ChatGPT视角下大型语言模型在我国教育领域的应用研究

常嘉毓 勾月

摘要：截至2023年5月5日，在知网、维普、万方、Elsevie、Springer、Web of Science中检索“ChatGPT（Generative Pretrained Transformer） ”的结果分别为955、169、183、282、218、424条，在此结果下搜索“教育”的结果为99、11、9、121、1、71条。由此看来，国内外的各个领域都十分关注ChatGPT，但其在教育领域的应用研究相对较少。通过对ChatGPT在四个发展时期不断优化的特点的概述，阐明了其在教育领域中对教育思想、法律法规、教师教学的冲击，以此提出利用ChatGPT的性能在我国的教育领域取长补短、在教育中培养多元化人才等建议。

关键词：ChatGPT；教育；人工智能；大型语言模型

中图分类号：G42      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）35-0148-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

关于ChatGPT的讨论是近几年最热的人工智能话题之一。自1950年“图灵测试”让机器产生智能这一想法开始引起人们思考，直到1955年John McCarthy才提出了人工智能（Artificial intelligence，AI） 的概念。通过检索发现人工智能（AI） 的发展大致经历了理论萌芽期（1943年至20世纪60年代）、低谷反思期（20世纪70年代）、实际应用期（20世纪80年代）、平稳发展期（20世纪90年代）、蓬勃发展期（2011年至今）这五个阶段。直到2022年底由Open AI公司推出的ChatGPT-3.5的出现，再一次在教育、医学等领域引起人们的注意并掀起了人工智能的浪潮。和同类型的应用相比，ChatGPT的短时间用户卷入量相当可观，其根本在于它是一种能够给用户实际有效帮助的工具[1]，因此在全球范围内影响很大，研究人员众多，本文也将以ChatGPT-3.5为例进行研究。

1 ChatGPT的概况

ChatGPT是一种使用自然语言处理（Natural Language Processing） 的对话式人工智能界面，而非实体可接触的机器人。它使用一种名为“Transformer”的人工神经网络，通过将海量文本数据进行预训练，使其能够理解和回答各种形式的语言输入，具备自然语言理解和生成能力，因此可以现实的方式进行交流互动，实现“回答后续问题，承认错误，挑战不正确的前提，拒绝不适当的请求”，是目前最先进的对话系统之一[2]。简单来说，ChatGPT是通过文本对话形式回应用户的在线交流工具。

2018年推出的GPT-1在生成响应的过程中有时会缺乏逻辑性和连贯性，导致回答的内容无法结合上下文语境。对此GPT-2采用了更大的模型和更多数据进行预训练，使其具有更强的语义理解和更准确的响应生成能力，但由于GPT-2被认为可能传播虚假信息，在实际的操作过程中必须在用户的鉴别下使用。GPT-3具有更高的精度和更好的逻辑性，弥补了之前版本的很多缺陷。

两年后ChatGPT更新为GPT-3.5，它在增加参数量、数据集大小和算力需求的基础上，增加了多样化的应用场景，使ChatGPT不仅适用于问答系统，还可以应用于机器翻译、文本生成、情感分析等多个领域，提高了处理自然语言任务的能力。GPT-4是GPT-3.5经过不断完善补充后最新推出的，当任务的复杂性达到足够的阈值时会更可靠、更有创意，可以接受文本和图像的提示，并与纯文本设置并行，即允许用户指定任何视觉或语言任务。

2 ChatGPT对教育领域的冲击

2.1 ChatGPT与教育界思想观念上的碰撞

2023年ChatGPT再次进入人们的视野，部分原因是一些负面信息的广泛传播。如斯坦福日报在斯坦福学生中进行的一项匿名调查中显示，美国有89%的大学生都是使用ChatGPT完成作业的，这给教育界学术公平带来了挑战；在意大利，由于使用ChatGPT导致公司内数据泄露和个人隐私曝光；某些国家和某些半导体公司因为担心数据泄露而关闭了对ChatGPT的使用，这些信息的出现验证了此前关于人工智能的担忧。但是ChatGPT在教育学界的好评度仍在提高，一些教育工作者和研究人员认为使用ChatGPT可以帮助他们提高效率，部分教师认为利用ChatGPT可以帮助他们完成教学过程中的许多冗杂、机械的工作，而且能够增加教师与学生间的互动，提升教师的个人幸福感[3]。

