生成式人工智能指能夠自動(dòng)化生成文本、圖像、視頻、音頻等多類(lèi)型內(nèi)容的人工智能技術(shù)。近年來(lái)，隨著算力水平與數(shù)據(jù)獲取量的跨越式提升，以多模態(tài)大模型為代表的生成式人工智能在國(guó)內(nèi)外均受到高度重視。國(guó)際上，ChatGPT與GPT-4等生成式人工智能模型與系統(tǒng)，在文本和圖像生成等方面展現(xiàn)了接近人類(lèi)水平的理解、創(chuàng)作和交互能力，相關(guān)商業(yè)搜索引擎等也開(kāi)始利用生成式人工智能技術(shù)顛覆傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式，并顯著提升了用戶體驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，也誕生了“文心一言”“星火認(rèn)知”等多種生成式人工智能模型與平臺(tái)。生成式人工智能在教育、醫(yī)學(xué)、法律等垂直領(lǐng)域也展現(xiàn)出了較大的應(yīng)用潛力。尤其在教育領(lǐng)域，不但可以為師生提供智能化實(shí)用工具，更在深層次上推動(dòng)了教育理念的轉(zhuǎn)型與變革。

01  生成式人工智能的教育應(yīng)用

生成式人工智能在教師教學(xué)的多元化支持與學(xué)習(xí)者個(gè)性化輔助等方面，都已經(jīng)開(kāi)始逐步展示出其應(yīng)用潛力。

教師多元化支持

生成式人工智能可以在教師備課、自動(dòng)批閱與學(xué)情分析等多個(gè)方面，為教師教學(xué)提供有價(jià)值的實(shí)際支持，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)與教學(xué)效率的提升。在備課階段，生成式人工智能可以幫助教師生成教學(xué)內(nèi)容解析與具有啟發(fā)性的課堂教學(xué)案例等高質(zhì)量資源，提升教師的授課質(zhì)量并激發(fā)其創(chuàng)新思維。例如，生成式人工智能可以幫助語(yǔ)文教師迅速分析課文中的各類(lèi)修辭手法、解讀詩(shī)詞文獻(xiàn)；幫助數(shù)學(xué)教師生成符合學(xué)生個(gè)性化需求的課堂習(xí)題及詳細(xì)解析；幫助音樂(lè)和美術(shù)教師快速創(chuàng)建多風(fēng)格、多樣態(tài)的藝術(shù)作品等。同時(shí)，生成式人工智能還可以模擬真實(shí)課堂教學(xué)情景和多角色互動(dòng)。例如，可以由其扮演經(jīng)驗(yàn)豐富的教師和不同基礎(chǔ)與能力的學(xué)生，進(jìn)行師生互動(dòng)和學(xué)科問(wèn)答模擬等活動(dòng)。這種真實(shí)課堂教學(xué)情景模擬能力為教師提供了新型的備課與教研工具，有助于新手教師更好地理解和應(yīng)對(duì)各種教育場(chǎng)景和教學(xué)內(nèi)容。

在學(xué)情分析方面，生成式人工智能可以自主地深入分析個(gè)體與群體學(xué)習(xí)者的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，提供詳細(xì)且直觀的可視化報(bào)告。例如，通過(guò)輸入簡(jiǎn)單的自然語(yǔ)言指令，生成式人工智能可以快速生成班級(jí)成績(jī)分布、跨班成績(jī)比較等統(tǒng)計(jì)性分析結(jié)果，并可以通過(guò)自動(dòng)編寫(xiě)Python等編程語(yǔ)言代碼及調(diào)用相關(guān)庫(kù)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)圓環(huán)圖、扇形圖和雷達(dá)圖等各類(lèi)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)可視化。在代碼的生成和執(zhí)行過(guò)程中即使出現(xiàn)錯(cuò)誤，生成式人工智能也具備代碼的自我修復(fù)能力，能夠確保學(xué)情分析的完整性與準(zhǔn)確性。

學(xué)習(xí)者個(gè)性化輔助

面向個(gè)體學(xué)習(xí)者，生成式人工智能展現(xiàn)出其作為個(gè)性化助教的獨(dú)特價(jià)值，為新型自主學(xué)習(xí)模式開(kāi)辟了道路。生成式人工智能可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)目標(biāo)、需求、偏好與歷史表現(xiàn)，為其提供定制化的學(xué)習(xí)方案，并提供即時(shí)的問(wèn)題解答和自然語(yǔ)言交互。根據(jù)其與學(xué)習(xí)者的實(shí)時(shí)交互情況，生成式人工智能可以靈活選擇和采用多種導(dǎo)學(xué)模式（如采用“蘇格拉底式”的引導(dǎo)性提問(wèn)），為自主學(xué)習(xí)過(guò)程提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)支架?；趯W(xué)習(xí)者的作答，生成式人工智能可以提供自動(dòng)批閱服務(wù)，并進(jìn)一步生成和推薦啟發(fā)類(lèi)的學(xué)習(xí)資源。這種多維度與個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)輔助方式，不僅可以幫助學(xué)習(xí)者提高自身學(xué)習(xí)興趣，也可以有效提升其學(xué)科能力與綜合素養(yǎng)。

此外，生成式人工智能的程序語(yǔ)言解析能力，可以準(zhǔn)確指出學(xué)習(xí)者所提交代碼中的錯(cuò)誤，協(xié)助學(xué)習(xí)者進(jìn)行修改并引導(dǎo)其逐步理解程序的關(guān)鍵邏輯和結(jié)構(gòu)。這種智能化編程輔助方式，可以在跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)上發(fā)揮作用，并有助于提升學(xué)習(xí)者的計(jì)算思維能力與信息學(xué)科素養(yǎng)。

