ChatGPT背景下的基础教育数字资源建设

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高质量基础教育数字资源建设是实施国家教育数字化战略行动的基础性工程。作为与技术连接最为紧密的教育要素之一,基础教育数字资源(以下简称“数字教育资源”)的建设、应用过程与信息技术的发展同频共振。当前,人工智能等新一代信息技术不断取得新突破,推动数字教育资源在内容、形式、服务等方面不断创新,持续赋能基础教育高质量发展。

2022年底,由美国OpenAI公司研发并推出的生成式人工智能产品ChatGPT,以其出色的内容生成和自然语言对话生成能力,展现了人工智能技术在人工智能内容合成(Artificial Intelligence Generated Content, AIGC)领域的巨大潜力,实现了人工智能技术新的飞跃。ChatGPT的出现在教育领域引发了广泛讨论,激动、观望、恐惧,支持、否定、中立,不同态度、不同观点层出不穷,不一而足。面对ChatGPT带来的生成式人工智能浪潮,以数字内容为核心的数字教育资源无疑将直接受到冲击。可以预见,在ChatGPT等生成式人工智能的影响下,数字教育资源生态将会发生巨大改变。如何围绕ChatGPT技术特点和数字教育资源建设的基本规律,思考其对数字教育资源的影响与应对策略,是教育数字化转型过程中无法回避的关键问题。

ChatGPT的特点及其赋能数字教育资源建设的优势

1. ChatGPT的技术特点:典型的生成式人工智能产品

ChatGPT是一种典型的生成式人工智能产品,可以“通过各种机器学习方法从数据中学习对象的特征,进而生成全新的、完全原创的内容(如文字、图片、视频)”。在这类技术的支持下,机器可以快速地生成符合人类认识和教学需求的多样化数字教育资源,从而大幅提升数字教育资源的供给速度与个性化水平。

相较于其他人工智能模型,ChatGPT所采用的技术模型最显著的特点是其巨大的样本量和模型规模。得益于此,ChatGPT可以在不同知识领域和场景下生成不同的资源内容,使其既可以向小学生定向生成符合其认知的科学知识,也可以向大学生生成其所需的编程代码,其内容生成的针对性和准确度相较以前的人工智能技术有了极大提升。

ChatGPT的另一个特点是采用了“人类反馈强化学习(Reinforcement Learning from Human Feedback,RLHF)”等新的人机协同的训练技术,促使模型越来越符合人类的认知理解模式。这些新技术的使用,使得ChatGPT在与师生进行交流时,可以捕捉用户意图,合理分析对话产生的上下文情境,生成逻辑一致、内容合理的连贯性对话。同时,ChatGPT能够依据教学场景和师生的教学需求,生成有针对性的教学方案,实现个性化教学。

2. ChatGPT对数字教育资源建设的促进作用

以国家智慧教育平台为标志,当前我国已经建成了世界上最大的数字教育资源库,资源总量大,资源体系完整,资源质量也有显著提升。伴随着国家教育数字化战略行动的深入推进,当前我国数字教育资源建设正从规模建设向质量提升转型。《教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》指出,要“利用新一代信息技术开发数字教育资源”。ChatGPT等生成式人工智能技术生成内容丰富,生成效率高,可以有效支持高质量数字资源建设,这具体体现在以下三个方面。

首先,提升了资源供给效率。在ChatGPT等技术的支持下,数字教育资源建设将从“人类自建”转变为“人机共建”。基于海量数据和高效准确的算法模型,ChatGPT等技术将赋能数字教育资源建设,实现更快的生成速度和更易被接受的生成内容。数字教育资源建设效率将大幅提升,从而有效缓解当前数字教育资源供给不足、迭代缓慢的问题。

其次,提升了资源内容的个性化水平。在RLHF等技术的支持下,ChatGPT可以在现有资源的基础上,针对个人的性格特征、学习特点和兴趣爱好进行个性化整合与生成,形成“千人千面”的资源形式和内容。个性化的数字资源内容将有效提升数字教育资源的吸引力和可用性,弥补当前数字教育资源结构性失衡的问题,为实现高质量基础教育提供有力支持。

最后,完善了精准资源服务水平。ChatGPT具有高效、逼真的自然交互功能,可以赋能资源搜索、智能教师、智能学习伙伴等多种数字化服务形式。这些服务可以降低师生在海量资源中寻找和使用资源的负担,围绕师生教学需求,提供适应性、伴随式和精准化的资源服务,从而增强资源的服务效果,提升师生的学习体验。

