個性化學習時代：人工智能如何重塑教育

摘" "要：人工智能技術的發(fā)展為教育改革提供了機遇，也帶來挑戰(zhàn)。大型語言模型可以增強機器的語言能力，在教育領域中有四個重要應用：一是可以與書中的人物對話，實現(xiàn)真正的閱讀理解。二是可以提供一對一的學習輔導，采用“授之以漁”的方式，引導學生獨立思考找出答案，通過深度交互提高學生的學習效果，激發(fā)學習興趣。三是可以成為高質量的辯論對手，與學生就有爭議性的話題展開辯論，幫助培養(yǎng)學生的批判性思維能力和論證能力。四是可以擔當虛擬導師，解釋學科或技能的意義與應用前景?？傊?，人工智能將從學習方式、教學模式、資源供給等方面重塑教育，讓學習與教學變得更加個性化、高效與豐富多彩。但也存在著一定的誤導和風險，應加強監(jiān)管和制定相應的規(guī)范。

關鍵詞：大型語言模型；人工智能；可汗學院；個性化學習；終身學習；ChatGPT

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：1673-8454（2023）06-0003-05

一、人工智能領域的新進展

（一）ChatGPT帶來的沖擊

人工智能的發(fā)展日新月異，正在深刻影響著人們的生活與工作。作為人工智能領域的重要進展，基于大型語言模型的人工智能系統(tǒng)，如ChatGPT等，不僅可以自然地理解語言并作出詳細回復，其語言產出能力也開始為人們帶來實際價值——提高工作效率、簡化生活、獲得新奇體驗。

首先，ChatGPT有助于提高人們的工作與學習效率。在研究與寫作過程中，ChatGPT可以快速提供信息與數(shù)據(jù)支持，減少人們在信息檢索與篩選上的時間成本，使工作更高效；也可以根據(jù)用戶輸入生成文檔提綱或初稿，之后人們只需添加細節(jié)，縮短了創(chuàng)作周期，讓人們可以聚焦于觀點與思想的表達。

其次，ChatGPT可以簡化人們繁瑣的日常生活。ChatGPT可以基于用戶日程自動生成高效計劃表，直接完成預訂與購票等重復工作，節(jié)省大量時間。如果遇到技術問題，也可以及時提供解答，無需瀏覽不同渠道，簡單直接，這些功能使人們的生活更加輕松。

最后，ChatGPT可以帶來新奇的娛樂體驗。人們可以與ChatGPT開玩笑地聊天、討論各種話題、分享趣事。這滿足了人們的社交需求，也是一種放松的方式。有人甚至將ChatGPT視為智力挑戰(zhàn)，激發(fā)創(chuàng)造力。盡管ChatGPT缺乏人類的廣泛常識與情感，但其產出仍帶來許多樂趣。

（二）Wolfram Alpha 與 ChatGPT深度融合

目前，ChatGPT已與Wolfram Alpha集成，實現(xiàn)兩者的功能互補與統(tǒng)一。Wolfram Alpha是一款計算知識引擎，擁有廣泛的學科知識和復雜的計算能力，可以回答各學科問題并進行數(shù)據(jù)分析預測，但其界面較為晦澀、交互體驗差，主要針對訓練有素的小眾人群。集成后，ChatGPT將獲得Wolfram Alpha的知識與計算能力，Wolfram Alpha也可以通過ChatGPT提供優(yōu)質的語言交互體驗。兩者的優(yōu)勢結合實現(xiàn)了協(xié)同增效，ChatGPT獲得“數(shù)理超能力”，可以更自然地回答問題，進行數(shù)據(jù)分析與預測，解決復雜計算任務。這將加速人工智能實用化，造福更多領域。據(jù)《金融時報》報道，Chegg等企業(yè)認為人工智能新技術帶來了機會，它們正在努力參與市場競爭。

二、人工智能如何重塑教育

人工智能技術的進步為教育模式改革提供了獨特的機會，同時也帶來許多未知變數(shù)。如ChatGPT極大地增強了機器的語言理解與生成能力?？珊箤W院（Khan Academy）近期推出了一款人工智能工具Khanmigo，它可以是學生一對一的導師，也可以是教師的得力助手。針對學生，Khanmigo可以引導學生思考，讓學生能夠自主學習；針對教師，可以幫助教師備課、收集素材等，提高教學效率。[1]

