ChatGPT支持一線教師教學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)用研究

張永芳　張笑

【摘 要】ChatGPT將會在教學(xué)領(lǐng)域帶來新變革，本文探索其在一線教師備課、教學(xué)、評價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)中的創(chuàng)新應(yīng)用方式，并以高中信息技術(shù)教學(xué)為例，分析了其在教學(xué)中使用的方法與面臨的問題，給出了相應(yīng)建議。

【關(guān)鍵詞】ChatGPT；教師教學(xué)；創(chuàng)新應(yīng)用；高中信息技術(shù)課程

【中圖分類號】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【論文編號】1671-7384（2023）08-040-03

目前，國內(nèi)外學(xué)者對ChatGPT在教育領(lǐng)域的影響及潛在應(yīng)用展開了大討論。技術(shù)正在“倒逼”教育領(lǐng)域開啟更深層次的變革。ChatGPT 是一種非常強(qiáng)大的知識輔助技術(shù)，可以幫助教師實(shí)現(xiàn)快速備課，進(jìn)行教學(xué)總結(jié)和評估。一線教師如何將ChatGPT應(yīng)用到教學(xué)活動中，為教學(xué)提質(zhì)增效，已成為熱點(diǎn)話題。

ChatGPT技術(shù)核心能力

ChatGPT是由OpenAI開發(fā)的生成式人工智能。它基于自然語言處理（Natural Language Processing，NLP）技術(shù)，通過在大量的文本數(shù)據(jù)語料庫上進(jìn)行訓(xùn)練，形成強(qiáng)大的自然語言理解和生成能力，并可以理解用戶輸入的內(nèi)容，生成自然且富有邏輯的回答。

ChatGPT展現(xiàn)出的一些核心能力有自然語言處理能力、完成連續(xù)指令的邏輯能力、程序語言解析能力等，它可以理解并分析人類語言中包括語法、語義和語用等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，并對輸入的內(nèi)容進(jìn)行識別和推理，找出其中的邏輯、情感等，生成符合人類語言習(xí)慣的連貫回復(fù)；可以在連續(xù)的指令中自動捕捉上下文信息，在后續(xù)內(nèi)容生成時(shí)參考先前的指令輸入，并做出相應(yīng)的推理；在處理連續(xù)指令過程中遇到歧義，可以根據(jù)指令結(jié)果和當(dāng)前語境，做出合理的選擇，消解歧義，實(shí)現(xiàn)連續(xù)指令的邏輯處理；在程序語言方面，具有良好的程序語言解析能力，可以實(shí)現(xiàn)對于程序代碼的語法結(jié)構(gòu)分析、算法解釋、復(fù)雜度求解和錯誤修復(fù)等功能，這使得ChatGPT應(yīng)用于編程語言教學(xué)有了無限可能。

ChatGPT在一線教師教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用環(huán)節(jié)與潛能

教育貫穿著生命個(gè)體的成長歷程，目前還沒有技術(shù)可以在生長意義和整全意義上，讓人類消除對教師的需求[1]。但ChatGPT等生成式人工智能的出現(xiàn)，為教育教學(xué)過程帶來了諸多挑戰(zhàn)。面對新技術(shù)選擇“擁抱”還是“回避”？早在《教育信息化2.0行動計(jì)劃》中就給出了答案——推動教師主動適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，積極有效開展教育教學(xué)。本文結(jié)合各領(lǐng)域?qū)ζ鋺?yīng)用的探索，從教師備課、教學(xué)和評價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)，討論其在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中的具體應(yīng)用，探尋其在教學(xué)運(yùn)用上的潛能。

1.賦能教師備課：豐富教學(xué)設(shè)計(jì)與內(nèi)容

ChatGPT擁有豐富的資源，針對教師備課需求，可以為教師備課過程提供良好支持與服務(wù)，搜索、整合各類教學(xué)資源，并生成具有邏輯結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，方便教師快速查詢和獲取相關(guān)信息。

（1）輔助編寫教學(xué)計(jì)劃或教案

ChatGPT可以編寫教學(xué)計(jì)劃或教案，減輕教師工作量。教師只需提供學(xué)科和學(xué)段等基本信息，ChatGPT即可迅速響應(yīng)并生成一份教學(xué)計(jì)劃，甚至可以與其他軟件結(jié)合使用，自動生成教學(xué)課件或思維導(dǎo)圖。與人交流時(shí)要清晰有邏輯，使用ChatGPT時(shí)也要注意語言描述清楚，避免模糊表述，同時(shí)要提供必要的前置信息和邏輯連貫的上下文信息，這樣有助于ChatGPT理解問題，并針對具體情況提供更準(zhǔn)確的答案。

