人工智能与未来教育前沿研究｜赵诚：个性化学习时代：人工智能如何重塑教育
引用格式
赵诚.个性化学习时代：人工智能如何重塑教育[J].中国教育信息化,2023,29(6):003-007.DOI:10.3969/j.issn.1673-8454.2023.06.001
人工智能与未来教育前沿研究
个性化学习时代：人工智能如何重塑教育
赵诚
摘 要： 人工智能技术的发展为教育改革提供了机遇，也带来挑战。大型语言模型可以增强机器的语言能力，在教育领域中有四个重要应用：一是可以与书中的人物对话，实现真正的阅读理解。二是可以提供一对一的学习辅导，采用“授之以渔”的方式，引导学生独立思考找出答案，通过深度交互提高学生的学习效果，激发学习兴趣。三是可以成为高质量的辩论对手，与学生就有争议性的话题展开辩论，帮助培养学生的批判性思维能力和论证能力。四是可以担当虚拟导师，解释学科或技能的意义与应用前景。总之，人工智能将从学习方式、教学模式、资源供给等方面重塑教育，让学习与教学变得更加个性化、高效与丰富多彩。但也存在着一定的误导和风险，应加强监管和制定相应的规范。
关键词： 大型语言模型；人工智能；可汗学院；个性化学习；终身学习；ChatGPT
中图分类号： G434
文献标志码： A
文章编号： 1673-8454（2023）06-0003-05作者简介： 赵诚，山东大学澳国立联合理学院教授，博士（山东威海 264209）一、人工智能领域的新进展
(一)ChatGPT带来的冲击 人工智能的发展日新月异，正在深刻影响着人们的生活与工作。作为人工智能领域的重要进展，基于大型语言模型的人工智能系统，如ChatGPT等，不仅可以自然地理解语言并作出详细回复，其语言产出能力也开始为人们带来实际价值——提高工作效率、简化生活、获得新奇体验。 首先，ChatGPT有助于提高人们的工作与学习效率。在研究与写作过程中，ChatGPT可以快速提供信息与数据支持，减少人们在信息检索与筛选上的时间成本，使工作更高效;也可以根据用户输入生成文档提纲或初稿，之后人们只需添加细节，缩短了创作周期，让人们可以聚焦于观点与思想的表达。 其次，ChatGPT可以简化人们繁琐的日常生活。ChatGPT可以基于用户日程自动生成高效计划表，直接完成预订与购票等重复工作，节省大量时间。如果遇到技术问题，也可以及时提供解答，无需浏览不同渠道，简单直接，这些功能使人们的生活更加轻松。 最后，ChatGPT可以带来新奇的娱乐体验。人们可以与ChatGPT开玩笑地聊天、讨论各种话题、分享趣事。这满足了人们的社交需求，也是一种放松的方式。有人甚至将ChatGPT视为智力挑战，激发创造力。尽管ChatGPT缺乏人类的广泛常识与情感，但其产出仍带来许多乐趣。 (二)Wolfram Alpha 与 ChatGPT深度融合目前，ChatGPT已与Wolfram Alpha集成，实现两者的功能互补与统一。Wolfram Alpha是一款计算知识引擎，拥有广泛的学科知识和复杂的计算能力，可以回答各学科问题并进行数据分析预测，但其界面较为晦涩、交互体验差，主要针对训练有素的小众人群。集成后，ChatGPT将获得Wolfram Alpha的知识与计算能力，Wolfram Alpha也可以通过ChatGPT提供优质的语言交互体验。两者的优势结合实现了协同增效，ChatGPT获得“数理超能力”，可以更自然地回答问题，进行数据分析与预测，解决复杂计算任务。这将加速人工智能实用化，造福更多领域。据《金融时报》报道，Chegg等企业认为人工智能新技术带来了机会，它们正在努力参与市场竞争。
二、人工智能如何重塑教育
