范春蕾 武荷嵐 解希順

摘 要 隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，ChatGPT（Chat-based Generative Pre-trained Transformer）在教育領(lǐng)域逐漸嶄露頭角。作為一種基于自然語言處理的人工智能工具，ChatGPT在大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)中具備發(fā)揮重要作用的潛力。本文嘗試從教學(xué)本身的特性出發(fā)，結(jié)合大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)ChatGPT在個(gè)性化學(xué)習(xí)支持、即時(shí)問題解答、學(xué)習(xí)資源和教學(xué)案例、批判思維和討論，以及即時(shí)反饋等方面的積極影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)ChatGPT能夠提供優(yōu)選的教學(xué)方案和步驟，預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)中可能遇到的問題并能分析原因進(jìn)行回答等。同時(shí)本文對(duì)ChatGPT 對(duì)教學(xué)的負(fù)面效應(yīng)與不足進(jìn)行了分析，如缺乏人類情感和情緒理解能力，難以提供與學(xué)生建立情感連接和情緒支持的經(jīng)驗(yàn)，也無法進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)等，而在教學(xué)過程中，教師的情感和情緒表達(dá)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展又是至關(guān)重要的。由此得出的初步結(jié)論是：ChatGPT的出現(xiàn)對(duì)大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)既有應(yīng)用前景又具有挑戰(zhàn)性，它對(duì)大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)特別是大學(xué)理科基礎(chǔ)課教學(xué)的影響總體來說是積極的，但不利影響也不可輕視，特別是對(duì)文科基礎(chǔ)課的教學(xué)影響更不能掉以輕心。我們需要把握好教學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律，盡量避免人工智能的某些不利影響和沖擊;因勢(shì)利導(dǎo)，借助ChatGPT的優(yōu)勢(shì)之處，使大學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革得到更快更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 ChatGPT;大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué);人工智能;積極影響;負(fù)面效應(yīng)

人工智能對(duì)教育的影響和發(fā)展是一個(gè)熱門話題。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工智能已由工業(yè)向教育等領(lǐng)域滲透，并在教育中發(fā)揮越來越重要的作用。我們認(rèn)為，人工智能的發(fā)展對(duì)教育與教學(xué)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，教學(xué)方式的改變。人工智能可以為教師提供更多的教學(xué)資源和教學(xué)工具，幫助教師更好地組織和管理課程，讓學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。通過人工智能，學(xué)生可以更加個(gè)性化地學(xué)習(xí)，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣選擇適合自己能力的課程。

第二，教育管理的數(shù)字化。 隨著人工智能的發(fā)展，教育管理的數(shù)字化程度也會(huì)不斷提高。學(xué)?？梢酝ㄟ^人工智能更好地管理學(xué)生的信息和數(shù)據(jù)，提高教育管理的效率和精確度。

第三，學(xué)生評(píng)估的改進(jìn)。人工智能可以為學(xué)校提供更加客觀和全面的學(xué)生評(píng)估，幫助學(xué)校更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)支持和指導(dǎo)。

第四，教育研究的創(chuàng)新。人工智能可以為教育研究提供更加精確和深入的數(shù)據(jù)分析，幫助教育研究者更好地了解教育現(xiàn)象和規(guī)律，提高研究的質(zhì)量和有效性。

總之，人工智能和教育之間的關(guān)系越來越密切是不可避免的趨勢(shì)[1]?？梢灶A(yù)期，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能一方面將為教育帶來更多的創(chuàng)新和變革，推動(dòng)教育的發(fā)展進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)人類智能的強(qiáng)化、延伸和部分替代;另一方面，我們一定要清醒地看到，人工智能不僅僅是教育的輔助工具，未來還有可能發(fā)展成為某些教育過程的主體[2]。

