ChatGPT的新样态及地理教育的应对之策

邹筱露 徐志梅

摘 要：ChatGPT是一种生成式AI语言模型，具有较强的内容生成能力、实时的反馈解答功能以及出色的神经网络系统，已逐渐应用到各行各业，对于地理教育而言，既是机遇，也是挑战。本文分析了在地理教学中应用ChatGPT的优势，同时指出ChatGPT在地理教学应用中存在缺乏人文视角的思考、较少关注学生认知水平、数据质量参差不齐等问题。基于此，提出了在教育现代化背景下如何高效、科学利用ChatGPT的解决方案以及在实际操作中应注意的问题，既有利于充分发挥ChatGPT的优势，又为教师的“教”和学生的“学”提供了新思路和新方法。

关键词：ChatGPT；人工智能；地理教学

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2024）06-0011-04

人工智能作为新一轮产业革命最为核心的推动力，越来越成为引领各行各业发展的战略性技术，正推动着各行业、各领域向网络化、数字化、智能化方向不断前进。2022年11月30日，ChatGPT横空问世，它是由美国人工智能研究实验室推出的一种生成式人工智能，拥有语言理解和文本生成能力。ChatGPT不仅是聊天机器人，还能完成撰写邮件、视频脚本、文案、代码等任务。一经问世便引起政治、经济、社会、教育界的重视，对其高效利用是推动教育信息化、现代化的重要途径之一。ChatGPT为地理教师和学生带来了新的机遇和挑战，如何在以ChatGPT为代表的生成式人工智能浪潮中抓住机遇，有效应对挑战，成为一个亟须解决的问题。

一、在地理教学中应用ChatGPT的优势

1.较强的内容生成能力加深学生对地理问题的理解

ChatGPT是一个大型语言模型，它的运行机制是对人类的语言文字和自然语言进行理解和处理，具有较强的内容生成能力。ChatGPT基于大型预训练语言模型（LLM）和深度学习原理，可从大数据中选取有效讯息。它拥有变压器模型，可使其在自然语言处理任务中表现出色，具备处理长序列和并行计算的能力，可通过强化学习进行微调，生成人们所需要的答案。当学生向ChatGPT询问比较直接简练的问题时，ChatGPT会组织已有信息，迅速梳理逻辑，按点作答。例如，当学生向ChatGPT询问中国黄土高原的成因时，ChatGPT首先会从板块和地壳运动的地质构造作用分析，接着从外力侵蚀、沉积角度阐释，最后会结合黄土高原所在区域的气候、植被以及人类活动来说明其形成原因，总体上从内力—外力—气候—植被—人类活动的角度，层层分析黄土高原的成因。因此，ChatGPT可帮助成绩较差的学生快速梳理思路，从侧面提供给学生分析问题的方法，加深学生对知识的初步理解。对于基础较好的学生，通过向ChatGPT提问，根据其给出答案的维度，可在解决问题的同时，创造性地发散自己的思维，自主进行知识的延伸与创新学习。这种生成式能力可激发学生的想象力、创造力，帮助其迎接更复杂的问题。

2.实时性反馈与解答功能为学生提供个性化学习服务

ChatGPT具有實时性反馈与解答功能，可对学生提出的具体问题给出大致解答方向。学生可根据其提供的思路在图书馆或其他网络平台进行更具针对性的搜索，大大提高了学习效率，为学生提供量身定做的帮助。例如，在预习厄尔尼诺现象时，由于学生对其了解的兴趣点不同，有些学生偏向于对其原理、形成机制进行学习，有些学生想了解其对我国以及世界天气的影响，而有些学生则好奇其对全球产业经济的影响。教师无法同时对每一位学生的兴趣点进行了解，这时，实时性反馈与解答显得尤为重要。同样，在课堂结束后，若学生在完成作业过程中遇到疑问，无法及时向教师提出疑问，此时ChatGPT便可充当家庭教师、家庭顾问的角色，有针对性地帮助学生进行答疑。

3.出色的神经网络系统帮助教师提升备课效率

（1）预测学生对问题的回答情况，辅助备课

ChatGPT具有强大的逻辑思考能力，教师在设计课堂中拔高的问题时，可向ChatGPT描述具体问题，让ChatGPT提前扮演某个阶段的学生，帮助教师预设问题答案，丰富教师的备课素材、发散教师的备课思维，为教师备课提供方向和依据。

