在教學(xué)實(shí)踐中體驗(yàn)ChatGPT：鼓勵(lì)學(xué)生向它提問(wèn)，而不是僅僅獲得標(biāo)準(zhǔn)答案

【編者按】隨著聊天程序ChatGPT成為時(shí)下關(guān)注的焦點(diǎn)，人們意識(shí)到人工智能正在影響著各個(gè)領(lǐng)域與學(xué)科，正在成為推動(dòng)人類文明進(jìn)入一段新旅程的力量。復(fù)旦大學(xué)通識(shí)教育中心組織“人工智能”系列，邀請(qǐng)校內(nèi)外不同領(lǐng)域的學(xué)者，從多學(xué)科視角入手、以平實(shí)的語(yǔ)言，嘗試與讀者一起了解有關(guān)人工智能的方方面面。以下是復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)趙斌教授的文章《在教學(xué)實(shí)踐中體驗(yàn)ChatGPT：鼓勵(lì)學(xué)生向ChatGPT提問(wèn)，而不是僅僅獲得標(biāo)準(zhǔn)答案》。

人工智能（AI）已悄然進(jìn)入我們的生活，這是從數(shù)年前開(kāi)始的一個(gè)事實(shí)。技術(shù)的進(jìn)步，促使我們大部分現(xiàn)代人開(kāi)始習(xí)慣于各種改變，包括我們建立聯(lián)系、交互、讀寫以及獲取信息的方式。

2019年初英國(guó)Nature周刊，報(bào)道了Scopus過(guò)去兩年學(xué)術(shù)熱點(diǎn)詞匯的變化，“人工智能”和“教育”雙雙成為當(dāng)年新晉熱詞，預(yù)示著這兩個(gè)概念受到越來(lái)越多的社會(huì)關(guān)注。同年，美國(guó)高校教育信息化協(xié)會(huì)學(xué)習(xí)促進(jìn)會(huì)發(fā)布了《地平線報(bào)告》（2019高等教育版），聚焦于高等教育領(lǐng)域中的技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)和未來(lái)發(fā)展方向，并預(yù)測(cè)了2019~2023年間六項(xiàng)可能影響全球高等教育的技術(shù)應(yīng)用，包括：人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈、開(kāi)放教育資源、云計(jì)算和自動(dòng)化。雖然虛擬現(xiàn)實(shí)與區(qū)塊鏈并未如預(yù)測(cè)那樣順利進(jìn)入我們的教育領(lǐng)域，但人工智能卻一直在穩(wěn)步發(fā)展中，變得能像人腦一樣感知、學(xué)習(xí)和推理，甚至理解自然語(yǔ)言，不久前掀起了一波新的浪潮。

這并非不速之客，而是如約而至！其中最知名的就是2022年11月Open AI發(fā)布的ChatGPT，以及2023年2月微軟開(kāi)發(fā)的新版必應(yīng)（New Bing）。

表觀上看，ChatGPT可以與用戶進(jìn)行類似人類的對(duì)話，但它并非我們所熟悉的聊天機(jī)器人，因?yàn)樗粌H可以回答用戶的問(wèn)題，還可以幫助完成一些更復(fù)雜的任務(wù)，比如寫郵件、文章或代碼，還可以根據(jù)用戶輸入和反饋來(lái)不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)，讓我們感受到如同真人一樣交流的樂(lè)趣和便利；而New Bing則是一個(gè)全新的搜索引擎，與傳統(tǒng)搜索引擎不同，它可以透過(guò)自然語(yǔ)言了解搜索者的意圖，并進(jìn)行更復(fù)雜的搜索，以便更快地在網(wǎng)上找到更多、更準(zhǔn)的答案和資源。

從底層技術(shù)內(nèi)核來(lái)看，這兩個(gè)產(chǎn)品具有相同的技術(shù)原理，都使用了OpenAI將深度學(xué)習(xí)用于自然語(yǔ)言生成的技術(shù)。深度學(xué)習(xí)我們并不陌生，之前我們所熟知的谷歌AlphaGo和AlphaGo Zero，就是利用的深度學(xué)習(xí)技術(shù)。更重要的是，這個(gè)大規(guī)模語(yǔ)言模型，比之前的AI模型都要大得多，具有數(shù)十億個(gè)參數(shù)，因此能夠以更高的精度執(zhí)行更高級(jí)的語(yǔ)言任務(wù)。ChatGPT一夜爆紅后，人們發(fā)現(xiàn)類似的產(chǎn)品其實(shí)有很多，在本文中我們將所有基于類似技術(shù)的產(chǎn)品統(tǒng)稱為類ChatGPT。