ChatGPT背景下数字教育资源建设面临的挑战

尽管ChatGPT在解放数字教育资源生产力方面显示出巨大潜力,但其诞生也使数字教育资源面临着建设失衡、内容失真、应用失序和监管失能等潜在风险,或引发一系列新的系统性问题。

1. 资源建设快速化,师生信息超载现象可能更突出

ChatGPT的出现,将会带来过大的资源量和过快的更新速度,从而超出师生可以处理的信息范畴,造成师生更大的信息过载。这不仅会造成数字资源使用效率和效果的下降,还有可能造成师生面对信息的低分析决策能力和无形的压迫感,产生新的信息焦虑。

2. 资源生成黑箱化,资源质量保障或许更困难

生成式人工智能的最大特点在于其能够基于大规模的语料库不定向生成个性化的资源内容。但是由于算法的不可控性,其内容的生成过程对师生而言是一个“黑箱”。这就导致数字教育资源内容的科学性、适当性很难被约束,资源内容和质量难以保障,甚至可能会出现有害青少年身心健康和意识形态的不良资源。在GPT-3时代,其文字生成能力就能以假乱真,更先进的生成式人工智能模型以及具有多模态生成功能的相关技术,其生成内容更需要我们警惕。

3. 资源获取快餐化,师生能力惰化有可能日益严重

生成式人工智能可以快速、便捷地生成数字教育资源,便捷、友善的交互形式可以帮助教师、学生轻松完成教与学任务,容易使师生产生功能依赖。过分依赖技术工具,将导致师生思维惰化,弱化学生问题解决能力和创造力,削弱教师课堂教学、教学设计等专业能力,极大地影响师生主动性、创造性的发挥。

4. 资源应用无序化,资源评价与监管将面临更多困难

ChatGPT生成的资源内容来自广泛的文字、图像和视频资源,其内容的知识产权归属尚不明确。在应用过程中,如果有人利用ChatGPT进行抄袭和剽窃,就会冲击现有数字教育资源的知识产权体系,不利于数字资源的广泛传播。同时,现有以人工审核为主的数字资源审核方式效率低下,会导致大规模的数字资源建设缺乏约束,安全运行和使用有较大的潜在风险。

基础教育数字资源建设的未来思考与对策建议

为进一步丰富数字教育资源,拓展其功能,推动其应用,对标我国教育数字化战略“应用为王、服务至上、简洁高效、安全运行”的总要求,针对ChatGPT等生成式人工智能技术特点及其在助推数字教育资源建设方面的优势与不足,本文认为,应从数字教育资源建设价值取向、供给方式、服务体系、师生数字素养和全链条管评机制等方面进一步提升当前数字教育资源的建设和应用水平。

1. 落实立德树人根本任务,彰显数字资源育人价值

一是挖掘数字教育资源内容的实践和育人需求。数字教育资源建设与应用需面向学生全面发展需要,突出资源的育人功能,丰富资源内容与形式,优化资源组织与互动方法。要充分挖掘人工智能时代数字资源的文化内涵和育人要素,开发旨在培养学生社会责任感、创新意识、问题解决能力等素养的优质数字资源,将情感、态度、价值观等贯穿于资源建设和应用的全过程。

二是关注未来教育对数字教育资源的新要求。要面向核心素养培养要求,结合新课标,开发标准化与个性化、系统性与灵活性兼具的新型数字资源,增强数字资源与教学改革的双向赋能。围绕线上线下融合教学、弹性教学、协作学习、个性化学习等新型教学方式的发展,探索采用ChatGPT等新技术更新数字资源内容与形态,丰富数字资源的应用场景。使用数字资源活化德育、劳动教育和课后服务的开展形式,突破物理条件的限制,多途径、多渠道,配合并保障新课程的实施。

2. 秉持开放态度,积极构建人智协同的资源供给体系

一是有序推动ChatGPT等技术与数字资源融合创新。要充分贯彻“应用为王、服务至上”的理念,加强技术的适切性研究,开发基础教育数字资源技术成熟度模型,指导数字资源建设、管理和应用过程中的技术使用。推动应用知识图谱、区块链、可视化技术、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、ChatGPT等各类成熟技术,提升数字资源的系统性、沉浸感、交互性和智能化,丰富数字教育资源的形态与功能,满足基础教育阶段师生的多元化与个性化学习需求。

