邁向生成式人工智能時代的教學行動

采訪嘉賓|黎加厚?本刊記者|牟艷娜

黎加厚：上海師范大學教育學院教育技術系教授，教育部全國教師教育信息化專家委員會委員，教育部現代遠程教育工程資源建設基礎教育項目組專家，中國教育技術協會學術委員會副主任，上海市教委雙名工程基地主持人。

習近平總書記在2023年中共中央政治局第五次集體學習時強調：教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。在過去的兩年間，迅速發展的生成式人工智能為教育高質量發展打開了新賽道，也為面向大規模個性化教學的教育變革注入了新動能。如今，我們正處于一個人工智能生成內容的新時代。生成式人工智能在文本、圖像、代碼、音頻及視頻等方面的強大生成能力，點燃了公眾對未來教育變革的期待，同時也成為教師們關注的焦點。部分學校和教師已開始嘗試將生成式人工智能應用于教育實踐，以此推動教學方法的革新。與此同時，仍有一些學校和教師對此持謹慎態度，擔憂這種技術可能會讓學生過分依賴即時生成答案，而忽視了主動學習、深度思考能力以及創造性思維的培養。為了回應這些擔憂，打消教師顧慮，本刊記者專門采訪了上海師范大學教育學院教育技術系的黎加厚教授，就相關議題進行了深入探討。

主動擁抱智能時代，開啟人工智能+教育行動

記 者：黎教授，您好！您對生成式人工智能在教育領域應用的關注和研究為我們提供了寶貴的前沿視角。能否請您簡單介紹下生成式人工智能的核心特性及其對未來教育教學可能帶來的影響？

黎加厚：生成式人工智能是人工智能領域經過漫長的探索，在近年來深度學習技術取得突破性進展的基礎上發展起來的。2017年，谷歌公司的人工智能專家阿希什·瓦斯瓦尼（Ashish Vaswani）等人在第31屆神經信息處理系統大會（NIPS 2017）上發表了他們的研究報告《注意力就是一切》，提出了一種新的、更簡單的變換器架構模型（transformer）。這一新模型完全基于注意力機制，不使用循環和卷積，在算法質量上更優越，更加可并行化，訓練所需的時間顯著減少。很快，該模型在機器翻譯、文本生成、文本理解、語音處理、圖像處理、生物信息分析、視頻處理等方面得到廣泛應用，徹底改變了自然語言處理領域，迅速成為自然語言處理領域最具影響力的模型之一。

2022年，美國人工智能研究公司OpenAI推出了基于transformer架構的生成式預訓練語言模型ChatGPT。該模型的發布立即在全球范圍內引起了轟動。2023年，OpenAI又發布了GPT-4，標志著生成式人工智能逐漸走向成熟。

2023年7月，國家網信辦、教育部等七部門聯合公布《生成式人工智能服務管理暫行辦法》，將生成式人工智能定義為“具有文本、圖片、音頻、視頻等內容生成能力的模型及相關技術”，明確提出“國家堅持發展和安全并重、促進創新和依法治理相結合的原則，采取有效措施鼓勵生成式人工智能創新發展，對生成式人工智能服務實行包容審慎和分類分級監管”。在國家政策的指引下，我國生成式人工智能大模型快速發展，并已面向公眾提供服務，使每位教師都能夠應用。自此，我國教育迎來了生成式人工智能的新賽道。

與教學領域以往采用的信息技術相比，生成式人工智能大模型能夠與師生進行互動對話，并通過生成多模態內容，為師生提供全天候、不間斷的個性化智能服務。這種服務模式使得每位教師都能擁有個人智能助手，每位學生也能擁有個人智能導師和學伴。生成式人工智能對教與學的全面賦能將形成全新的教育數字化生態，并會對現存的課程、教材和教法產生深遠影響，進而推動教與學的方式產生革命性變化。也正是這一原因，在今年的兩會上，教育部部長懷進鵬著重強調人工智能是把“金鑰匙”，它不僅影響未來的教育，也影響教育的未來，其中既有機遇也有挑戰，鼓勵教師積極擁抱科技與產業的變革，主動擁抱智能時代。

記 者：許多教師已經意識到生成式人工智能給教學帶來的機遇以及當前教育數字化轉型的迫切性。但萬事開頭難，面對生成式人工智能帶來的新挑戰，教師應如何將心動轉化為行動？