在今年的TED 演講中，可汗學院創(chuàng)始人薩爾曼·可汗（Salman Khan）展示了基于ChatGPT-4（大型語言模型）的人工智能在教育領域四個方面的重要應用：

一是可以直接與書中人物或故事中的角色對話，避免瞎猜而實現(xiàn)真正的閱讀理解。例如，學生在學習《了不起的蓋茨比》時，可以直接與杰·蓋茨比這個人物對話，問他“你為什么總是注視那盞綠燈？”人工智能可以如此回答：“啊，那盞綠燈，伙計！你知道嗎，它是我夢想和渴望的象征。它位于黛西布坎南的碼頭盡頭，在海灣對面的我的豪宅處。我長久地凝視它，因為它代表了我對過去的渴望和與黛西——我生命中的愛人重聚的希望。綠燈不斷提醒我們，美國夢難以琢磨、現(xiàn)實與愿景之間存在著巨大的距離。那么，請告訴我，你是否也曾有過一個看似遙不可及的夢想或渴望呢？”

這種方式可以使文學和歷史的學習變得栩栩如生、生動有趣。學生還可以直接與故事中的人物對話，避免被誤導或盲目猜測，體驗更為真實的理解。這種學習方式讓被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，從而大大提高了學習效果。

二是可以提供一對一的學習輔導，采用“授之以漁”的方式，幫助學生培養(yǎng)獨立思考的習慣。當學生問人工智能一個問題時，它不會直接給出答案，而是引導學生一步步地思考找到答案。當學生犯錯時，它不僅指出錯誤，還讓學生解釋自己的思路，這需要人工智能擁有優(yōu)秀教師才具有的教學技能。這種一對一的深度交互可以產生優(yōu)質的學習體驗，提高學習效果。相比直接給出答案，這種方式更能激發(fā)學生的學習興趣、鍛煉邏輯思維能力，幫助學生建立解決問題的思維框架與習慣。這也使學習過程變得更加個性化、針對性更強。

三是可以成為高質量的辯論對手，幫助學生訓練批判性思維能力。每個學生都可以與人工智能就某些具有爭議性的話題進行辯論，這需要人工智能具備人類專家才具有的強大辯論技能。通過這種方式，學生的思辨與論證能力可以得到有效提高。這種辨論“高手”日常生活中不容易找到，人工智能使其成為可能。學生可以就科學技術、社會問題等方面的議題與人工智能進行深入辯論，有助于學生養(yǎng)成全面深入的思考習慣。

四是可以扮演虛擬導師的角色，解釋某個學科或技能的意義與應用前景。例如，學生問：“為什么要學習細胞生物學？”人工智能可以這樣回答：“作為一名專業(yè)運動員，了解細胞生物學可以幫助你在細胞層面上理解人體的工作機制，理解細胞與蛋白質以及其他生物大分子之間的相互作用，從而擬定最佳營養(yǎng)與訓練方案。細胞生物學為許多領域中的最新進展提供了理論基礎，值得投入時間進行學習?！边@種虛擬導師可以為學生提供針對性的職業(yè)發(fā)展建議與學習指導，幫助其制定針對未來職業(yè)發(fā)展的學習計劃。

從可汗學院具體運用人工智能的教學實踐中，我們可以看到以下變化：

首先，學習內容與方式將更加個性化?；诖髷?shù)據(jù)與學習者模型，人工智能可以為每位學習者匹配最佳學習路徑，提供個性化內容與學習體驗。這將讓學習更有針對性和更加高效。學習不再是“一刀切”，學習者可以根據(jù)自己的興趣與需要選擇學習方向與速度。

其次，教師將從機械的傳授者轉變?yōu)閷W習的指導者與激勵者。機器將逐漸取代某些教學任務，如講解知識點、批改練習題等，教師將更側重引導學習者，激發(fā)其學習興趣與熱情，協(xié)助個性化學習方案的制定，教師的作用變得更加重要。

再次，評價方式將更加全面與連續(xù)。不再將評價局限于某一次考試，而是整個學習過程中生成的各種數(shù)據(jù)，如學習者參與度、完成度、交互情況、習題得分率等，這些將全面反映學習者的學習情況與效果。評價也變得更加隨時與連續(xù)。

