ChatGPT學科教學知識與教育應用研究

摘" "要：在教育領域，以ChatGPT為代表的人工智能技術使各個學段面臨深度變革，ChatGPT能夠走向實際運用，應該有符合教育理念的基本學科教學知識。探索ChatGPT學科教學知識與教育應用融合的可能，應該堅持科學性、真實性、適用性的原則，運用參照人類、避免干預、基于真實、假定角色、實踐應用的方法，采用實證研究方式對其進行基于真實教育情境的測評。以語文學科為基礎的ChatGPT教育應用能豐富學科知識、教學知識、學生知識、輔導知識，相關教育教學應用得以推廣成為可能。但在教育應用中會出現“錯誤糾正循環”“深層能力不足”“思考方式差異”“價值觀念審核”等問題，當前尚無法在學習中取得主體地位，更適合作為導向深度學習的認知工具。教育者應該對ChatGPT持樂觀而謹慎的態度，教育界更應該面向未來，對其在教育中的應用進行準確定位。在實踐中開發與研究基于ChatGPT類人工智能、學科認知工具的教育應用，在教育教學中探索相關實踐案例，以促進在個性化學習、深度學習等方面的變革。

關鍵詞：ChatGPT；人工智能；教育應用；學科教學知識；認知工具

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：1673-8454（2024）09-0031-11

DOI：10.3969/j.issn.1673-8454.2024.09.004

作者簡介：屈彥奎，華東師范大學第二附屬中學教師，博士（上海 220241）

基金項目：2021年上海市閔行區教育科學研究重點項目“導向深度學習的語文學科認知工具開發與應用研究”（編號：QZ2021196）；2023年上海市普通高中新課程新教材實施與實踐項目“基于學科核心素養的深度學習研究與實踐”（編號：SXSJ221106）

當前，以ChatGPT為代表的人工智能萬眾矚目。AI技術已由科幻世界進入現實世界。AI時代的來臨可能會重構人類世界，此種重構帶來的影響傾向于積極還是消極，目前尚無法做出定論。

“在未來5到10年，由人工智能驅動的軟件將最終革命性地改變人們教學和學習的方式?！盵1]有觀點認為： “ChatGPT對教育的影響主要在高等教育階段。”[2]但事實上，各個學段包括基礎教育師生已經開始躍躍欲試。ChatGPT會廣泛而深遠地影響教育各個學段。當前，人類應該思考ChatGPT為代表的人工智能，會給教育帶來一個怎樣的未來，如何使ChatGPT走向教育應用。

ChatGPT走向教育常態應用，需要具備足夠的知識尤其是學科教學知識，來為學習者的心智發展提供支撐。學科教學知識的概念，最初意為教師個人教學經驗、教師學科內容知識和教育學的特殊整合。經過不同學者的研究發展，學科教學知識的內涵逐漸豐富至“學科知識、教學知識、學生知識、情境知識四種知識”。[3]ChatGPT走向教育領域，基本前提應該是ChatGPT足夠智能，以及有類似人類、能夠指導教育的基本學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge， PCK）。因此，基于ChatGPT開展學科教學測試的方法、原則、范例、評價研究，能夠為ChatGPT在教育中的應用提供依據，進而探究其不足及實踐路徑。

一、ChatGPT學科教學知識測試設計

（一）現有測試成果及測試重點

ChatGPT在數學、物理、英語等學科的核心素養可能要超過一般的人類教師。有學者已經展開基于小學四年級數學科目的測試，探討“ChatGPT助力教師傳統工作示例”[4]，也有學者對其進行教學能力診斷研究。[5]整體而言，這些測試注重ChatGPT智能化程度和答案的準確率、倫理問題、使用風險等。本研究集中對ChatGPT的學科教學知識展開探討，為其走向教育應用提供借鑒。

ChatGPT類人工智能測試，既需要提供充分的發揮空間，又需要有一定幾率的犯錯可能。選擇基于語文學科進行PCK測試，一是因為作為中文語言，語文學科更符合其作為大型語言模型的定位；二是語文學科具有綜合性、實踐性的特征，更能體現人類的情感性和人文性，更適合深入分析其在不同學科中的表現。

