文|Edu指南

對教育界的許多人來說，人工智能是一個被釋放的“惡魔”，它會讓學生作弊而不受懲罰，并有可能取代教育工作者的工作。對于其他人來說，這是應對教育無數(shù)挑戰(zhàn)的靈丹妙藥。

“‘由于人工智能，整個世界即將走向終結’，這是不正確的，另一方面，‘人工智能將解決我們所有的問題’，這也是不正確的，”國際教育技術協(xié)會（ISTE）首席執(zhí)行官Richard Culatta理查德·庫拉塔表示。

事實上，人工智能和所有技術一樣，本質(zhì)上沒有好壞之分。重要的是如何使用和部署。在學校使用人工智能的最有效方法是：作為支持而不是取代教育工作者的工具。美國教育部前教育技術主管約翰·貝利 (John Bailey) 表示，最好將其視為“補充而不是取代人類的存在”?！斑@不完全是一個導師。離個性化學習肯定還差了一點。但這就像有一個非常聰明的助手，隨時可以幫助你解決問題并管理你的工作?！?/p>

盡管許多教育工作者可能想忽視這一最新的技術進步，但他們并不能完全忽視。正如印第安納州安哥拉市安哥拉中學的科學老師馬克·海夫納 (Mark Heifner) 所說：“我絕對害怕人工智能。但就像歷史上的所有發(fā)明一樣，無論我們喜歡與否，我們都必須學習如何使用它?！?/p>

在一些學校，人工智能已經(jīng)為學生提供個性化反饋，以幫助學生學習或更好地理解問題或概念，幫助教師制定課程計劃，為教育工作者提供教學反饋，為學生制定個性化教育計劃，并幫助家長更好地理解和參與正在進行中的教育過程。

社交媒體、互聯(lián)網(wǎng)和手機都提供了關于擁抱技術但不仔細考慮如何引入技術的警示故事。教育工作者面臨的挑戰(zhàn)是如何使用人工智能，利用其前所未有的力量來加強教學和學習，同時減輕其負擔。本文嘗試探討并幫助他們做到這一點。

ChatGPT 革命

人工智能自 20 世紀 50 年代以來就已存在。但在 2017 年之前，它主要使用過去的數(shù)據(jù)來預測未來的行為。想想 Netflix ，它會根據(jù)你過去看過的內(nèi)容推薦你可能喜歡的電影。其他例子如自動駕駛汽車或者下棋等。

然而，此前人工智能在人類語言或創(chuàng)造力方面并不是特別擅長——直到 2017 年，一篇名為“注意力是你所需要的一切（Attention is All You Need）”由八位作者發(fā)表，其中一些人當時就職于當時被稱為 Google Brain 谷歌大腦的人工智能研究團隊。

這些新發(fā)現(xiàn)催生了生成式人工智能技術，它使用大型語言模型（LLM）來理解和生成新內(nèi)容。2022 年末，OpenAI 公司發(fā)布了 ChatGPT（Chat Generative Pre-Trained Transformer），引起了全球關注。ChatGPT 的出現(xiàn)是一次重大的技術飛躍，它能夠快速分析文本、總結文檔、以類似人類的風格響應查詢、將任何內(nèi)容翻譯成幾乎任何語言。通過其他模型，人工智能還可以創(chuàng)建數(shù)字藝術品以及視頻和音頻，例如音樂作品。

ChatGPT 學習速度的一個驚人例子是它在 SAT、AP、甚至 GRE 和 LSAT 等測試成績的提高。賓夕法尼亞大學沃頓商學院副教授 Ethan Mollick 和他的妻子、沃頓互動學院教育學總監(jiān) Lilach Mollick 解釋道：在面向教育工作者的五個視頻系列中，人工智能過去未能通過這些測試，但 ChatGPT 表現(xiàn)相當不錯。它在 LSAT 中的得分位于 40%，在 GRE 的得分超過 60%。這本身就令人驚訝。幾個月后，當新的 ChatGPT-4 發(fā)布時，LSAT 分數(shù)提高到至 80 % 分數(shù)，GRE 定性分數(shù)提高到至 99 %。

“我們正處于一場非常大的變革之中，這可能是近代歷史上最大的變革之一，”Mollick表示?！斑@將影響我們作為教師、學生和工人所做的一切?！?/p>

學校應該知道什么

人工智能專家希望人們知道一件事：人工智能不是魔法。這不是超自然的事物。它是可以控制的。

早期一些美國學區(qū)急于禁止 ChatGPT，但很快就發(fā)現(xiàn)這沒有什么意義。紐約市學校于 2023 年 1 月禁止訪問聊天機器人，并于 5 月撤銷了該決定。人們認識到，禁止它只會讓那些在學校之外擁有更多技術選擇的人（通常是富裕的學生）使用它，而貧困的學生就會被拋在后面。

