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）

Abstract: The development of artificial intelligence technology provides opportunities for educational reform while also bringing challenges. Large-scale language models can enhance machine language capabilities and have four important applications in the field of education. Firstly, they can engage in dialogue with characters in books, enabling genuine reading comprehension. Secondly, they can provide one-on-one tutoring by guiding students to think independently and find answers, thereby improving learning efficiencies and stimulating interest. Thirdly, they can serve as high-quality debate opponents, engaging students in debates on controversial topics to help develop critical thinking and argumentation skills. Fourthly, they can act as virtual mentors, explaining the significance and future applications of subjects or skills. In summary, artificial intelligence will reshape education in terms of learning methods, teaching models, and resource provision, making learning and teaching more personalized, efficient, and diverse. However, there are also risks and potential misleading aspects, necessitating strengthened regulation and the establishment of corresponding norms.

Keywords: Large-scale language model; Artificial intelligence; Khan Academy; Personalized learning; Lifelong learning; ChatGPT

编辑：李晓萍     校对：王天鹏

往期目录｜超链接版

点击此处 在线投稿

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：[e-mail]

通讯地址：北京市西城区华远北街2号921室