【AI新浪潮:生成式變革】教學的變革:ChatGPT,教與學的陪練員?!

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2023年,生成式AI橫空出世,激起的人工智慧火爆新浪潮至今依然波洶湧,因此許多人將今年稱為生成式AI元年,這不僅標示著我們邁入了全新的世代,也表示這個世代以後的人們,必須學習與適應和人工智慧為伍的生活,如何教導學生習得正確使用AI的技能以及使用方式將顯得格外重要。社會上常常將焦點聚焦於AI在教學上帶來的弊端,例如論文寫作使用生城式AI是否合理,但我們是否能夠看向另一方,它能帶給我們哪些好處?工具無好壞,只看使用者如何利用。AI在教學現場帶來的利與弊,值得我們好好討論。

講者|清華大學資訊工程學系 陳宜欣 教授 × 花蓮縣源城國小 唐宇新 老師

彙整、撰稿|李宜靜

來源:臺大科學教育發展中心

臺大科學教育發展中心規劃AI科普沙龍系列講座第二期:AI新浪潮生成式變革,本期講座是為了培養具有AI使用判斷及創造的大眾所規劃。首場講座以對話型ChatGPT導入教學為主題,邀請到花蓮縣源城國小的唐宇新老師與清華大學資訊工程系陳宜欣老師來進行對談。

這兩位老師分別是許多學生們進入正式教育體制的第一階段與離開正式教育體制的最後一個階段會遇到的老師,這場講座將由他們來分享普及性的AI對我們未來的學子及教育所帶來的影響。

 

教育是在社會需求和自我成長的力量中拉扯
來源:臺大科學教育發展中心

陳宜欣老師首先與聽眾談談什麼是「教育」,她認為的教育是,每個人都擁有一種天賦,然後我們透過教育的方式去把這樣的天賦引導出來。她在教育現場的20年中,教學時常常會需要在「社會需求」與「自我成長」這兩個力量中抗衡。她認為ChatGPT其實就是來自一個社會需求的產物,因此我們需要思考如何在自我成長時和這個社會的產物做應對。而ChatGPT發展時特殊的地方在於,它將網路上可以取得的資料(包含許多使用者的對話資料)都放到自己的引擎裡面,再進行各種的消化與分析,才得到我們現在看到的樣子。也因為蒐集的資料龐大、雜亂,來自四面八方,使得很難預估ChatGPT在應用層面、使用限制、使用方式等的「界線」到底在哪裡,導致將其應用在教育上時,對於老師及學生來說,都是一項充滿變數的挑戰。

 

ChatGPT的前世今生,模擬人類的大腦神經網絡

陳宜欣老師接著回到她的專業,向聽眾解釋ChatGPT的前世今生。早期有一批自然語言學家花了好多的力氣去建立「WordNet」來表示字跟字之間的關聯,然而後來發現,即使建立好網絡後,遇到不同語言就需要重新建立另一個網絡或是同一個字有多種意思,這些種種的困難讓電腦很難正確理解人類的語言。而如今發展出來的ChatGPT,則是著重在訓練電腦能夠連結上下文的機制而成立。這樣的作法是把文章內隨機選擇文字遮蔽,使電腦能夠學習遇利用周圍的上下文來猜測這個遮蔽的文字。其實這樣的訓練過程就像是我們的大腦一樣,是一個大型的神經網絡,每當我們想到一個字,通常大腦也會浮現出上下文,而使得人類得以用語言去思考、對話和書寫,ChatGPT就是在模擬這樣的過程。

 

ChatGPT的推理能力弱,需要培養學生定義問題的能力

ChatGPT被稱為大型的語言模型,之所以是大型,是因為它的資料量及參數都相當多,而訓練這樣的語言模型,需要很大的記憶體及時間。她曾估算,光是讓電腦去跑,就需要花費大概5000萬臺幣到3.3億臺幣之間的電費,而這還不包含設備的錢。文字資料則至少占45TB的容量,幾乎相當於4500萬本書,這樣的資料量是我們人類一輩子無法做到的事。然而,根據研究ChatGPT (GPT3.5) 的推理能力其實僅相當於一個6歲的小孩而已,它會做的事就是不斷地讀入資料、學習和修正,學習模式偏向是填空題,它無法知道社會真正的問題在哪裡。也因此陳宜欣老師認為,在未來AI的世代,教會學生推理能力更為重要,這是未來教學時最需要改變的一個環節,不能僅是背誦和填空,需要花時間讓學生學會定義問題,而非僅是解決問題。

 

偏鄉教育資源缺乏,AI提供新的機會
來源:臺大科學教育發展中心

唐宇新老師是長期在偏鄉推展翻轉教育的國小藝文教師,他接續著陳宜欣老師的結尾,向聽眾分享他如何在國小這個階段把AI帶入校園中。少子化的趨勢是偏鄉教育所面臨到的重要問題之一,因為學生變少了,在校園同儕間的競爭也減少,使得學生更缺乏動力去開闊眼界、吸收更多的知識,導致偏鄉孩子的世界更為限縮。打個比方,如果班級上只有三名學生,只要考了60分就能成為全班第一名,那學生又怎麼能體會追求更進步所帶來的滿足感呢?為了解決這樣的困境,他便開始進行遠距教學的合作課程,將外縣市的資源帶入他的教學場域中。然而,他也知道這樣的課程,對於教師來說需要花更多時間備課。偏鄉教學的現況是,代理教師、無證教師占大多數,藝術、音樂、人文領域更是不被重視。他希望學生不僅能從課本上學習到知識,更應該有機會實際操作與自身產生連結,像是真的學會畫圖、看樂譜,他認為,AI會是老師的一個好幫手。他說,教學現場缺乏的是藝術鑑賞的能力,也就是要從所謂舊的作品中重新地去體會每一個作品創作的動機及年代相對的意義。使用AI生成圖畫,學生必須先行瞭解這樣創作背後的故事、邏輯,再自行編輯指令,生成相對應的風格、視角,比較各式各樣的圖畫,得以培養出他們的鑑賞能力。

陳宜欣老師與唐宇新老師各自在學生不同的學習階段上,對生成式AI導入教學提出見解。他們都強調,AI可以幫助教育更為進步,然而在過程中,我們也必須改變以往的填鴨式教育,多培養學生的思辨能力,才能使AI發揮他的功能,人類也得以更往前一步。

Q&A環節的精采問答|來源:臺大科學教育發展中心

 


圖左為講師陳宜欣教授,中間為講師唐宇新老師,圖右為主持人科技、民主、社會研究中心 (DSET) 甘偵蓉研究員|來源:臺大科學教育發展中心

 


延伸閱讀:《【人物專訪】探尋的邏輯——專訪陳宜欣教授》、《【人物專訪】以AI跨越偏鄉,接軌世界——專訪唐宇新老師

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