人工智能技术的进步为教育模式改革提供了独特的机会，同时也带来许多未知变数。如ChatGPT极大地增强了机器的语言理解与生成能力。可汗学院(Khan Academy)近期推出了一款人工智能工具Khanmigo，它可以是学生一对一的导师，也可以是教师的得力助手。针对学生，Khanmigo可以引导学生思考，让学生能够自主学习;针对教师，可以帮助教师备课、收集素材等，提高教学效率。[1] 在今年的TED 演讲中，可汗学院创始人萨尔曼·可汗(Salman Khan)展示了基于ChatGPT-4(大型语言模型)的人工智能在教育领域四个方面的重要应用： 一是可以直接与书中人物或故事中的角色对话，避免瞎猜而实现真正的阅读理解。例如，学生在学习《了不起的盖茨比》时，可以直接与杰·盖茨比这个人物对话，问他“你为什么总是注视那盏绿灯?”人工智能可以如此回答:“啊，那盏绿灯，伙计!你知道吗，它是我梦想和渴望的象征。它位于黛西布坎南的码头尽头，在海湾对面的我的豪宅处。我长久地凝视它，因为它代表了我对过去的渴望和与黛西——我生命中的爱人重聚的希望。绿灯不断提醒我们，美国梦难以琢磨、现实与愿景之间存在着巨大的距离。那么，请告诉我，你是否也曾有过一个看似遥不可及的梦想或渴望呢?” 这种方式可以使文学和历史的学习变得栩栩如生、生动有趣。学生还可以直接与故事中的人物对话，避免被误导或盲目猜测，体验更为真实的理解。这种学习方式让被动学习变为主动学习，从而大大提高了学习效果。 二是可以提供一对一的学习辅导，采用“授之以渔”的方式，帮助学生培养独立思考的习惯。当学生问人工智能一个问题时，它不会直接给出答案，而是引导学生一步步地思考找到答案。当学生犯错时，它不仅指出错误，还让学生解释自己的思路，这需要人工智能拥有优秀教师才具有的教学技能。这种一对一的深度交互可以产生优质的学习体验，提高学习效果。相比直接给出答案，这种方式更能激发学生的学习兴趣、锻炼逻辑思维能力，帮助学生建立解决问题的思维框架与习惯。这也使学习过程变得更加个性化、针对性更强。 三是可以成为高质量的辩论对手，帮助学生训练批判性思维能力。每个学生都可以与人工智能就某些具有争议性的话题进行辩论，这需要人工智能具备人类专家才具有的强大辩论技能。通过这种方式，学生的思辨与论证能力可以得到有效提高。这种辨论“高手”日常生活中不容易找到，人工智能使其成为可能。学生可以就科学技术、社会问题等方面的议题与人工智能进行深入辩论，有助于学生养成全面深入的思考习惯。 四是可以扮演虚拟导师的角色，解释某个学科或技能的意义与应用前景。例如，学生问：“为什么要学习细胞生物学?”人工智能可以这样回答：“作为一名专业运动员，了解细胞生物学可以帮助你在细胞层面上理解人体的工作机制，理解细胞与蛋白质以及其他生物大分子之间的相互作用，从而拟定最佳营养与训练方案。细胞生物学为许多领域中的最新进展提供了理论基础，值得投入时间进行学习。”这种虚拟导师可以为学生提供针对性的职业发展建议与学习指导，帮助其制定针对未来职业发展的学习计划。 从可汗学院具体运用人工智能的教学实践中，我们可以看到以下变化： 首先，学习内容与方式将更加个性化。基于大数据与学习者模型，人工智能可以为每位学习者匹配最佳学习路径，提供个性化内容与学习体验。这将让学习更有针对性和更加高效。学习不再是“一刀切”，学习者可以根据自己的兴趣与需要选择学习方向与速度。 其次，教师将从机械的传授者转变为学习的指导者与激励者。机器将逐渐取代某些教学任务，如讲解知识点、批改练习题等，教师将更侧重引导学习者，激发其学习兴趣与热情，协助个性化学习方案的制定，教师的作用变得更加重要。 再次，评价方式将更加全面与连续。不再将评价局限于某一次考试，而是整个学习过程中生成的各种数据，如学习者参与度、完成度、交互情况、习题得分率等，这些将全面反映学习者的学习情况与效果。评价也变得更加随时与连续。 最后，学习将更加轻松与高效。借助人工智能技术，学习者可以通过虚拟现实、交互故事等方式进行情境体验与实践。某些枯燥的记忆与练习也可以由人工智能实现，学习者只需专注于理解与应用。学习生态系统的构建使学习变得更加轻松有趣。