1 ChatGPT對(duì)大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)的積極影響和作用

2022年11月，由美國(guó)OpenAI公司研發(fā)的聊天機(jī)器人程序ChatGPT（Chat-based GenerativePre-trained Transformer）正式發(fā)布。它自身能夠通過學(xué)習(xí)和理解人類的語言而與人進(jìn)行對(duì)話和互動(dòng)，也能根據(jù)人的要求回答問題、撰寫文案與代碼等，甚至可以直接完成翻譯或考試等任務(wù)[3-4]。顯然，它對(duì)教學(xué)具有很大的幫助作用。通過分析和歸納，我們認(rèn)為ChatGPT對(duì)教與學(xué)的積極影響主要反映在以下五個(gè)方面。

第一，可以提高學(xué)習(xí)效率。ChatGPT 能夠快速地生成大量的文本和知識(shí)，幫助學(xué)生更快地了解和掌握所需的知識(shí)，尤其是針對(duì)一些大學(xué)文科基礎(chǔ)課程內(nèi)容，理解的前提是首先要了解，了解后才有可能理解，理解了才有利于掌握[5-6]。

第二，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。ChatGPT 可以根據(jù)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、智力情況和學(xué)習(xí)需求生成個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容。這些有利于因材施教、個(gè)別輔導(dǎo)、答疑和學(xué)習(xí)效果的檢查。

第三，可以幫助優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。ChatGPT 提供的各種教學(xué)資源和教學(xué)設(shè)計(jì)方案，有助于教師更好地設(shè)計(jì)和組織課程內(nèi)容。

例如，許多大學(xué)低年級(jí)理工科學(xué)生在基礎(chǔ)物理等課程中都會(huì)學(xué)習(xí)道爾頓分壓定律，關(guān)于如何講述這個(gè)問題，ChatGPT 給出了三種教學(xué)設(shè)計(jì)方案，結(jié)果見表1。

這樣的方案選擇為教師提供了課程優(yōu)化的多種途徑，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。考慮到方案二更自然、適用，我們選擇了該教學(xué)方案，取得了良好的教學(xué)效果。

又如，理想氣體狀態(tài)方程是描述理想氣體性質(zhì)的方程，可以用于計(jì)算氣體的壓強(qiáng)、容積、溫度等參數(shù)，因此在化學(xué)學(xué)科和物理學(xué)中具有重要的應(yīng)用[7]。以下是根據(jù)ChatGPT 的建議講授理想氣體狀態(tài)方程的一些步驟：

① 介紹氣體的基本特性，包括分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系、氣體的物態(tài)方程等。

② 介紹理想氣體的概念和假設(shè)，包括分子無相互作用、體積無限小、分子間碰撞無能量損失等。

③ 介紹理想氣體狀態(tài)方程的基本形式，即pV=nRT，其中p，V，T 分別表示氣體的壓強(qiáng)、體積和溫度，n是氣體的物質(zhì)的量，R 是摩爾氣體常數(shù)。

④ 講解理想氣體狀態(tài)方程的物理意義和應(yīng)用，例如可以用于計(jì)算氣體的壓強(qiáng)、容積、溫度等參數(shù)。

⑤ 給出一些實(shí)際應(yīng)用的例子，例如可以用理想氣體狀態(tài)方程來計(jì)算氣體的相對(duì)摩爾質(zhì)量、摩爾體積等。

⑥ 通過一些實(shí)驗(yàn)或計(jì)算例子來展示理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，幫助學(xué)生更好地理解和掌握這個(gè)方程。

總之，講授理想氣體狀態(tài)方程需要結(jié)合具體的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行，同時(shí)要注重學(xué)生的實(shí)踐操作和思考能力的培養(yǎng)。

對(duì)于年輕老師而言，還可以通過咨詢ChatGPT了解學(xué)生在學(xué)習(xí)理想氣體狀態(tài)方程時(shí)可能遇到的困難，ChatGPT在此問題上給出的答案是：

