基礎教育階段使用ChatGPT技術尚需論證評估

秦建軍

北京建筑大學機器人工程系教授，中國人工智能學會高級會員。主要從事機器人學、智能設計方法、工程教育等研究。近年來在中小學人工智能教育普及方面做了大量的研究與實踐探索。

今年，ChatGPT一度引發大眾對前沿人工智能技術的熱議，教育領域也就此話題展開了很多討論。ChatGPT最厲害的一點是，它能通過一次或多輪對話“理解”你提出的各種問題，并且給出一個主題契合度極高的答案。近日，本刊圍繞ChatGPT給教育帶來的影響、教師應如何看待新一輪人工智能熱點以及如何開展好人工智能基礎教育等話題采訪了北京建筑大學機器人工程系教授秦建軍。

記? ?者：最近ChatGPT火了，上次人工智能引發關注是2016年的阿爾法圍棋戰勝人類圍棋高手，您如何看待這次人工智能熱與上次的不同之處？

秦建軍：人工智能誕生之初的夢想之一是戰勝人類棋類高手，棋類程序設計也是人工智能領域的經典話題，從最早的跳棋到國際象棋，最后是戰勝人類圍棋冠軍，但是這些還是解決特定領域的問題，或者稱之為專用人工智能。

ChatGPT的走紅讓大眾看到了通用人工智能走向應用的前景，你可以和它聊歷史、天文、地理、編程、數學等，雖然它還會犯很多事實和細節問題的錯誤，比如弄錯著名人物的出生地、出生年代等，但是稍加引導，會看到它的糾錯和學習能力很強。引發熱議還有一個重要原因是它可以生成沒有的東西，比如編故事、寫論文等，也就是具備了一定的創造力和想象力，大家對此也是褒貶不一。

人工智能對話程序大家并不陌生，很多在線和電話客服都是機器人先和你對話，不過這類聊天程序歸類為任務型對話（Task-Orientated Dialogue），限定于某些垂直領域的話題。而ChatGPT則屬于開放域問答系統（Open-Domain Question Answering， ODQA），不限定提問的話題和內容范圍，屬于人工智能生成內容（AIGC）的一個研究分支，ChatGPT讓人類已經感覺到有一點與真人對話的意思了。

記? ?者：您認為ChatGPT會對信息科技教育甚至整個教育領域產生哪些影響？

秦建軍：上一輪人工智能熱更多的關注點是如何主動對人工智能時代人才培養的知識結構做出調整。具體帶來的變化是在中小學的信息科技課程設置了人工智能的相關內容，國務院《新一代人工智能發展規劃》明確了人工智能要進入中小學課堂。在高校新設置了很多人工智能學院及一批新專業。

以ChatGPT為代表的新一輪人工智能技術值得每一位教育者關注，要思考人工智能會對教學內容和教學方式產生哪些影響，應高度重視給教育帶來的挑戰和變革。一個重要的挑戰是人工智能可以參與到知識的創造和傳承，甚至會影響到“人”作為知識傳授者的主體地位。ChatGPT讓我們看到人工智能替代很多工作崗位的可能性在增加，未來的職場可能是人與AI競爭工作機會，這就要求我們的學校和學生做好準備。

因此，當下的教學組織方式應該做出變革，包括教學理念、教學模式甚至教學內容等。現在的翻轉課堂是學生和教師之間進行，人工智能助手的參與可能會帶來較大的變化，如能協助學生自主完成有較大難度的課后學習規劃。在基礎教育階段就不僅僅是信息科技教師的事情了，所有學科的教師都要高度關注人工智能對本學科教與學方式的影響。以ChatGPT為代表的生成式人工智能尤其擅長處理文字信息，而基礎教育階段語言文字的學習又占了很大比重，應該引起相關教師的關注。