此外，正如紐約市公立學校校長 David C. Banks 在一份聲明中表示：“本能的恐懼和風險——使人們忽視了生成式人工智能支持學生和教師的潛力，以及我們的學生正在參與并將在一個理解AIGC至關重要的世界中工作的現(xiàn)實?！?/p>

關于人工智能新世界，管理者、校長、首席技術官和教育工作者面臨著許多問題：我們?nèi)绾芜x擇投資哪些公司或項目？人工智能應該成為學生的必備技能嗎？對于學生使用人工智能作弊，學?？梢圆扇∈裁创胧?？隱私風險有哪些？

”Mollick和其他專家警告教育工作者不要急于購買人工智能程序?！坝幸话偃f家公司試圖向教育工作者、管理者出售一百萬種不同的東西，””Mollick說。他警告學校目前不要與第三方供應商簽訂合同，部分原因是人工智能變化如此之快，現(xiàn)在看起來不錯的東西可能幾個月后就不合適了。此外，學校和學區(qū)在購買任何東西之前，都需要了解人工智能可以做什么來滿足他們的特殊需求。

第一步是了解 ChatGPT 和類似的聊天機器人，例如 Google 的 Bard、Amazon 的 Q 和 Anthropic 的 Claude 等等。布朗大學計算機科學教授Michael Littman邁克爾·利特曼表示，開發(fā)這些技術的公司在網(wǎng)絡上爬取數(shù)據(jù)，收集了大量信息。該過程本質(zhì)上是瀏覽互聯(lián)網(wǎng)的自動化版本。

但這將導致幾個嚴重的障礙，最重要的是，這些高度復雜的聊天機器人提供的數(shù)據(jù)并不總是正確的（現(xiàn)在使用的術語是，當聊天機器人生成編造的事實時，它正在“產(chǎn)生幻覺（hallucinating）”） 。此外，教育工作者必須向聊天機器人提出正確的問題或提示，以獲得他們想要的信息。

為了在這方面提供幫助，公司和非營利組織正在開發(fā)更有針對性的聊天機器人，這些機器人接受了精選信息的訓練——更有針對性地幫助教師制定課程計劃，或者為學生提供專業(yè)發(fā)展和個性化輔導。

從成熟組織到初創(chuàng)企業(yè)，公司和非營利組織都在紛紛進軍人工智能市場。“這是一項價值數(shù)十億美元的業(yè)務，每個人都試圖用我需要嘗試的服務或解決方案淹沒我的收件箱，”俄亥俄州倫敦麥迪遜-普萊恩斯地方學區(qū)的技術總監(jiān)埃里克·格里菲斯 (Eric Griffiths) 表示。

最著名和最廣泛宣傳的教育聊天機器人之一來自非營利性機構可汗學院。其產(chǎn)品被稱為 Khanmigo，該公司創(chuàng)始人 Khan 將其描述為人工智能驅(qū)動的學生導師和助教。它可以幫助教師制定課程計劃、共同創(chuàng)建評分細則以及撰寫班級通訊等。

Khanmigo 面向?qū)W區(qū)每位學生的定價為每年 35 美元，其目標不僅僅是為學生提供答案，而是通過提出問題和提供個性化反饋來指導他們完成學習過程。它還可以幫助學生完成論文修改過程。

另一種以教育為重點的聊天機器人是 Stretch AI，這是一款由 ISTE 和監(jiān)督與課程開發(fā)協(xié)會 (ASCD) 開發(fā)的教師教練機器人，兩者已合并為一個組織。聊天機器人僅根據(jù) ISTE 和 ASCD 審查的信息進行訓練。

教育工作者目前正在測試和訓練 Stretch AI。Culatta 表示希望在未來幾個月內(nèi)推出。他認為專門的工具，其中的內(nèi)容經(jīng)過仔細審查，并引用答案進行驗證，這是人工智能的真正未來，尤其是在學習方面。

教師將能夠創(chuàng)建自己的定制機器人。Open AI 在 11 月推出了 ChatGPT 功能，允許用戶通過提示編程，輕松創(chuàng)建定制應用程序。例如，Bailey表示，老師可以設計一款應用程序來提供導師功能。老師可以提示機器人根據(jù)學生的興趣定制課程，然后對學生進行測驗。如果學生答錯了，“導師”就會向?qū)W生解釋答案。

