動(dòng)的創(chuàng)新突破提供無(wú)限可能。然而，當(dāng)前教師教學(xué)存在教學(xué)與技術(shù)的融合不夠深入、教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新、教學(xué)方法有失精準(zhǔn)、教學(xué)形態(tài)不豐富等問(wèn)題?？梢?jiàn)，教師如何應(yīng)用生成式AI賦能教學(xué)模式方法創(chuàng)新，可能是困難重重。

挑戰(zhàn)4：數(shù)字倫理道德亟需養(yǎng)成提升。大數(shù)據(jù)和AI等數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，已引起了社會(huì)對(duì)數(shù)字倫理道德的關(guān)注[4]。特別是生成式AI在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，需采集與使用多模態(tài)、巨型化的教育數(shù)據(jù)，這不僅涉及到教師如何合理使用AI及批判性使用生成的內(nèi)容信息，更可能對(duì)師生隱私數(shù)據(jù)及教育主權(quán)安全形成威脅，這些都對(duì)教師數(shù)字倫理道德水平形成挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)5：教師發(fā)展方式亟需轉(zhuǎn)型升級(jí)。以往教師的培訓(xùn)與發(fā)展通常采用規(guī)?；?、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化形式，能高效滿足教師專(zhuān)業(yè)能力及技術(shù)應(yīng)用能力提升。在生成式AI替代教師完成重復(fù)性工作之后，教師亟需提升與發(fā)展設(shè)計(jì)思維，以及批判性選擇、人機(jī)協(xié)同、創(chuàng)新創(chuàng)造等高階能力，這對(duì)教師發(fā)展的主動(dòng)性及發(fā)展方式如何向個(gè)性化、精準(zhǔn)性及適應(yīng)性轉(zhuǎn)變形成挑戰(zhàn)。

2.未來(lái)教師要修煉五項(xiàng)能力

（1）人機(jī)協(xié)同育人能力。生成式AI的教育應(yīng)用，不只是將教師從繁重機(jī)械的任務(wù)中解放出來(lái)，更要求教師掌握人機(jī)協(xié)同共創(chuàng)的能力，靈活及善用AI教育產(chǎn)品與服務(wù)，為學(xué)生量身設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、活動(dòng)環(huán)節(jié)及實(shí)施精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，支持學(xué)生高階能力培養(yǎng)及賦能“五育”融合發(fā)展。

（2）持續(xù)反思與學(xué)習(xí)能力。教師與AI協(xié)同育人將成為常態(tài)，但教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該由教師主導(dǎo)而非機(jī)器。教師必須發(fā)展高水平的教學(xué)反思與評(píng)價(jià)能力，也要加強(qiáng)發(fā)展學(xué)習(xí)力，不斷提高專(zhuān)業(yè)與技術(shù)能力，以應(yīng)對(duì)未來(lái)AI持續(xù)進(jìn)化及其深度應(yīng)用對(duì)教師主體地位的挑戰(zhàn)。

（3）批判性思考及選擇能力。人是有惰性的，生成式AI擊中了人類(lèi)的這一軟肋。教師既要防止過(guò)度依賴(lài)AI導(dǎo)致自身能力的衰退[5]，更要掌握教與學(xué)活動(dòng)的自主權(quán)，關(guān)注并提高自己獨(dú)立的批判性思考及思維能力，批判審慎地選擇AI生成的信息及提供的資源。

（4）創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新能力。培養(yǎng)大批創(chuàng)新創(chuàng)造人才是應(yīng)對(duì)生成式AI挑戰(zhàn)的根本途徑。這意味著，教師必須最大限度地發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)造的主體作用，只有提高教師自身的創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新能力，才能保持教育教學(xué)活動(dòng)模式的創(chuàng)新，才能全方位賦能創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

（5）跨學(xué)科領(lǐng)域合作能力。生成式AI是跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的成果，不少教師理解、接受并在教學(xué)與管理中創(chuàng)新使用AI仍具有挑戰(zhàn)性。為此，未來(lái)教師需提高跨學(xué)科多元思維能力，加強(qiáng)與不同學(xué)科教師及其他行業(yè)領(lǐng)域人員協(xié)同合作，探索生成式AI的教育創(chuàng)新應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

張媛，張偉，申凱元. 生成式AI：人工智能新浪潮[N]. 解放軍報(bào)， 2023-03-03（11）.

德勤人工智能研究院.生成式人工智能對(duì)企業(yè)的影響和意義[R/OL].（2023-04-03）[2023-04-09].https：//www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/Documents/deloitte-analytics/deloitte-cn-dai-the-impact-and-significance-of-generative-artificial-intelligence-on-enterprises-zh-20230327.pdf.

楊現(xiàn)民，張瑤. 教育規(guī)?；c個(gè)性化矛盾何以破解？——數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)規(guī)模化因材施教的邏輯框架與實(shí)踐路徑[J]. 中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2022（8）： 42-52.

吳砥，李環(huán)，陳旭. 人工智能通用大模型教育應(yīng)用影響探析[J]. 開(kāi)放教育研究，2023，29（2）： 19-25.

張絨. 生成式人工智能技術(shù)對(duì)教育領(lǐng)域的影響——關(guān)于ChatGPT的專(zhuān)訪[J]. 電化教育研究，2023，44（2）： 5-14.

作者單位：江蘇師范大學(xué)徐州市智能教育工程研究中心

編? ?輯：王曉波