任何語(yǔ)言都是交流的手段，人與人之間交流的語(yǔ)言我們稱為自然語(yǔ)言，因?yàn)橐c機(jī)器交流，我們發(fā)明了編程語(yǔ)言。這不同的語(yǔ)言，在ChatGPT看來(lái)處理上并無(wú)二致，也就是說(shuō)，不管是英語(yǔ)、漢語(yǔ)，還是計(jì)算機(jī)代碼，它統(tǒng)統(tǒng)都有自己的理解方式，那就是OpenAI基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自然語(yǔ)言生成技術(shù)，這與傳統(tǒng)基于規(guī)則和模板的方法有著本質(zhì)的不同。大家知道，之前我們?yōu)榱诉w就機(jī)器的理解，就要設(shè)法去學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言，也就是人主動(dòng)學(xué)會(huì)與機(jī)器對(duì)話。而現(xiàn)在似乎反過(guò)來(lái)了，讓機(jī)器學(xué)會(huì)理解人類的語(yǔ)言，我們直接用人類能理解的語(yǔ)言來(lái)與機(jī)器進(jìn)行交流。

讓人工智能更像人，可以回答問(wèn)題，提供信息，以對(duì)人來(lái)說(shuō)自然和直觀的方式做出反應(yīng)。這種讓人工智能更人性化的追求，源于我們一種最簡(jiǎn)單的愿望，即讓技術(shù)更容易獲得、更直觀，帶來(lái)更多的實(shí)用性和可能性。所以，人類一直著迷于創(chuàng)造、模仿和增強(qiáng)機(jī)器具有人類能力的技術(shù)。

新興技術(shù)促進(jìn)新產(chǎn)品的出現(xiàn)，特別是這些更像人類的技術(shù)，有些人會(huì)首先想到對(duì)人類角色的替代，這可能存在一些誤區(qū)。類比一些新技術(shù)對(duì)我們傳統(tǒng)行業(yè)的挑戰(zhàn)，有了網(wǎng)上視頻課程（慕課），有人質(zhì)疑：這樣形式的教學(xué)是否會(huì)替代教師，教師未來(lái)是否會(huì)變得可有可無(wú)？其實(shí)我們看到，這種替代并不會(huì)廣泛發(fā)生，除非你上課的內(nèi)容和形式，還不如學(xué)生直接看視頻課程的學(xué)習(xí)效果。慕課所努力的方向，一直是給學(xué)習(xí)者提供更多的一種選擇方式，并非要全面替代傳統(tǒng)課堂。如果我們的傳統(tǒng)課堂能與在線課程結(jié)合起來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，那將是一個(gè)巨大的飛躍。

同樣，人工智能在教學(xué)領(lǐng)域中的出現(xiàn)，也不是為了全面取代教師的角色。相反，它們可以為教育帶來(lái)許多新的機(jī)會(huì)。人工智能的優(yōu)勢(shì)在于其速度、準(zhǔn)確性和一致性，在這些維度上，人類無(wú)法與之抗衡。因此，涉及常規(guī)和結(jié)構(gòu)化任務(wù)的工作很容易自動(dòng)化，很快就會(huì)被人工智能所取代。相應(yīng)地，高等教育就應(yīng)該讓學(xué)生接受人工智能并學(xué)會(huì)將它視為工具，而不是回避。這樣，我們就能進(jìn)行更高效的信息處理和分析，更便捷的學(xué)習(xí)和交流，這將改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。毫無(wú)疑問(wèn)，這對(duì)教師和學(xué)生兩方面的角色都是促進(jìn)作用：學(xué)生更容易進(jìn)入到理想的自主學(xué)習(xí)狀態(tài)，而教師有更多可能把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而給予更有針對(duì)性的指導(dǎo)。

大多人工智能工具在創(chuàng)造力、創(chuàng)新、批判性思維、解決問(wèn)題、社會(huì)化、領(lǐng)導(dǎo)能力、同理心、協(xié)作和溝通等軟技能方面仍然是很薄弱的，這是其機(jī)器本質(zhì)所決定的。具體來(lái)說(shuō)，大多人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和訓(xùn)練過(guò)程，缺乏真實(shí)世界中的復(fù)雜性和多樣性，缺乏與人類類似的認(rèn)知能力和經(jīng)驗(yàn)積累。通常使用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)集來(lái)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法，這些數(shù)據(jù)集通常是人工選擇或生成的，而不是真實(shí)世界中復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)集。因此，這些人工智能工具無(wú)法適應(yīng)真實(shí)世界中的各種復(fù)雜情況和問(wèn)題。它們只能在已知的模式和規(guī)律間進(jìn)行預(yù)測(cè)，而無(wú)法創(chuàng)造新的模式和規(guī)律，這就限制了人工智能在創(chuàng)造性和創(chuàng)新性方面的表現(xiàn)。由于機(jī)器還缺乏與人類類似的認(rèn)知能力和經(jīng)驗(yàn)積累，以及情感認(rèn)知和主觀判斷能力，使得機(jī)器不能像人類一樣具備批判性思維能力，解決問(wèn)題的能力有限。