最后，學習將更加輕松與高效。借助人工智能技術，學習者可以通過虛擬現(xiàn)實、交互故事等方式進行情境體驗與實踐。某些枯燥的記憶與練習也可以由人工智能實現(xiàn)，學習者只需專注于理解與應用。學習生態(tài)系統(tǒng)的構建使學習變得更加輕松有趣。

三、人工智能給教育帶來的問題與挑戰(zhàn)

然而，隨著人工智能技術的快速發(fā)展，也面臨許多問題。首先是職業(yè)的不確定性。某些職業(yè)可能面臨消失或重構的局面，這將對勞動力市場產生沖擊。其次是隱私與借口問題。大數(shù)據(jù)技術可能導致個人隱私泄露，且人工智能存在被利用推諉責任的隱患。再次是傾斜與偏見。如果訓練數(shù)據(jù)本身就存在偏見，它們很有可能在人工智能系統(tǒng)中得到繼承與放大。最后，還包括對人工智能本身的擔憂——如果其發(fā)展失控，是否將對人類產生威脅[2]。

針對以上問題，加強對新技術的監(jiān)管與指導十分必要：應制定相應的政策與法律，保證人工智能系統(tǒng)的透明度與問責制；加大對人工智能領域的投資與人才培養(yǎng)，促進其健康有序發(fā)展；加強人工智能倫理與偏見問題的研究，確保其產出不存在有害影響。只有人工智能技術與應用獲得適當管理，才能發(fā)揮其全部潛力，造福人類。

人工智能給教育帶來的機遇與挑戰(zhàn)并存。如果人工智能技術與應用得以規(guī)范管理與監(jiān)督，它將大大提高教育的效率與公平性，實現(xiàn)真正個性化學習與終身學習，進而引入學習型社會。教育將從個人化融入到個性化，從標準化邁向適性化，釋放每一位學習者的學習潛力，讓教育產生真正意義上的改變與影響[3]。

在人工智能時代，人的能力可抽象為三個要素：數(shù)據(jù)、算法（大腦）和算力（體力）。新的常態(tài)可能是，花半年或一年時間成為某個領域的專家或該領域的熟練工作者，然后工作一至三年，再轉到新的領域。沒有什么知識和技能可以永恒不變，學習者一生將在不斷學習新知識與培養(yǎng)新技能中成長。這與傳統(tǒng)教育過于強調靜態(tài)知識的積累形成鮮明對比。在人工智能時代，知識的更新迭代速度大大加快，知識的保質期也大為縮短，這要求我們更加注重算法思維與算力，快速調用大腦，在強大的計算基礎上，基于海量數(shù)據(jù)產出結果。

人工智能使教育內容與學習方式日新月異，也要求學習者能夠跟得上人工智能發(fā)展的步伐，具備終身學習的素養(yǎng)。同時，教師也應不斷學習新技術，改進教學方法，才能在新環(huán)境下發(fā)揮作用。教育的目的在于培養(yǎng)終身學習的習慣與能力，這也正是人工智能時代最寶貴的財富與技能。

教育應當積極迎接人工智能技術帶來的變革，因為隨之到來的并不是失業(yè)潮，而是新的產業(yè)變革與崗位重塑。人工智能將釋放人力，使人類有更多機會專注于創(chuàng)造性工作。教育必須培養(yǎng)新一代的人才，讓其具備跟上新技術變化的能力，從而在人工智能時代大展宏圖。通過良性互動，人工智能使教育產業(yè)得以升級，教育產業(yè)的進步也推動人工智能向更加深入并造福人類的方向發(fā)展。兩者互為推動，共同改變著世界。

四、結語

人工智能的發(fā)展將深刻重塑教育的方式與體驗。人工智能帶來的變革令人既期待又不安，但唯有擁抱變革，我們才有希望在新時代繼續(xù)前行。教育應與時俱進，培養(yǎng)新時代所需要的人才。人工智能使教育從標準化邁向個性化，教育也使人工智能技術得以正向發(fā)展，造福人類。

首先，人工智能將實現(xiàn)教育的個性化。通過分析每一位學生的學習數(shù)據(jù)與偏好，人工智能可以為每個學生匹配最適合的學習內容、進度與方式。這將打破傳統(tǒng)的教學模式，讓學習真正因材施教，激發(fā)每位學生的學習興趣與潛力。