（1） 對(duì)氣體的基本特性理解不夠深入。

理解氣體的分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系等基本特性是理解理想氣體狀態(tài)方程的基礎(chǔ)。如果理解不夠深入，會(huì)影響學(xué)生對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的掌握。

（2） 對(duì)理想氣體的概念和假設(shè)理解不夠深入。

理想氣體的假設(shè)包括分子無相互作用、體積無限小、分子間碰撞無能量損失等，這些假設(shè)可能與學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)相悖，因此可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生理解困難。

（3） 對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)和應(yīng)用方法不熟悉。

理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)和應(yīng)用都需要較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力，如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)不熟悉，可能會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)理想氣體狀態(tài)方程造成困難。

（4） 缺乏實(shí)際應(yīng)用的體驗(yàn)。

理解理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用需要有實(shí)際應(yīng)用的體驗(yàn)，例如實(shí)驗(yàn)測(cè)量氣體的體積、壓強(qiáng)和溫度等參數(shù)，并用理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算。

（5） 對(duì)學(xué)科知識(shí)的整體理解不夠深入。

理想氣體狀態(tài)方程是物理學(xué)和化學(xué)學(xué)科中的重要概念，學(xué)生如果對(duì)這些學(xué)科知識(shí)整體理解不夠深入，可能會(huì)影響對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解和應(yīng)用。

由以上幾點(diǎn)可見，GPT 對(duì)學(xué)生可能遇到的困難的歸納比較全面。了解這些，教師有利于在教學(xué)過程中有的放矢，提高教學(xué)效益。

第四，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。ChatGPT可以生成有趣的故事、案例、圖表等資料，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在基礎(chǔ)物理教學(xué)中學(xué)習(xí)牛頓定律時(shí)，ChatGPT 可以給初學(xué)者講牛頓觀察蘋果落地的故事;可以列舉車輛碰撞的案例和真實(shí)圖像并可與學(xué)生互動(dòng)，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和形象思維，都有一定的幫助。

第五，ChatGPT對(duì)于推動(dòng)教育普及也有一定的促進(jìn)作用。世界上還有許多欠發(fā)達(dá)地區(qū)，Chat-GPT使用方便且成本不高，只要有一個(gè)能連接上網(wǎng)的智能手機(jī)就可以使用。這可以幫助到那些沒有受過良好教育的人們，讓他們也能夠接觸到高質(zhì)量的教育資源和知識(shí)。

2 ChatGPT對(duì)教學(xué)不利因素分析

事物總是一分為二的。ChatGPT 本身不可避免地存在一些弱點(diǎn)和對(duì)教學(xué)不利的因素。

ChatGPT 對(duì)教學(xué)的不利影響可能包括以下幾個(gè)方面：

（1） 缺乏人類教師的人情味。ChatGPT無法提供與人類教師相同的情感支持和鼓勵(lì)，這對(duì)于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性會(huì)有一定的影響[8]。

（2） 語言表達(dá)的受限制。ChatGPT的語言能力和理解能力相比人類教師目前還有一定的限制，這可能會(huì)影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（3） 無法進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。ChatGPT往往缺乏對(duì)學(xué)生的個(gè)性化的深入了解，在根據(jù)學(xué)生的不同需求、興趣和學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)方面比不上對(duì)學(xué)生非常熟悉的教師。

（4） 對(duì)學(xué)生的監(jiān)管不足。ChatGPT目前無法對(duì)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)管和行為糾正，難以確保學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成果的質(zhì)量。

（5） 對(duì)教學(xué)內(nèi)容有限制。ChatGPT的知識(shí)庫和學(xué)科覆蓋面目前相對(duì)有限，很難滿足所有學(xué)生的需求，也難以提供完全創(chuàng)新性的觀點(diǎn)。