教師還可以規(guī)定聊天機器人獲取的信息來源。例如，他們可以通過利用美國教育部 What Works Clearinghouse 的有效教學方法研究來設計課程計劃。憑借信息交換所應用程序中存儲的大量研究資源，教師可以確信每個課程計劃中包含了最好的可用教學研究。

雖然這一切看起來令人生畏，但一些老師在嘗試 ChatGPT 后卻感到驚喜。半島 (WA) 學區(qū)數(shù)字學習執(zhí)行主任克里斯·哈格爾 (Kris Hagel) 講述了一位資深教師在中斷 20 年后，現(xiàn)在重新教授《羅密歐與朱麗葉》課程的故事。

她與 ChatGPT 坐下來，要求它幫助編寫有關羅密歐與朱麗葉的標題、課程計劃、評估和項目。Hagel哈格爾說，原本需要老師花 20 到 30 個小時完成的事情，現(xiàn)在只花了一個多小時。但是——這是關鍵——她知道聊天機器人什么時候會偏離準確信息，因為她有關于這部劇的背景知識。

華盛頓州斯波坎市弗朗西斯·斯科特小學老師 Tabea Peske 表示，當她的學校提供使用人工智能改進教學的試點項目時，她很高興決定嘗試這項新技術?！耙婚_始我有點冷漠，但我想我仍然會嘗試一下，看看它是否能讓我成為一名更好的老師。”利用 AI 的指導、一臺 iPad 和一臺跟隨她在房間里走動的小攝像機，她錄制了 20 分鐘的數(shù)學課視頻。

她的兩個目標是確保她在教學中擁有適當?shù)恼Z氣和節(jié)奏，她對收到的反饋感到驚喜。Peske說，該AI工具沒有提出具體的改進方法，但“提供了發(fā)人深省的問題”。例如，她被要求對自己進行評分，而在一些評分較低的領域，人工智能程序建議采取措施進行改進。

她說，它“引導我完成了創(chuàng)建步驟”?！袄?，它說‘你注意到你走得太快了。你可以做哪一件具體的事情來確保你放慢速度？’”Peske的解決方案之一很簡單，就是貼一張便利貼來提醒她注意自己的步速。

“我不太懂技術，但該程序似乎確實很好地回答了我非常個性化的問題，而不僅僅是一般性的回答，”Peske說。整個過程花了大約一個小時，再加上觀看視頻。

測試技術

學校和學區(qū)可以采取的重要第一步，是讓教育工作者有機會輕松研究人工智能工具，而不必擔心犯錯誤。“給老師一些時間進行一些結構化的探索，”Culatta表示?！袄缈赡苁?，選擇一個你已經(jīng)完成的任務，并探索一些人工智能工具如何幫助使該任務更有意義?！?/p>

大多數(shù)人在投入自己不熟悉的事物時都會感到害怕。為教師提供使用人工智能的策略可能會有所幫助。Culatta 舉了一個例子，他與一位持懷疑態(tài)度的三年級老師交談，這位老師不明白人工智能有什么用處。他問這位老師，她在做什么。她回答說，這是關于設計未來的城市，其中包含環(huán)境問題。Culatta 建議使用人工智能程序，例如 Stable Diffusion，它可以幫助創(chuàng)建適合孩子們的圖像，例如，一座由草制成的摩天大樓。“不存在針對此的搜索圖像，因為這是他們在腦海中創(chuàng)造的東西，”他說?！斑@位老師開始使用人工智能來使這些想法變?yōu)楝F(xiàn)實，這是一種非常強大的方式?！?/p>

了解此類探索的好處是Learn21（一家與學校在教育技術領域合作的非營利組織）創(chuàng)建 AI 的原因之一。該組織的首席學術官史黛西·霍桑 (Stacy Hawthorne) 表示，在 2023 年年度會議上設立了一個在線平臺，讓參與者可以在不同的站點中探索，并嘗試計算機上已加載的十幾個應用程序。

俄亥俄州學校技術總監(jiān)Griffiths格里菲斯參加了這次會議，并表示這給了他一些可以向老師建議的想法。“我認為有點巧妙的是讓人工智能歷史人物能夠給孩子們講故事，”他說?！斑@可以在任何年級使用，對吧，只需調(diào)整人工智能的響應方式和輸入內(nèi)容即可。”