（二）ChatGPT學科教學知識測試目的

本測試的目的，一是檢驗ChatGPT類的人工智能是否具備提供正確學科知識的能力；二是檢驗其教學知識、學生知識、情境知識能否提供將其直接應用于教學的支撐。前者在教育場景中占首要地位，因為正確的知識傳授，甚至是接近于百分之百正確知識的傳授，是對人類教師的基本要求而不是過高要求。因此，如果ChatGPT的正確率較低或明顯低于人類的正確率，則意味著其不具備足夠的學科教學知識以完成教學應用，否則只會給學習者帶來更多的困惑。

（三）ChatGPT學科教學知識測試原則

ChatGPT的學科教學知識測試，應該遵循幾個基本原則。一是科學性，測試的問題應該是科學的，能夠以客觀標準和人類表現進行參照比較。所測試的問題應該能夠以實證的方法進行驗證對錯，不是模棱兩可而流于無法驗證；應該可以進行量化與定性的雙向衡量，而不是只能進行主觀評價；應該是以學科教學知識為測評對象，而不是過度寬泛以致于和教育沒有本質聯系。二是真實性，即教育過程中能夠真實產生的問題。“電車難題”等經典思想實驗以及“林黛玉倒拔垂楊柳”等虛擬問題無法準確測試ChatGPT的學科教學知識。問題應該來源于教學中在人類教師和學生間真實的教育情境，來源于學生可以借助ChatGPT解決的真實問題。三是適用性，即測試問題適用于本學科的學科核心素養、學科教學知識、教育應用場景模擬等。ChatGPT具有多重能力，使用者對角色和情境的設定會影響其對測試領域問題的回答。學科教學知識設定的準確的應用場景不是以廣泛性而是以典型性為重點。滿足以上測試需求，才有可能走向最終的教育實踐應用。

（四）ChatGPT學科教學知識測試方法

ChatGPT的學科教學測試方法具有多重參照維度。一是參照人類測評方法。一般情況下，測試一名教師的PCK，可以采用教學觀察、問卷調查、訪談、學生評價、教師制作的教學材料和教案等手段，綜合考查一名教師的教學能力。由于各種原因，ChatGPT類人工智能當前無法像人類教師一樣，呈現完整立體的教學流程。因此，對其進行學科教學知識測試，并不能完全采用人類的測試方法。二是避免人類過度干預。ChatGPT具有重新生成答案的功能，如果重新生成答案，則意味著人類對其生成的答案有所參與。而且面對同一個問題，ChatGPT每次的回答均有不同。三是基于教育真實情境。測試其在實際應用中的表現最好基于教育的真實環境。四是考慮ChatGPT本身的特性。ChatGPT作為基于自然語言處理的生成模型，提問方式對作答的結果存在較大影響。因此，有效的角色設定會使其回答更具有針對性。

我們假定ChatGPT為具有一定經驗的教師角色，模擬現實教育應用場景，包括ChatGPT本身的學科素養、教育知識、學生輔導等具體場景，以環環相扣的問題對ChatGPT進行近100輪對話提問，參照對人類教師的測試方法對其進行測試，觀察分析其首次回答中體現出的學科教學知識，以人類教師應該具有的水準對其進行評價。

二、基于教育應用的ChatGPT學科

教學知識測試

整體而言，ChatGPT顯得學識廣博，似乎無所不知，但是同時在各個領域發展并不均衡，有些領域如教學策略和方法方面表現出眾，在具體學科知識方面又會犯很多事實錯誤。這個評價并不是否定ChatGPT的智能化程度，恰恰相反，當前的ChatGPT雖然會犯錯誤，并不完美，但是其體現出來的基本學科教學知識是令人震驚的。由于測試過程漫長，本文篇幅有限，所以僅以圖例或文字節選的形式列出測試項目及表現，有選擇地對ChatGPT的回答加以標明。

（一）學科知識測試

語文學科核心素養包含語言建構與運用、思維發展與提升、審美鑒賞與創造、文化理解與傳承四個重要方面。針對以上核心素養，有針對性地設置在教學中產生的真實問題，請ChatGPT進行解答。以測試其在具體學科中的素養表現。

