如何利用生成式AI做智慧教師

　　生成式AI是一種根據(jù)用戶意圖生成內(nèi)容的模型與技術(shù)，可以視為內(nèi)容創(chuàng)作的工具，它能夠根據(jù)用戶的觀點(diǎn)生成新的文本、圖片、音樂甚至視頻。如今，大量具有創(chuàng)作智能的工具如雨后春筍般涌現(xiàn)，其普遍應(yīng)用已經(jīng)催生了新的生活方式和工作方式，對社會(huì)的變革影響也逐漸顯現(xiàn)。在教育領(lǐng)域，生成式AI的融入不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容和方法，還能創(chuàng)新教育教學(xué)模式，為教育帶來革命性的變化。在國家大力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，對生成式AI的認(rèn)識(shí)、理解和學(xué)習(xí)成了教師提升數(shù)字素養(yǎng)、落實(shí)核心素養(yǎng)改革的核心內(nèi)容。然而，生成式AI的安全性如何？如何合理用好生成式AI呢？筆者將從認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)、理解場景、習(xí)得技能、創(chuàng)新應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行闡釋，幫助教師們更好地迎接新挑戰(zhàn)和新要求，成為AI時(shí)代的智慧教師。

　　認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)：了解生成式AI的工作原理及其潛在的多重風(fēng)險(xiǎn)

　　生成式AI通過對大規(guī)模數(shù)據(jù)集的學(xué)習(xí)理解和深度分析，模仿人類語言和行為模式，從而生成符合用戶需求的內(nèi)容。它的強(qiáng)大之處在于其生成內(nèi)容的多樣性和創(chuàng)意性，然而，也潛隱著諸多風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。

　　首先是價(jià)值導(dǎo)向風(fēng)險(xiǎn)。生成式AI系統(tǒng)在訓(xùn)練過程中可能會(huì)吸收并放大其訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的偏見，這會(huì)導(dǎo)致生成的內(nèi)容帶有錯(cuò)誤導(dǎo)向。算法偏見和信息繭房效應(yīng)是兩個(gè)相關(guān)且不容忽視的問題，如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)本身含有錯(cuò)誤思想觀念，AI生成的內(nèi)容就可能對用戶的價(jià)值觀和判斷力產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　其次是數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。生成式AI需要大量的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，這些數(shù)據(jù)可能包含隱私和敏感信息，這必然會(huì)涉及數(shù)據(jù)安全問題。如果輸入的學(xué)生信息數(shù)據(jù)得不到妥善保護(hù)，可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生隱私泄露，同時(shí)如果缺乏明確的數(shù)據(jù)管理規(guī)范也會(huì)使得信息管理和使用不當(dāng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)濫用或未經(jīng)授權(quán)地使用。

　　最后是內(nèi)容質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。生成式AI生成內(nèi)容的本質(zhì)是模式預(yù)測，它依賴海量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和生成內(nèi)容。在當(dāng)前課程改革的深入實(shí)施中，如果用于AI訓(xùn)練的數(shù)據(jù)（包括政策、理論和案例等）不夠全面或質(zhì)量欠佳，那么生成的內(nèi)容就可能存在顯著的偏差或不確定性。對于教師而言，如若沒有足夠的專業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)積累去合理評(píng)價(jià)和判斷AI生成的內(nèi)容，則可能產(chǎn)生較為嚴(yán)重的誤導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)，從而對學(xué)生造成負(fù)面影響。

　　為應(yīng)對上述風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，一些高等教育機(jī)構(gòu)和國際組織已經(jīng)開始制定生成式人工智能使用指南，例如聯(lián)合國教科文組織2021年發(fā)布的《人工智能倫理問題建議書》、2023年發(fā)布的《教育與研究領(lǐng)域生成式人工智能指南》等，為教師提供了重要的學(xué)習(xí)資源。教師應(yīng)強(qiáng)化自身的數(shù)據(jù)倫理和安全意識(shí)，積極進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，不斷提升生成式AI使用中道德和專業(yè)的敏感性和判斷力，以確保符合倫理安全和專業(yè)規(guī)范，這是開展教育教學(xué)應(yīng)用的基本前提。

