ChatGPT的新樣態及地理教育的應對之策

鄒筱露 徐志梅

摘 要：ChatGPT是一種生成式AI語言模型，具有較強的內容生成能力、實時的反饋解答功能以及出色的神經網絡系統，已逐漸應用到各行各業，對于地理教育而言，既是機遇，也是挑戰。本文分析了在地理教學中應用ChatGPT的優勢，同時指出ChatGPT在地理教學應用中存在缺乏人文視角的思考、較少關注學生認知水平、數據質量參差不齊等問題。基于此，提出了在教育現代化背景下如何高效、科學利用ChatGPT的解決方案以及在實際操作中應注意的問題，既有利于充分發揮ChatGPT的優勢，又為教師的“教”和學生的“學”提供了新思路和新方法。

關鍵詞：ChatGPT；人工智能；地理教學

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）06-0011-04

人工智能作為新一輪產業革命最為核心的推動力，越來越成為引領各行各業發展的戰略性技術，正推動著各行業、各領域向網絡化、數字化、智能化方向不斷前進。2022年11月30日，ChatGPT橫空問世，它是由美國人工智能研究實驗室推出的一種生成式人工智能，擁有語言理解和文本生成能力。ChatGPT不僅是聊天機器人，還能完成撰寫郵件、視頻腳本、文案、代碼等任務。一經問世便引起政治、經濟、社會、教育界的重視，對其高效利用是推動教育信息化、現代化的重要途徑之一。ChatGPT為地理教師和學生帶來了新的機遇和挑戰，如何在以ChatGPT為代表的生成式人工智能浪潮中抓住機遇，有效應對挑戰，成為一個亟須解決的問題。

一、在地理教學中應用ChatGPT的優勢

1.較強的內容生成能力加深學生對地理問題的理解

ChatGPT是一個大型語言模型，它的運行機制是對人類的語言文字和自然語言進行理解和處理，具有較強的內容生成能力。ChatGPT基于大型預訓練語言模型（LLM）和深度學習原理，可從大數據中選取有效訊息。它擁有變壓器模型，可使其在自然語言處理任務中表現出色，具備處理長序列和并行計算的能力，可通過強化學習進行微調，生成人們所需要的答案。當學生向ChatGPT詢問比較直接簡練的問題時，ChatGPT會組織已有信息，迅速梳理邏輯，按點作答。例如，當學生向ChatGPT詢問中國黃土高原的成因時，ChatGPT首先會從板塊和地殼運動的地質構造作用分析，接著從外力侵蝕、沉積角度闡釋，最后會結合黃土高原所在區域的氣候、植被以及人類活動來說明其形成原因，總體上從內力—外力—氣候—植被—人類活動的角度，層層分析黃土高原的成因。因此，ChatGPT可幫助成績較差的學生快速梳理思路，從側面提供給學生分析問題的方法，加深學生對知識的初步理解。對于基礎較好的學生，通過向ChatGPT提問，根據其給出答案的維度，可在解決問題的同時，創造性地發散自己的思維，自主進行知識的延伸與創新學習。這種生成式能力可激發學生的想象力、創造力，幫助其迎接更復雜的問題。

2.實時性反饋與解答功能為學生提供個性化學習服務

ChatGPT具有實時性反饋與解答功能，可對學生提出的具體問題給出大致解答方向。學生可根據其提供的思路在圖書館或其他網絡平臺進行更具針對性的搜索，大大提高了學習效率，為學生提供量身定做的幫助。例如，在預習厄爾尼諾現象時，由于學生對其了解的興趣點不同，有些學生偏向于對其原理、形成機制進行學習，有些學生想了解其對我國以及世界天氣的影響，而有些學生則好奇其對全球產業經濟的影響。教師無法同時對每一位學生的興趣點進行了解，這時，實時性反饋與解答顯得尤為重要。同樣，在課堂結束后，若學生在完成作業過程中遇到疑問，無法及時向教師提出疑問，此時ChatGPT便可充當家庭教師、家庭顧問的角色，有針對性地幫助學生進行答疑。

3.出色的神經網絡系統幫助教師提升備課效率

（1）預測學生對問題的回答情況，輔助備課

ChatGPT具有強大的邏輯思考能力，教師在設計課堂中拔高的問題時，可向ChatGPT描述具體問題，讓ChatGPT提前扮演某個階段的學生，幫助教師預設問題答案，豐富教師的備課素材、發散教師的備課思維，為教師備課提供方向和依據。

