教育中的ChatGPT：教学能力诊断研究

人工智能技术的发展正引发教育领域的深层变革。作为人工智能技术驱动的新一代自然语言处理工具,ChatGPT因强大的语言理解和文本生成能力,引发广泛关注和使用。但由于自身的特殊性,教育领域在接纳它的同时,尤其要关注其是否会对学生产生不良影响。为调查ChatGPT目前所具备的教学能力,华东师范大学智能教育研究院组织了ChatGPT在教学能力方面的诊断研究。6名教师和9名学生通过118个问题800轮询问,发现：ChatGPT目前尚不具备独立辅导学生的能力,但已可作为教师日常工作能力提升的好助手。教师应尽快接触、学习、使用通用人工智能工具,了解其潜在的风险,并教会学生如何正确地面对和使用通用人工智能工具。     

ChatGPT类人工智能视域下基础教育阶段教师的未来挑战与发展路向

ChatGPT的横空出世,对教育界造成巨大的冲击。一方面,ChatGPT可以依托大数据算法帮助学生实现自适应学习,真正做到因材施教;实现知识的碎片化,促进学科的交叉;在教学方面,实现情景模拟,真正成为学生的私人学习助理。另一方面,ChatGPT也很难做到替代人类教师,无法代替人类教师实现情感、意志等品质的培养,其依靠知识重组难以实现创新等高阶思维活动;其伦理道德缺乏完善。但在未来教育中,以ChatGPT为首的人工智能必将成为“人—机—生”三元结构中的一部分,以工具的作用达到人机协同育人的目的,教师需提高自身综合素质水平,应对智能化的教育时代,与人工智能协作共生,共同完成对学生核心素养的培育。     

网络评测系统在程序设计教学中的应用研究

Tsinsen网络评测系统是一个用于程序设计类课程管理和自动评测的软件。该文将评测系统引入到《C程序设计》课堂教学中,并对＂评测系统的使用情况和效果＂、＂使用评测系统的制约因素＂和＂对评测系统的建议＂三个方面进行问卷调查。调查结果表明,评测系统在提升学生编程能力和学习方法方面效果显著,但在呈现知识点和增进交流方面有一定局限性。基于调查结果,笔者认为,评测系统引入课堂教学时应依据课程特点选定适当的应用策略,并应注重实施的基础条件、教师的指导与监督、激励机制、评价、研究方法等相关因素。     

面向三维目标的国外中小学计算思维培养与评价研究

当前以Scratch为代表的可视化图块式编程工具受到了国内中小学信息技术教师和学生的普遍欢迎,但许多教师却不知如何表征和评价学生利用Scratch开展的互动媒体编程活动及其学习结果。美国麻省理工学院终身幼儿园研究小组在多年研究互动媒体设计者的编程活动基础上提出了计算思维三维框架(计算概念、计算实践和计算观念),基于此开发了面向教师工作坊的Scratch创意计算课程,并设计了三种计算思维评价方法。这些国外中小学计算思维培养与评价的理论与实践为进一步的本土化探索与研究奠定了基础。     

应用型本科程序设计课程改革

应用型本科程序设计课程教学中存在很多问题,如教师批改作业耗时耗力、教学内容太过重视语法、学生失去兴趣、编程调试能力几乎为零等．针对这些问题,结合学生的实际接受能力和培养目标,在教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等教学各环节进行了改革．实例教学方式重在培养计算思维,在线评测系统作为练习和考试的平台激发学生兴趣、减轻教师负担,项目的完成．培养学生团结协作和解决问题的能力、导师制可以实现课后问题的解决等．在培养计算机应用能力的过程中,学生的计算思维、团队合作和实践能力有了显著的提高．     

Scratch游戏化编程培养小学生计算思维的实证研究

大数据、云计算、人工智能等技术均以编程为基,而对K-12阶段的学生进行编程教育的核心,就是培养孩子的计算思维。结合广泛的文献研究,本文利用Scratch可视化编程软件,基于Brennan和Resnick的三维概念框架,采用纵向前测-后测准实验研究模型,以游戏化项目的形式,选取了某市A小学实验班34位学生,进行了为期16周的教学实践。研究结果显示:学生在计算概念、计算实践、计算观念等能力维度都有明显的变化,图形化的编程工具、游戏化的教学策略对小学生计算思维培养有促进作用。要在中小学逐步推广编程教育、培养学生的计算思维,选择合适的教学工具、开发适宜的教学策略、融入跨学科的教学模式、对教学人员进行全方面培训等是实施过程中需要考虑的几个重要因素。     

实践观视域下ChatGPT教学应用的路径选择

较之于以往的人工智能工具,ChatGPT支持更自然、更准确、更连贯、更高阶的人机对话,受到了各行各业的广泛关注,在教育领域也引发了热议。在实践观视域下,从实践工具、实践过程、实践主体和实践场域四个方面探讨推进ChatGPT在教学实践中得以有效应用的可能路径。一是分析ChatGPT作为教学实践工具的功能性——教育工作者有必要以开放的心态、前瞻的视角理性分析人工智能工具的教育应用价值和可能带来的风险及挑战。二是提升教学实践过程的创造性——利用ChatGPT促进教学实践过程三大要素(教学目标、教学方式与教学评价)的创新。三是增强教学实践主体的能动性——提升师生的通识人工智能素养,尤其是要开展专项培训提高教师的ChatGPT教学应用水平。四是确保教学实践场域的清朗性——加强对ChatGPT教学应用的治理,确保ChatGPT在教学实践过程中得到合乎法律法规与道德规范的应用。     