黎加厚：面對突如其來的生成式人工智能，無論教育專家還是一線教師，我們都是從頭起步的學習者。經過近兩年的教師生成式探究學習培訓和部分學校教師在課堂上開展生成式人工智能輔助教學的實踐，我們積累了一些經驗與心得。

教師要能夠在教學中使用生成式人工智能輔助教學，第一步是要能夠注冊打開生成式人工智能大模型的服務。現在，國產生成式人工智能大模型讓大家都能夠以極簡的方式操作使用。教師在電腦端只需要登錄生成式人工智能軟件網址，用手機號實名制注冊后，即可免費使用。通過手機移動端，教師則可在應用市場免費下載安裝生成式人工智能App。教師甚至無須安裝額外的App，只要在微信小程序中搜索并打開生成式人工智能程序，就可以便捷地使用。

今天，國產生成式人工智能軟件已經打開了每位教師邁入教育數字化轉型的數智之門。在教師培訓班，我們提倡教師采用3+N模式：3是指每位教師要學會安裝使用3個教師必備的生成式人工智能工具：訊飛星火、文心一言和扣子生成式人工智能集成開發平臺（以下簡稱“扣子”）。這3個工具基本上可以解決日常教學中使用生成式人工智能的需求。N是指教師可以根據自己的專業需求和興趣愛好，選用通過國家網信辦審核的上百個生成式人工智能大模型和各類生成式人工智能軟件。

在能夠使用生成式人工智能的基礎上，教師需要進一步學習如何設計使用適合自己教學需求的提示語，并與生成式人工智能互動對話，在教學的不同場景中有效使用生成式人工智能，促進教學質量提升。

提示語設計將成為教師的基本教學能力

記 者：那么，生成式人工智能究竟可以給教師帶來多大的便利或幫助？您能否結合具體案例向大家推薦一些使用生成式人工智能輔助教學的方法？

黎加厚：生成式人工智能可成為每位教師的強大助手，幫助教師做很多日常教學中的腦力勞動，如設計制作有關文本、圖片、視頻、代碼方面的工作。生成式人工智能輔助教學涉及教學的各個方面，如批改作業、編寫教案、設計作業練習、設計PPT課件、設計班級活動、撰寫研究文章、設計微課視頻、編寫各類工作文稿、豐富教學策略、編寫程序代碼……教師只需把自己的想法用一段提示語告訴生成式人工智能，它就能迅速給出回應。打開手機上已安裝的生成式人工智能App，并輸入以下提示語，教師就能夠體驗生成式人工智能強大的助手功能。

【提示語1】設計小學數學課“分數的加法和減法”（讀者可替換成自己的年級、學科和課程名稱）單元教學計劃，運用5E教學模式，給出教學目標、教學大綱、教學策略和詳細的教學活動說明，“5E”教學模式共分五步，分別是激發（engage）、探索（explore）、解釋（explain）、遷移（elaborate）和評價（evaluate）。

【提示語2】請用英語完成寫作題，題目是：假定你是李華，外教準備將學生兩人一組隨機分組，并讓大家課后練習口語，你認為這樣分組會存在問題。請你給外教寫一封郵件，內容包括：（1）說明問題；（2）提出建議。注意：（1）所寫單詞數量應為80個左右；（2）在答題卡的相應位置作答。

【提示語3】請批改學生作文，指出錯別字和語法錯誤，并逐句修改學生的作文初稿，讓語句更優美、用詞更高級、文章內容更富有想象力。以下是原文。（讀者可用手機拍照學生作文本上的手寫稿，并通過發布到微信朋友圈的方式將照片轉換為文本，再復制文本到此位置。）

【提示語4】你是人工智能教育專家，負責編制××學校（讀者可替換成自己學校的名稱）有關生成式人工智能教育應用的管理辦法，請編制8條管理辦法，參照國家公布的《生成式人工智能服務管理暫行辦法》和聯合國教科文組織發布的《教育與研究領域生成式人工智能指南》，加強對生成式人工智能教育應用的管理和規范。

提示語設計技能可以說是教師在生成式人工智能時代的基本教學能力。設計好提示語，教師就可將教學需求清晰地告訴生成式人工智能大模型，并通過逐步深入的追問細化問題，與生成式人工智能之間展開思維鏈式對話，從而獲得自己需要的回答。