例如，首先為ChatGPT提供必要的前置信息，包括學(xué)生所處年級和教學(xué)內(nèi)容的教材目錄，并讓它在理解后回復(fù)“明白”。而后發(fā)送指令讓其從知識基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)和情感態(tài)度三個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)者特征分析，ChatGPT根據(jù)指令及前置信息，準(zhǔn)確完成了學(xué)習(xí)者特征分析。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)輸入指令，讓其分析課程目標(biāo)。值得注意的是，此時(shí)用戶并沒有說明學(xué)生年級和所學(xué)學(xué)科，ChatGPT依舊準(zhǔn)確生成了針對高一年級學(xué)生信息技術(shù)課程的三維目標(biāo)，這個(gè)過程中ChatGPT利用其自然語言理解能力和完成連續(xù)指令邏輯能力，分析出當(dāng)前對話情境。

（2）提供備課思路

ChatGPT可以為教師提供備課思路，生成教學(xué)過程設(shè)計(jì)，包括情境導(dǎo)入、講授新知、鞏固練習(xí)、歸納小結(jié)、學(xué)習(xí)評價(jià)等環(huán)節(jié)，這在一定程度上替代了教師備課中頭腦風(fēng)暴的過程。

以人民教育出版社出版的高中教材《信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算》（2019年版）里的“數(shù)據(jù)壓縮”一節(jié)的備課為例，在提供了課程內(nèi)容、課標(biāo)要求、教學(xué)目標(biāo)等必要前置信息后，用戶發(fā)出指令讓ChatGPT聯(lián)系生活情境對本節(jié)課進(jìn)行導(dǎo)入，ChatGPT以壓縮衣物和壓縮圖片為例，提供了課程導(dǎo)入的思路。同樣，可以輸入指令讓其生成課程相關(guān)練習(xí)題并給出解答。

2.賦能教學(xué)過程：改進(jìn)教學(xué)方法

（1）開展對話式教學(xué)

借助ChatGPT等技術(shù)，可以創(chuàng)新對話式教學(xué)，使其展現(xiàn)出新的生機(jī)和活力。教師可以利用ChatGPT的編程語言解析能力，進(jìn)行對話式教學(xué)。例如，首先詢問ChatGPT身體質(zhì)量指數(shù)BMI的計(jì)算方式及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，然后讓其完成代碼實(shí)現(xiàn)，經(jīng)驗(yàn)證ChatGPT生成的該段代碼準(zhǔn)確無誤。教師可以追問某行代碼的詳細(xì)解釋，ChatGPT對此行代碼的每個(gè)部分，如if語句條件和邏輯運(yùn)算符含義等，都給出了詳盡解讀。

（2）創(chuàng)新多樣化教學(xué)方式

ChatGPT可以快速設(shè)計(jì)多樣化學(xué)習(xí)活動，進(jìn)行同課異構(gòu)，提供教師講授、師生互動、學(xué)生合作、探究學(xué)習(xí)等多形式教學(xué)活動，增強(qiáng)課堂效果。以人臉識別的課堂教學(xué)為例，教師詢問教學(xué)過程中可能采用的活動，ChatGPT列舉出五項(xiàng)活動。教師可以對某項(xiàng)活動進(jìn)行追問，如讓其給出學(xué)生分組辯論的主題。ChatGPT會迅速提供一個(gè)可能的主題，并簡要闡述正反雙方的觀點(diǎn)，同時(shí)說明本次辯論活動給學(xué)生帶來的收獲。

（3）進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)

ChatGPT可以為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)。例如，教師向ChatGPT說明兩名學(xué)生的知識基礎(chǔ)，尋求個(gè)性化的Python基礎(chǔ)語法學(xué)習(xí)指導(dǎo)。ChatGPT接到指令，會提供兩份學(xué)習(xí)指導(dǎo)，其中針對無編程基礎(chǔ)的學(xué)生，ChatGPT說明了每部分學(xué)習(xí)內(nèi)容的作用；而針對有C語言基礎(chǔ)的學(xué)生，ChatGPT更多地強(qiáng)調(diào)C語言與Python語言在語法上的差異，并特別說明了“需要注意Python中的縮進(jìn)和冒號的使用”是兩種編程語言有較大差異的地方。