2.2 ChatGPT的应用结果对法律法规的挑战

最近几年大学生利用人工智能撰写论文而引发学术不端的事件时有发生，这是对原创者的不公。通过搜索发现在利用ChatGPT搜索对应书籍内容时，它会提醒关于作品著作权限的问题，但是如果换一种限定词进行阐述，它仍会介绍书籍的部分内容，如图1所示，因此如何保障原著作者的权利不受侵害是一个问题。2021年颁布的《人工智能法案》完善了这一点，该法案提出要在教育领域对人工智能进行限制以维持教育内部平衡，还补充强调了自然人作为作品作者和制作者的知识产权[4]。要将人工智能技术开发的知识产权与人工智能生成内容的知识产权区分开来，在发生侵犯他人基本权利时，要确保人工智能的透明度和可追溯性。出版商也对创作者进行了限定，如Nature提出，任何大型语言模型工具（比如ChatGPT） 都不能成为论文作者，如在论文创作中用过相关工具，作者应在“方法”或“致谢”或适当的部分明确说明[5]。

2.3 ChatGPT对学校教师地位的威胁

在知识的深度和广度上，ChatGPT相对学校教师具有更丰富的知识数据库，它能更高效地处理和分析大量数据，生成用于测试和评价理论的现实场景，并以清晰、简洁的方式传达。ChatGPT在运行过程中具备一定的逻辑性和连续性，能够实现在教学过程中优化學习过程的目的，甚至可以替代教师进行教学过程中的大部分工作。例如，教师可以在教学准备阶段利用ChatGPT搜索相关教学信息补充教案内容；创新教师自身在教学阶段的教学方法、教学策略；对学生学业进行简单评价，如在统计成绩时进行程序化的数据处理等，教师能从中选取适合自己的信息进行个性化教学方案设计。在使用的年龄范围上，由于ChatGPT在使用上没有年龄限制，学生还可能会使用它来完成作业，导致教师在对学生学业进行评价时出现误差，因教师要正确引导学生，将其作为一个学习辅助工具而非替代自己进行学习。对于教师个人而言，目前ChatGPT仅作为教学工具，不会替代合格的教师，但是如何成为一个合格的教师不被替代，是教师应该认真思考的问题。

3 我国大型语言模型在教育领域的机遇

3.1 依据ChatGPT的性能在教育领域取长补短

1） 为基础教育阶段学生设置年龄偏好

ChatGPT用户是不存在年龄方面的限制的，因此任何年龄阶段的人都有可能会接触到ChatGPT。在2021年的调查研究中显示我国超六成中小学生拥有专属移动电子产品，因此未来将大型语言模型作为学生的学习工具或者生活玩伴都是有可能的。基于以往数据来看，如果学生使用ChatGPT完成作业，教师将很难进行分辨，从而无法获知学生对课堂教学内容的掌握情况。而且学生会对ChatGPT产生依赖心理，从而导致学习成绩下降，这更不利于学生个人成长发展。由于基础教育阶段的学生还未形成固定的思维模式和行为习惯，因此我国在考虑设计用于教育用途的大型语言模型时，应以学生为中心，并根据实际情况对用户年龄作出限制。

2） 提高大型语言模型的模糊语的解析能力

从学生角度来看，许多大学生认为ChatGPT所给出的答案并不总是准确的，被调查的大多数学生认为需要良好的背景知识才能使用ChatGPT，而且它只能在55.6%的情况下提供正确或部分正确的答案，在53%的情况下提供正确或部分正确的答案解释[6]。在使用ChatGPT的过程中，有时需要多次提示修改才能得出正确答案，因此用户在明白限定词的含义以及分辨不同类型的限定词的同时，还要有甄别和筛选的能力。从ChatGPT的设定看，它对于模糊语的解析能力并不是很强，对于一些同义词、隐含意义等的理解和輸出并不准确，如果对ChatGPT提示相关问题的上下文，那么它的回答正确率略高一些。因此在提问的时候除了增加学生的背景知识、增强学生的定义概括能力，还要提高大型语言模型自身的词语辨析和理解能力。