1.古代語言理解能力較弱

在語言建構與運用方面，選取文言文進行測試。文言文作為中華文化的重要載體，在理解上具有很大難度。測試節選明代思想家王陽明《寄聞人邦英邦正》一段文字：“昆季敏而好學，吾家兩弟得以朝夕親資磨勵，聞之甚喜。得書，備見向往之誠，尤極浣慰。家貧親老，豈可不求祿仕？求祿仕而不工舉業，卻是不盡人事而徒責天命，無是理矣。”請ChatGPT進行翻譯，ChatGPT回答中的“書”“責”翻譯錯誤，顯示古今異義詞理解得不好；“工舉業”采用意譯，說明文化背景理解尚待提高；“徒”字未翻譯，說明對虛詞理解得不到位；“昆季”直接照抄，說明歷史詞匯理解得還不是很好。以上說明ChatGPT的語言建構與運用能力在文言文方面是有欠缺的，其文言文理解水平大致相當于一般高中學生水平。

ChatGPT的譯文更像是基于上下文語境及邏輯計算出來的，而不是基于文化背景和語言理解翻譯出來的。這意味著，ChatGPT作為大語言模型，其語言理解能力尤其是對未進入其語料訓練庫的文言文的理解是有欠缺的。

2.邏輯思維能力表現突出

在思維發展與提升方面，測試選擇一道上海高考邏輯推理題目，ChatGPT有較好的表現。題目第一句為：“水果店老板說，這些是上好的無籽葡萄?！钡诙洌骸靶∶髡f，真的是上好的無籽葡萄？”第三句：“水果店老板說，上好的無籽葡萄怎么會有這種價格？”并給出四個選項，分析哪一項是錯誤的。其中“第三句暗示水果店老板第一句可能不是真實描述”原選項描述為證實，故而ChatGPT最先選擇C項，并認為證實不正確，應為暗示。經分析，ChatGPT的看法是正確的，其強大的邏輯推理能力可見一斑。在更改之后重新測試，ChatGPT選擇正確選項B“第三句說明葡萄的好壞與價格無關”，并給出理由“第三句話并沒有說明葡萄的好壞與價格無關，而是質疑這種價格的無籽葡萄是否真的是上好的”。其答案正確，分析準確，并能夠指出試題中存在的邏輯錯誤，由此可見其邏輯推理能力可能超出一般的人類水準。

3.審美鑒賞缺乏深層理解

在審美鑒賞與創造方面，測試選取經典篇目《荷塘月色》概括文章的行文思路。從ChatGPT的回答中能看到作者行程變化順序，對外部線索理解得較好。但是內部情感線索變化未把握到，深層次的人與自然之間的結構未體現，這表明ChatGPT對文章的深層次理解需要提高。尤其需要注意的是，當請ChatGPT復述《荷塘月色》文本內容時，其輸出的文本前一半是原文，后一半已經和原文相差甚遠，這表明其并不知道原文內容，因此對《荷塘月色》的行文思路的分析并不可靠。

4.歷史文化解讀相對準確

在文化理解與傳承方面，測試請ChatGPT從文化或歷史學科知識等角度解釋岳飛廟“還我河山”建筑物與匾額題字的關系。ChatGPT的回答能準確把握到匾額的精神含義，思路清晰，文化解讀準確，應該超出一般人類的水準。但是其文化解讀能力不穩定，在本測試前后幾個問題中的表現時強時弱。

ChatGPT在學科知識測試中的各項表現并不均衡，其各項智能程度大致如圖1所示。

（二）教學知識測試

教學知識由問題設計、問題解答、教學設計、學生輔導等多重能力構成，是教師教學技能的重要體現。測試選擇古典詩歌鑒賞以環環相扣的連續問題對ChatGPT的教學知識進行全面考查。

1.問題設計體現綜合特性

在問題設計測試中請ChatGPT列舉三道古代詩歌鑒賞情感分析類題目。ChatGPT的三道題目為“請分析李白《將進酒》中的情感變化及原因”“請分析辛棄疾《青玉案·元夕》中的情感表達及其所反映的社會現象”“請分析杜甫《登高》中的情感表達及與其所處的歷史背景之間的關系”。

三道題目都不是單純分析情感，而是結合原因、社會現象、歷史背景進行提問，體現提問的綜合性。同時，這幾個問題的設計和人類教師具有較大的區別，體現一定的創新性。但是第二個問題需要商榷。辛棄疾《青玉案·元夕》幾乎沒有反映什么社會現象，因此這一提問基本是無效問題?；跓o效問題創新性的價值可能也要打折扣。