【案例一】

教师向ChatGPT表述：我是一名高中地理教师，在讲解长三角立体交通发展的知识点时，有一个课堂问题：雨墨一家的生活方式与传统生活方式相比有什么不同？这种生活方式有什么利弊？雨墨家的生活方式是这样的：母亲在上海工作，每天乘坐高铁需要约17分钟；父亲在苏州工作，每天乘坐高铁需要13分钟。假如你是一名初二学生，你可能会怎么回答？

ChatGPT的回答如下。

不同之处：通勤时间更短。 雨墨一家通过乘坐高铁，每天往返于上海和苏州之间，相较于传统的交通方式，如驾车或搭乘普通列车，花费的时间更少，城市选择更灵活。雨墨一家可以在上海和苏州之间更加灵活地选择生活和工作地点，充分利用了立体交通的便利性。

利：节省时间。由于高铁速度快，雨墨的父母能够更高效地利用每天的时间，有更多时间用于工作、学习或休闲活动。城市资源互补。雨墨一家可以在两个城市之间享受不同城市的资源，如上海的繁华和苏州的宜居环境。

弊：可能的经济负担。高铁票价相对较高，如果每天都需要往返，可能增加家庭的经济负担。可能的工作压力。高频率的通勤可能导致父母在工作和家庭之间感到压力，因为他们需要花费更多的时间在交通上。

总体来说，雨墨一家的生活更为便捷和灵活，但也伴随着一些潜在的经济和压力方面问题。

由此可以看出，ChatGPT具有强大的逻辑思考能力，思路清晰，直中要害，可帮助教师提前了解学生可能给出的答案，提前做好课堂准备，其丰富的数据库可帮助教师查漏补缺。

（2）为教师提供丰富的素材

教具的使用直接影响学生对课堂内容的理解。在备课过程中，教师或许会因为选取教具、案例感到苦恼和困惑，ChatGPT的回答可帮助教师很好地解决这一问题。

【案例二】

教师：在讲解地球的内部圈层结构时，我们常常用一种贴近生活的物品作比喻，请问荔枝和半熟的鸡蛋选用哪个作为教具更恰当？

ChatGPT：使用半熟的鸡蛋更为恰当，因为半熟的鸡蛋的结构可以更好地反映地球内部的层次结构，包括固态、液态和可塑的部分。以下是相关说明。

鸡蛋的固壳：地球的外部类似于鸡蛋的硬壳，表示地球的固体地壳。

鸡蛋白和蛋黄：地球的内部包含固体的外核和内核，就像鸡蛋白和蛋黄一样。

半熟的状态：使用半熟的鸡蛋可以突出地球内部的某些部分是半固态、半流动的，这对于讲解地幔的流动性质非常有帮助。

温度梯度：鸡蛋从外到内有一个温度梯度，这可以与地球内部的温度梯度相对应，从地壳到地幔再到外核和内核。

相比之下，荔枝的结构反映地球内部的层次结构和物质状态不够精准。因此，使用半熟的鸡蛋作为比喻更能帮助学生理解地球内部的复杂性。

当下许多教师为了创新课堂形式，会选取更为新颖的教具作为地球内部圈层结构模型，如有些教师选用荔枝作为教具，但其缺乏地球内部圈层结构的一些显著特征，反而不利于课堂知识的理解。运用ChatGPT，可帮助教师更好地选择兼顾科学性与趣味性的教具。

二、在地理教学中应用ChatGPT可能存在的问题

1.ChatGPT缺乏社会人文视角的思考

ChatGPT对人文社会学科的意义和作用尚停留在表层，其仅具有工具性，尚未上升到概念性层次。换言之，其并未深入人文社科核心，不具备丰富的创造力和想象力，相对缺乏地理关键能力。在当下地理高考题的考查中，学生如果依靠所谓的模板、套路，很难回答正确，通常需要具备一定创造性思维，结合所学知识和题干背景归纳出问题的答案。对于此类问题的回答，ChatGPT仅靠分析句子间的语言逻辑，没有深入思考其内在联系和特殊性，没有用人类特有的情感去揣摩出题人的考查意图，这样是很难回答正确的。以2022年的一道高考试题为例。