三、人工智能给教育带来的问题与挑战
然而，随着人工智能技术的快速发展，也面临许多问题。首先是职业的不确定性。某些职业可能面临消失或重构的局面，这将对劳动力市场产生冲击。其次是隐私与借口问题。大数据技术可能导致个人隐私泄露，且人工智能存在被利用推诿责任的隐患。再次是倾斜与偏见。如果训练数据本身就存在偏见，它们很有可能在人工智能系统中得到继承与放大。最后，还包括对人工智能本身的担忧——如果其发展失控，是否将对人类产生威胁[2]。 针对以上问题，加强对新技术的监管与指导十分必要：应制定相应的政策与法律，保证人工智能系统的透明度与问责制;加大对人工智能领域的投资与人才培养，促进其健康有序发展;加强人工智能伦理与偏见问题的研究，确保其产出不存在有害影响。只有人工智能技术与应用获得适当管理，才能发挥其全部潜力，造福人类。 人工智能给教育带来的机遇与挑战并存。如果人工智能技术与应用得以规范管理与监督，它将大大提高教育的效率与公平性，实现真正个性化学习与终身学习，进而引入学习型社会。教育将从个人化融入到个性化，从标准化迈向适性化，释放每一位学习者的学习潜力，让教育产生真正意义上的改变与影响[3]。 在人工智能时代，人的能力可抽象为三个要素：数据、算法(大脑)和算力(体力)。新的常态可能是，花半年或一年时间成为某个领域的专家或该领域的熟练工作者，然后工作一至三年，再转到新的领域。没有什么知识和技能可以永恒不变，学习者一生将在不断学习新知识与培养新技能中成长。这与传统教育过于强调静态知识的积累形成鲜明对比。在人工智能时代，知识的更新迭代速度大大加快，知识的保质期也大为缩短，这要求我们更加注重算法思维与算力，快速调用大脑，在强大的计算基础上，基于海量数据产出结果。 人工智能使教育内容与学习方式日新月异，也要求学习者能够跟得上人工智能发展的步伐，具备终身学习的素养。同时，教师也应不断学习新技术，改进教学方法，才能在新环境下发挥作用。教育的目的在于培养终身学习的习惯与能力，这也正是人工智能时代最宝贵的财富与技能。 教育应当积极迎接人工智能技术带来的变革，因为随之到来的并不是失业潮，而是新的产业变革与岗位重塑。人工智能将释放人力，使人类有更多机会专注于创造性工作。教育必须培养新一代的人才，让其具备跟上新技术变化的能力，从而在人工智能时代大展宏图。通过良性互动，人工智能使教育产业得以升级，教育产业的进步也推动人工智能向更加深入并造福人类的方向发展。两者互为推动，共同改变着世界。四、结语
人工智能的发展将深刻重塑教育的方式与体验。人工智能带来的变革令人既期待又不安，但唯有拥抱变革，我们才有希望在新时代继续前行。教育应与时俱进，培养新时代所需要的人才。人工智能使教育从标准化迈向个性化，教育也使人工智能技术得以正向发展，造福人类。
首先，人工智能将实现教育的个性化。通过分析每一位学生的学习数据与偏好，人工智能可以为每个学生匹配最适合的学习内容、进度与方式。这将打破传统的教学模式，让学习真正因材施教，激发每位学生的学习兴趣与潜力。 其次，人工智能将提高教与学的效率。人工智能教师可以自动评估学生的学习水平与需求，进行及时引导。它还可以实现自动批改作业，生成学习报告，这大幅减轻了教师的工作量。而借助人工智能，学生也可以更高效地学习，得到定制化的辅导与练习。 再次，人工智能将丰富教与学的方式。虚拟现实、增强现实等技术可以创建动态的学习环境与情景，使学习变得更加直观与富有体验感。人工智能也可以赋能教材，让学习内容更具互动性。