2.問題解答體現傳統思維

由于第二個問題能否成立存疑，測試請ChatGPT自己回答自己提出的第二個問題，即“請分析辛棄疾《青玉案·元夕》中的情感表達及其所反映的社會現象”。ChatGPT回答：“首先，這首詩是辛棄疾在元夕時所作，詩中主要表達詩人思念故鄉和親人的情感。其次，這首詩中的情感表達反映了南宋時期人們在困境中尋求安慰和撫慰的心理狀態。因此，這道題目要求考生不僅要對詩歌中的情感表達進行深入分析，還需要結合歷史和文化背景來探討其表達的意義?！?/p>

ChatGPT對情感的分析錯誤很多，對所反映社會現象的理解也與詞意相去甚遠。其解讀方法體現“知人論世”特征，符合中國古典詩歌解讀規律。

3.教學設計步驟基本合理

測試詢問ChatGPT“如果向學生講授這道題目應該從哪些方面進行”，ChatGPT回答“如果要向學生講授這道題目，可以按照以下步驟進行：解讀詩歌、分析情感表達、探討社會背景、思考意義。通過以上步驟的講解，可以讓學生更深入地了解這首詩歌，同時也能夠提高學生的文學鑒賞能力、對歷史和文化的認識”。

ChatGPT設計的教學步驟整體成立，將文學鑒賞能力與歷史文化知識培養結合，屬于較先進的理念。但是其設計缺乏對詩歌藝術技巧層面的關注。

4.學生輔導方式靈活多樣

測試詢問ChatGPT“怎樣分析學生對這道題目的理解和答案是否準確”，ChatGPT回答“可以考慮以下方面：理解主題和情感、分析詩歌結構、考慮歷史和文化背景、思考意義和啟示。對于以上幾個方面，可以通過學生回答、討論、寫作、作品展示的方式，來檢驗他們的理解和答案的準確性。同時，也可以引導學生進行互相評價和反思，以便更好地提高他們的鑒賞能力和表達能力”。從中可以看到，ChatGPT采用的教學方式靈活多樣，但是仍然沒有關注到藝術技巧層面。

綜合以上四方面可知，ChatGPT的教學知識非常豐富，一些提問方式與人類有較大區別，體現一定的創新性。但其科學性并未得到保證。在教學中體現出來的對詩歌鑒賞中藝術技巧層面的忽略，可能意味著其分析基于語言特征的藝術技巧尚有困難。這種忽略在人類有經驗的教師中幾乎不可能存在，如圖2所示。

（三）學生知識測試

教學是一個綜合過程，教育者應該具有豐富的學生知識以因材施教。根據學生的學段和學情設置不同的學習目標以及采取相應的教學策略，是ChatGPT能夠走向教學實際運用的重要條件。

1.學段特征知識區分明確

測試詢問“同樣講解《青玉案·元夕》，面對小學、初中、高中、大學不同階段學生，應該采取何種不同教學策略？簡要分析原因”。ChatGPT回答：“對于小學生，應該采取淺顯易懂、趣味性強的教學策略。可以通過朗讀、唱歌、動畫等形式引導學生感受詩歌的音韻之美，鼓勵學生理解其中的感情表達，讓學生在愉悅的氛圍中理解和體驗詩歌的魅力。對于初中生，應該更加注重對詩歌的深入剖析?？梢酝ㄟ^教授文言文的句法結構、詞匯解釋等，幫助學生理解詩歌的內涵和修辭手法。對于高中和大學生，則應該注重擴展詩歌的文化背景，加深對文學、歷史、文化等方面的理解。總之，對于不同年齡段的學生教學策略和側重點都應該有所區別，讓學生在逐步提高語言水平的同時，深入了解文學、文化等方面的知識?！?/p>

ChatGPT明確指出，對于不同年齡段的學生教學策略和側重點都應該有所區別，其小學設定的目標注重情感表達，高中階段注重語言認知，大學階段注重文化解讀。整體而言有相對明確的區分，設置不同學生階段的學習重點目標，能比較準確地把握不同學段的學情特征。但是ChatGPT忽略了《青玉案·元夕》并不適合進行文言文的句法結構、詞匯解釋教學。ChatGPT有學生學段特征知識，能根據學段設定目標的能力較強，而根據文本本身特征進行教學目標和教學策略設定的能力較弱。