　　理解場景：熟悉生成式AI的典型教育應(yīng)用場景

　　生成式AI通過包括教育理論和實(shí)踐案例、教學(xué)方法和策略、在線文獻(xiàn)資源等在內(nèi)的大規(guī)模數(shù)據(jù)集訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)基于教育理念和最佳實(shí)踐的創(chuàng)造性建議生成，能夠有效輔助教師立足日常實(shí)踐情境的常態(tài)應(yīng)用。典型的生成式AI應(yīng)用場景包括：教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化、資源開發(fā)輔助、探究環(huán)境構(gòu)建、學(xué)生數(shù)據(jù)分析、管理效能提升和課題研究賦能等。

　　教學(xué)設(shè)計(jì)中，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和對象分析，教師可以用生成式AI輔助單元大概念、高階問題、真實(shí)情境、學(xué)習(xí)支架以及學(xué)習(xí)活動(dòng)等關(guān)鍵要素的設(shè)計(jì)，以落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)高位育人；資源開發(fā)中，可以用AI支持進(jìn)行演示文稿、圖片、視頻的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作，豐富資源形態(tài)、提升資源開發(fā)效率；探究環(huán)境構(gòu)建中，可以用AI基于虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙等技術(shù)的高互動(dòng)環(huán)境以及指向高階思維的探究空間，提升學(xué)生問題分析、反思評(píng)價(jià)和批判性思考能力；學(xué)生數(shù)據(jù)分析中，可以用AI進(jìn)行評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的清洗、關(guān)鍵指標(biāo)的計(jì)算、基于學(xué)習(xí)分析模型的數(shù)據(jù)分析以及可視化圖表的生成，進(jìn)而將更多精力聚焦于數(shù)據(jù)理解和學(xué)生分析工作中；日常管理中，生成式AI可以幫助教師記錄和分析課堂數(shù)據(jù)，輔助撰寫通知、報(bào)告等家校溝通郵件，減輕事務(wù)性工作投入，提升管理效率；課題研究中，生成式AI可以輔助進(jìn)行研究問題、研究假設(shè)、數(shù)據(jù)采集工具和研究大綱的設(shè)計(jì)和提煉，規(guī)范報(bào)告格式、豐富研究視野。

　　習(xí)得技能：掌握生成式AI操作和使用的關(guān)鍵技能

　　首先，教師要掌握提示語工程，即寫好提示詞。生成式AI需要在清晰了解人類的具體需求之后才能做出恰當(dāng)反饋，換而言之，高質(zhì)量的問題輸入才能獲得較高質(zhì)量的回復(fù)。生成式AI提示語是將人類的角色、工作指令、情境、相關(guān)數(shù)據(jù)以及輸出要求（含預(yù)期結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）等準(zhǔn)確表達(dá)出來。工作指令是希望生成式AI執(zhí)行的特定任務(wù)，例如要求依據(jù)5E教學(xué)法理論模型進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)；情境是針對該任務(wù)的上下文或背景信息，例如告知活動(dòng)實(shí)施對象、時(shí)長、環(huán)境信息等，也包括了一些理論模型、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、參考范例或?qū)W習(xí)材料等，以引導(dǎo)生成式AI更好地響應(yīng)任務(wù)要求。

　　其次，需要具備流程思維，用大模型理解的語言表述任務(wù)。如果指令任務(wù)過于復(fù)雜、問題不夠清晰、要求不夠具體，生成式AI很難交出滿意答卷。在提問時(shí)，需要有意識(shí)地進(jìn)行任務(wù)和流程分解，將復(fù)雜任務(wù)分解為多個(gè)具體的小任務(wù)，例如針對“如何提高課堂教學(xué)效率”問題，可以從課堂管理、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生評(píng)估等角度進(jìn)行問題分解，通過“如何在課堂上有效管理學(xué)生紀(jì)律”“有哪些教學(xué)方法可以提高學(xué)生的參與度和互動(dòng)性”“如何根據(jù)學(xué)生的水平和興趣設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容”“有哪些方法可以準(zhǔn)確評(píng)估學(xué)習(xí)效果”等子問題來表述需求。