Griffiths說，目前，他所在學區(qū)的教師似乎對人工智能不太感興趣；他們可以安排他參加任何類型的技術教程，但沒有人問過人工智能?！暗医佑|這些想法和例子越多，我就越能與老師建立融洽的關系，”他說?！鞍阉扑]給他們也是我的工作。一旦他們信任我，他們就會在課堂上嘗試。

有人認為，教師必須學習人工智能，因為學生需要將其作為教育和就業(yè)的技能來學習?！爸辽?，”Hawthorne霍桑說，“人工智能需要納入所有核心科目，以便學生了解人工智能在各個領域的適用性、影響和素養(yǎng)?！?/p>

作弊和隱私政策

美國一些學區(qū)對人工智能最大的兩個擔憂是：如何防止學生利用它作弊以及如何保護隱私政策。

關于作弊沒有簡單的答案，老師們的擔心是有道理的。但是，Bailey 說，“坦率地說，這是我們以前面臨過的挑戰(zhàn)。在計算器時代，在互聯(lián)網(wǎng)時代，在智能手機問世的時代，我們都曾面對過這個問題——如果你回顧一下，2009年，學校禁止使用智能手機。但這并沒有實際作用。”

一些人認為，在英語課上，老師可以了解學生的寫作風格，并可以檢測是否使用了人工智能。但Mollick說這根本不是真的——ChatGPT 等工具的優(yōu)勢在于，如果學生向它提供他們寫的幾篇論文，人工智能就可以快速模仿他們的風格。

一些人認為技術本身將成為解決技術的答案——將會出現(xiàn)防止人工智能作弊的軟件。相反，人工智能的出現(xiàn)可能標志著教學的重大轉(zhuǎn)變，其中獲得答案的過程與正確答案同樣重要。因為正如Hawthorne所說，“如果人工智能可以完成這項工作，那么我們真的在評估正確的事情（專注于答案）嗎？”

例如，Hagel說，去年，他所在學區(qū)的一些老師改變了對作弊的看法?！八麄冋f，‘我們知道你會用這個。讓我們停止玩貓捉老鼠的游戲，試圖抓住你偷偷摸摸的行為。繼續(xù)使用它吧。如果你要使用 ChatGPT，我希望你向我發(fā)送這個共享鏈接，以便我可以閱讀你的整個對話，從而了解你的思維過程?！?/p>

一些教育工作者談到要做更多的課堂作業(yè)，這樣學生則就無法使用人工智能。因為正如Mollick 直言不諱地說的那樣：“所有作業(yè)都可以用人工智能完成。而且是無法察覺的。我們知道作業(yè)已經(jīng)做完了，沒有辦法把它重新再來一遍?！?/p>

隱私和保護學生數(shù)據(jù)是另一個主要擔憂。美國教育部教育技術辦公室的一份報告稱，為了以最有效的方式使用人工智能（例如個性化輔導），“需要訪問詳細數(shù)據(jù)”?！斑@些數(shù)據(jù)超越了傳統(tǒng)的學生記錄（名冊和成績冊信息），而是有關學生在使用技術學習時所做的事情，以及教師在使用技術教學時所做事情的詳細信息?！?/p>

該辦公室名為“人工智能與教學的未來”的報告指出，人工智能可以幫助教師定制課程資源，并且可以包括學生的人口統(tǒng)計詳細信息、外部興趣、關系或經(jīng)歷。

這引發(fā)了人們對人工智能系統(tǒng)收集和存儲兒童數(shù)據(jù)的擔憂，尤其是 13 歲以下的兒童。有幾項聯(lián)邦和州法律規(guī)范學生數(shù)據(jù)的收集和發(fā)布，并取得了不同程度的成功和執(zhí)行。

公共利益隱私中心（一家致力于兒童和學生數(shù)據(jù)隱私問題的非營利組織）主席阿米莉亞·萬斯（Amelia Vance）指出，學校使用的大多數(shù)技術和聯(lián)邦隱私法都存在廣泛的隱私問題，因此重點不應只是依靠人工智能。

“與人工智能相關的具體隱私問題并不多。這只是一種新的技術形式，沒有人知道它是如何被采用的，數(shù)據(jù)流向何處，”她說?！斑@最終導致嚴重缺乏信任，家長、學生自己和其他人對我們帶入課堂的內(nèi)容感到擔憂。”