ChatGPT促进教育变革的机制、范式与风险

作为一种人工智能深度学习工具,ChatGPT将融合甚至改变教师教学工作、学生知识学习与技能训练、课程资源和教育教学评价等教育要素,进而促进教育变革。ChatGPT将推进构建强智能时代的教育新范式:从培养标准化人才走向培养创新人才的教育新目标;从集中培养走向多样化个性化培养的培养新方式;从重硬件走向重软件与功能的教学新空间;从学年制走向弹性学制的学制新体系。ChatGPT在教育中的应用存在技术不足与垄断、信息的真实性难以确认、伦理与价值存在争议、虚拟世界侵蚀真实世界、教育转型能力不足及失败等风险,要有防范意识和对应策略。     

小学Scratch教学中学生计算思维能力的培养策略

Scratch是一种可视化图块式编程工具,其特点为图文并茂、容易上手,对小学生而言是一款十分合适的编程学习入门软件。在教师的引导下,学生在独立运用Scratch软件进行编程的过程中,需要创设精彩的故事情境,为了实现这个目标,必须考虑运用什么样的循环语句等问题,进而可以提高学生解决问题的能力,久而久之,则可以在潜移默化中提升学生的计算思维能力。本文简单分析几种在小学Scratch教学中培养学生计算思维能力的有效策略。     

数据赋能：导向深度学习的计算思维评价——以Python编程教学为例

<正>计算思维评价是信息科技学科核心素养的重要一环,也是教学难点所在。教师需要深刻理解“抽象”和“自动化”,方可对学生的计算思维进行精准评价。初中Python编程活动中,“代码”可以呈现学生以编程的方式解决问题的计算思维过程。如何基于“代码”的评测实现对学生计算思维的评价？大班教学情况下,教师面对“同问题不同算法”和“同算法不同程序”的学生代码,如何实现计算思维评价的自动化和精准化？如何助力学生突破难点,走向深度学习？笔者自主研发在线智学平台,基于真实数据进行深度挖掘,     

ChatGPT技术融合下的外语教学改革与发展

在OpenAI研发的聊天机器工具ChatGPT展现出的数据处理速度和人机交互能力的技术背景下,外语教学迎来了新的机遇与挑战。课堂内外的学习生态,特别是翻译、文学等专业课需要借力和破局,建立新的平衡。于学生而言,ChatGPT是一把双刃剑,运用得好能提升自身学习效率;反之则让AI代笔完成作业及课业任务,助长学习惰性、消磨创造力。于英语专业教师而言,要想将ChatGPT同课堂生态环境融合,有效达成课程教育的目标,就要充分探究如何构建良好的学习秩序、推动混合式教学的发展等教学改革的关键问题。文章提出了一种技术融合下的外语教学模式,有利于ChatGPT等科技反哺新文科,实践效果也证明了“人工智能+文化智能”多元交叉发展的可行性。     

基于APP Inventor编程教学培养创新人才的实践研究

高中阶段的编程课程学习有助于学生形成计算思维,促进学生成长为满足社会发展需求的拔尖创新人才。但现阶段,部分高中在开展编程课程教学时往往没有为学生设计合理的教学内容,教师使用的教学方法也比较落后,致使学生难以形成计算思维,并阻碍了学生的创新发展。APP Inventor作为一种能够以拼接模块的方式实现移动应用开发的设计工具,能够使学生通过学习APP Inventor编程获得较强的技术能力。在此背景下,本文主要分析了高中开展APP Inventor编程教学的价值以及教学目标等,并提出了借助于APP Inventor编程教学有效培养拔尖创新人才的教学策略,以供参考。     

SAR图像质量评测实验教学平台的开发与应用

将合成孔径雷达(SAR)图像质量评测融入实验教学中，构建了SAR图像质量评测实验教学平台。该实验平台由系统设置、数据加载、系统参数输入、图像显示和图像指标计算5个软件模块组成，可以直观地显示图像质量评测过程，获得准确的评测结果，同时加深学生对SAR图像质量指标以及评估流程和方法的理解和掌握。实验要求学生开发实现SAR成像处理等功能的Matlab GUI(Graphics User Interface,图形操作界面)程序，将输出的SAR图像等文件加载到评测平台生成评测报告，从而便于教师评判学生所编制的成像处理程序的质量。     

小学数学整合编程的教学设计与实施

将图形化编程作为认识工具与数学学习结合,会对儿童的数学学习产生积极影响。在分析整合编程的数学学习优势的基础上,指出整合编程的数学教学设计要处理好编程教学与学科内容学习、学生探究与教师支持两大关系,其学习形式为促进概念理解和问题解决的模拟实验。相应的教学策略包括：减少直接教学,鼓励学生的自主探究学习,教师通过规范、引导、反馈等方法,维持、促进学生的学习。     

