生成式人工智能的运用与思考
作者: 戴海军2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,倡导在中小学开设人工智能课程。重庆市聚奎中学敏锐地抓住这一契机,开启人工智能教育探索,已经开发并实施了国家课程的实验教学内容、社团兴趣课程、社区科普课程、竞赛提升课程四类人工智能课程。在此基础上,学校进一步推进人工智能与教育教学的融合,并从教师培养和课堂创新开始了探索实践,生成式人工智能的出现,恰好促进了这一进程。
研究与探索
2023年,学校承担的重庆市教育科学规划重点课题“生成式人工智能促进农村教师专业发展”成功立项。经过研究与探索,提出了生成式人工智能时代师生人工智能素养的培养框架:技术理解——了解AI的基本概念、掌握AI的运作原理、理解AI的应用范畴;实践应用——能够有效使用AI工具、能够有效使用AI工具来促进自身发展、能够创新应用AI;伦理道德——评价AI运行过程和结果、认识AI带来的安全问题、防范AI滥用带来的风险。
依据此框架,学校不仅培训教师“学·用”生成式人工智能技术,而且鼓励他们通过相互碰撞、启迪,实现“人机共智”。教师们通过自然语言描述的提示词指令,让生成式人工智能生成与课程相关的文本、图片、音频和视频等教学材料;通过提示词流畅地与生成式人工智能交流,理解教学理论和扩展学科知识,设计出创新的教学方案,总结出自身独特的教学经验。
2024年,学校成功立项5个重庆市教育科学规划课题,经过课题研究和探索,找到了创建生成式教学智能体的方法:教师通过预制提示词来引导智能体用特定的教学方法与学生互动,激发学生兴趣、启发学生思考,避免直接给出答案助长学生抄袭;教师利用教学材料作为智能体知识库文档,确保输出内容的正确性和适合学生层次;教师设置了智能体的功能边界,确保其不能被用于非学习用途。
学校提出“一课一智能体”理念,让生成式人工智能更好适应于不同学科、不同课型和不同班级;构建基于生成式教学智能体的“生成式课堂”,让教学智能体在教师触及不到的地方,与学生展开一对一交流,个性化指导学生对知识的理解和生成,并进行评价和答疑解惑。
反思和展望
通过以上经验,我们发现:面对低门槛就能上手使用的生成式人工智能技术,教师自身的教学技能才是核心竞争力。同时,也得到关于教师如何适应生成式人工智能变革的启示。
教师赋能AI是关键。生成式人工智能大模型虽然具有强大的生成能力,但并未针对具体的教育场景进行优化,它与学生的交互未必能完全符合教学准则,其生成的内容也可能偏离课程标准。教师的专业技能和教学智慧是AI赋能的基础。教师应运用其教学经验和对课程内容、学生需求以及教学目标的深刻理解,指导和优化教学智能体的功能;通过为教学智能体提供准确的教学数据、特定的教学任务以及持续的反馈,更好地支持学生的学习进程。
AI是协同而非替代。教学智能体擅长处理重复性、事务性的小规模任务,无法胜任复杂的教学情境。在课堂管理、情感支持和复杂的教学任务方面,教师的专业判断和应变能力仍是无可替代的。因此,教学智能体应被视为教师的协同工具,特别是在教师时间有限或无法覆盖学生个性化需求的情况下,为其提供额外帮助。教学智能体与教师的结合有助于实现更有效的个性化教学体验,而不是削弱教师的核心作用。
从教学智能体到教育智能体。目前,教师创建的生成式教学智能体,可以应用于各种教学设备环境,还可以在不同教育场景中发挥作用。比如:心理辅导智能体,可以模拟心理辅导教师与学生对话,来缓解学生的心理问题;学校事务智能体,当师生对办事流程不熟悉时,可以咨询事务智能体;家校智能体,可以回答家长关于学校事务的问题,帮助家长获取家庭教育的信息等。