ChatGPT赋能个性化学习的本质意涵、现实境遇与优化路径

宋美霞,张帅帅

(1.山西大学 马克思主义哲学研究所,山西 太原,030006;2.东北师范大学 中国农村教育发展研究院,吉林 长春,130022)

人工智能技术的快速发展与全球化进程的加快,给人类社会带来了巨大变化,21世纪已成为“人工智能时代”。近年来,国际人工智能领域取得了重大突破,如OpenAI开发的ChatGPT程序在国际教育领域的广泛应用正给传统教育带来巨大冲击。对于人工智能技术的发展与应用,我国也制定了《新一代人工智能发展规划》《教育信息化2.0行动计划》《中国教育现代化2035》《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》等一系列政策规划。在教育实践领域,ChatGPT正通过扮演“虚拟导师”的角色为学习者提供个性化的学习体验,这引发了我们对人工智能与教育的重要反思。基于此,本文从梳理ChatGPT赋能个性化学习的本质意涵着手,检视与探寻ChatGPT赋能个性化学习的现实境遇,探究ChatGPT赋能个性化学习的优化路径。

一、ChatGPT赋能个性化学习的本质意涵

ChatGPT是OpenAI在2022年11月推出的人工智能聊天机器人,是一种建立在大型语言模型之上的灵活、可访问的人工智能形式[1],该模型经过大量的人工生成文本训练,可以通过对话交互实现:论文撰写与评估、个性化反馈与指导,课程计划、演示文稿、教学大纲和试卷的创建,文本材料的多语言翻译,沟通、写作与研究技能的提升,电子邮件自动应答与常见问题回复,会议及活动策划,虚拟校园向导,政策和程序协助,机构运营报告的生成等。在国际范围内,ChatGPT推出仅60天时间其活跃用户已超1亿,而Facebook达到同一数量用户用时2.5年。[2]截至目前,ChatGPT已在制造、物流、金融、医疗、教育等领域进入颠覆式创新开发和应用阶段,井喷式地产生和形成了一系列新业态、新模态和新形态产业领域,并将对包括教育学习在内的现代工业社会全领域、全产业、全行业带来革命性的影响和挑战。[3]而个性化学习受到的影响更为突出。

“个性化学习”是指在教育环境中根据学生的兴趣、目标和能力适时调整教学内容和形式,以实现学生学习能力最大化的一种教学策略。目前国内关于个性化学习的研究主要聚焦学习资源的推荐、学习路径的规划、个性化学习平台的搭建、个性化学习系统的开发、支持个性化学习的智能建模、教育资源的组织与聚合等方面。[4]从人工智能技术视角界定个性化学习的研究尚不多见。以现有的相关研究成果为基础,我们将“人工智能技术支持下的个性化学习”概括为以下七个显著特征:第一,学生的学习活动和学习目标并未脱离现实世界;第二,教师不是传统的知识灌输者而是学生学习的监督者和启发者;第三,学生是学习目标的制定者和实践者,具有极大的学习独立性和自主性;第四,技术支持学习者对所学内容、学习形式及学习成果展示等进行选择;第五,人工智能技术能够生成学生关于知识技能理解和习得程度的量化分析数据;第六,人工智能技术能够根据学生的学习数据建立智能化的形成性评价机制;第七,人工智能技术能够根据教师和学习者的经验完成自身的技术整合和更新。[5]“赋能”一词源自积极心理学,意在为主体赋予某种能力或能量。伴随着人工智能的发展,“赋能”一词被广泛运用于表述“新一代信息技术给当代社会的创新变革与发展所带来的内生性驱动力量”。[3]

综上,“ChatGPT赋能个性化学习”指ChatGPT这一大型语言模型技术通过介入教学模式、学习方式、资源供给、学情分析、路径指导、内容匹配、评价反馈、教学交互等,实现人工智能技术与个性化学习的深度融合,从而为个性化学习赋能加力的过程。其实质在于主体依托ChatGPT技术,获取互动式和富有吸引力的学习体验,辅助、扩展和增强其学习能力,从而提升学习质量和效率的教育信息化过程。如今的移动技术、人工智能技术已为个性化学习提供了适宜的物理环境和丰富的信息资源,这使得学习者能够在课堂之外获得持续性学习体验。借助ChatGPT,我们可以对学习数据进行分析,提供与学习者学习能力和学习表现相匹配的教学流程,并根据不同的情境,推送不同的学习内容,使学习过程更加高效。