二是加强多主体数字资源供给保障。要充分调动各级教育行政部门、学校、企业等开发数字教育资源的积极性,建设包括公用大规模人工智能模型在内的数字教育资源生产基础设施,为学校和师生贡献生成性资源的高效数字资源建设链。扩大对薄弱地区和人群的优质资源供给与保障,针对农村地区、民族地区、特殊儿童等开发和配置优质教育资源。加强资源共建共享的机制创新,促进数字教育资源跨区域、跨城乡、跨学校的在线流转,降低数字资源的低水平重复建设率。

3. 坚持需求导向,加快完善数字资源服务体系

一是提升师生对数字资源服务的体验。建议从教和学两个方面开展数字资源服务的需求研究,充分了解师生的实际需求。科学优化ChatGPT等生成式人工智能技术,为学生提供精准化、个性化的学习资源推送与学习支持服务,为教师精准教学与专业指导提供数据支持。持续探索以师生为主体的人机交互、人机协同技术在资源服务中的应用,提升资源服务的交互性、适用性和科学性,增强师生对资源服务的获得感。

二是完善数字资源应用培训体系。推进优质教育资源在教学的全过程、深层次应用,创新围绕资源应用的教研训机制,开展基于数字资源的课例创新研究,弥合数字教育资源应用的“新数字鸿沟”。降低教师的使用难度与负担,围绕学科教学建设一系列辅助教与学的智能化工具软件,支持教师教研、备课、教学、评测等教学全过程创新。

4. 增强主体意识,不断提升师生数字素养

一是提升教师数字化教学胜任力。基础教育数字化的发展促使教学急速背离传统授受教学模式,为此,需要加强包括信息技术的知识和操作能力、技术道德意识、技术伦理、技术思维和基于技术的真实性学习模式的设计和实施能力在内的教师数字胜任力的培养,提升教师在教育教学中对新的数字技术和数字时代青少年认知及情感变化的敏感度,增强教师以数字技术革新教育教学的方法和行动的自觉。进一步加强职前教师整合技术的学科教学法知识(Technological Pedagogical Content Knowledge,简称“TPACK”)的教学,将教师培养成智能时代的教学专家。

二是提升学生数字素养。完善人工智能时代面向人机协同的学生数字素养标准,优化学生数字素养教育课程设置,增加数字教育、人工智能等方面的课程比重。鼓励中小学校开设少儿编程、机器人、电子电路等特色课程,加强信息科技课程建设,培养学生形成适应时代发展的学习力、辨别力、创新力。

5. 强化风险管控,构建数字资源全链条管评机制

一是构建面向大规模数字资源的全链条监管机制。从教育治理数字转型视角审视数字教育资源建设,加强对数字资源的指导服务与运行监管,实现数字资源备案、审定、流通、评价等全链条管理。加强数字资源的版权监督,保护知识创作者的合法权益、打击利用ChatGPT等人工智能技术侵犯知识产权和假冒伪劣等违规违法行为,促进数字教育资源在更大范围内的流通与共享。同时,要善于利用区块链、人工智能等技术,提升数字化监管能力,实现对海量数字资源的高效监管。

二是规范数字资源育人质量评价。完善以育人质量为导向的资源评价标准,引导数字资源充分体现对育人质量的提升和育人方式的改变的价值。建立科学合理的数字资源动态评价机制,从准入、使用、评估和优化的全过程对数字资源内容质量、服务绩效、应用效能进行综合动态评价。探索师生评价、专家评价等相结合的多主体、参与式评价方法,推动基于评价的资源动态更新和升级,实现资源的迭代优化和可持续发展。

三是加强技术在资源建设方面适切性的研究。围绕技术发展研究基础教育数字资源技术成熟度模型,指导数字资源建设、管理和应用过程中的技术使用。重视人机交互和人机协同技术在数字资源中的应用,提升数字资源的交互性和智能化水平,丰富数字教育资源的形态与功能。要进一步关注ChatGPT等人工智能技术在技术滥用、数据泄露、人机身份与权力边界等方面存在的风险和伦理挑战,构建合乎伦理、避免歧视,公平、透明且可审核的技术应用与监管体系。

(本文作者包昊罡、王轶晰系中国教育科学研究院基础教育研究所助理研究员)

内容来源:《中国基础教育》2023年第5期,原标题《ChatGPT背景下的基础教育数字资源建设》

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