【案例三】

学生：（2022年山东卷第10题）近年来，我国東部沿海某省一些服装企业为缓解成本压力，将总部和部分生产部门留在国内，把欧美服装订单转移到东南亚进行加工。在此过程中，该类服装企业自带技术和丝绸、刺绣等原材料，同时携手与其在工序上联系紧密的相关企业共同“走出去”。据此完成下列小题。

该类服装企业“自带原材料”主要是为了

A.缩短加工时间       B.保证产品品质

C.降低生产成本       D.加强文化交流

ChatGPT：C.降低生产成本。通过自带原材料，服装企业可以减少对于东南亚地区原材料的需求，从而减少了原材料采购的成本。此外，东南亚地区的劳动力成本较低，将订单转移到该地进行加工可以降低生产成本。

ChatGPT在分析此问题时更多依靠知识储备，而忽视材料的细节描述，简单地将服装厂转移到东南亚的主要目的认为是降低生产成本，忽视了原材料是中国独有的“丝绸、刺绣”，是其他国家难以制造的，是独属于中国的服饰文化和高端材料。由此可见，ChatGPT还不具备像人一样的灵活思考能力、发散性思维和独有的文化情结。

2.ChatGPT缺乏识别非文本信息的能力，难以读图作答

ChatGPT还不具备根据情境，尤其是地图、示意图等材料，进行具体问题具体分析的功能，特别是在面对绝大多数地理主观题时，难以得出较全面的解答，只能给出模糊性回答。例如，当题目中含有某一地区示意图，问“某一地区出现沙尘暴的原因是什么？”ChatGPT的回答便会停留在一个约定俗成的答案中，难以根据示意图判断周边地理环境、人类具体活动等因素回答问题，仅根据历史经验回答：“北方或西北方的沙尘暴天气，这些沙尘在传输过程中可能会被风吹到某地区，此外，人类活动也可能会导致局部地区出现沙尘天气。”该回答按照答案标准来看，显然是不合格的。

3. ChatGPT较少关注学生认知水平，作答有效性低

地理概念是地理学家研究的成果，通过词语（符号）输入到认知结构中去，在认知结构中通过某些关系相互联结，并不是简单将其属性特征进行罗列。例如，学生想要通过ChatGPT进一步了解“大都市”这个学习概念，ChatGPT给予学生的反馈只是分别从人口密集、经济繁荣、文化活跃、基础设施完善、多功能性、城市扩展这几个方面概括“大都市”这个概念的属性特征，并没有形成符合学生认知心理特征的概念体系。

4.ChatGPT面对数据质量挑战，具有伦理道德风险

ChatGPT目前正处于技术的探索和校验阶段，在数据提取方面，主要依靠互联网中公开的数据库，其专业性数据占比相对较少。整体来看，数据质量偏低，不够严谨，缺乏人类独有的逻辑缜密的思考，可能会存在些许垃圾信息，严重的话还可能有不良甚至违法信息［1］。在地理学习中，可能涉及民族问题、种族问题、战争问题等，ChatGPT在回答过程中会倾向于支持西方意识形态内容，渗透西方国家的价值观念，这会对使用该技术的青少年的价值观、人生观等起到负面作用。

三、地理教学中合理应用ChatGPT的策略

1.“师—生—机”协同发展，促进教育过程的情感化与多元化

教师与人工智能是合作关系，绝不是互相替代的关系。在地理教学中，教师可充分利用ChatGPT优势，提升自己作为中学地理教师的关键能力。通过ChatGPT强大的对话生成功能提高自己的地理课程理解能力，利用其出色的神经网络系统拓展自己的备课素材库，从而提升教学设计能力，通过课前ChatGPT的学生扮演预知问题答案来提升自己的课堂实施能力。教师不断利用新工具、新技术开展教学，深入挖掘ChatGPT其他功能来提升教学研究能力。据中学地理关键能力的实证调查，教师的课堂实施能力和教学研究能力还有待提升［2］，对ChatGPT进行不断研究和挖掘很大程度上可促进这两项能力的发展。ChatGPT以及其他人工智能未来的发展是非线性的，其潜力超乎想象。中学地理教师要不断拥抱新技术带来的机遇，挖掘人工智能带来的更多宝藏。