相比之下，類ChatGPT由于具有更好的語(yǔ)言理解能力和表達(dá)能力，可以與人類進(jìn)行更深層的交互和溝通，其訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括了來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的大量文本，這些文本具有豐富的多樣性和復(fù)雜性，可以讓其在訓(xùn)練過(guò)程中獲得更廣泛和深入的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。因此ChatGPT在解決問(wèn)題方面的軟技能得到了一定的提高，不僅能夠模擬人類的社交行為和語(yǔ)言進(jìn)行交流，表現(xiàn)出一定程度的社交技能和同理心，也可能在某些程度上具備了創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力。

但是，ChatGPT的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力受限于其所接觸到的數(shù)據(jù)和信息，這使得它可能難以處理新的、不同的或變化的情況。而高度人類化的領(lǐng)導(dǎo)能力和協(xié)作能力，需要對(duì)人類社交行為和組織機(jī)制有深刻的理解和適應(yīng)能力，目前這是人工智能模型難以完全掌握的，我們甚至都無(wú)法將這些能力進(jìn)行模型化，更不用說(shuō)讓機(jī)器來(lái)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練了。

總之，這些涉及非結(jié)構(gòu)化任務(wù)的工作，對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)仍然是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@些任務(wù)通常需要人類具備很高的認(rèn)知能力和判斷力，涉及的信息也很復(fù)雜、多樣化和不規(guī)則。也就是說(shuō)，涉及非結(jié)構(gòu)化任務(wù)的工作對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)仍然很難，這是人類不容易被替代的地方。因此，對(duì)于這個(gè)新技術(shù)的出現(xiàn)所帶來(lái)的影響，從互補(bǔ)的角度來(lái)考慮可能更接近于現(xiàn)實(shí)。

一個(gè)新技術(shù)的出現(xiàn)往往是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，剛開(kāi)始都是很幼稚、不成熟的。還因?yàn)槲覀儗?duì)新技術(shù)的使用習(xí)慣還未建立起來(lái)，很容易讓我們覺(jué)得新技術(shù)的弊端很多，難以達(dá)到我們預(yù)期的效果。隨著不斷的學(xué)習(xí)和使用，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和潛力，以及如何更好地利用它來(lái)解決我們面臨的實(shí)際問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，新技術(shù)的出現(xiàn)往往是尋求與舊技術(shù)的互補(bǔ)關(guān)系。這意味著新技術(shù)不會(huì)完全替代舊技術(shù)，而是要在舊技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和改進(jìn)，彌補(bǔ)舊技術(shù)的不足之處。這樣的互補(bǔ)關(guān)系可以幫助我們更好地利用新技術(shù)，同時(shí)也不會(huì)失去舊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。而隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，我們可以通過(guò)更深層次的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)超越舊技術(shù)。通過(guò)不斷的試驗(yàn)、實(shí)踐和創(chuàng)新，我們可以發(fā)現(xiàn)新技術(shù)更適合的應(yīng)用場(chǎng)景，找到更有效的使用方法，讓新技術(shù)得到更好的發(fā)展和應(yīng)用。最終，當(dāng)新技術(shù)發(fā)展到一定的程度，已經(jīng)具備了足夠的優(yōu)勢(shì)和成熟度時(shí)，它可以逐漸替代舊技術(shù)。

在歷史上，我們可以看到許多新興技術(shù)出現(xiàn)后對(duì)過(guò)去技術(shù)產(chǎn)生了碾壓式的影響，從而帶來(lái)了革命性的變化。然而，這些新技術(shù)并沒(méi)有完全替代過(guò)去的技術(shù)，而是與之相互交織、相互補(bǔ)充，從而形成了更為多樣化、靈活化的技術(shù)生態(tài)。新技術(shù)的出現(xiàn)往往會(huì)引起我們對(duì)過(guò)去技術(shù)的重新審視，從而發(fā)現(xiàn)過(guò)去技術(shù)中存在的不足和局限。如果這里要用一個(gè)更恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式，我更愿意用“顛覆”，這將促使我們大幅度改變對(duì)傳統(tǒng)的認(rèn)知。