當然，還需要高度重視人工智能技術帶來便利的同時所引發的技術風險和倫理問題，一方面用戶與它交互的數據會被系統記錄，另一方面它會思考并嘗試向你提出具體建議。因此，在基礎教育階段使用ChatGPT等人工智能技術尚需要做充分的研究與論證評估，注意數據安全與隱私保護，由權威部門規定不同場景下使用相關技術的具體要求。

記? ?者：信息科技教師以及其他學科教師應該做好哪些準備？

秦建軍：首先每位教育工作者都要思考如何與人工智能進行合作。雖然ChatGPT引發的倫理問題已經引起國際教育界對其態度褒貶不一，甚至出現了截然相反的觀點，比如美國紐約教育部門禁止紐約市公立學校使用ChatGPT，香港大學禁止在所有課堂、作業和評估中使用ChatGPT等AI工具，而香港科技大學發布公告允許學生可以有限度地使用ChatGPT。OpenAI也推出了檢測平臺，用來驗證有關內容是否由人工智能創作，但是可信度尚未得到大量驗證。當然，除了作弊或者剽竊問題之外，還有AI是否約束了學生的想象力、算法偏見甚至誤導學生等問題。

圍繞這些話題的討論和爭議還在持續，但是教師要認識到以ChatGPT為代表的生成式人工智能和其他人工智能技術的不同。2022年11月，教育部發布了《教師數字素養》行業標準，該標準對所有教師提出了數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任、專業發展等五個方面的要求，人工智能也是教師數字素養中的重要內容。我們現階段評價教師的數字化能力可能側重于軟件工具和信息系統的使用，ChatGPT引發的通用人工智能話題則將教師推向了與人工智能進行合作甚至共同創作的時代。

還有一個話題是教師是否應該引導學生合理使用這些人工智能技術。我認為ChatGPT作為新興技術引入教學中除了保持關注和警惕外，還應該就此類人工智能對教與學的影響開展廣泛討論。所有學科的教師都應該關注這一技術對教育產生的深遠影響。先說信息科技學科，2022年4月，我國頒布的《義務教育信息科技課程標準（2022版）》明確把人工智能作為六條主線之一，從小學開始就有相關內容的學習，而初中則單獨設置人工智能與智慧社會課程。因此，信息科技教師對相關原理和知識的了解已有一定基礎。而非信息科技學科教師受限于專業和工作職責范圍，可由學校或主管部門組織專題培訓，通過研討、交流等方式，加深對人工智能等前沿技術發展趨勢的了解。在教學層面則應組織跨學科教研團隊，爭取各科教師的廣泛參與，迎接人工智能前沿技術所帶來的教學變革。

記? ?者：ChatGPT的出現，給中小學信息科技教學帶來了哪些新的挑戰？

秦建軍：信息科技課以前叫信息技術課，雖然只有一字之差，但在教學目標、內容、方法、評價等方面都有較大區別。信息科技課程的目標是培養學生的數字素養，包括信息意識、計算思維、數字化實踐與創新和數字社會責任等。其內容除原有的軟件工具學習和操作能力訓練外，進一步上升到培養學生的高階科學思維能力，也就是說信息科技課承擔了培養學生學習科學知識、啟發科學思維、激發科學精神的重要使命。以前我們說起科學素養培養會想起自然、物理、化學等學科，而當下我們應該意識到青少年一代與信息技術、數碼設備和數字世界接觸的時間更長，通過信息科技相關內容學習培養他們的科學素養是客觀規律使然。

具體到中小學人工智能教育，要培養學生的高階思維，除了計算思維外，還包括人機合作思維、工程思維、創造性思維、批判性思維、系統思維等。當然這些思維能力的達成和素養的養成不僅需要課堂內高質量的信息科技課程，還需要給青少年提供更多了解信息技術原理知識的機會，如閱讀、科普展覽講座等，廣泛激發孩子們對前沿科技的興趣。