人工智能助推教育变革的现实图景——教师对ChatGPT的应对策略分析

随着信息技术的飞速发展,人工智能在赋能教育变革中展现了巨大的活力。ChatGPT作为一种语言处理工具,不仅可以回答用户的问题,还可以完成用户设定的某些任务,甚至还可以持续实现任务的优化。ChatGPT具有强大功能的同时,也伴随着亟需弥补的短板：回答问题的准确性不足,数据污染问题,伦理与安全问题和知识剽窃风险。在助推学校教育变革过程中应用ChatGPT既存在机遇,也有挑战;ChatGPT的出现给予了教师反思人师存在价值的契机,对教师提出了更高的要求。     

ChatGPT/生成式人工智能重塑教育的底层逻辑和可能路径

ChatGPT作为基于通用人工智能的大模型,提供生成式的信息获取服务,功能远远超过以往的任何检索、搜索工具,它的出现也必将对教育产生深刻影响。文章通过文献研究等方法,分析了ChatGPT对教育的影响方式,从脑科学、知识观、教育元认知视角分析了它重塑教育的底层逻辑,并提出了它重塑教育的可能路径。文章认为：ChatGPT对教育的影响主要将在传统教育工具的有效性、知识价值论、资源形态、学习模型、评价手段和人机协同智商等领域深刻改变教育,其改变教育符合脑科学的本质,并与知识观呼应,也符合教育价值观。ChatGPT的诞生催生了新的教育形态,未来需要加速构建人机协同智商、教育评价系统和基于计算的教学策略模型,加速人类教育模式的革命性重塑。     

ChatGPT4解决科学问题能力的研究——以高考全国物理卷为例

为探究ChatGPT4的科学问题解决能力,选取近五年的高考全国物理卷中的部分试题对ChatGPT4工具进行解题能力测试,评估人工智能工具在解决中学物理试题方面的表现,并分析其可能的犯错类型.研究表明,ChatGPT4在解决由23道高考物理客观题组成的能力测试中整体正确率达到了65%以上的较高水平,但同时也犯下了计算错误、题意理解错误、模型建构错误等一系列错误.基于研究结论,提出了合理利用ChatGPT4这柄“双刃剑”赋能科学问题解决的一种可行性方案：解构与转化试题,并给出了实例.     

编程软件、学业水平对初中学生计算思维发展的影响研究

近年来,计算思维的培养受到国内外广泛关注,一线教师纷纷尝试应用各种编程软件来发展学生的计算思维。为了解不同编程软件、学业水平对学生计算思维发展的影响,本研究以成都某初中七年级共187名学生为研究对象,进行了为期3个月的准实验研究,探讨不同编程软件、学业水平、学生性别等条件下学生计算思维发展的差异。研究发现:(1)不同学业成绩水平的学生在编程软件的选择方面有不同的需求。对于学业成绩水平较低的学生,可视化编程优于代码编程,而对于学业成绩水平较高的学生,编程软件的影响并不显著。(2)学业成绩水平对学生计算思维的发展有显著影响,并呈较强的正向相关。(3)不同性别学生之间计算思维的发展并无显著差异。基于这些研究结果,本文针对初中编程教育,从编程软件的选择、教学策略的运用、教学实践的任务设置等方面提出了促进学生计算思维发展的三条建议。     

利用评测工具提升教师教育质量——美国物理教师教育项目评测工具PTEPA评介

经过反复考量,美国物理教师教育联盟在全美300多个成员单位中,选取8个在地域、规模和办学条件等方面具有代表性的物理教师教育项目作为研究对象,通过多年深入细致的调查研究,研发出适用于全美物理教师教育项目的评测工具PTEPA.PTEPA包括6个一级指标、19个二级指标以及若干具体题项,强调评测的过程性和多方参与,其使用成为提升教师教育项目质量的重要途径.借鉴PTEPA的研发经验,我国教师教育项目评测工具的研发需要更坚实的实践支撑、注重项目的内部评测与反思讨论、设计互动完善的工具让项目监测更加便捷.     

ChatGPT冲击下教师的角色危机与重塑

ChatGPT的强势崛起，引发了教育领域的巨大变革。人工智能技术在为教师教学提质增效的同时，也给教师发展带来了全新挑战，如教师的知识权威地位被撼动、师生关系中的教师角色面临转型。推动教师角色重塑，成为当前亟待完成的重要工作，应该从以下方面着眼：教师要基于ChatGPT带来的知识生产改革，扮演学生自主学习的“促进者”;合理利用ChatGPT数据采集功能，成为学生个性发展的“分析师”;通过知识教学思维训练的创新，成为学生高阶思维的“培养者”;基于全面育人的深层次需求，转变成学生道德的“引领者”与情感的“陪伴者”;借助ChatGPT的远程通信技术打破时空壁垒，成为共享交流的“合作者”。