（6） 也可能存在誤導(dǎo)。ChatGPT生成的內(nèi)容可能存在誤導(dǎo)性，學(xué)生需要具備較高的判斷能力和批判思維能力。

我們認(rèn)為，對(duì)于理科的基礎(chǔ)教學(xué)，ChatGPT對(duì)問題和習(xí)題給出的答案不能完全代替老師的講解，不然容易使學(xué)生只知其然而不知其所以然。

而對(duì)于文科的基礎(chǔ)教學(xué)，ChatGPT 雖然有其優(yōu)勢(shì)，但容易使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)其依賴，缺乏自己的獨(dú)立思考，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有一定的不利影響。

盡管目前ChatGPT 還存在一些技術(shù)上的不足，有些教學(xué)內(nèi)容和功能還無法實(shí)現(xiàn)，但其發(fā)展很快，有些缺點(diǎn)在升級(jí)版的ChatGPT中已經(jīng)不復(fù)存在（如原來不熟悉理科研究生考試和高考的缺點(diǎn)）。將來在某些教學(xué)場(chǎng)合也可能完全代替教師，但我們堅(jiān)信它不可能在大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)中完全替代教師的作用。

3 ChatGPT對(duì)文科教學(xué)和理科教學(xué)影響的差異

作為一種自然語言處理技術(shù)，ChatGPT 給傳統(tǒng)的文科教學(xué)帶來了更多沖擊。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，ChatGPT可能會(huì)帶來文科教師和學(xué)生過剩的問題。隨著自然語言處理技術(shù)的不斷發(fā)展，ChatGPT可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)文本生成、文本摘要、機(jī)器翻譯等功能，這些功能可以使文科教學(xué)更加智能化和高效化，從而減少對(duì)人力資源的需求。同時(shí)，ChatGPT的發(fā)展也可能會(huì)改變傳統(tǒng)的文科教學(xué)方式，例如通過自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)，從而減少對(duì)文科教師的需求。這可能會(huì)導(dǎo)致文科教師和學(xué)生過剩的問題出現(xiàn)。

然而從另一個(gè)角度來看，ChatGPT 的發(fā)展也可能會(huì)帶來新的文科教學(xué)需求和機(jī)會(huì)。例如ChatGPT可以幫助文科教師和學(xué)生更好地處理和分析文本數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更深入的文化研究和教學(xué)，因此，如何合理利用ChatGPT技術(shù)，創(chuàng)造更多的文科教學(xué)機(jī)會(huì)，是一個(gè)需要深入探討的問題。

與文科教學(xué)不同，ChatGPT 對(duì)理科教學(xué)的影響可能不會(huì)產(chǎn)生過剩的問題。理科教學(xué)通常需要更多的實(shí)驗(yàn)、觀察和探究，這些活動(dòng)需要進(jìn)行實(shí)地操作，無法完全依靠自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。因此，理科教師和學(xué)生的實(shí)地操作技能和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力將仍然是理科教學(xué)中不可或缺的部分。同時(shí)，ChatGPT技術(shù)也可以在理科教學(xué)中發(fā)揮重要作用，例如通過自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、圖像處理等功能，幫助教師和學(xué)生更好地理解和掌握理科知識(shí)。

4 教學(xué)中如何正確應(yīng)對(duì)ChatGPT的思考

面對(duì)橫空出世的ChatGPT這一新生事物，我們認(rèn)識(shí)到，應(yīng)當(dāng)在以下三個(gè)方面做好自己的工作。

首先，增強(qiáng)創(chuàng)新思維能力。ChatGPT 技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用不僅需要教師具備科技素養(yǎng)，還需要教師具備創(chuàng)新思維能力。我們要通過不斷創(chuàng)新，將ChatGPT技術(shù)與課程內(nèi)容結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