　　此外，也是最為關(guān)鍵的一條，教師必須要對生成內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷。通過不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和判斷力，對生成式AI輸出內(nèi)容的準(zhǔn)確性、隱含的價(jià)值觀、對教學(xué)和學(xué)生潛在影響等進(jìn)行細(xì)致分析和理性研判。面對生成式AI可能存在的“幻覺”和“一本正經(jīng)地胡說八道”，教師應(yīng)具備敏銳的批判意識(shí)，利用專業(yè)積累、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)資料對生成式AI的輸出結(jié)果進(jìn)行全面審視。通過“人在回路”的協(xié)同機(jī)制，充分參與到答案生成過程中，及時(shí)識(shí)別和糾正生成式AI的錯(cuò)誤，并主動(dòng)建構(gòu)對問題的理解。

　　創(chuàng)新應(yīng)用：探索生成式AI與教育教學(xué)深度融合的創(chuàng)新應(yīng)用

　　教師要?jiǎng)?chuàng)新作業(yè)和任務(wù)設(shè)計(jì)，提升認(rèn)知挑戰(zhàn)難度。作為“數(shù)字原住民”，學(xué)生會(huì)自然地應(yīng)用AI來輔助學(xué)習(xí)，低門檻、無邊界的生成功能可能會(huì)助長學(xué)生的抄襲和依賴行為，不利于問題解決能力與批判性思維培養(yǎng)。為了避免學(xué)習(xí)惰性或“有成果無成長”現(xiàn)象發(fā)生，教師必須創(chuàng)新任務(wù)設(shè)計(jì)，保證學(xué)生有足夠的思維訓(xùn)練機(jī)會(huì)和能力成長空間。例如，采用真實(shí)情景和問題解決的開放式任務(wù)提升思維挑戰(zhàn)難度、引導(dǎo)學(xué)生做過程性評(píng)價(jià)和反思發(fā)展自我認(rèn)知和監(jiān)控能力等。

　　教師要主動(dòng)研究和積累生成式AI的技術(shù)資源，為學(xué)生構(gòu)建自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)空間。例如創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在安全、可控的環(huán)境中進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)；模擬各種現(xiàn)實(shí)生活場景，幫助學(xué)生在具體情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和互動(dòng)性；構(gòu)建數(shù)據(jù)分析環(huán)境，使學(xué)生能夠探索數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力和批判性思維。

　　教師應(yīng)強(qiáng)化生成式AI應(yīng)用的跨學(xué)科意識(shí)，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。數(shù)字技術(shù)尤其是生成式AI具有天然的多學(xué)科融合特質(zhì)，成為開展跨學(xué)科活動(dòng)的重要工具?；谏墒紸I的情景創(chuàng)設(shè)、探究支持、個(gè)性指導(dǎo)，教師可設(shè)計(jì)并實(shí)施跨學(xué)科項(xiàng)目。例如，利用生成式AI生成歷史場景，讓學(xué)生沉浸式地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)；在藝術(shù)課程中，生成式AI可以生成創(chuàng)意作品，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。通過這些跨學(xué)科項(xiàng)目，學(xué)生不僅能更好地理解學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，還能生長出創(chuàng)新能力和批判性思維。

　　總之，教師在面對生成式AI時(shí)，需要保持開放和審慎的態(tài)度，既要充分利用其優(yōu)勢，也要警惕其潛在風(fēng)險(xiǎn)。只有始終堅(jiān)持以學(xué)生身心健康和全面發(fā)展為應(yīng)用準(zhǔn)則，做到技術(shù)應(yīng)用與倫理安全并重，才能確保其真正賦能教育。

　?。ㄗ髡呦蹈毖芯繂T、華東師范大學(xué)教師發(fā)展學(xué)院副院長；本文系2023年度國家社會(huì)科學(xué)基金教育學(xué)一般課題“面向教師數(shù)字能力發(fā)展的場景構(gòu)建與應(yīng)用研究”[課題批準(zhǔn)號(hào)：BCA230283]研究成果）

《中國教育報(bào)》2024年09月09日 第09版