2.學生疑問輔導策略可行

測試假定身份：“我是一名學生，不太懂《青玉案·元夕》，怎么辦？”ChatGPT回答“如果你不太了解《青玉案·元夕》這首詩歌，可以嘗試以下幾個途徑：閱讀詩歌解析和注釋、尋找詩歌背景和相關歷史文化知識、與他人交流?？傊?，了解《青玉案·元夕》需要你不斷閱讀、思考、探究和交流，希望以上方法可以為你提供些幫助”。

綜合學生知識測試情況可知，ChatGPT整體方法可行，閱讀、思考、探究和交流，比較簡潔地概括出自學的基本策略。如果進一步追問，應該能夠獲得學習啟示。ChatGPT學生知識測試分析如圖3所示。

（四）情境知識測試

學習來源于生活，在具體生活情境中展開學習問題的探討是教育教學常態。雖然當前ChatGPT還未以實體面目出現在人們的生活中，其直接參與生活情境能力還較弱，但基本能夠模擬情境設置，并根據情境提出問題。

1.情境設置提問能力較好

測試請ChatGPT根據辛棄疾《青玉案·元夕》設置情境并提一個問題，ChatGPT回答“情境設置：假設在中秋節的晚上，你和一些朋友一起在戶外賞月、吃月餅、品茶聊天。其中，有一個朋友突然拿出一本《青玉案·元夕》，并請你們一起品讀這首詞。問題提議：在閱讀辛棄疾的《青玉案·元夕》這首詞時，你有何感受？它讓你想起哪些場景或情感？它對你的文化認同和身份認同有何影響？”

ChatGPT整體情境設置基本成立，問題提議較有深度。但是中秋節的時間理解有誤，且在此詞并未出現“月”這一意象的前提下，將情境錯誤設置成中秋，但下面的測試回答又寫出了元宵節。這暗示了其答案的生成機制。ChatGPT是根據文本內容進行情境設置，還是根據其情境知識現有經驗或者使用者提供的信息進行設置，會有很大區別。同時，對此詞是中秋節還是元宵節前后矛盾，也反映了其回答具有不穩定性。

2.情境理解能力相對較好

除能夠根據內容進行情境設置，提出恰當問題，ChatGPT也應該能夠理解情境，根據情境解答問題。在測試中，請ChatGPT回答以上自己提出的問題。ChatGPT回答：“在閱讀辛棄疾的《青玉案·元夕》這首詞時，我感受到濃郁的節日氣氛和對故鄉的思念之情。這首詞描繪了元宵節的美好景象，辛棄疾將自己的情感與讀者緊密聯系在一起，讓人感到深深的共鳴和感動。在讀這首詞的時候，我想起小時候和家人一起賞月、吃月餅的情境，也感受到辛棄疾對家鄉的深情厚愛?？傊?，通過與朋友一起品讀辛棄疾的《青玉案·元夕》，我不僅收獲文學欣賞的樂趣，也加深了對中華傳統文化的理解和認同。”

ChatGPT的回答有一些空洞。整體而言，理解了相關情境，卻并未明確進行文化解讀；元宵節想起小時候賞月吃月餅，也讓人感覺奇怪；對于文本的情感仍然認為表現了思鄉之情，幾乎屬于無中生有。

以上情境知識測試表明，ChatGPT具有情境設置和情境理解的基本能力。但是其解讀詩歌文本的能力較弱，以至于給出的回答具有明顯缺陷，其文本解讀水準大致相當于初中水平。其依據生活以及教育規律進行情境設置的能力較強，而依據文本內容深層理解進行情境設置的能力較弱，如圖4所示。

三、基于學科教學知識的

ChatGPT教育應用可能

ChatGPT并非專門設計用于傳授學科教學知識的工具。如果想深入了解其在教育領域的實際應用，則需要對PCK測試的有效性及信度進行檢驗，以確定其教育應用的一致性和可靠性，進而發掘其潛力。分析測試結果，可以為深入挖掘ChatGPT在教育中的應用提供更深刻的理解，并為未來改進和優化其在學科教學中的角色提供依據。

（一）ChatGPT的學科教學知識有效性及信度檢驗

影響ChatGPT類人工智能答案輸出的要素有很多。常見因素有是否對ChatGPT進行準確的角色設定、是否對ChatGPT進行相關語言模型訓練、提問方式及提示詞的使用、是否有追問糾正及答案重新生成、是否提供充足的文本及背景信息等。

