ChatGPT支持一线教师教学的创新应用研究

张永芳　张笑

【摘 要】ChatGPT将会在教学领域带来新变革，本文探索其在一线教师备课、教学、评价三个环节中的创新应用方式，并以高中信息技术教学为例，分析了其在教学中使用的方法与面临的问题，给出了相应建议。

【关键词】ChatGPT；教师教学；创新应用；高中信息技术课程

【中图分类号】G434   【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2023）08-040-03

目前，国内外学者对ChatGPT在教育领域的影响及潜在应用展开了大讨论。技术正在“倒逼”教育领域开启更深层次的变革。ChatGPT 是一种非常强大的知识辅助技术，可以帮助教师实现快速备课，进行教学总结和评估。一线教师如何将ChatGPT应用到教学活动中，为教学提质增效，已成为热点话题。

ChatGPT技术核心能力

ChatGPT是由OpenAI开发的生成式人工智能。它基于自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）技术，通过在大量的文本数据语料库上进行训练，形成强大的自然语言理解和生成能力，并可以理解用户输入的内容，生成自然且富有逻辑的回答。

ChatGPT展现出的一些核心能力有自然语言处理能力、完成连续指令的逻辑能力、程序语言解析能力等，它可以理解并分析人类语言中包括语法、语义和语用等复杂结构，并对输入的内容进行识别和推理，找出其中的逻辑、情感等，生成符合人类语言习惯的连贯回复；可以在连续的指令中自动捕捉上下文信息，在后续内容生成时参考先前的指令输入，并做出相应的推理；在处理连续指令过程中遇到歧义，可以根据指令结果和当前语境，做出合理的选择，消解歧义，实现连续指令的逻辑处理；在程序语言方面，具有良好的程序语言解析能力，可以实现对于程序代码的语法结构分析、算法解释、复杂度求解和错误修复等功能，这使得ChatGPT应用于编程语言教学有了无限可能。

ChatGPT在一线教师教学中的創新应用环节与潜能

教育贯穿着生命个体的成长历程，目前还没有技术可以在生长意义和整全意义上，让人类消除对教师的需求[1]。但ChatGPT等生成式人工智能的出现，为教育教学过程带来了诸多挑战。面对新技术选择“拥抱”还是“回避”？早在《教育信息化2.0行动计划》中就给出了答案——推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学。本文结合各领域对其应用的探索，从教师备课、教学和评价三个环节，讨论其在高中信息技术教学过程中的具体应用，探寻其在教学运用上的潜能。

1.赋能教师备课：丰富教学设计与内容

ChatGPT拥有丰富的资源，针对教师备课需求，可以为教师备课过程提供良好支持与服务，搜索、整合各类教学资源，并生成具有逻辑结构的内容，方便教师快速查询和获取相关信息。

（1）辅助编写教学计划或教案

ChatGPT可以编写教学计划或教案，减轻教师工作量。教师只需提供学科和学段等基本信息，ChatGPT即可迅速响应并生成一份教学计划，甚至可以与其他软件结合使用，自动生成教学课件或思维导图。与人交流时要清晰有逻辑，使用ChatGPT时也要注意语言描述清楚，避免模糊表述，同时要提供必要的前置信息和逻辑连贯的上下文信息，这样有助于ChatGPT理解问题，并针对具体情况提供更准确的答案。

例如，首先为ChatGPT提供必要的前置信息，包括学生所处年级和教学内容的教材目录，并让它在理解后回复“明白”。而后发送指令让其从知识基础、能力基础和情感态度三个方面进行学习者特征分析，ChatGPT根据指令及前置信息，准确完成了学习者特征分析。在此基础上继续输入指令，让其分析课程目标。值得注意的是，此时用户并没有说明学生年级和所学学科，ChatGPT依旧准确生成了针对高一年级学生信息技术课程的三维目标，这个过程中ChatGPT利用其自然语言理解能力和完成连续指令逻辑能力，分析出当前对话情境。

