ChatGPT視角下大型語言模型在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究

常嘉毓 勾月

摘要：截至2023年5月5日，在知網(wǎng)、維普、萬方、Elsevie、Springer、Web of Science中檢索“ChatGPT（Generative Pretrained Transformer） ”的結(jié)果分別為955、169、183、282、218、424條，在此結(jié)果下搜索“教育”的結(jié)果為99、11、9、121、1、71條。由此看來，國內(nèi)外的各個領(lǐng)域都十分關(guān)注ChatGPT，但其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究相對較少。通過對ChatGPT在四個發(fā)展時期不斷優(yōu)化的特點的概述，闡明了其在教育領(lǐng)域中對教育思想、法律法規(guī)、教師教學的沖擊，以此提出利用ChatGPT的性能在我國的教育領(lǐng)域取長補短、在教育中培養(yǎng)多元化人才等建議。

關(guān)鍵詞：ChatGPT；教育；人工智能；大型語言模型

中圖分類號：G42? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）35-0148-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

關(guān)于ChatGPT的討論是近幾年最熱的人工智能話題之一。自1950年“圖靈測試”讓機器產(chǎn)生智能這一想法開始引起人們思考，直到1955年John McCarthy才提出了人工智能（Artificial intelligence，AI） 的概念。通過檢索發(fā)現(xiàn)人工智能（AI） 的發(fā)展大致經(jīng)歷了理論萌芽期（1943年至20世紀60年代）、低谷反思期（20世紀70年代）、實際應(yīng)用期（20世紀80年代）、平穩(wěn)發(fā)展期（20世紀90年代）、蓬勃發(fā)展期（2011年至今）這五個階段。直到2022年底由Open AI公司推出的ChatGPT-3.5的出現(xiàn)，再一次在教育、醫(yī)學等領(lǐng)域引起人們的注意并掀起了人工智能的浪潮。和同類型的應(yīng)用相比，ChatGPT的短時間用戶卷入量相當可觀，其根本在于它是一種能夠給用戶實際有效幫助的工具[1]，因此在全球范圍內(nèi)影響很大，研究人員眾多，本文也將以ChatGPT-3.5為例進行研究。

1 ChatGPT的概況

ChatGPT是一種使用自然語言處理（Natural Language Processing） 的對話式人工智能界面，而非實體可接觸的機器人。它使用一種名為“Transformer”的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過將海量文本數(shù)據(jù)進行預(yù)訓練，使其能夠理解和回答各種形式的語言輸入，具備自然語言理解和生成能力，因此可以現(xiàn)實的方式進行交流互動，實現(xiàn)“回答后續(xù)問題，承認錯誤，挑戰(zhàn)不正確的前提，拒絕不適當?shù)恼埱蟆?，是目前最先進的對話系統(tǒng)之一[2]。簡單來說，ChatGPT是通過文本對話形式回應(yīng)用戶的在線交流工具。

2018年推出的GPT-1在生成響應(yīng)的過程中有時會缺乏邏輯性和連貫性，導致回答的內(nèi)容無法結(jié)合上下文語境。對此GPT-2采用了更大的模型和更多數(shù)據(jù)進行預(yù)訓練，使其具有更強的語義理解和更準確的響應(yīng)生成能力，但由于GPT-2被認為可能傳播虛假信息，在實際的操作過程中必須在用戶的鑒別下使用。GPT-3具有更高的精度和更好的邏輯性，彌補了之前版本的很多缺陷。

兩年后ChatGPT更新為GPT-3.5，它在增加參數(shù)量、數(shù)據(jù)集大小和算力需求的基礎(chǔ)上，增加了多樣化的應(yīng)用場景，使ChatGPT不僅適用于問答系統(tǒng)，還可以應(yīng)用于機器翻譯、文本生成、情感分析等多個領(lǐng)域，提高了處理自然語言任務(wù)的能力。GPT-4是GPT-3.5經(jīng)過不斷完善補充后最新推出的，當任務(wù)的復(fù)雜性達到足夠的閾值時會更可靠、更有創(chuàng)意，可以接受文本和圖像的提示，并與純文本設(shè)置并行，即允許用戶指定任何視覺或語言任務(wù)。

2 ChatGPT對教育領(lǐng)域的沖擊

2.1 ChatGPT與教育界思想觀念上的碰撞

2023年ChatGPT再次進入人們的視野，部分原因是一些負面信息的廣泛傳播。如斯坦福日報在斯坦福學生中進行的一項匿名調(diào)查中顯示，美國有89%的大學生都是使用ChatGPT完成作業(yè)的，這給教育界學術(shù)公平帶來了挑戰(zhàn)；在意大利，由于使用ChatGPT導致公司內(nèi)數(shù)據(jù)泄露和個人隱私曝光；某些國家和某些半導體公司因為擔心數(shù)據(jù)泄露而關(guān)閉了對ChatGPT的使用，這些信息的出現(xiàn)驗證了此前關(guān)于人工智能的擔憂。但是ChatGPT在教育學界的好評度仍在提高，一些教育工作者和研究人員認為使用ChatGPT可以幫助他們提高效率，部分教師認為利用ChatGPT可以幫助他們完成教學過程中的許多冗雜、機械的工作，而且能夠增加教師與學生間的互動，提升教師的個人幸福感[3]。