生成式人工智能在教師多元化支持與學(xué)習(xí)者個(gè)性化輔助等方面，均展現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價(jià)值，為其與教育的進(jìn)一步融合發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為未來(lái)的教育模式創(chuàng)新提供了新的可能性。

02  展望未來(lái) 認(rèn)清局限

面向未來(lái)，長(zhǎng)足發(fā)展

在不遠(yuǎn)的將來(lái)，生成式人工智能在教學(xué)資源自動(dòng)生成、教師教學(xué)智能輔助和人機(jī)協(xié)同過(guò)程支持等方面，有望得到長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展。

第一，教學(xué)資源自動(dòng)生成。生成式人工智能可以綜合利用海量教育數(shù)據(jù)與領(lǐng)域?qū)W科知識(shí)，根據(jù)教學(xué)場(chǎng)景的具體要求，深入分析教學(xué)對(duì)象和教育資源，進(jìn)而高效創(chuàng)建個(gè)性化且跨模態(tài)的教育資源。不依賴于現(xiàn)有的教學(xué)資源檢索機(jī)制，生成式人工智能可以實(shí)現(xiàn)新穎獨(dú)特的教學(xué)資源自動(dòng)生成與多模態(tài)轉(zhuǎn)換，為不同教育角色靈活自主地創(chuàng)造個(gè)性化教學(xué)資源，并實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科與跨模態(tài)的資源生成。例如，在美育教學(xué)中，可以依據(jù)教學(xué)需求的具體描述，自動(dòng)生成多種藝術(shù)風(fēng)格的美育類(lèi)教學(xué)資源與教學(xué)方案，所生成的內(nèi)容不僅具備新穎性與獨(dú)特性，也可以涵蓋畫(huà)作、音樂(lè)、視頻等多種模態(tài)。

第二，教師教學(xué)智能輔助。未來(lái)的生成式人工智能可以作為智能代理，在多類(lèi)型題目自動(dòng)批閱、教育教學(xué)場(chǎng)景自動(dòng)解析等方面，可以輔助教師開(kāi)展多種教學(xué)工作。例如，針對(duì)物理、數(shù)學(xué)等科目的復(fù)雜習(xí)題，生成式人工智能能夠獨(dú)立完成自動(dòng)評(píng)分、錯(cuò)因分析與診斷性反饋等完整評(píng)價(jià)過(guò)程。生成式人工智能還可以利用教師在課堂教學(xué)過(guò)程中所產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)教師的教學(xué)行為與能力進(jìn)行分析，幫助教師開(kāi)展教學(xué)反思和改進(jìn)，促進(jìn)教研過(guò)程的智能化與精準(zhǔn)化。

第三，人機(jī)協(xié)同過(guò)程支持。生成式人工智能的角色將超越傳統(tǒng)的工具屬性，逐漸成為教師和學(xué)生的協(xié)作伙伴。在未來(lái)教育中，人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)的方式可能逐漸成為教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的重要形式和組成部分。在跨模態(tài)信息理解和人機(jī)自然交互的基礎(chǔ)上，生成式人工智能可以準(zhǔn)確理解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)意圖與認(rèn)知狀態(tài)，并基于所設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，開(kāi)展“師-機(jī)-生”協(xié)同教學(xué)。在此過(guò)程中，輔助學(xué)生開(kāi)展自主性探究性學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)，將機(jī)器的智力資源有效轉(zhuǎn)化為個(gè)體智力資源。

認(rèn)清局限，優(yōu)化完善

當(dāng)前生成式人工智能也存在局限和挑戰(zhàn)：其基礎(chǔ)模型通?；诖罅课礃?biāo)注的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練和構(gòu)建，這種方法可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏見(jiàn)、虛假信息生成等問(wèn)題。因此，在將生成式人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域時(shí)，需要綜合考慮其科學(xué)性、公平性、準(zhǔn)確性和價(jià)值觀等方面的因素，進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和校正。此外，在人機(jī)協(xié)作和智能教學(xué)輔助等方面，應(yīng)明確界定生成式人工智能的應(yīng)用范圍，以防止學(xué)習(xí)者或教師過(guò)度依賴，損害其獨(dú)立思考和問(wèn)題解決能力。生成式人工智能還可能帶來(lái)數(shù)據(jù)隱私和安全等方面的挑戰(zhàn)，需要建立并完善相關(guān)法律法規(guī)。

在未來(lái)教育領(lǐng)域，生成式人工智能不僅能提升教育質(zhì)量和效率，還將推動(dòng)教育模式與人才培養(yǎng)方式的變革。面對(duì)新技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，教育工作者和學(xué)習(xí)者需要積極學(xué)習(xí)和適應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上革新傳統(tǒng)教育理念與教學(xué)策略，培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)人工智能時(shí)代的創(chuàng)新型人才。同時(shí)，也需要充分認(rèn)識(shí)到生成式人工智能帶來(lái)的挑戰(zhàn)，保持對(duì)其局限性的清醒認(rèn)識(shí)，為人工智能賦能教育與教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造有利條件。

資訊來(lái)源：中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)公眾號(hào)，《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》12月刊，作者：盧宇 李沐云（北京師范大學(xué)教育學(xué)部教育技術(shù)學(xué)院）責(zé)編：陳永杰