記 者：生成式人工智能輸出的是人機合作的成果。那么，為了得到令自己滿意的輸出，教師應如何迭代提問，進行思維鏈式對話？

黎加厚：教師可使用提示語設計公式“請你作為【角色】，執行【任務】，【要求】，【說明】”向生成式人工智能大模型提問。該公式能幫助教師清晰地表達自己的問題和期望，讓生成式人工智能更好地理解并給出最合適的答案。

“角色”代表著指定生成式人工智能所扮演的角色或人設。生成式人工智能明確了自己扮演的社會角色，能更好地理解有關任務的信息和背景，從數據庫中生成對應的結果。如“你是中學音樂教師”，這樣生成式人工智能的回答會使用更多的音樂專業知識。

“任務”是指應明確告訴生成式人工智能要完成的任務。與生成式人工智能的對話中，教師提出的任務應清晰、明確、不含混。提問的策略則是“問淺不問深”，即問題的推理程度不要太深，最好把復雜的問題逐步分解，拆成多個依次遞進的小問題，再逐個拋給生成式人工智能；“問小不問大”，不要問一些過虛或過大的問題，如“人生的意義是什么”，以免它無從下手，問題的聚焦點要小。

“要求”則是概述生成式人工智能執行任務時所應遵守的規則、標準和實現的結果。這些要求可包括：生成內容的類型（文章、故事、新聞、詩歌、對話、歌詞、教案、計劃、規章制度等）；生成內容的格式（文本、語音、圖像或其他格式，數量、字數長度等）；生成內容的風格（熱烈、奔放、嚴謹、幽默等）；想法創意和其他要求。

“說明”是指要提供更多關于任務和要求的詳細背景信息。對于有具體場景的任務，教師需要提供一些補充說明，以便讓生成式人工智能更好地理解任務和要求。這些補充說明包括：上下文信息，如有關話題的背景、相關的歷史事件或人物等；圍繞主題的互動問答、追問，前后連貫、由淺入深、由表及里、層層遞進，形成對話序列；提供一些關于某個回答的例子，讓生成式人工智能根據例子推測具體要求。

檢索增強生成提高生成式教學精準度

記 者：現在部分教師已開始嘗試應用生成式人工智能到教學中，但他們發現生成式人工智能輸出的結果具有隨意性和隨機性，就像面對一個“黑箱”，難以精準地把握其生成的結果。那么，我們應如何提高其對教學生成的精準度？

黎加厚：生成式人工智能是基于海量數據語料預訓練的大模型，會把預訓練的數據偏差引入生成的內容中，出現“幻覺”和“一本正經地胡說八道”。這是所有希望在教學中應用生成式人工智能的教師都會遇到的難題。面對新問題和新挑戰，教師需要理性思考、積極實踐探索，努力找到解決問題的辦法。

在國內率先解決這個難題的是重慶市聚奎中學的教師，他們利用多個生成式人工智能工具的檢索增強生成（RAG）與定制開發功能，全校教師自建學科教學數據庫和輔助教學的人工智能機器人助手（Bot），提高了生成式人工智能生成內容的準確性，讓生成式人工智能在學科教學中的有效應用成為可能。

檢索增強生成是一種利用專有數據源信息輔助大模型生成文本的技術，它由檢索模型（搜索數據源或知識庫）和生成模型（大型語言模型）構成。檢索模型首先根據用戶提供的文本和網址創建知識庫，從知識庫、數據庫或外部來源抓取相關數據。這些數據經分析后存儲在數據庫中，供生成式人工智能大模型處理。然后，生成式人工智能大模型用檢索到的數據來生成內容，生成的文本要經過大模型算法的處理，以確保其語法正確、語義連貫。這種基于用戶提供的數據源與生成式人工智能大模型相結合的策略讓輸出更為精準。

檢索增強生成彌補了預訓練大模型的短板，確保大模型能夠將用戶提供的最新信息和本專業的數據、事實和信息納入生成式大模型的算法中，從而提升輸出內容的準確性。經過預訓練的大模型，讓用戶無須自己去建設大模型，也無須花費時間和資金對自己的專屬模型進行微調，更具有成本效益。因為其答案是基于相關數據源的精準參考資料。