但在利用ChatGPT进行地理教学实践的过程中，也要注意规避其弊端。师德践行能力是中学地理教师关键能力之一，这便要求教师要以爱育人，言传身教。课堂中通过学生分享有关家乡、国家的实例来培养学生的家国认同感、责任感。课后教师通过观察学生对水、电、粮食等资源的态度，通过日常行为观察学生是否自觉践行绿色生活方式，将其纳入教学评价内容中，关注学生是否真正将核心素养外化于行。而人工智能作为机器，想要真正领悟人类的情感和态度，观察人的内心想法和实践动机，还远远不够。

2.加强教师的主导性和学生的自主建构能力

地理概念作为地理学科知识体系的有机组成部分，对学生学习地理知识至关重要。形式逻辑学关注概念的本质属性和外延，ChatGPT对地理概念的解释更多侧重于外延，“大都市”在课本中的定义为：大都市是城镇化发展到高级阶段的城市空间形式。在此概念的讲解过程中，教师要从学生已有认知结构入手，“城镇化”是已知旧概念，首先对其外延进行梳理，包括人口、产业、集聚、区位等多个属性要素，从“城镇化”这个已知概念入手，将其外延进行迁移，更符合学生认知结构。讲解后再次回归到真实情境中［3］，将新旧知识融合，再进行实际应用，实现了原概念—新概念—新事实的飞跃，使学生头脑中形成更加完整的知识链，实现学习的进阶［4］。面对ChatGPT存在的问题，教师应了解学生已有认知结构，提供建构新知识所需的基础，不断进行教学方法的研究，发挥好课堂的主导作用。建构主义认为学生是知识的主動建构者，这就意味着与人工智能相比，学生具有丰富的情感，对外部事物有迅速直接的反应和认知，学生在与ChatGPT进行相互交流学习中，能够主动建构出新知识，而不是仅作为知识的被动接受者。教师要培养未来一代通过自己的创造性和主动性成为人工智能的驾驭者，而不是人工智能的俘虏。

3.加强风险意识，坚持育人为先

ChatGPT拥有人工智能不可避免的缺点，如果沉迷其中，对其过于依赖，会导致学生的人际互动减少，逐渐脱离群体，严重的还可能引发心理问题。由于担心学生使用ChatGPT作弊，目前美国等多个国家的公立学校已明确禁止ChatGPT在学校的应用。长期使用ChatGPT还会固化思维，不利于批判性思维和创造力的发展，教师应深入研究ChatGPT的德育渗透机理，帮助学生远离ChatGPT带来的不良导向。在与ChatGPT对话的学习过程中，教师应及时跟进学生使用该技术的学习过程，树立高度政治自觉，规范学生思想道德建设，保证正确的政治方向。

教育是有目的地培养人的活动，本质是育人，现代化教育理念旨在将人由“工具性”向“创造性”转变，以ChatGPT为代表的人工智能进一步阐释了教育更应关注人的“创造性”和“价值性”。教育数字化、信息化有利于促进社会终身教育改革和教育供给侧管理改革。《义务教育课程方案（2022年版）》明确指出课程核心关注点要从“知识本位”“学科本位”转向“素养发展本位”［5］，这显然更关注人的发展，即关注每一个学生的发展，从标准化人才向创新型人才的转变，需要提高学生对地理知识的质疑性、互动性和实践性，对于ChatGPT持辩证态度，既要积极利用，也要慎重使用。

参考文献：

［1］ 周洪宇，李宇阳.ChatGPT对教育生态的冲击及应对策略［J］.新疆师范大学学报（哲学社会科学版），2023，44（4）：102-112.

［2］ 陈实，程健，张铭灿，等.中学地理教师关键能力的实证调查与发展对策探讨［J］.地理教育，2024（1）：3-11.

［3］ 张逸盈， 陆士明， 陆晓晶. 地理概念教学促进教材内容融合的路径探究——以“大都市的辐射功能”为例［J］. 地理教育， 2023（S2）： 119-122.

［4］ 李春艳，刘金玲.中学地理“概念为本”教学的内涵与策略［J］.基础教育课程，2021（10）：54-59.

［5］ 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2022年版）［M］.北京：人民教育出版社，2022.