【案例一】

教師向ChatGPT表述：我是一名高中地理教師，在講解長三角立體交通發展的知識點時，有一個課堂問題：雨墨一家的生活方式與傳統生活方式相比有什么不同？這種生活方式有什么利弊？雨墨家的生活方式是這樣的：母親在上海工作，每天乘坐高鐵需要約17分鐘；父親在蘇州工作，每天乘坐高鐵需要13分鐘。假如你是一名初二學生，你可能會怎么回答？

ChatGPT的回答如下。

不同之處：通勤時間更短。 雨墨一家通過乘坐高鐵，每天往返于上海和蘇州之間，相較于傳統的交通方式，如駕車或搭乘普通列車，花費的時間更少，城市選擇更靈活。雨墨一家可以在上海和蘇州之間更加靈活地選擇生活和工作地點，充分利用了立體交通的便利性。

利：節省時間。由于高鐵速度快，雨墨的父母能夠更高效地利用每天的時間，有更多時間用于工作、學習或休閑活動。城市資源互補。雨墨一家可以在兩個城市之間享受不同城市的資源，如上海的繁華和蘇州的宜居環境。

弊：可能的經濟負擔。高鐵票價相對較高，如果每天都需要往返，可能增加家庭的經濟負擔。可能的工作壓力。高頻率的通勤可能導致父母在工作和家庭之間感到壓力，因為他們需要花費更多的時間在交通上。

總體來說，雨墨一家的生活更為便捷和靈活，但也伴隨著一些潛在的經濟和壓力方面問題。

由此可以看出，ChatGPT具有強大的邏輯思考能力，思路清晰，直中要害，可幫助教師提前了解學生可能給出的答案，提前做好課堂準備，其豐富的數據庫可幫助教師查漏補缺。

（2）為教師提供豐富的素材

教具的使用直接影響學生對課堂內容的理解。在備課過程中，教師或許會因為選取教具、案例感到苦惱和困惑，ChatGPT的回答可幫助教師很好地解決這一問題。

【案例二】

教師：在講解地球的內部圈層結構時，我們常常用一種貼近生活的物品作比喻，請問荔枝和半熟的雞蛋選用哪個作為教具更恰當？

ChatGPT：使用半熟的雞蛋更為恰當，因為半熟的雞蛋的結構可以更好地反映地球內部的層次結構，包括固態、液態和可塑的部分。以下是相關說明。

雞蛋的固殼：地球的外部類似于雞蛋的硬殼，表示地球的固體地殼。

雞蛋白和蛋黃：地球的內部包含固體的外核和內核，就像雞蛋白和蛋黃一樣。

半熟的狀態：使用半熟的雞蛋可以突出地球內部的某些部分是半固態、半流動的，這對于講解地幔的流動性質非常有幫助。

溫度梯度：雞蛋從外到內有一個溫度梯度，這可以與地球內部的溫度梯度相對應，從地殼到地幔再到外核和內核。

相比之下，荔枝的結構反映地球內部的層次結構和物質狀態不夠精準。因此，使用半熟的雞蛋作為比喻更能幫助學生理解地球內部的復雜性。

當下許多教師為了創新課堂形式，會選取更為新穎的教具作為地球內部圈層結構模型，如有些教師選用荔枝作為教具，但其缺乏地球內部圈層結構的一些顯著特征，反而不利于課堂知識的理解。運用ChatGPT，可幫助教師更好地選擇兼顧科學性與趣味性的教具。

二、在地理教學中應用ChatGPT可能存在的問題

1.ChatGPT缺乏社會人文視角的思考

ChatGPT對人文社會學科的意義和作用尚停留在表層，其僅具有工具性，尚未上升到概念性層次。換言之，其并未深入人文社科核心，不具備豐富的創造力和想象力，相對缺乏地理關鍵能力。在當下地理高考題的考查中，學生如果依靠所謂的模板、套路，很難回答正確，通常需要具備一定創造性思維，結合所學知識和題干背景歸納出問題的答案。對于此類問題的回答，ChatGPT僅靠分析句子間的語言邏輯，沒有深入思考其內在聯系和特殊性，沒有用人類特有的情感去揣摩出題人的考查意圖，這樣是很難回答正確的。以2022年的一道高考試題為例。