記 者：您能結合具體的案例，向我們介紹怎樣進行檢索增強生成嗎？

黎加厚：教師在備課的時候，首先需要找到支持檢索增強生成（RAG）功能的大模型平臺。

測試一個大模型平臺是否具有檢索增強生成功能，最簡單的方法是：任意找一個網上或者微信公眾號上的文章，復制文章的網址，使用下面提示語測試：“總結這個網址（復制網址）文章的要點，并布置五道作業題。”大模型平臺如果能夠生成你要求的結果，就說明它已經具備了檢索增強生成的功能。教師可以使用這些平臺上傳自己的學科教學文檔和相關教育資源網址，然后在教師提供的知識庫基礎上與大模型對話。

以扣子為例。該平臺支持用戶上傳PDF、Word等多種文檔及相關教學資源的網址，實現生成式人工智能與專業學科教學領域知識、全網知識的動態鏈接，從而讓內容生成更準確。教師登錄注冊其平臺，就能看到上方提供的“Bot”“插件”“工作流”“知識庫”欄目，點擊相應欄目即可創建自己的人工智能機器人助手、插件、工作流和知識庫。平臺的側邊欄是人工智能機器人助手商店和插件商店，為用戶提供了大量的成品智能體助手和插件。

扣子所提供的先進功能，為生成式人工智能在教育領域的應用帶來了質的突破。無論用戶是否具備編程經驗，都能使用扣子快速創建各種類型的人工智能機器人助手，并一鍵發布到不同的社交媒體和應用中，如飛書、微信公眾號和豆包等。扣子還具備無限拓展的能力，目前已經集成了超過60款不同類型的插件，并支持用戶自定義插件。教師們發現，使用扣子自建智能化教學助手，能夠顯著減少面向全班的講授時間。這使得學生能夠得到更多的個性化學習支持，從而推動了課堂深度學習的發生。在一段時間的實踐后，教師注意到，針對整個單元（或單獨課時）主題定制的生成式人工智能助手可以更加精準地輔助教學，便于教師整合教學資源，并且與師生日常的教學習慣和學校的教育管理傳統相契合。

教師智能教學領導力至關重要

記 者：有教師反映，現在已有一些小學在課堂上讓學生用生成式人工智能畫畫、作詩。學生這么早接觸和使用生成式人工智能是否得當？相對于教學生如何運用生成式人工智能完成任務，教師是否更應該激發和保護好他們的創造力？

黎加厚：這個問題很多教師和校長都非常關心。為了防止學生使用生成式人工智能作弊，避免學生依賴生成式人工智能而不學習、不思考的負面風險，許多國家的學校在ChatGPT剛出現時，采取了禁止學生使用生成式人工智能的做法。但經過一年多的實踐，我注意到越來越多的學校改變了當初對待生成式人工智能的思路，注重加強對學生合理使用生成式人工智能的道德、倫理教育，并制定相關的管理辦法，規范教學和科研中使用生成式人工智能的制度等，讓學生在嚴格遵守道德法規的前提下用好生成式人工智能，促進教學改革和發展。

聯合國教科文組織在2023年9月發布的《教育與研究領域生成式人工智能指南》就為生成式人工智能制定了“行為規則”。該指南從生成內容、政策法規、知識產權和數字鴻溝等六個層面分析了生成式人工智能可能帶來的顯性與隱性風險，并從政府、服務提供者、用戶等層面提出具體防范舉措。其中建議需要關注生成式人工智能運用到教育領域對于學生創造力和批判性思維造成的長期影響，并予以評估和處理，還要對獨立使用者設定最低年齡限制，如將使用ChatGPT的最低年齡設定為13歲。

現在，越來越多的行業都在推進使用生成式人工智能重塑生產力結構，教育肩負著培養未來人才的重任，教師需要積極行動起來，將生成式人工智能融入教育教學的各個環節，實現教育數字化轉型的歷史性變革，為生成式人工智能在全社會的普及做好人才儲備。所以，我們要按照“國家堅持發展和安全并重、促進創新和依法治理相結合”的原則，加強生成式人工智能在教育中應用的管控，促進生成式人工智能在教學中的應用。

廣州天河區一些實驗學校的做法是：每個班級由3位教師注冊生成式人工智能App賬號，每個賬號能夠支持多達6臺設備。學生以每3人一組的形式組成學習小組，并在機房使用教師的賬號進行上機操作。實踐證明，相較于每個學生獨立使用一臺設備，學生以小組形式共用一臺設備的方式，更能促進學生的協作學習，并且也便于教師對學生的使用進行管控和組織，確保學生能夠有效利用生成式人工智能進行學習。