基于對教育情境的真實模擬，測試的問題來源于教育教學過程中教育問題的橫向移植，這樣才會保證測試的有效性。在測試中使用角色設定、提供文本信息、使用簡潔明確的提問方式及提示詞，以保證ChatGPT回答的有效性。分析時對個別令人困惑的地方進行補充測試，以增強信度檢驗。例如，在教學知識測試中發現ChatGPT對詩歌鑒賞的教學忽略了藝術技巧層面的分析，懷疑其藝術技巧分析能力較弱，因此以修辭手法為例，對其進行補充測試。研究發現，其對比喻的認知不好，“這個足球像那個足球一樣大”“他長得像他媽媽”這兩個句子均被其判定為直接比喻，印證了其藝術技巧分析能力較弱的判斷。

（二）ChatGPT的學科教學知識分析

這些測試，雖然不能全面評估ChatGPT的能力，但是管中窺豹，從教學應用的角度可以看出其所達到的基本水準。

從其學科知識看，ChatGPT語言能力超越一般人類平均水平，對文言文的理解能力大致相當于較好的高中學生的水平。其思維能力及有關邏輯學的知識，超過一般人類水平，具體表現依賴于ChatGPT所獲得的自然語言與邏輯形式語言的接近程度，越是接近規范清晰的形式語言，其邏輯推理能力顯示得越強。其審美能力相對而言較弱，深層次理解還和人類無法媲美。其文化理解能力在本測試中顯示較好，但是，據ChatGPT自己所言，其涉及文化背景時的詞義理解能力還比較薄弱，因此，其是否像人類一樣有共情理解能力現在還無法確定。

作為一個大型語言模型，ChatGPT能夠蘊含各種不同專業領域的基本概念和理論知識，因此基礎知識儲備廣博而豐富。其知識的豐富性與廣博性可能不是人類個體教師所能比擬的，但是術業有專攻，就本文測試而言，人類在知識的深度和精度上要超越ChatGPT。在自然科學領域，ChatGPT的知識是讓人吃驚的；在涉及文化背景的學科領域，ChatGPT是否會輸出“違背人類文化習俗、帶有偏見政治立場”的觀點尤其值得警惕。

從教學知識、學生知識以及情境知識看，ChatGPT或許可以根據教學目標和學科領域的特點，以及不同的學習者類型和學習者需求，應用不同的教學策略和方法，基于學生提出的問題，給出相關答案和解釋，從而幫助學生解決各種學科相關的問題。

（三）基于學科教學知識的ChatGPT教育應用可能性分析

通過以上測試，我們可以獲得基本結論：截至目前，ChatGPT具備在教育教學領域實際運用的可能性，但其并不適宜直接應用于教育教學過程。當前的ChatGPT更適合作為助手，成為導向深度學習的認知工具，承擔輔助者的角色，人類在學習中的主體性地位還無法撼動。ChatGPT具備一定的學科教學知識PCK，其本質仍是人工智能技術，與人類教師迥異。在實際教學中，ChatGPT的應用需要在人類的監督下進行，并結合人類專業知識和經驗，共同為學生提供優質教育。

四、ChatGPT教育應用探討

有學者指出“ChatGPT在教育方面的應用非常廣泛”[6]并列舉問答助教、個性化學習等12類應用場景，可以廣泛應用于教、學、評等多個環節。[7]我們對ChatGPT類人工智能帶給教育教學的變革應該持樂觀而謹慎的態度，加強研究而不要急于在教育教學中直接引進，尤其是人文學科類，更應該持審慎態度。在ChatGPT正式應用于教育教學之前，還有一些不足需要探討。

（一）當前ChatGPT走向教育應用的不足

1.錯誤糾正循環

需要注意的是，運用ChatGPT的教學容易陷入“錯誤糾正循環”，即當與ChatGPT對話時，ChatGPT在糾正錯誤的同時，可能會產生新的錯誤；當這些錯誤似是而非或非常隱秘時，可能會給人類帶來困擾，進而不得不用更多時間糾正其所犯錯誤。當“錯誤糾正循環”離教學主題越來越遠，使用者可能不得不終止其對話。ChatGPT的用戶提示中一直將其可能產生錯誤作為重要提醒，而教育極其排斥錯誤的知識。