二、ChatGPT赋能个性化学习的现实境遇

个性化学习是教育数字化转型与教育智能化变革的重要目标。[6]ChatGPT的迭代更新,为人工智能与教育教学的深度融合提供了技术支撑,也为个性化学习提供了现实机遇。ChatGPT作为大规模语言模型,能够实时监测学生的学业发展状况并作出智能分析,为学生提供符合其兴趣和能力的学习资源和路径,大大减轻了海量学习资源的获取压力、多种学习路径的选择压力、专注学习时间的浪费压力等。不过,ChatGPT也并非支持个性化学习的万能工具,“技术决定论”的误区不容忽视,对数据和算法的迷信、智能服务的不确定和不稳定性、个性化学习的伦理与安全问题、信息茧房、数字鸿沟等都是我们将面临的挑战。

(一)ChatGPT赋能个性化学习的机遇

第一,ChatGPT促进精准化教学。20世纪60年代,美国学者Lindsley提出“精准教学”概念,即通过记录和测量学生的学习数据,检验学生是否达到学习目标,根据反馈信息进行训练、干预、补救等。[7]教师能够根据ChatGPT提供的学生学习的精准化数据和科学化分析开展高效的教学活动。具体而言,在教学中,教师可以借助ChatGPT数据分析结果为学生制定个性化学习内容并提供精准指导,帮助学生按照自己的节奏和水平学习,从而提高学生的参与度和积极性,丰富其学习成果。与遵循“一刀切”的传统教学方法相比,ChatGPT在教学中的应用显露出较大优势,不仅能够帮助教师提出问题并评估学生对材料的理解程度,还可以对学生的困惑提供及时反馈和建议。

第二,ChatGPT助力科学化管理。在教学管理中,ChatGPT可以帮助教师制定教学方案、组织教学活动、监测学习效果、获取学习评价。例如,在一项小组学习活动中,教师可以利用ChatGPT的群写功能,要求小组成员共同编写项目方案,根据每个成员编写的内容生成句子或段落的建议,解决小组合作的问题。再如,教师可以借助ChatGPT的同行评审功能,为学生提供及时的写作反馈或额外帮助,以提高学生的写作技能。此外,ChatGPT还可以为特殊群体提供“语音—文本”双向转化服务,通过语音合成、语音识别、文字简化、语言翻译和个性化提示等,帮助特殊群体实现“从语音到文本”或“从文本到语音”的转化,为在阅读、写作和交流方面有障碍的学生提供多种语言的精准化回复,帮助教师开展教学和管理工作,有助于实现公平竞争,确保所有学生都有机会获得高质量的教育。

第三,ChatGPT服务高质量教研。教研是教师围绕课堂教学现象的解释、课堂教学问题的解决和课程教学过程的探究展开的活动。[8]ChatGPT服务高质量教研的基本特征可简单概括为数据化、智能化、个性化和规模化。[9]其一,数据化指对教师教研心理、教研行为、教研成果的精准测量和量化处理,发现和预测教师个体的性格特征、职业需求、行为偏好等,在课堂教学中则侧重于对教师教学行为、学生学习行为和作为评价指标的数据采集。其二,智能化指教研数据分析的智能化,即根据采集数据及时对学情、教材、课程等进行动态分析,帮助教师生成可视化的教学分析报告,为实时教研提供条件。其三,个性化指基于教师在能力、风格、需求、偏好等方面的个性差异,提供个性化的教学诊断和建议,支持教师个性化的教学反思。其四,规模化指支持多位教师的专业发展评价,可以实现群体性和区域性教师精准评价。