【案例三】

學生：（2022年山東卷第10題）近年來，我國東部沿海某省一些服裝企業為緩解成本壓力，將總部和部分生產部門留在國內，把歐美服裝訂單轉移到東南亞進行加工。在此過程中，該類服裝企業自帶技術和絲綢、刺繡等原材料，同時攜手與其在工序上聯系緊密的相關企業共同“走出去”。據此完成下列小題。

該類服裝企業“自帶原材料”主要是為了

A.縮短加工時間? ? ? ?B.保證產品品質

C.降低生產成本? ? ? ?D.加強文化交流

ChatGPT：C.降低生產成本。通過自帶原材料，服裝企業可以減少對于東南亞地區原材料的需求，從而減少了原材料采購的成本。此外，東南亞地區的勞動力成本較低，將訂單轉移到該地進行加工可以降低生產成本。

ChatGPT在分析此問題時更多依靠知識儲備，而忽視材料的細節描述，簡單地將服裝廠轉移到東南亞的主要目的認為是降低生產成本，忽視了原材料是中國獨有的“絲綢、刺繡”，是其他國家難以制造的，是獨屬于中國的服飾文化和高端材料。由此可見，ChatGPT還不具備像人一樣的靈活思考能力、發散性思維和獨有的文化情結。

2.ChatGPT缺乏識別非文本信息的能力，難以讀圖作答

ChatGPT還不具備根據情境，尤其是地圖、示意圖等材料，進行具體問題具體分析的功能，特別是在面對絕大多數地理主觀題時，難以得出較全面的解答，只能給出模糊性回答。例如，當題目中含有某一地區示意圖，問“某一地區出現沙塵暴的原因是什么？”ChatGPT的回答便會停留在一個約定俗成的答案中，難以根據示意圖判斷周邊地理環境、人類具體活動等因素回答問題，僅根據歷史經驗回答：“北方或西北方的沙塵暴天氣，這些沙塵在傳輸過程中可能會被風吹到某地區，此外，人類活動也可能會導致局部地區出現沙塵天氣。”該回答按照答案標準來看，顯然是不合格的。

3. ChatGPT較少關注學生認知水平，作答有效性低

地理概念是地理學家研究的成果，通過詞語（符號）輸入到認知結構中去，在認知結構中通過某些關系相互聯結，并不是簡單將其屬性特征進行羅列。例如，學生想要通過ChatGPT進一步了解“大都市”這個學習概念，ChatGPT給予學生的反饋只是分別從人口密集、經濟繁榮、文化活躍、基礎設施完善、多功能性、城市擴展這幾個方面概括“大都市”這個概念的屬性特征，并沒有形成符合學生認知心理特征的概念體系。

4.ChatGPT面對數據質量挑戰，具有倫理道德風險

ChatGPT目前正處于技術的探索和校驗階段，在數據提取方面，主要依靠互聯網中公開的數據庫，其專業性數據占比相對較少。整體來看，數據質量偏低，不夠嚴謹，缺乏人類獨有的邏輯縝密的思考，可能會存在些許垃圾信息，嚴重的話還可能有不良甚至違法信息［1］。在地理學習中，可能涉及民族問題、種族問題、戰爭問題等，ChatGPT在回答過程中會傾向于支持西方意識形態內容，滲透西方國家的價值觀念，這會對使用該技術的青少年的價值觀、人生觀等起到負面作用。

三、地理教學中合理應用ChatGPT的策略

1.“師—生—機”協同發展，促進教育過程的情感化與多元化

教師與人工智能是合作關系，絕不是互相替代的關系。在地理教學中，教師可充分利用ChatGPT優勢，提升自己作為中學地理教師的關鍵能力。通過ChatGPT強大的對話生成功能提高自己的地理課程理解能力，利用其出色的神經網絡系統拓展自己的備課素材庫，從而提升教學設計能力，通過課前ChatGPT的學生扮演預知問題答案來提升自己的課堂實施能力。教師不斷利用新工具、新技術開展教學，深入挖掘ChatGPT其他功能來提升教學研究能力。據中學地理關鍵能力的實證調查，教師的課堂實施能力和教學研究能力還有待提升［2］，對ChatGPT進行不斷研究和挖掘很大程度上可促進這兩項能力的發展。ChatGPT以及其他人工智能未來的發展是非線性的，其潛力超乎想象。中學地理教師要不斷擁抱新技術帶來的機遇，挖掘人工智能帶來的更多寶藏。