2.2 ChatGPT的應(yīng)用結(jié)果對法律法規(guī)的挑戰(zhàn)

最近幾年大學生利用人工智能撰寫論文而引發(fā)學術(shù)不端的事件時有發(fā)生，這是對原創(chuàng)者的不公。通過搜索發(fā)現(xiàn)在利用ChatGPT搜索對應(yīng)書籍內(nèi)容時，它會提醒關(guān)于作品著作權(quán)限的問題，但是如果換一種限定詞進行闡述，它仍會介紹書籍的部分內(nèi)容，如圖1所示，因此如何保障原著作者的權(quán)利不受侵害是一個問題。2021年頒布的《人工智能法案》完善了這一點，該法案提出要在教育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄苓M行限制以維持教育內(nèi)部平衡，還補充強調(diào)了自然人作為作品作者和制作者的知識產(chǎn)權(quán)[4]。要將人工智能技術(shù)開發(fā)的知識產(chǎn)權(quán)與人工智能生成內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)區(qū)分開來，在發(fā)生侵犯他人基本權(quán)利時，要確保人工智能的透明度和可追溯性。出版商也對創(chuàng)作者進行了限定，如Nature提出，任何大型語言模型工具（比如ChatGPT） 都不能成為論文作者，如在論文創(chuàng)作中用過相關(guān)工具，作者應(yīng)在“方法”或“致謝”或適當?shù)牟糠置鞔_說明[5]。

2.3 ChatGPT對學校教師地位的威脅

在知識的深度和廣度上，ChatGPT相對學校教師具有更豐富的知識數(shù)據(jù)庫，它能更高效地處理和分析大量數(shù)據(jù)，生成用于測試和評價理論的現(xiàn)實場景，并以清晰、簡潔的方式傳達。ChatGPT在運行過程中具備一定的邏輯性和連續(xù)性，能夠?qū)崿F(xiàn)在教學過程中優(yōu)化學習過程的目的，甚至可以替代教師進行教學過程中的大部分工作。例如，教師可以在教學準備階段利用ChatGPT搜索相關(guān)教學信息補充教案內(nèi)容；創(chuàng)新教師自身在教學階段的教學方法、教學策略；對學生學業(yè)進行簡單評價，如在統(tǒng)計成績時進行程序化的數(shù)據(jù)處理等，教師能從中選取適合自己的信息進行個性化教學方案設(shè)計。在使用的年齡范圍上，由于ChatGPT在使用上沒有年齡限制，學生還可能會使用它來完成作業(yè)，導致教師在對學生學業(yè)進行評價時出現(xiàn)誤差，因教師要正確引導學生，將其作為一個學習輔助工具而非替代自己進行學習。對于教師個人而言，目前ChatGPT僅作為教學工具，不會替代合格的教師，但是如何成為一個合格的教師不被替代，是教師應(yīng)該認真思考的問題。

3 我國大型語言模型在教育領(lǐng)域的機遇

3.1 依據(jù)ChatGPT的性能在教育領(lǐng)域取長補短

1） 為基礎(chǔ)教育階段學生設(shè)置年齡偏好

ChatGPT用戶是不存在年齡方面的限制的，因此任何年齡階段的人都有可能會接觸到ChatGPT。在2021年的調(diào)查研究中顯示我國超六成中小學生擁有專屬移動電子產(chǎn)品，因此未來將大型語言模型作為學生的學習工具或者生活玩伴都是有可能的?；谝酝鶖?shù)據(jù)來看，如果學生使用ChatGPT完成作業(yè)，教師將很難進行分辨，從而無法獲知學生對課堂教學內(nèi)容的掌握情況。而且學生會對ChatGPT產(chǎn)生依賴心理，從而導致學習成績下降，這更不利于學生個人成長發(fā)展。由于基礎(chǔ)教育階段的學生還未形成固定的思維模式和行為習慣，因此我國在考慮設(shè)計用于教育用途的大型語言模型時，應(yīng)以學生為中心，并根據(jù)實際情況對用戶年齡作出限制。