第四,ChatGPT推进主体深度交互。教育是主体间灵肉交流的活动,包括知识内容的传授、生命内涵的领悟和意志行为的规范。[10]无论教学的形式如何变迁,互动都是始终存在的,“生命互动是课堂教学的实践本质”。[11]ChatGPT作为新型人工智能,属于技术维度,将技术应用于教育过程,应重视教育的生命之维与技术之维的耦合。在课堂教学和学习中,ChatGPT作为虚拟助教或智能教练,使课堂从“填鸭式”“满堂灌”的教学模式转变为“启发式”“个性化”的教学模式,节约了用在单纯重复性知识教学和学习上的时间,既启发教师思考“什么知识最有价值”,又引领学生思考“我需要什么样的知识”。在课堂之外,ChatGPT也超越了师生、生生交互的时空局限,改变了交互方式,重塑了交互内容,丰富了交互体验,极大地改变了教学生态。[12]在ChatGPT时代,当教师重新审视“教”与“不教”的价值,学生重新理解“学”与“非学”的意义,师生间、生生间的交往互动才更加深入。

(二)ChatGPT赋能个性化学习的挑战

第一,ChatGPT对数据的高度关注容易导致压力“量化”。ChatGPT对学生学习数据的跟踪和报告将压力“量化”,使学生或其监护人形成对数字指标的高度关注并增加焦虑感。一项研究发现,情绪压力大的母亲往往对孩子的家庭作业表现出更大的控制,而父母控制程度越高,学生的表现力和创造力就越低。[13]回到ChatGPT的使用中,当家长和教师试图督促学生达到一个特定的分数或其他目标时,容易趋向于极端量化方式,使学生的学习重点变为“获得特定分数”或“完成特定学习内容”,从而忽略了学习过程本身,形成“反馈循环风险”,即在这个循环中,学生可能会认为,如果他们没有达到A或一个特定的分数,或完成特定的学习内容,就会失去老师或家长的青睐。此种情形导致学生时常处于对学习能力的渴望和对亲缘关系的担忧的矛盾之中,难以真正体验到学习的获得感。[14]

第二,ChatGPT对“个性化”的关注容易忽略“社会化”。一项课堂研究发现,在K12阶段一个重要能力在于“学会学习”与“学会协作学习”。在教育领域使用ChatGPT的显著缺点之一是缺乏人际互动。[15]人际互动的缺失会导致学生处于孤立无援的境地,师生、生生之间情感淡漠,影响学生日常行为活动和身心健康。因此,尽管ChatGPT可以提供个性化的学习和支持,但它不能取代与老师或同学的互动体验或社会化学习体验。个性化学习并不等同于单独学习,也需依赖于社会环境和教学环境。换言之,ChatGPT本身不能创造动态的学习体验,还需要学习者主动将社会化学习与个性化学习进行融合。

第三,ChatGPT易使学生陷入“信息茧房”,阻滞批判性思维能力的发展。ChatGPT生成的与人所撰写内容无法区分的文本,以一种“期骗性”的简化理解方式与用户对话。[16]ChatGPT既简化了信息的获取步骤,又减少了用户思考的时间,这无疑容易使学习者陷入“信息茧房”,滋生惰性,磨灭独立思考与解决问题的兴趣和耐心,也会降低学习者与他人进行有意义互动的能力,还有可能使偏见永久化。此外,ChatGPT对技术的依赖导致其稳定性欠佳,如遇技术故障,学生可能无法及时获取学习资源支持,干扰其自主学习进程。

第四,ChatGPT的广泛使用易致数据隐私泄露,引发伦理安全隐患。在教育领域,学生学习数据的泄露、滥用和非正规访问使人们对数据隐私和伦理安全的担忧与日俱增。教育行业人员与人工智能技术开发商想尽可能多地收集数据以确定哪些数据有用,这与家长、教师、学生想知道哪些类型的数据是必要的愿望相冲突。在ChatGPT运用中的数据集目前和未来的使用还存在许多不确定性和不透明性。依托ChatGPT实现有效的个性化学习需要收集和处理哪些数据仍是一个悬而未决的问题,但数据收集并不局限于学校提供的能力评估或人口统计信息,而是正在越来越多地扩展至学生的现实生活和社交媒体中,数据隐私和伦理安全隐患始终存在着。