（2）提供备课思路

ChatGPT可以为教师提供备课思路，生成教学过程设计，包括情境导入、讲授新知、巩固练习、归纳小结、学习评价等环节，这在一定程度上替代了教师备课中头脑风暴的过程。

以人民教育出版社出版的高中教材《信息技术必修1数据与计算》（2019年版）里的“数据压缩”一节的备课为例，在提供了课程内容、课标要求、教学目标等必要前置信息后，用户发出指令让ChatGPT联系生活情境对本节课进行导入，ChatGPT以压缩衣物和压缩图片为例，提供了课程导入的思路。同样，可以输入指令让其生成课程相关练习题并给出解答。

2.赋能教学过程：改进教学方法

（1）开展对话式教学

借助ChatGPT等技术，可以创新对话式教学，使其展现出新的生机和活力。教师可以利用ChatGPT的编程语言解析能力，进行对话式教学。例如，首先询问ChatGPT身体质量指数BMI的计算方式及评价标准，然后让其完成代码实现，经验证ChatGPT生成的该段代码准确无误。教师可以追问某行代码的详细解释，ChatGPT对此行代码的每个部分，如if语句条件和逻辑运算符含义等，都给出了详尽解读。

（2）创新多样化教学方式

ChatGPT可以快速设计多样化学习活动，进行同课异构，提供教师讲授、师生互动、学生合作、探究学习等多形式教学活动，增强课堂效果。以人脸识别的课堂教学为例，教师询问教学过程中可能采用的活动，ChatGPT列举出五项活动。教师可以对某项活动进行追问，如让其给出学生分组辩论的主题。ChatGPT会迅速提供一个可能的主题，并简要阐述正反双方的观点，同时说明本次辩论活动给学生带来的收获。

（3）进行个性化学习指导

ChatGPT可以为学生提供个性化学习指导。例如，教师向ChatGPT说明两名学生的知识基础，寻求个性化的Python基础语法学习指导。ChatGPT接到指令，会提供两份学习指导，其中针对无编程基础的学生，ChatGPT说明了每部分学习内容的作用；而针对有C语言基础的学生，ChatGPT更多地强调C语言与Python语言在语法上的差异，并特别说明了“需要注意Python中的缩进和冒号的使用”是两种编程语言有较大差异的地方。

3.赋能教学评价：开展精准化、多元化评价

ChatGPT可以为课程评价提供创新设计，促进教师反思和探索“评什么”与“怎么评”，更好地发挥以评促学、以评促教的作用，同时快速评价反馈的方式能够激发学生的自我管理能力，促进学生积极主动地参与学习和探索。

（1）作业反馈及评价

ChatGPT可以在理解评分标准后，针对学生的作业与答案给出具体的评分和详细的解释。这需要首先提供题目情境、题目设问以及评分标准等必要前置信息，待其理解后再提交作答内容。例如，给出“物联网实践与探索”一课的案例，告知ChatGPT相关题目内容及评分标准后，选择两份有代表性的学生作答进行输入，第一份作答仅回答了针对防冻的设计，并未考虑到需停止加热这一隐含要求，因此只能得到1分；第二份作答考虑全面，可以得到满分2分。ChatGPT在收到这两份作答后，给出了准确的评分，并详细说明了评分理由。

（2）量化评价标准

ChatGPT可以对文字性的描述进行具体量化，即量化评价标准，根据输入的评价维度自动生成具体的评分细则，凸显评价结果的精准化和增值性。例如，根据信息技术课标对核心素养的解读，将计算思维维度的素养解释、素养要求及水平描述提供给ChatGPT，让其以5分为满分，设计量化评分标准，其会输出较为客观的五级评分标准。

ChatGPT在一线教师教学应用中存在的问题

1.生成内容可信度有限

ChatGPT的生成内容是建立在对语料学习的基础上，所以训练用的语料库规模和数据污染问题是生成内容准确性的关键。对于常识性的问题，由于模型训练时有着丰富的数据集，所以回答相对准确；而对于专业性问题，由于语料库不足且更容易受到数据污染，再加上ChatGPT出色的语言生成能力，往往会出现“一本正经地胡说八道”的情况，极易对用户产生误导，这需要用户对生成内容有一定的判断能力。