这些新方式将大大提升学习的吸引力与参与度。 最后，人工智能教师可以长时间全天候辅导学生，成为终身学习伴侣。它可以随时根据个人兴趣与需求，为人们提供定制的学习内容或项目。人工智能教师的可行性与丰富的学习资源，让人们可以随时随地学习，实现终身学习。 毋庸置疑，ChatGPT等人工智能工具还存在一定的局限性，如知识有限，产出可能有偏差，不适合完全替代人工。但是，在提高工作效率、简化生活、增加乐趣等方面，ChatGPT已发挥出了实际作用，成为连接人与信息的平台。 综上可知，人工智能将从学习方式、教学模式、资源供给等方面重塑教育，让教与学变得更加个性化、高效与丰富多彩。人工智能教师可以成为终身学习的最佳伙伴，在学习道路上持续引导与支持每一位学生。人工智能正在加速教育革新的步伐，让学习真正成为一生的需求与乐趣。这必将为人才培养与社会进步提供强大的动能。参考文献：
[1]多知网.GPT-4不会解题?可汗学院CEO：那是没挖掘出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.比尔·盖茨：人工智能时代已经开始[EB/OL].(2023-03-22)[2023-05-15].https://c.m.163.com/news/a/I0F6INUH0519QIKK.html?share_token=6316E83A-8F6C-44AB-9418-8B556DE029AB&tt_from=weixin&utm_source=weixin&utm_medium=toutiao_ios&utm_campaign=client_share &wxshare_count=1&spssid=a6b142c97111666dc38f3d7d8f 4343 e1&spsw=1&spss=other&isFromH5Share=article.
[3]吴军.ChatGPT对我们到底有什么影响?[EB/OL].(2023-04-15)[2023-05-15].https://m.toutiao.com/w/1763243526273039/?app=news_article×tamp=1683126443&use_new_style=1& share_token=E6AE357A-A1AC-4197-8EC7-5F6140475C85 &tt_from=weixin&utm_source=weixin&utm_medium=toutiao_ ios&utm_campaign=client_share&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）
编辑：李晓萍 校对：王天鹏
往期目录｜超链接版
期刊简介
《中国教育信息化》创刊于1995年8月，是由中华人民共和国教育部主管，教育部教育管理信息中心主办，面向国内外公开发行的国家级学术期刊。期刊内容力求全面深入地记录我国教育信息化的建设进展、研究与应用成果和行业发展状况，开展我国教育信息化发展状况调研和教育信息化国际比较研究，服务于国家教育宏观决策；力求全面准确地把握教育信息化相关的方针政策和标准规范，及时追踪ICT前沿技术的发展趋势及其与教育的融合，深度挖掘教育信息化建设与应用的体制、机制创新，服务于我国教育信息化实践。
●RCCSE中国核心学术期刊
●中国人文社会科学（AMI）扩展期刊
●中国期刊全文数据库收录期刊
●中文科技期刊数据库收录期刊
●国家哲学社会科学学术期刊数据库收录期刊
●中国核心期刊（遴选）数据库收录期刊
●龙源期刊网收录期刊
一年12期，每月20日出版
20元 / 期，邮发代号：82-761
编辑部邮箱：mis@moe.edu.cn
通讯地址：北京市西城区华远北街2号921室