第五,ChatGPT在个性化学习中的广泛应用加剧“数字鸿沟”危机。“数字弱势群体”由于缺乏直接参与数据要素收入分配的途径,在数字空间中处于不利地位。“数字鸿沟”发生在不同阶层、行业、年龄、性别、种族、地区之间。以城乡差异为例,目前,我国城乡之间的可持续性智力服务获取机会还存在较大差距。在城市学校,学术讲座、专家指导、名师研讨等都是常见的智能服务途径,而乡村学校还存在教师结构性短缺、教学水平薄弱等现实问题,尤其是语言、艺术、实践类师资匮乏。[17]在ChatGPT的应用推广过程中,如何解决城乡教育资源智能化服务、个性化学习条件满足等差距问题,进而缩小城乡之间教育的“数字鸿沟”,不仅仅是ChatGPT在教育应用中存在的挑战,也是我国推进教育数字化转型发展过程中所面临的问题。

三、ChatGPT赋能个性化学习的优化路径

(一)观念层面:正确看待人工智能技术,提升全民数字素养

第一,了解ChatGPT的优势与局限。在将ChatGPT等人工智能技术应用于教育环境之前,学生和教师都必须了解人工智能信息处理机制,从而消除可能产生的歧义或误解,以道德和负责任的方式使用该技术。与此同时,我们要解决未来人类对ChatGPT的过度依赖问题,应意识到ChatGPT不是一个有知觉的生物,而只是一个具有生成文本能力的人工智能模型,一个在教育领域可以支持学习和工作的辅助性工具。ChatGPT作为智能工具一定有其局限性,学生需了解ChatGPT依托互联网文本材料训练,这些材料可能包含不可靠、有偏见或欺骗性信息,我们应对ChatGPT生成的数据进行深入分析并理解如何判断信息来源的可靠性;理解ChatGPT可能产生的潜在伦理风险和负面社会影响,如使偏见永久化或延续不公平;具备必要的知识和技能,了解人工智能如何运作,就人工智能在未来就业和个人生活中的应用做出明智的判断。[18]

第二,制定并遵守ChatGPT使用道德准则。在教育环境中使用ChatGPT应符合知情同意、透明度和问责制等准则。首先,尊重个人隐私权是一种道德义务,它体现了对个体及其权利的尊重,在使用ChatGPT时需制定并实施有关数据隐私和安全的政策,明确概述符合法规和道德标准的学生数据收集、存储和使用的方式,在此过程中应对学生及其家庭成员透明并征得同意。其次,利用匿名数据或其他具有加密功能的现代技术手段,保护学生数据不被未经授权的访问、破坏或不道德使用。再次,对现有的数据隐私和安全措施进行定期审查和问责。最后,在ChatGPT的应用中逐步提升全民数字素养,培养未来数字公民。

第三,遵循“人机双向赋智”的行动逻辑。人工智能在教育中的应用正面临着“去人化”和“超人化”的困境。[19]无论是“去人化”抑或是“超人化”,本质上都是对技术理性的考量。纯粹的“去人化”或“超人化”都不是人工智能发展的终极目标,相反,“人机双向赋智”才是大势所趋,这是因为一方面“纯粹智能将扼杀教育和学习的灵活性与创生性”[19],另一方面人工智能对人的智能的绝对取代将使人类进入充斥着技术威胁、霸凌和控制的危险时代。因此,将人工智能规限在亲人类、利人类和为人类的发展阀限之内,既是人类教育保持旺盛生命力的根本所在,又是拓展人类教育智慧、增强机器智能的理性选择。“人机双向赋智”将引领人类走向人类智能与人工智能双向建构、携手创新发展的广阔天地。[20]

第四,明确“人机交往”不能取代“人际交往”。当前,人机交往、人机协同、人机共生等一方面使个体的结构和能力获得了跃迁式发展,另一方面带来人的单向度发展、“社会化”缺失等问题。事实上,人总是处在一定的历史条件和社会关系之中,“社会本身,即处于社会关系中的人本身”[21],社会性是人的本质属性。在借助ChatGPT等人工智能技术学习时,具身式的人机交往体验使受众更具现场感和对象感,当“人机交往”替代“人际交往”成为人类的主要交往方式时,人类将自己与技术紧密融合,而人与人的距离却渐行渐远,技术正在将人类塑造为一个个“自愿孤立”的个体。交往学习是人类独有的学习方式,也是人类形成自我意识的重要基础,人际交往与互动将是实现自身社会化和形塑他人与社会不可替代的方式。