Hawthorne的一項建議是：尚未這樣做的學區(qū)應該聘請一名首席技術官?！斑@可能是我認為學校中少數(shù)需要集中化的事情之一，”她說?！敖逃萍脊痉浅Ｉ瞄L向教師進行營銷，因為他們希望教師拿起他們的產(chǎn)品并將其投入課堂。普通教師沒有能力——他們也不應該有能力——做出這些隱私政策決定?！?/p>

美國各州可以在設定一定規(guī)則，并向?qū)獙W區(qū)就此問題提供指導方面發(fā)揮重要作用，但截至 11 月，美國只有兩個州，加利福尼亞州和俄勒岡州，發(fā)布了人工智能使用指南，包括隱私政策，另有 11 項正在制定過程中。

然而，保護學生隱私可能與使用人工智能提供的個性化學習發(fā)生沖突，因為人工智能需要學生的數(shù)據(jù)。它還需要更多樣化的來源來解決用于訓練人工智能的材料中的偏見。

可汗學院首席學習官克里斯汀·迪塞博 (Kristen Dicerbo) 表示：“我們可以減少偏見的模型的一種方法是，它們包含來自更多樣化人群的數(shù)據(jù)。” “但在談論學生隱私時，這可能會出現(xiàn)問題，她指出?！斑@時候事情就變得棘手了?！?/p>

公平與偏見

一些人希望人工智能能夠幫助縮小 K12 教育的公平差距；其他人則擔心它會擴大范圍。

許多 AI 工具，例如 ChatGPT，都是免費的（功能更強大的 ChatGPT-4，每月 20 美元），因此，許多人說，對比其他技術費用，這項技術的費用門檻更低，低收入人群和低收入群體更容易使用它。

Bailey說：“任何地區(qū)，包括收入最低的地區(qū)，都可以獲得以前只有真正富裕地區(qū)才能擁有的專業(yè)知識和能力?！?/p>

但Hawthorne 表示，更富裕的學校仍將擁有更多資源的優(yōu)勢，包括時間和靈活性，這將有助于教師和學生更深入地理解和學習如何使用人工智能。

正如 GSV Ventures 副總裁 Claire Zau 所指出的那樣：“如果你將第一種類型的數(shù)字鴻溝視為富人和窮人在獲取技術方面的脫節(jié)，那么就會出現(xiàn)新的數(shù)字鴻溝——孩子們會被遺棄落后是因為他們沒有接受人工智能教育，甚至沒有接觸過人工智能。”

至少，公平意味著制定適當?shù)恼吆蛯嵺`，以確保所有學生和教職員工都能使用生成式人工智能工具。但它還不止于此；如果人工智能接受有偏見的數(shù)據(jù)訓練，它的程序就會傳播這些偏見。

在一個臭名昭著的例子中，亞馬遜測試了人工智能來審查技術職位的申請人；它通過訓練其十年內(nèi)提交的簡歷數(shù)據(jù)來做到這一點。但由于大多數(shù)簡歷來自男性，人工智能訓練自己更喜歡男性申請人而不是女性申請人，并降低包含“女性”一詞的簡歷選擇，例如“女子足球隊隊長”。

人工智能數(shù)據(jù)不可能擺脫偏見，就像人類不可能擺脫偏見一樣。大城市學校委員會和 CoSN（學校網(wǎng)絡聯(lián)盟）發(fā)布的 K12 生成式人工智能“準備清單”，敦促各學區(qū)確保他們的政策解決人工智能傳播現(xiàn)有偏見的可能性。它還建議他們要求供應商在其產(chǎn)品中包含算法歧視保護。

促進教育數(shù)字公平的非營利組織 Digital Promise 的學習科學研究執(zhí)行主任杰里米·羅斯謝爾 (Jeremy Roschelle) 表示，學校應該警惕追求熱門技術，尤其是這些技術產(chǎn)生了偏見但尚未得到適當?shù)慕鉀Q。教育領導者可以查看現(xiàn)有的框架來指導學區(qū)，例如準備清單。

Roschelle自己的組織正在致力于產(chǎn)品認證。開發(fā)人工智能工具的公司可以提交證據(jù)，專家評估員將評估這些證據(jù)，以確定研究基礎是否有效；如果是，則該產(chǎn)品將獲得認證。但Roschelle和Mollicka等人一樣，認為學?，F(xiàn)在購買人工智能產(chǎn)品還為時過早?！盀榱嗣髦堑夭捎卯a(chǎn)品，”他說，“你需要當?shù)仡I導者、教育工作者、家長、學校管理人員比現(xiàn)在擁有更多的人工智能素養(yǎng)?！?/p>