3） 为学生的成长发展制定个性化成长方案

从学生个人成长发展角度来看，Chat GPT通过使用迁移学习、上下文理解和多回合对话建模等先进的NLP技术，使学生能够轻松地通过文本或语音命令与其交谈。如果Chat GPT可以自如地和人类进行交流，依据交互产生的大量数据，就可以创建适应每个用户特定需求和偏好的语言模型，根据学生的不同要求为学生设计出有助于其成长发展的个性成长方案，进行个性化自适应教育。此外，还可以对学生个人生涯规划做出指引，提供学生感兴趣的工作职位和人生目标。

3.2 在教育中培养多元化人才

1） 教育还需包含情感性因素

有学者曾于2013年进行过调查研究，他们认为未来20年内，在美国约有47%的岗位会受到自动化的威胁，但是小学教师、中学教师和大学教师被替代的概率仅为0.44%、0.78%和0.32%[7]，究其原因是因为教师的工作包含了很多富有创造性、社交性和情感性的因素。《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出学科教学的“三维目标”，并且首次将“情感态度与价值观”作为教学目标写入课程标准，这体现了对学生的情感体验和价值取向培养的重视。相关学者研究发现初中学生“情感态度与价值观”评价得分与学业成绩关系紧密，因而教育工作者除了要正面教导学生外，还要通过隐性的教学策略和教学方法影响学生，这也是ChatGPT通过文本不能做到的。

2） 人才的培养目标要以创造性替代机械性

ChatGPT相比教师拥有更强大的知识储备，教师的知识广度和深度远不及它。但是ChatGPT的数据内容始终是人为给定的机械化、刻板化、固定性的事实数据，而教师相对于ChatGPT一样的人工智能则更具有创造力和想象力，能够推翻既定事实并探索真理。正如人工智能不能预测在教育教学过程中实时发生的未知情况，以及在偶发情况下产生的教育影响，它需要人为输入。因此一旦有特殊情况发生，ChatGPT可能会像之前的版本一样由于算法太过复杂而造成逻辑混乱，输出错误信息。因此，创造性才是人工智能不可取代人类工作的原因，在教育中教育工作者不仅需要提升自己的创造能力，还要为国家培养创造型人才。

4 结束语

教育具有滞后性和延迟性，同样ChatGPT发展至今也不过五年时间，还没有足够的经验和时间去全面评价它的发展。作为新时代下有创造力的教育工作者，要始终走在教育改革的前端，积极适应新的变化，抓住教育领域中新的机遇，将人工智能作为有力的工具来推动教育领域的不断发展。对于人工智能应以辩证的眼光去审视，而非以打压、排斥的态度去对待，才是我们应该做的。

参考文献：

[1] 陆小华.ChatGPT等智能内容生成与新闻出版业面临的智能变革[J].中国出版，2023（5）：8-15.

[2] OpenAI.ChatGPT：Optimizing language models for dialogue[DB/OL].[2023-5-12].https：//openai.com/blog/chatgpt/.

[3] Will M.With ChatGPT，teachers can plan lessons，write emails，and more.What's the catch？[J].Education Week.2023，42（20）：7.

[4] Mark B.The artificial intelligence act[EB/OL].[2023-5-5].https：//artificialintelligenceact.eu/.

[5] Graham F. Daily briefing： ChatGPT listed as author on research papers[J].Nature，2023.

[6] Costello E.ChatGPT and the educational AI chatter：full of bullshit or trying to tell us something？[J].Postdigital Science and Education，2023：1-6.

[7] 杨虹.初中学生“情感态度与价值观” 评价研究：以上海市田林第二中学为例[D].上海：上海师范大学，2011.

【通联编辑：张薇】