但在利用ChatGPT進行地理教學實踐的過程中，也要注意規避其弊端。師德踐行能力是中學地理教師關鍵能力之一，這便要求教師要以愛育人，言傳身教。課堂中通過學生分享有關家鄉、國家的實例來培養學生的家國認同感、責任感。課后教師通過觀察學生對水、電、糧食等資源的態度，通過日常行為觀察學生是否自覺踐行綠色生活方式，將其納入教學評價內容中，關注學生是否真正將核心素養外化于行。而人工智能作為機器，想要真正領悟人類的情感和態度，觀察人的內心想法和實踐動機，還遠遠不夠。

2.加強教師的主導性和學生的自主建構能力

地理概念作為地理學科知識體系的有機組成部分，對學生學習地理知識至關重要。形式邏輯學關注概念的本質屬性和外延，ChatGPT對地理概念的解釋更多側重于外延，“大都市”在課本中的定義為：大都市是城鎮化發展到高級階段的城市空間形式。在此概念的講解過程中，教師要從學生已有認知結構入手，“城鎮化”是已知舊概念，首先對其外延進行梳理，包括人口、產業、集聚、區位等多個屬性要素，從“城鎮化”這個已知概念入手，將其外延進行遷移，更符合學生認知結構。講解后再次回歸到真實情境中［3］，將新舊知識融合，再進行實際應用，實現了原概念—新概念—新事實的飛躍，使學生頭腦中形成更加完整的知識鏈，實現學習的進階［4］。面對ChatGPT存在的問題，教師應了解學生已有認知結構，提供建構新知識所需的基礎，不斷進行教學方法的研究，發揮好課堂的主導作用。建構主義認為學生是知識的主動建構者，這就意味著與人工智能相比，學生具有豐富的情感，對外部事物有迅速直接的反應和認知，學生在與ChatGPT進行相互交流學習中，能夠主動建構出新知識，而不是僅作為知識的被動接受者。教師要培養未來一代通過自己的創造性和主動性成為人工智能的駕馭者，而不是人工智能的俘虜。

3.加強風險意識，堅持育人為先

ChatGPT擁有人工智能不可避免的缺點，如果沉迷其中，對其過于依賴，會導致學生的人際互動減少，逐漸脫離群體，嚴重的還可能引發心理問題。由于擔心學生使用ChatGPT作弊，目前美國等多個國家的公立學校已明確禁止ChatGPT在學校的應用。長期使用ChatGPT還會固化思維，不利于批判性思維和創造力的發展，教師應深入研究ChatGPT的德育滲透機理，幫助學生遠離ChatGPT帶來的不良導向。在與ChatGPT對話的學習過程中，教師應及時跟進學生使用該技術的學習過程，樹立高度政治自覺，規范學生思想道德建設，保證正確的政治方向。

教育是有目的地培養人的活動，本質是育人，現代化教育理念旨在將人由“工具性”向“創造性”轉變，以ChatGPT為代表的人工智能進一步闡釋了教育更應關注人的“創造性”和“價值性”。教育數字化、信息化有利于促進社會終身教育改革和教育供給側管理改革。《義務教育課程方案（2022年版）》明確指出課程核心關注點要從“知識本位”“學科本位”轉向“素養發展本位”［5］，這顯然更關注人的發展，即關注每一個學生的發展，從標準化人才向創新型人才的轉變，需要提高學生對地理知識的質疑性、互動性和實踐性，對于ChatGPT持辯證態度，既要積極利用，也要慎重使用。

參考文獻：

［1］ 周洪宇，李宇陽.ChatGPT對教育生態的沖擊及應對策略［J］.新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2023，44（4）：102-112.

［2］ 陳實，程健，張銘燦，等.中學地理教師關鍵能力的實證調查與發展對策探討［J］.地理教育，2024（1）：3-11.

［3］ 張逸盈， 陸士明， 陸曉晶. 地理概念教學促進教材內容融合的路徑探究——以“大都市的輻射功能”為例［J］. 地理教育， 2023（S2）： 119-122.

［4］ 李春艷，劉金玲.中學地理“概念為本”教學的內涵與策略［J］.基礎教育課程，2021（10）：54-59.

［5］ 中華人民共和國教育部.義務教育地理課程標準（2022年版）［M］.北京：人民教育出版社，2022.