記? ?者：作為AI行業新寵的ChatGPT，讓人工智能迎來了革命性轉折點。您也提到人工智能基礎教育要重視高階思維能力的培養，請談談對人工智能基礎教育的認識。

秦建軍：第一，要讓青少年一代對人工智能有基本的認知和了解。人工智能技術在生活中隨處可見，孩子們幾乎天天和它打交道，如智能手機、智能手表、人臉識別、地圖導航等。青少年是最有好奇心的階段，中小學的信息科技課堂應該成為孩子們學習了解相關內容的主要途徑。

第二，學習人工智能也是發展人類智能。早在20世紀70～80年代，一些人工智能研究學者曾做過利用人工智能學習發展兒童智力的實驗，不過當時的人工智能遠不成熟，相關工具等對兒童也不友好。而在人工智能技術觸手可及的當下，各種軟件工具、APP甚至在線活動資源等已經很豐富，比如拍照識花、機器寫詩、AI繪畫等，足以支持教師設計出多樣化的教學內容活動。因此，評判人的智能已經不限于學習知識、溝通、團隊協作能力等，更要關注由于人工智能的參與會賦予人類智能哪些新的內涵，比如能否啟發人工智能做更有價值的答案輸出甚至直接解決實際問題。

第三，要通過普及人工智能教育來緩解數字鴻溝。在實踐落地過程中也出現了師資條件好的學校和地區的孩子接觸人工智能教育的機會更多，這無疑會加深孩子之間的數字鴻溝。因此，我們倡議應該通過恰當的方式普及人工智能的基本原理和知識，數字素養的培養在科學教育體系中具有不可替代性。

第四，需要注意根據受眾對象選擇、設計合理的教學內容。不能把專業人工智能知識簡單下放到中小學進行講解，這樣不僅增加了教與學負擔，而且教學效果可能會適得其反。應該根據中小學生的認知基礎、興趣點以及學科知識遞進關系研制面向中小學的教學與科普書籍。

記? ?者：以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術的崛起不可逆，大家對新技術帶來的新教育教學格局充滿期待。您在中小學人工智能教學一線做了不少工作，能否結合近年來您的實踐談談人工智能基礎教育方面好的經驗與做法。

秦建軍：第一，普及性的人工智能基礎教育是一項開創性的工作。2017年以前，普及人工智能基礎教育在國際上沒有現成的模板可以學習借鑒，我們必須探索符合我國國情實際和地區特點的人工智能基礎教育之路。這些年，我們調研了歐美和日韓等代表性國家或地區中小學人工智能教育的做法，它們都在上一輪人工智能熱后有所行動，但是總體覆蓋群體面不大。據聯合國教科文組織發布的調研報告，我國是全球少數開設政府認可的從小學到高中階段的人工智能課程的國家和地區之一，應該說我們在人工智能基礎教育方面下了一步先手棋。

第二，調動最廣大教師參與人工智能教育的積極性。2018年以來，我們帶領的三十多位高校專業教師和北京市東城區中小學信息科技教師共同組成的人工智能基礎教育協作組，實現了中小學人工智能課堂教育的從0到1，受益面也從最初的6所試點校覆蓋到全區多數學校教師，四年多來已經打磨出上百節不同類型的人工智能課。

第三，探索因地制宜的人工智能普及教育模式。開展人工智能教育之初雖然很多教師對人工智能有些接觸和了解，但是要真正給孩子講授人工智能還存在內容設計難度大、知識點把握不準等問題，經過高校教師和中小學信息科技教師的交流討論，提出了中小學人工智能教育的協作模式，就是高校、教研員、中小學教師和企業技術人員聯手設計開發相關教學資源。

總之，ChatGPT開啟了人們利用人工智能技術的新時代，當前人工智能作為一門技術學科還在不斷發展和完善中，未來還會出現更多技術熱點，年輕一代需要更加公平優質的人工智能教育來提升適應數字社會的從容感、幸福感、危機感與使命感。

編? ?輯：仲玉維