聚焦到我們今天討論的類ChatGPT人工智能，它將對(duì)高等教育產(chǎn)生顛覆性影響，而高等教育也必須迎接挑戰(zhàn)，為人工智能革命做好準(zhǔn)備，同時(shí)為學(xué)生提供必要的技能，以便使學(xué)生在人工智能時(shí)代更具競(jìng)爭(zhēng)力。類ChatGPT在教學(xué)過(guò)程中，至少有好幾個(gè)方面的潛在優(yōu)勢(shì)。

首先，類ChatGPT可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的對(duì)話窗口，用自然語(yǔ)言，就可以快速獲取自己想要的知識(shí)和信息。ChatGPT的簡(jiǎn)單對(duì)話窗口，并非聊天機(jī)器人的問(wèn)答。根據(jù)我前面的介紹，大家應(yīng)該能理解，目前的ChatGPT對(duì)自然語(yǔ)言的理解能力很強(qiáng)了，可以識(shí)別自然語(yǔ)言交流中的那些復(fù)雜關(guān)系，理解語(yǔ)言前后聯(lián)系，這樣我們就可以與它連續(xù)對(duì)話，同一個(gè)對(duì)話中，問(wèn)題與問(wèn)題是有關(guān)聯(lián)的，變得越來(lái)越像人了。

其次，ChatGPT會(huì)促進(jìn)個(gè)性化教育。雖然說(shuō)它的GPT模型，是基于大量文本數(shù)據(jù)所進(jìn)行的預(yù)訓(xùn)練，最終回答的內(nèi)容當(dāng)然是這些預(yù)訓(xùn)練的結(jié)果。但是，這種訓(xùn)練為各種特定任務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可以針對(duì)特定任務(wù)進(jìn)行微調(diào)。比如，可以根據(jù)學(xué)生的特定學(xué)習(xí)需求，生成個(gè)性化的教育內(nèi)容，以更好地滿足學(xué)生的需求。在這樣技術(shù)的幫助下，學(xué)生可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、作業(yè)輔導(dǎo)、知識(shí)檢索、創(chuàng)意寫作等等。

還有，從教師角度來(lái)看，可以提高教師的工作效率。依靠這樣的語(yǔ)言模型，可以幫助教師生成大量的教學(xué)內(nèi)容和課件。同樣可以針對(duì)教師教學(xué)和課程的特點(diǎn)，生成個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，現(xiàn)代教學(xué)更強(qiáng)調(diào)如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。在該理念指導(dǎo)之下，教師和學(xué)生的傳統(tǒng)角色也正在悄然地改變，教師不再是單方面的灌輸者，而更像一位指路人；而學(xué)生也不再是一名被動(dòng)的接受者，而是要發(fā)揮自己的特長(zhǎng)、夯實(shí)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，成為課堂的主導(dǎo)者。

從開(kāi)始接觸ChatGPT和New Bing，已經(jīng)有一段時(shí)間了。這些類ChatGPT工具能夠較好回答的一些問(wèn)題，是允許有一定偏差，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的問(wèn)題。而我們的科學(xué)研究，其實(shí)就是還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的問(wèn)題。那么這二者之間是否是可以融通呢？我們?nèi)四X在思考的時(shí)候，可能因?yàn)樗伎紗?wèn)題的角度不同，或者一些主觀因素的影響，比如存在一些知識(shí)盲區(qū)，或者對(duì)某些認(rèn)識(shí)的古板理解。這個(gè)時(shí)候，如果我們能與ChatGPT交互，它就會(huì)把其他的一些你沒(méi)有考慮到的，或者你忽略的內(nèi)容反饋給你，這樣的交互過(guò)程，對(duì)你個(gè)人來(lái)說(shuō)就是一種新的見(jiàn)解，或者提供了一種思考問(wèn)題的新角度。就像你與另外一個(gè)同行交流一樣。所以，我現(xiàn)在更樂(lè)意把ChatGPT看作是一個(gè)老師，一個(gè)知識(shí)淵博的朋友，遇到一些不會(huì)的技巧，或者不懂的知識(shí)，就問(wèn)問(wèn)它，讓它告訴我，前人有沒(méi)有這方面的工作可以參考。