2.准确使用有一定“技巧门槛”

ChatGPT的使用看似十分简单，只需要输入想要与之交流的话题，就能够自动地生成符合上下文的回复。但实际并非如此，输入信息的结构与质量对结果的输出有很大影响。用户如果输入模糊、含有歧义、模棱两可的问题，则很容易使ChatGPT产生误解，这需要用户掌握一定的提问技巧。

3.带来学业诚信问题

ChatGPT可以轻松地生成具有清晰逻辑的内容，这使得教师难以分辨学生作业是否由ChatGPT完成，进而影响到教师对学生真实水平的判断。还有研究者在对开放性考试的答卷进行测试后发现，ChatGPT的作答具有高度的批判性和逻辑性，这不免引起人们对学生作业与考试诚信的担忧。

ChatGPT在一線教师教学应用中的建议

1.拥抱技术变革，促进教育发展

ChatGPT自发布以来，一直有许多人担心这类人工智能产品会对课堂教学、教师权威产生冲击。然而，在这个教育与信息技术深度融合的时代，更加要求教师增强应用数字技术与资源开展教育教学活动的能力。ChatGPT的出现对提升教师利用数字技术优化、创新和变革教育教学活动有着积极的影响。应当鼓励教师发挥主观能动性，将新技术融入到教学当中，让学生在数字技术和人文关怀的良性融合中受益。

2.培养批判思维，提高认知能力

批判性思维是指对所学内容的真实性、精确性、性质与价值进行个人的判断，从而对做什么和相信什么作出合理决策的思维方式。在ChatGPT等人工智能技术引发的教育变革下，培养批判性思维的重要性更加凸显。教师与学生更应进行批判性和创造性思考，面对生成的解答要有判断真伪、评估价值的能力，而非被动接受。要做到有效和负责地使用技术，成为驾驭技术的主人而不是被技术奴役的傀儡。

3.理清思维结构，优化技术使用

思维结构是指人类思考、理解和解决问题的方式和方法。在面对复杂的问题情境时，清晰的思维结构有助于准确地使用ChatGPT，如在向ChatGPT寻求“怎么才能学好”这一宽泛问题的解答时，就可以将提问流程分成“提供信息—明晰问题—寻求指导”的步骤。在这个流程中，首先告知ChatGPT自己当前的学习情况，可以是具体成绩或评价描述等；其次明确自己的诉求，是提高应试成绩还是培养学习能力亦或是其他；最后让ChatGPT提供具有条理性的指导，并针对生成内容继续追问，直至得到详实的解答。

4.加强使用管理，明确伦理先行

针对ChatGPT引发的作业抄袭、学术不端等伦理问题，国内外一些学校和机构发出了使用禁令。但是“教育如治水，宜疏不宜堵”，虽然有些学校和机构已经采取了措施，但仍然有许多学生和教师在使用AI语言模型时未遵循相关规定，所以需要向使用者指明使用生成式AI应首先遵循学术诚信、道德伦理和法律规范。

小  结

ChatGPT等生成式人工智能未来必将融入教育教学之中，蕴含着巨大的应用潜能。教师对此应持开放态度，积极拥抱技术变革，使其成为工作助理；使其为教学过程赋能创新，成为学习顾问，让个性化教学由理想走向现实。

注：本文系2023年陕西省科技计划项目软科学研究计划一般项目“‘强师计划下陕西地方师范院校师范生乡村从教意愿调查及提升研究”（课题编号：2023-CX-RKX-042）和陕西省十四五规划课题“中小学教师信息化教学培训团队协同共建实践研究”（课题编号： SGH21Y1097）研究成果

参考文献

张务农，贾保先，曾强，等.“代具”还是“代替”？人工智能究竟能否取代人类教师的哲学省思[J]. 教师教育研究，2021（1）： 14-21.

编   辑：冯安华