如果要全面解決教師提出的有關教育中使用生成式人工智能的問題，技術只是一個方面，更重要的是要結合技術、教師數字素養、法規，培養學生獨立思考能力、批判性思維和良好的學習習慣等。這需要多個要素共同發揮作用。其中，提高教師的智能教學領導力至關重要。

記 者：請您詳細闡述下教師的智能教學領導力，以及如何提高教師的智能教學領導力。

黎加厚：在當前教育數字化轉型的關鍵時期，要讓每個學生都能夠充分用好生成式人工智能促進深度學習，亟須提升教師的智能教學領導力。

關于領導力，古今中外眾多思想家和學者都給出過自己的見解。中國古代著名思想家老子曾經說過：最好的領導人，人們甚至感覺不到他的存在。當工作完成、任務達成時，人們會認為這一切都是自己完成的。被譽為現代管理學之父的德魯克認為，領導力就是做正確的事情，并激勵人們希望你所做的是正確的。美國領導力發展專家科爾斯將領導力定義為一種影響他人的能力，使他人想成為你所希望他們成為的人，并協助他們實現各自的目標。

教師智能教學領導力（簡稱教師AI領導力）是指教師帶領生成式人工智能和自己的學生，去完成想要做的事情的勝任力（如圖1）。

教師智能教學領導力由六種能力構成：一是學習力，即終身學習，學習掌握生成式人工智能飛速發展的新技術；二是決策力，即高瞻遠矚，探索生成式人工智能教學變革；三是執行力，即立即行動，立足課堂，解決應用生成式人工智能的問題；四是對話力，即人機協作，善于運用提示語和追問引領生成式人工智能工作；五是教管力，即教導管控，調教生成式人工智能，教管學生，遵守倫理；六是創新力，即鼓勵創新，提升批判性思維和創新思維能力。

綜上，教師要想在教學中用好生成式人工智能輔助教學，需要掌握生成式人工智能賦能教學的四個密碼：一是熟練掌握提示語設計方法；二是用好檢索增強生成（RAG）大模型；三是能夠創建和運用學科教學專用知識庫和教學智能體（Bot）組織教學；四是全面提升教師智能教學領導力。

變革教學方式以應對生成式人工智能挑戰

記 者：最后，我們做一下展望，將生成式人工智能引入教學后，是否會引發教學內容以及教學方法的變革？教師應更加注重培養學生的哪些能力與素養？

黎加厚：最近，我們都在學習兩會精神，特別是兩會重點提出的“新質生產力”，對人才培養和教學改革提出了新的挑戰和方向。讀者可以嘗試對具有檢索增強生成功能的大模型平臺提問：發展新質生產力需要什么樣的人才？對教育有哪些新的要求？你會注意到，在教育教學中應用生成式人工智能，將會催生生成式探究學習，從而促進培養學生的批判性思維、創新思維以及應對不確定性世界的獨立思考能力等。這與發展新質生產力對人才的需求高度一致。生成式人工智能引入教學后，必然會引發教學內容的變革，識記類知識可能會大幅度削減，轉向更加關注能力提升的教學。更進一步說，現行的課程、教材和教法都需要根據生成式人工智能在教學中應用的特點進行改革。在目前課程與教材還未來得及改變的情況下，教師可以先行探索改進教學方法。

例如，教師在日常課堂教學中增加師生與生成式人工智能的互動對話活動，即“生成式探究學習”，更加關注深度學習、因材施教和個性化教學，培養學生的批判性思維、創新思維和系統思維。在作業訓練環節，教師可增加學生與生成式人工智能對話方式的“生成式作業”。教師可利用生成式人工智能App創建單元教學內容的專屬數據庫和智能助手，用生成式人工智能轉變作業方式。生成式作業的內容和過程是基于海量信息資源隨機動態生成的，具有不確定性。生成式作業讓每個學生每次面對的作業練習問題都不相同，從而考查學生是否真正理解教學內容，能否遷移學會的知識技能。這不僅能考查學生對基礎知識、核心概念的理解和應用，還能培養學生獨立思考能力、批判性思維和創新思維等。

生成式探究學習和生成式作業，將促進教學方式變革。未來的教學將更加關注培養學生的對話能力、學習遷移能力、獨立思考能力，以及批判性思維、創新思維等。這將是教育適應未來人工智能時代對人才要求的新變化。

記 者：非常感謝黎教授為教師們釋疑解惑。

責任編輯：孫建輝