3.賦能教學(xué)評價(jià)：開展精準(zhǔn)化、多元化評價(jià)

ChatGPT可以為課程評價(jià)提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)，促進(jìn)教師反思和探索“評什么”與“怎么評”，更好地發(fā)揮以評促學(xué)、以評促教的作用，同時(shí)快速評價(jià)反饋的方式能夠激發(fā)學(xué)生的自我管理能力，促進(jìn)學(xué)生積極主動地參與學(xué)習(xí)和探索。

（1）作業(yè)反饋及評價(jià)

ChatGPT可以在理解評分標(biāo)準(zhǔn)后，針對學(xué)生的作業(yè)與答案給出具體的評分和詳細(xì)的解釋。這需要首先提供題目情境、題目設(shè)問以及評分標(biāo)準(zhǔn)等必要前置信息，待其理解后再提交作答內(nèi)容。例如，給出“物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探索”一課的案例，告知ChatGPT相關(guān)題目內(nèi)容及評分標(biāo)準(zhǔn)后，選擇兩份有代表性的學(xué)生作答進(jìn)行輸入，第一份作答僅回答了針對防凍的設(shè)計(jì)，并未考慮到需停止加熱這一隱含要求，因此只能得到1分；第二份作答考慮全面，可以得到滿分2分。ChatGPT在收到這兩份作答后，給出了準(zhǔn)確的評分，并詳細(xì)說明了評分理由。

（2）量化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

ChatGPT可以對文字性的描述進(jìn)行具體量化，即量化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)輸入的評價(jià)維度自動生成具體的評分細(xì)則，凸顯評價(jià)結(jié)果的精準(zhǔn)化和增值性。例如，根據(jù)信息技術(shù)課標(biāo)對核心素養(yǎng)的解讀，將計(jì)算思維維度的素養(yǎng)解釋、素養(yǎng)要求及水平描述提供給ChatGPT，讓其以5分為滿分，設(shè)計(jì)量化評分標(biāo)準(zhǔn)，其會輸出較為客觀的五級評分標(biāo)準(zhǔn)。

ChatGPT在一線教師教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

1.生成內(nèi)容可信度有限

ChatGPT的生成內(nèi)容是建立在對語料學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，所以訓(xùn)練用的語料庫規(guī)模和數(shù)據(jù)污染問題是生成內(nèi)容準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。對于常識性的問題，由于模型訓(xùn)練時(shí)有著豐富的數(shù)據(jù)集，所以回答相對準(zhǔn)確；而對于專業(yè)性問題，由于語料庫不足且更容易受到數(shù)據(jù)污染，再加上ChatGPT出色的語言生成能力，往往會出現(xiàn)“一本正經(jīng)地胡說八道”的情況，極易對用戶產(chǎn)生誤導(dǎo)，這需要用戶對生成內(nèi)容有一定的判斷能力。

2.準(zhǔn)確使用有一定“技巧門檻”

ChatGPT的使用看似十分簡單，只需要輸入想要與之交流的話題，就能夠自動地生成符合上下文的回復(fù)。但實(shí)際并非如此，輸入信息的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量對結(jié)果的輸出有很大影響。用戶如果輸入模糊、含有歧義、模棱兩可的問題，則很容易使ChatGPT產(chǎn)生誤解，這需要用戶掌握一定的提問技巧。

3.帶來學(xué)業(yè)誠信問題

ChatGPT可以輕松地生成具有清晰邏輯的內(nèi)容，這使得教師難以分辨學(xué)生作業(yè)是否由ChatGPT完成，進(jìn)而影響到教師對學(xué)生真實(shí)水平的判斷。還有研究者在對開放性考試的答卷進(jìn)行測試后發(fā)現(xiàn)，ChatGPT的作答具有高度的批判性和邏輯性，這不免引起人們對學(xué)生作業(yè)與考試誠信的擔(dān)憂。