(二)制度层面:建立健全人工智能教育的政策与保障制度

第一,落实人工智能教育经费保障制度。增加教师培训和课程开发的相关经费,特别是保证人工智能教育骨干教师培训和新课程开发的经费。具体而言,由当地政府作为拨款和采购人工智能课程资源的主力,进一步发展与私营公司、研究机构及其他非营利组织的合作关系,这些机构和组织可以提供资金支持、人力支持和其他资源支持,有助于帮助我们逐步建立起可持续性的人工智能教育经费保障制度。

第二,建立人工智能教育组织管理制度。首先,通过顶层制度设计推动形成人工智能教育的合力,以“全国性人工智能教育发展规划”为引领,以“全国性人工智能教育应用规范”为抓手,以“全国性人工智能教育法案”为依据。其次,通过联合决策推动人工智能教育的发展,即以教育行政部门和教育教研部门为主,联合中小学校、高等院校、人工智能高新技术产业和科研机构等建立“人工智能教育联盟”。最后,通过项目方式推动人工智能教育落地,即每一地市建立人工智能教育推广工作小组,负责全地市人工智能教育推广的策划、组织和实施,切实推进人工智能教育的普及。

第三,完善人工智能教育专项培训和常态化研修制度。专项培训和常态化研修与交流是快速提升学校管理者和教师人工智能教育素养的重要手段。有研究发现当培训和研修次数达4次以上时,培训和研修即可正向强化人工智能教育管理和教学人员的胜任力[22],这说明建立人工智能教育专项培训和常态化研修制度意义重大。同时,培训和研修制度的建立不应止步于外部施压,更应有意识地激发学校管理者和教师参与研修的内在动力,主动提升自身的人工智能教育素养。

第四,建立数据隐私与安全防护制度。首先,我们应制定和实施健全的数据隐私与安全政策,明确规定学生数据的收集、存储和使用需符合相应的法规和道德标准。其次,在课堂上使用ChatGPT前,教育工作者应告知学生他们的数据是如何收集、使用和保存的,并获得他们的同意。再次,完善人工智能技术以保护收集的数据不受未经授权的访问和破坏。最后,定期审查现有的数据隐私和安全措施,以识别和解决任何潜在漏洞或改进领域。

第五,完善人工智能教育政策支持。我国人工智能教育政策由一系列相互嵌套的政策构成政策网络,这使得政策的执行依靠不同部门的协同。当前,我国的人工智能政策还存在亟待改善的地方,如智能教育环境建设缺乏统一标准;对教师人工智能素养的倡导与激励不足;人工智能教育人才队伍建设与改革效果尚不显著;人工智能专项政策中对数据安全与伦理重视不足等。今后,应重点针对上述不足,进一步完善人工智能教育政策。

(三)实践层面:加强人工智能教育的多元化实践

第一,优化和完善育人环境,营造新型“智慧学习”空间。“智慧学习”空间是为学习者提供自主学习、个性化服务的学习空间,通过智能记录学习者的学习过程,有效提取和分析学习者的学习数据,为学习者提供最及时和准确的学习指导。ChatGPT的出现有望成为新型“智慧学习”空间的辅助技术,学生通过触手可及的信息获取,享有了相对更为平等的学习机会。我们期待在新型“智慧学习”空间中,有一种ChatGPT技术驱动的转变,即从“以教师为基础的课堂干预”到“依托ChatGPT数据驱动的个性化学习”的转变,这种转变有望提供一种新的“一师一生”模式,使教师更准确地根据学生的能力、兴趣和目标为其量身定制学习内容,诊断其学习效果。例如,教师Gallagher描述了一个生动的课堂,她在评估和指导作业方面借助ChatGPT,利用其优势更好地识别和理解学生的需求,然后再应用于小组协作分工与教学,取得了良好的效果。[14]如此,在“智慧学习”空间中,ChatGPT的应用与传统教师教学的融合将使不同学生的不同学习需求得到满足。