2.深層能力不足

ChatGPT在文本深層次理解方面存在一些不足，主要表現在古代語言含義理解、深層次的思想情感和主旨分析，以及基于語言特征的藝術技巧分析方面。ChatGPT受限于訓練數據的時效性和范圍，難以深入理解古代文本中的復雜語言結構和文化內涵。許多古代語言包含特定的語境和語義，由于ChatGPT無法準確把握這些背景，它可能在解釋古代文本時出現誤導或信息缺失的情況。同時，深入理解文本不僅僅是對表面文字的解讀，還需要考慮作者的情感態度、隱含的信息。ChatGPT通過模式匹配學習語言，可能無法真正領會作者的情感表達和深層次思想。ChatGPT可能缺乏對文學或藝術作品中復雜語言特色和藝術技巧的敏感性，從而影響對藝術作品的深度解讀。

3.思考方式差異

人類答案的產生是基于理解與思考，而ChatGPT作為一個通用性的語言模型，通過大量的文本數據學習語言結構和語義關系，它的答案不是基于與人類似的思考而是基于語義生成。ChatGPT答案是基于使用者輸入的文本語義進行分析還是基于作品原文語義進行分析，也會產生重要差異，使用者需要進一步對ChatGPT進行考查和訓練。

ChatGPT提出問題的方式與人類不太一致，如在教學知識測試中提出情感分析類問題時，ChatGPT均將情感與文化、社會現象或者社會問題聯系在一起，而人類教師多半不會將二者合一。ChatGPT的提問有道理，但對學生的學習策略的指導以及詩歌解讀教學策略的設計均忽略詩歌藝術技巧層面的分析，這在實際教學中應屬于比較大的缺陷。這種提問方式差異現在還無法確定來源于中西方文化的差異還是人類與人工智能思考方式的差異。因而在教育中，尤其是對學生思維方式的影響方面應該進行深入研究。

4.價值觀念審核

教育教學的一項重要任務是培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀。這基于對世界的哲學思考和事實的客觀認知。但ChatGPT類人工智能是否基于中國優秀傳統文化和思想意識，提供有利于學生形成正確價值觀念的幫助，還應該深入研究。其提供的事實知識，是否真的是事實，也應該加以審核。不然在教學中很可能面臨輸出錯誤文化觀念的風險。

（二）ChatGPT走向教育應用的路徑

有研究指出“ChatGPT以人機協同學習的形式賦能學生學習。因此，路徑的刻畫首先要站在人機協同的基本視角”。[8]在教育應用中，應該思考人與機器在學習過程中的主體地位，開發學科認知工具，并在教育實踐中探索。

1.明確ChatGPT在教育中的角色定位

ChatGPT可以在教育中扮演多重角色，如問題的解答者、學習的輔導者、個性化學習助手、虛擬學科專家等。雖然“以機器為師”引發“以人為師”合法性危機的哲學思考，[9]但是在教育實踐應用中，ChatGPT不應也不能取代人類在學習中的主體性地位。教育與知識生產密切相關，但是“從生成式人工智能具有文本或內容的生成能力，并不能從邏輯上推出它一定具有知識生產的能力”[10]，內容生成而不是知識生產的特征，從根本上決定ChatGPT在教育應用中不能取代人的主體地位。學習的主體則還應由學習者承擔，教學的主體則還應由教師承擔。在不同的教育應用場景、不同的教育學段應該有不同的角色定位。基于當前ChatGPT的學科教學知識和智能化水平，學習者應該將ChatGPT作為學習助手，以啟發者的角色出現，根據ChatGPT生成回答的啟示，展開進一步思考，將ChatGPT作為人類心智能力的延伸與擴展。教師則可以將ChatGPT應用于輔助教學如組織教學、教育資源開發等應用場景，以拓寬教學資源的廣度和深度，提高工作效率。