ChatGPT在一線教師教學(xué)應(yīng)用中的建議

1.擁抱技術(shù)變革，促進(jìn)教育發(fā)展

ChatGPT自發(fā)布以來，一直有許多人擔(dān)心這類人工智能產(chǎn)品會對課堂教學(xué)、教師權(quán)威產(chǎn)生沖擊。然而，在這個(gè)教育與信息技術(shù)深度融合的時(shí)代，更加要求教師增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)與資源開展教育教學(xué)活動的能力。ChatGPT的出現(xiàn)對提升教師利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新和變革教育教學(xué)活動有著積極的影響。應(yīng)當(dāng)鼓勵教師發(fā)揮主觀能動性，將新技術(shù)融入到教學(xué)當(dāng)中，讓學(xué)生在數(shù)字技術(shù)和人文關(guān)懷的良性融合中受益。

2.培養(yǎng)批判思維，提高認(rèn)知能力

批判性思維是指對所學(xué)內(nèi)容的真實(shí)性、精確性、性質(zhì)與價(jià)值進(jìn)行個(gè)人的判斷，從而對做什么和相信什么作出合理決策的思維方式。在ChatGPT等人工智能技術(shù)引發(fā)的教育變革下，培養(yǎng)批判性思維的重要性更加凸顯。教師與學(xué)生更應(yīng)進(jìn)行批判性和創(chuàng)造性思考，面對生成的解答要有判斷真?zhèn)?、評估價(jià)值的能力，而非被動接受。要做到有效和負(fù)責(zé)地使用技術(shù)，成為駕馭技術(shù)的主人而不是被技術(shù)奴役的傀儡。

3.理清思維結(jié)構(gòu)，優(yōu)化技術(shù)使用

思維結(jié)構(gòu)是指人類思考、理解和解決問題的方式和方法。在面對復(fù)雜的問題情境時(shí)，清晰的思維結(jié)構(gòu)有助于準(zhǔn)確地使用ChatGPT，如在向ChatGPT尋求“怎么才能學(xué)好”這一寬泛問題的解答時(shí)，就可以將提問流程分成“提供信息—明晰問題—尋求指導(dǎo)”的步驟。在這個(gè)流程中，首先告知ChatGPT自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況，可以是具體成績或評價(jià)描述等；其次明確自己的訴求，是提高應(yīng)試成績還是培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力亦或是其他；最后讓ChatGPT提供具有條理性的指導(dǎo)，并針對生成內(nèi)容繼續(xù)追問，直至得到詳實(shí)的解答。

4.加強(qiáng)使用管理，明確倫理先行

針對ChatGPT引發(fā)的作業(yè)抄襲、學(xué)術(shù)不端等倫理問題，國內(nèi)外一些學(xué)校和機(jī)構(gòu)發(fā)出了使用禁令。但是“教育如治水，宜疏不宜堵”，雖然有些學(xué)校和機(jī)構(gòu)已經(jīng)采取了措施，但仍然有許多學(xué)生和教師在使用AI語言模型時(shí)未遵循相關(guān)規(guī)定，所以需要向使用者指明使用生成式AI應(yīng)首先遵循學(xué)術(shù)誠信、道德倫理和法律規(guī)范。

小? 結(jié)

ChatGPT等生成式人工智能未來必將融入教育教學(xué)之中，蘊(yùn)含著巨大的應(yīng)用潛能。教師對此應(yīng)持開放態(tài)度，積極擁抱技術(shù)變革，使其成為工作助理；使其為教學(xué)過程賦能創(chuàng)新，成為學(xué)習(xí)顧問，讓個(gè)性化教學(xué)由理想走向現(xiàn)實(shí)。

注：本文系2023年陜西省科技計(jì)劃項(xiàng)目軟科學(xué)研究計(jì)劃一般項(xiàng)目“‘強(qiáng)師計(jì)劃下陜西地方師范院校師范生鄉(xiāng)村從教意愿調(diào)查及提升研究”（課題編號：2023-CX-RKX-042）和陜西省十四五規(guī)劃課題“中小學(xué)教師信息化教學(xué)培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)協(xié)同共建實(shí)踐研究”（課題編號： SGH21Y1097）研究成果

參考文獻(xiàn)

張務(wù)農(nóng)，賈保先，曾強(qiáng)，等.“代具”還是“代替”？人工智能究竟能否取代人類教師的哲學(xué)省思[J]. 教師教育研究，2021（1）： 14-21.

編? ?輯：馮安華