同時(shí)，我們應(yīng)該提升自身科技素養(yǎng)與道德修養(yǎng)。教師是教育的主體，在提升自身科技素養(yǎng)提高使用ChatGPT技術(shù)能力的同時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)自己的道德修養(yǎng)，避免ChatGPT技術(shù)在教學(xué)中的濫用。此外，我們還要注意恰當(dāng)?shù)厥褂肅hatGPT 技術(shù)。ChatGPT技術(shù)應(yīng)該適度使用，它不能取代傳統(tǒng)的教育方式。教育應(yīng)該以人為本，我們需要注重學(xué)生的情感體驗(yàn)和思考能力的培養(yǎng)，而不是簡(jiǎn)單地使用ChatGPT技術(shù)來完成教學(xué)任務(wù)。我們考慮了一些可能是比較好的使用方法供大家參考：

① 利用ChatGPT技術(shù)進(jìn)行自適應(yīng)教學(xué)。利用ChatGPT技術(shù)的自適應(yīng)功能，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)性化需求，為學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)方案，幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。

② 利用ChatGPT 技術(shù)進(jìn)行知識(shí)圖譜的構(gòu)建。通過ChatGPT技術(shù)構(gòu)建知識(shí)圖譜，將知識(shí)點(diǎn)和概念進(jìn)行歸類和關(guān)聯(lián)，使學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系和內(nèi)涵。

③ 利用ChatGPT技術(shù)進(jìn)行智能問答。利用ChatGPT技術(shù)進(jìn)行智能問答，可以幫助學(xué)生更好地解決問題，提高學(xué)習(xí)效率。

④ 利用ChatGPT技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。利用ChatGPT技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生在虛擬的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力。

其次，加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)。ChatGPT 技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，需要涉及大量的個(gè)人信息和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。因此，我們應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)意識(shí)，確保學(xué)生的隱私等得到充分保護(hù)。

最后，建立監(jiān)管機(jī)制。對(duì)ChatGPT 技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)管，防止其被誤用和濫用。同時(shí)，還應(yīng)該建立評(píng)估機(jī)制，對(duì)ChatGPT 技術(shù)在教育領(lǐng)域的效果進(jìn)行評(píng)估，以便不斷改進(jìn)和提升[9]。

5 結(jié)語

總之，筆者認(rèn)為ChatGPT的出現(xiàn)對(duì)教育的影響非常大，尤其是對(duì)我國(guó)的教育沖擊也許是最大的。因?yàn)槲覀兪且灾R(shí)的培養(yǎng)和能力的訓(xùn)練作為教育的基礎(chǔ)，往往更強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)體系的記憶和背誦等方面。我們的教學(xué)更需要讓學(xué)生從做題的泥潭中拔出來，因?yàn)閺腁BCD 四個(gè)選項(xiàng)選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案，顯然機(jī)器比人容易做得更好。可能人付出很多的時(shí)間和精力，做這樣的題還不如機(jī)器做的好，如果我們培養(yǎng)學(xué)生還停留在這條路上，就會(huì)得不償失。

未來學(xué)家丹尼爾·平克在《全新思維》一書中列舉了引領(lǐng)未來的六種基本能力，分別是：設(shè)計(jì)感、故事力、交響力、共情力、娛樂感和意義感 [10]。丹尼爾·平克指出具有這六種能力的全新思維型人才是適應(yīng)未來發(fā)展、決勝未來的必備品質(zhì)。我們只有不斷提高學(xué)生的藝術(shù)能力，磨煉非標(biāo)準(zhǔn)化的技能、尋找非標(biāo)準(zhǔn)化的賽道，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生在將來才能具有不可替代性。

既然技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，我們就應(yīng)積極面對(duì)，多方面研究和探討?？梢灶A(yù)測(cè)隨著ChatGPT 在教學(xué)中的逐步推廣應(yīng)用，必將幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果，同時(shí)，也有助于教師自身能力的提升。只要我們積極應(yīng)對(duì)，就一定能揚(yáng)長(zhǎng)避短，使得未來教育伴隨著人工智能的發(fā)展產(chǎn)生一場(chǎng)新的革命。

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