2.開發基于ChatGPT的學科認知工具

比爾·蓋茨的觀點啟示我們，教育領域的變革需要以人工智能技術為基礎進行學科認知工具的開發?，F有研究已經開展的基于ChatGPT和QQ開發的人機協同探究性學習系統，[11]就是ChatGPT類人工智能學科認知工具開發的有益探索?，F在ChatGPT4.0已經整合多模態，進行外部訪問以及數據分析，為開發基于ChatGPT的學科認知工具提供便利。應該基于知識事實正確、文化立場恰當、應用方式便捷的特點，融合數據驅動型AI和生成型AI的優點進行開發。首先，要通過構建包含廣泛學科知識的數據庫，確保ChatGPT能夠獲取豐富的信息。這需要整合教科書、在線資源、知識數據、學生用戶數據等多種資源，要確保數據庫的質量和準確性，以彌補ChatGPT可能會產生錯誤的不足。其次，要對相關認知工具進行語言模型訓練，使其成為相關學科領域的專家角色。最后，要考慮教育學、心理學等在認知工具軟件中的理論框架支撐作用，使學科認知工具能夠促進學生的主動學習，發展學生的智慧。

3.探索ChatGPT教育實踐的多方面突破

一是在應用場景方面，ChatGPT進入教育應用，具有廣泛的實踐空間，包括在線學習空間、個性化輔導、教師輔助、語言學習、計算機編程、藝術教育等方面。當前已探索將其用于語言學習和計算機編程等領域。二是在新的教學策略方面，教育者應該探究將ChatGPT與學科教學深度融合，進而研究教學策略的變化，在實踐中探索ChatGPT的應用路徑。三是在突破規?；慕逃锥藢崿F個性化學習方面，學習者可以創造性地運用ChatGPT作為自己的學習支撐，獲得學習的輔導與啟示。ChatGPT是一次由規?；逃呦騻€性化教育的契機，“ChatGPT所代表的人工智能技術體現個性化學習技術在大規模教育情境中的有效實現，能夠極大釋放學習者的個性潛能”[12]，應該探索基于ChatGPT的個性化教育的實踐案例。

中國需要自己的ChatGPT，當前，中國人工智能的典型代表MOSS、文心一言、通義千問、混元等還需迎頭趕上。學界應該探索相關學科認知工具應用場景，開發相關教學應用，應該研究其基本教學策略與教學方法，形成新的教學生態，促進個性化學習。

五、結語

當前，ChatGPT的智能化程度甚至超越其發明者的想象。人們開始探討“ChatGPT作為‘超級教師’之于‘人師’，是助力還是取代”[13]，人們開始擔憂AI的迅速發展，是否超出人類社會所能承受的限度。

科學技術是第一生產力，以ChatGPT為代表的AI時代的到來，是人的心智的擴展與延伸，本質是生產力的解放。人類始終在向前發展的大潮中奮勇前行，我們更應面向未來，擁抱新的科學技術。學界應該準確判斷AI的發展趨勢，不能忽視背后的諸多問題；但若不加以研究和運用，恐怕又會落后于世界潮流。教育應該面向世界、面向現代化、面向未來，在ChatGPT來臨的AI時代，教育者更應該自覺迎頭趕上。

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ChatGPT Pedagogical Content Knowledge Test and Teaching Application Discussion

Yankui QU

（NO.2 High School of East China Normal University， Shanghai 200241）

Abstract： Artificial intelligence technologies represented by ChatGPT are bringing profound changes to the field of education at all levels. In order for ChatGPT to be practically applied in the field of education， it should possess fundamental Pedagogical Content Knowledge （PCK） to guide education. Exploring the potential of ChatGPT’s subject teaching knowledge and educational applications should adhere to the principles of scientific rigor， authenticity， and applicability. Methods such as referencing human behavior， avoiding interference， being based on reality， assuming roles， and practical applications should be utilized， and empirical research should be conducted to evaluate ChatGPT based on real educational contexts. ChatGPT educational applications based on the Chinese language subject demonstrate rich subject knowledge， teaching knowledge， student knowledge， and tutoring knowledge， indicating its potential for educational application. However， issues such as “error correction loops” “insufficient deep-level abilities”“differences in thinking modes”and “review of values and beliefs” may arise in educational applications， making it currently unable to replace the human role in learning but rather more suitable as a cognitive tool to guide deep learning. Educators should adopt an optimistic yet cautious attitude towards ChatGPT， and the education sector should accurately position its application in education for the future. Exploring the development and application research of subject cognitive tools based on ChatGPT-like artificial intelligence in the practice of education， and exploring relevant case studies in education， can promote its transformation in various aspects such as personalized learning and deep learning.

Keywords： ChatGPT; Artificial intelligence; Educational application; Pedagogical Content Knowledge （PCK）; Cognitive tool

編輯：王天鵬" "校對：王曉明