其次，人工智能將提高教與學的效率。人工智能教師可以自動評估學生的學習水平與需求，進行及時引導。它還可以實現(xiàn)自動批改作業(yè)，生成學習報告，這大幅減輕了教師的工作量。而借助人工智能，學生也可以更高效地學習，得到定制化的輔導與練習。

再次，人工智能將豐富教與學的方式。虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術可以創(chuàng)建動態(tài)的學習環(huán)境與情景，使學習變得更加直觀與富有體驗感。人工智能也可以賦能教材，讓學習內容更具互動性。這些新方式將大大提升學習的吸引力與參與度。

最后，人工智能教師可以長時間全天候輔導學生，成為終身學習伴侶。它可以隨時根據(jù)個人興趣與需求，為人們提供定制的學習內容或項目。人工智能教師的可行性與豐富的學習資源，讓人們可以隨時隨地學習，實現(xiàn)終身學習。

毋庸置疑，ChatGPT等人工智能工具還存在一定的局限性，如知識有限，產出可能有偏差，不適合完全替代人工。但是，在提高工作效率、簡化生活、增加樂趣等方面，ChatGPT已發(fā)揮出了實際作用，成為連接人與信息的平臺。

綜上可知，人工智能將從學習方式、教學模式、資源供給等方面重塑教育，讓教與學變得更加個性化、高效與豐富多彩。人工智能教師可以成為終身學習的最佳伙伴，在學習道路上持續(xù)引導與支持每一位學生。人工智能正在加速教育革新的步伐，讓學習真正成為一生的需求與樂趣。這必將為人才培養(yǎng)與社會進步提供強大的動能。

參考文獻：

[1]多知網(wǎng).GPT-4不會解題？可汗學院CEO：那是沒挖掘出AI真正的能力[EB/OL].（2023-05-10）[2023-05-15].https：//www.163.com/dy/article/I4COUD860536W4EI.html.

[2]金融界.比爾·蓋茨：人工智能時代已經(jīng)開始[EB/OL].（2023-03-22）[2023-05-15].https：//c.m.163.com/news/a/I0F6INUH0519QIKK.html？share_token=6316E83A-8F6C-44AB-9418-8B556DE029ABamp;tt_from=weixinamp;utm_source=weixinamp;utm_medium=toutiao_iosamp;utm_campaign=client_share amp;wxshare_count=1amp;spssid=a6b142c97111666dc38f3d7d8f 4343 e1amp;spsw=1amp;spss=otheramp;isFromH5Share=article.

[3]吳軍.ChatGPT對我們到底有什么影響？[EB/OL].（2023-04-15）[2023-05-15].https：//m.toutiao.com/w/1763243526273039/？app=news_article×tamp=1683126443amp;use_new_style=1amp; share_token=E6AE357A-A1AC-4197-8EC7-5F6140475C85 amp;tt_from=weixinamp;utm_source=weixinamp;utm_medium=toutiao_ iosamp;utm_campaign=client_shareamp;wxshare_count=1.

The Era of Personalized Learning： How AI is Reshaping Education

Cheng ZHAO

（SDU-ANU Joint Science College， Shandong University， Weihai 264209， Shandong）

Abstract： The development of artificial intelligence technology provides opportunities for educational reform while also bringing challenges. Large-scale language models can enhance machine language capabilities and have four important applications in the field of education. Firstly， they can engage in dialogue with characters in books， enabling genuine reading comprehension. Secondly， they can provide one-on-one tutoring by guiding students to think independently and find answers， thereby improving learning efficiencies and stimulating interest. Thirdly， they can serve as high-quality debate opponents， engaging students in debates on controversial topics to help develop critical thinking and argumentation skills. Fourthly， they can act as virtual mentors， explaining the significance and future applications of subjects or skills. In summary， artificial intelligence will reshape education in terms of learning methods， teaching models， and resource provision， making learning and teaching more personalized， efficient， and diverse. However， there are also risks and potential misleading aspects， necessitating strengthened regulation and the establishment of corresponding norms.

Keywords： Large-scale language model; Artificial intelligence; Khan Academy; Personalized learning; Lifelong learning; ChatGPT

編輯：李曉萍" "校對：王天鵬

DOI： 10.3969/j.issn.1673-8454.2023.06.001

作者簡介：趙誠，山東大學澳國立聯(lián)合理學院教授，博士（山東威海 264209）