2） 提高大型語言模型的模糊語的解析能力

從學生角度來看，許多大學生認為ChatGPT所給出的答案并不總是準確的，被調(diào)查的大多數(shù)學生認為需要良好的背景知識才能使用ChatGPT，而且它只能在55.6%的情況下提供正確或部分正確的答案，在53%的情況下提供正確或部分正確的答案解釋[6]。在使用ChatGPT的過程中，有時需要多次提示修改才能得出正確答案，因此用戶在明白限定詞的含義以及分辨不同類型的限定詞的同時，還要有甄別和篩選的能力。從ChatGPT的設(shè)定看，它對于模糊語的解析能力并不是很強，對于一些同義詞、隱含意義等的理解和輸出并不準確，如果對ChatGPT提示相關(guān)問題的上下文，那么它的回答正確率略高一些。因此在提問的時候除了增加學生的背景知識、增強學生的定義概括能力，還要提高大型語言模型自身的詞語辨析和理解能力。

3） 為學生的成長發(fā)展制定個性化成長方案

從學生個人成長發(fā)展角度來看，Chat GPT通過使用遷移學習、上下文理解和多回合對話建模等先進的NLP技術(shù)，使學生能夠輕松地通過文本或語音命令與其交談。如果Chat GPT可以自如地和人類進行交流，依據(jù)交互產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，就可以創(chuàng)建適應(yīng)每個用戶特定需求和偏好的語言模型，根據(jù)學生的不同要求為學生設(shè)計出有助于其成長發(fā)展的個性成長方案，進行個性化自適應(yīng)教育。此外，還可以對學生個人生涯規(guī)劃做出指引，提供學生感興趣的工作職位和人生目標。

3.2 在教育中培養(yǎng)多元化人才

1） 教育還需包含情感性因素

有學者曾于2013年進行過調(diào)查研究，他們認為未來20年內(nèi)，在美國約有47%的崗位會受到自動化的威脅，但是小學教師、中學教師和大學教師被替代的概率僅為0.44%、0.78%和0.32%[7]，究其原因是因為教師的工作包含了很多富有創(chuàng)造性、社交性和情感性的因素。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中提出學科教學的“三維目標”，并且首次將“情感態(tài)度與價值觀”作為教學目標寫入課程標準，這體現(xiàn)了對學生的情感體驗和價值取向培養(yǎng)的重視。相關(guān)學者研究發(fā)現(xiàn)初中學生“情感態(tài)度與價值觀”評價得分與學業(yè)成績關(guān)系緊密，因而教育工作者除了要正面教導學生外，還要通過隱性的教學策略和教學方法影響學生，這也是ChatGPT通過文本不能做到的。

2） 人才的培養(yǎng)目標要以創(chuàng)造性替代機械性

ChatGPT相比教師擁有更強大的知識儲備，教師的知識廣度和深度遠不及它。但是ChatGPT的數(shù)據(jù)內(nèi)容始終是人為給定的機械化、刻板化、固定性的事實數(shù)據(jù)，而教師相對于ChatGPT一樣的人工智能則更具有創(chuàng)造力和想象力，能夠推翻既定事實并探索真理。正如人工智能不能預(yù)測在教育教學過程中實時發(fā)生的未知情況，以及在偶發(fā)情況下產(chǎn)生的教育影響，它需要人為輸入。因此一旦有特殊情況發(fā)生，ChatGPT可能會像之前的版本一樣由于算法太過復(fù)雜而造成邏輯混亂，輸出錯誤信息。因此，創(chuàng)造性才是人工智能不可取代人類工作的原因，在教育中教育工作者不僅需要提升自己的創(chuàng)造能力，還要為國家培養(yǎng)創(chuàng)造型人才。

4 結(jié)束語

教育具有滯后性和延遲性，同樣ChatGPT發(fā)展至今也不過五年時間，還沒有足夠的經(jīng)驗和時間去全面評價它的發(fā)展。作為新時代下有創(chuàng)造力的教育工作者，要始終走在教育改革的前端，積極適應(yīng)新的變化，抓住教育領(lǐng)域中新的機遇，將人工智能作為有力的工具來推動教育領(lǐng)域的不斷發(fā)展。對于人工智能應(yīng)以辯證的眼光去審視，而非以打壓、排斥的態(tài)度去對待，才是我們應(yīng)該做的。

參考文獻：

[1] 陸小華.ChatGPT等智能內(nèi)容生成與新聞出版業(yè)面臨的智能變革[J].中國出版，2023（5）：8-15.

[2] OpenAI.ChatGPT：Optimizing language models for dialogue[DB/OL].[2023-5-12].https：//openai.com/blog/chatgpt/.

[3] Will M.With ChatGPT，teachers can plan lessons，write emails，and more.What's the catch？[J].Education Week.2023，42（20）：7.

[4] Mark B.The artificial intelligence act[EB/OL].[2023-5-5].https：//artificialintelligenceact.eu/.

[5] Graham F. Daily briefing： ChatGPT listed as author on research papers[J].Nature，2023.

[6] Costello E.ChatGPT and the educational AI chatter：full of bullshit or trying to tell us something？[J].Postdigital Science and Education，2023：1-6.

[7] 楊虹.初中學生“情感態(tài)度與價值觀” 評價研究：以上海市田林第二中學為例[D].上海：上海師范大學，2011.

【通聯(lián)編輯：張薇】