第二,创新教育教学模式,生成“人工智能+教育”课程。在学校开展“人工智能+教育”,必须创新教育教学模式,开设专业化、普及化的课程。从课程的目标定位、价值指向和评价体系出发,设计“人工智能+教育”课程的结构、内容和教学模式。从目标定位来看,“人工智能+教育”课程旨在提升个体的人工智能素养;从价值指向来看,“人工智能+教育”课程指向人的学习智能发展;从评价体系来看,“人工智能+教育”课程指向个性化多维度实时评价和“五育并举”评价理念。据此,“人工智能+教育”课程在结构上应涵盖人工智能教育的基本理论与实践应用;在内容上应大致囊括人工智能的历史及基本概念、人工智能的关键技术、人工智能产业现状及未来趋势、人工智能在教育中的应用、人工智能涉及的安全、伦理、隐私问题等;在教学模式上应包括线上智能化教学和线下面对面教学两种形式下的讲授教学、探究教学、实践教学、案例教学等,实现人机协同、数据驱动、精准教学、个性辅导和自主探究等。

第三,深化教育评价改革,建立“人机结合式”学习评估方法。一项研究表明,在ChatGPT中对学生获取和使用材料的时间进行统计分析时,“学习时长”成为一个重要的数据点,而不是个人选择的问题难度或类型。事实上,具有高度复杂学习策略的学生通常可能会花更少的时间或检索更少的资源,因为他们能够快速识别学习主题中的关键点并进行深入研究,而那些可能对作业感到困惑或学习策略薄弱的学生通常会阅读所有资源,花费更长的时间。[23]这表明由于学生的学习动机、学习能力和学习方法各不相同,访问资源的数量和阅读时间还不足以精确判断学习成果并给出客观成绩。[24]因此,作为学生、教师和家长,应该正确看待ChatGPT的数据分析在评判学习效果中的作用力,避免将“唯分数”的压力再次转化为“唯数据”,结合学习动机、学习方法等综合评价学习成果。在一些研究中已经看到某些依托智能技术的考试已改变了“答案至上”的阅卷风格,开始为某些正确的解题步骤加分。[14]在今后,我们应进一步发挥ChatGPT在服务改进结果评价、强化过程评价、探索增值评价和健全综合评价等方面的作用。

第四,助推教师队伍建设,增强教师人工智能教育能力。人工智能时代,“教师”的身份更加多元,大体包括互联网终端提供线上资源的“教师”、同步在线学习的公众“教师”、携带人工智能芯片或程序的“教师”、人工智能机器人“教师”和传统意义上的“教师”。[25]在如此复杂的身份中,“人”作为传统的教师角色在未来社会发展中是最不可能被计算机取代的职业之一[26],但却是必须实现角色转变的职业之一。在未来,教师的课堂角色将越来越趋向于学习分析者、价值引领者、个性化学习指导者、社会化学习参与者、情感智能发展守护者。这要求教师必须践行终身学习理念,组建教师研修共同体,提升信息素养,实现可持续的专业化发展。

第五,丰富人工智能优质资源,完善人工智能教育资源保障。其一,开发新型智能交互性数字教材,该教材与传统纸质教材相比,不仅仅是添加了多媒体内容,更是对传统教材的多媒体式改编设计和交互学习式设计,将给学习者带来全新的交互式学习体验,实现对教材的电子批注和全文检索等。其二,利用ChatGPT等人工智能语言模型,实现智能助教授课和智能学伴辅导,帮助学习者获得实时学习指导,通过技术的普及跨越数字鸿沟,促进教育公平。其三,完善人工智能资源引擎开发,解决错误信息误导问题,提升对话信息的准确性和有效性。

第六,专注技术与教育的关系探讨,深化“人工智能+教育”相关研究。人工智能在教育领域的应用正在带来教育理念与实践层面的颠覆性变革,但当前我国关于人工智能教育的相关理论研究存在缺位或滞后于实践应用的问题。究其原因,一方面是教育研究者认为自身无力研究以“科学”和“技术”为基本特征的“人工智能”;另一方面是教育研究者尚未意识到人工智能教育研究于教育理论与实践的重要价值。为此,我们应克服技术恐惧,打破学科壁垒,积极开展人工智能教育研究的跨学科合作;在全国高校的教育学科下增设人工智能教育方向,培养从事人工智能教育相关科学理论与实践研究的专业队伍;组织人工智能教育主题跨学科国内外学术会议,探讨人工智能在教育中应用的风险、挑战与趋势。