其實(shí)，在我的教學(xué)實(shí)踐中，我一直希望能將科學(xué)研究的過(guò)程貫穿到教學(xué)中。比如在我的課堂活動(dòng)中，我會(huì)采用真實(shí)的項(xiàng)目研究套路，讓學(xué)生完成一個(gè)循序漸進(jìn)、完整而連續(xù)的PBL：提出關(guān)鍵問(wèn)題、確定選題、開(kāi)題報(bào)告、中期匯報(bào)、結(jié)題報(bào)告。其中，貫穿一個(gè)“知新而溫故” 的教學(xué)理念，“知新”用于“刺激”學(xué)生的新素材，就是近期從Nature、Science和PNAS上經(jīng)過(guò)精心挑選的研究報(bào)導(dǎo)，特別是提出新問(wèn)題的文章，被預(yù)先確定為幾個(gè)主題。學(xué)生讀到這些文章，了解新問(wèn)題，這就是知新；為了解決這些新問(wèn)題，學(xué)生一方面會(huì)自己想很多辦法，另一方面又會(huì)去查詢更多故有的文獻(xiàn)，也包括很經(jīng)典的教材，這就是溫故。

但是，在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中，我一直覺(jué)得還欠缺的一點(diǎn)，就是如何培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力，這其實(shí)是大多數(shù)學(xué)生普遍缺乏的一種能力。在很多情況下，我們并非找不到答案，而是沒(méi)有提出一個(gè)能夠真正直擊要害的問(wèn)題。正確的提問(wèn)，有明確的目的，問(wèn)題本身就解決了一半；只有明確了自己的目的，才能轉(zhuǎn)換成問(wèn)題；提出了問(wèn)題，就證明知道自己在做什么，想做什么，至少是把一個(gè)未知的復(fù)雜問(wèn)題，分解成了潛在可解決的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，離真正解決問(wèn)題也就更近了。因此，提出問(wèn)題，對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、思考問(wèn)題的能力，批判性思維能力等方面的要求只會(huì)更高，不會(huì)更低。

開(kāi)學(xué)已經(jīng)兩周了，我正好一邊熟悉ChatGPT和New Bing，一邊用于教學(xué)實(shí)踐。我的初步設(shè)想是：課程剛開(kāi)始，我就主動(dòng)給學(xué)生介紹了ChatGPT，然后鼓勵(lì)學(xué)生使用ChatGPT來(lái)完成我布置的任務(wù)。當(dāng)然此時(shí)的要求與之前就完全不同了。比如，上完一次課后，不是讓學(xué)生簡(jiǎn)單回答一些有標(biāo)準(zhǔn)答案的問(wèn)題，而是讓學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，提出自己的問(wèn)題，讓ChatGPT來(lái)回答，它的回答肯定有學(xué)生理解的，也有不理解的，不理解的還可以繼續(xù)追問(wèn)，直到自己弄明白為止，這就是一種主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。這個(gè)問(wèn)答的過(guò)程，要求學(xué)生截屏或者錄屏，作為作業(yè)提交。很明顯，學(xué)生與ChatGPT的交流，還是一個(gè)基于過(guò)程的學(xué)習(xí)，而且這個(gè)過(guò)程還可以記錄下來(lái)。以前學(xué)生有不懂的問(wèn)題，需要去問(wèn)老師，但老師未定有那么多時(shí)間來(lái)處理這么多學(xué)生的問(wèn)題，所以許多學(xué)生他們想問(wèn)的問(wèn)題也就不了了之了。有了ChatGPT的幫助，學(xué)生自己就可以找到了答案。在這樣的訓(xùn)練過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于本身就具備批判思維的人來(lái)說(shuō)，ChatGPT起到了不錯(cuò)的輔助作用；而對(duì)于那些暫時(shí)還沒(méi)有批判思維的人來(lái)說(shuō)，ChatGPT還能幫助學(xué)生鍛煉這種思維能力。

讓課堂上所有的學(xué)生都能使用ChatGPT，可能有一定的技術(shù)和政策難度。那么，目前我有一個(gè)更具操作性的解決辦法，那就是建立一個(gè)基于ChatGPT的微信群“生態(tài)學(xué) | 向AI提出好問(wèn)題”（如圖），其中的“阿寶”，就是機(jī)器人ChatGPT，只要@它，就可以回答同學(xué)們的提問(wèn)。這樣的方式，也帶來(lái)了一個(gè)好處，那就是同學(xué)們相互之間還可以學(xué)習(xí)提出好問(wèn)題的方法，甚至在競(jìng)爭(zhēng)中要提出更好的問(wèn)題。關(guān)于這個(gè)教學(xué)方式的實(shí)際教學(xué)效果，待學(xué)期結(jié)束，我再嘗試做一份更詳細(xì)的報(bào)告。

本專欄內(nèi)容由復(fù)旦大學(xué)通識(shí)教育中心組稿。