AIGC 賦能教育的具體應(yīng)用場(chǎng)景

• 陳博 2023年10月30日 來(lái)源：中研網(wǎng) 1010 64
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高頻互動(dòng)是AIGC類應(yīng)用的一個(gè)重要特點(diǎn)，它具有上下文語(yǔ)義的理解能力和一定的邏輯能力。AIGC應(yīng)用能夠根據(jù)輸入內(nèi)容的變化不斷學(xué)習(xí)和調(diào)整輸出內(nèi)容，從而在課堂中與學(xué)生進(jìn)行辯論、發(fā)起討論會(huì)等活動(dòng)，提高了人機(jī)交互頻率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課外，AIGC應(yīng)用可以進(jìn)行一

AIGC技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用建立在GAN（2014）、Transformer（2017）等深度學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)上，將AIGC植入于自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件中，會(huì)顯著提升自適應(yīng)系統(tǒng)的推薦精確性，從而提供更符合學(xué)生學(xué)情的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)路徑。除此之外，AIGC具有智能生成數(shù)字化教學(xué)資源的屬性，其可與多樣的教育場(chǎng)景相結(jié)合，并將從高效生成、高頻互動(dòng)、高度沉浸三個(gè)方面賦能教育。

1）高效生成

含義：高效生成是指AIGC技術(shù)可以根據(jù)特定的輸入指令（例如ChatGPT的prompt），幫助教師快速生成形式多樣化的教學(xué)材料，例如教案、試題等，從而極大地提高教師的工作效率。同時(shí)，學(xué)生也可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需求，生成練習(xí)題、作文提綱等輔助學(xué)習(xí)材料，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。更重要的是，AIGC技術(shù)還可以參照數(shù)據(jù)產(chǎn)生的模式創(chuàng)造出新的數(shù)據(jù)樣本，可用于生成市面上不存在但更貼近教師、學(xué)生需求的數(shù)字化教育材料。

具體應(yīng)用示例：生成備課教案：經(jīng)調(diào)研，國(guó)內(nèi)外部門教育機(jī)構(gòu)已在嘗試將ChatGPT等AIGC應(yīng)用于教師的備課環(huán)節(jié)中，其在教師備課環(huán)節(jié)的介入深度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)AI。以英語(yǔ)教學(xué)為例，備課時(shí)教師只需要將學(xué)生特征、知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容、授課環(huán)節(jié)、備課框架等要點(diǎn)作為prompt輸入ChatGPT，即可得到一份較為詳細(xì)的教案安排，其可應(yīng)用于任何學(xué)科，亦可與現(xiàn)有的相似題推薦等AI應(yīng)用相結(jié)合。

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生成隨堂練習(xí)題：以英語(yǔ)課的隨堂練習(xí)為例，只需將學(xué)生的認(rèn)知水平、課程中知識(shí)點(diǎn)（甚至可以設(shè)定交叉哪些知識(shí)點(diǎn)）、題目類型等要求作為prompt輸入ChatGPT，即可得到滿足要求的測(cè)試題目，還可以根據(jù)其他要求任意調(diào)整題目的細(xì)節(jié)（格式、數(shù)量、選項(xiàng)等）。

2）高頻互動(dòng)

含義：高頻互動(dòng)是AIGC類應(yīng)用的一個(gè)重要特點(diǎn)，它具有上下文語(yǔ)義的理解能力和一定的邏輯能力。AIGC應(yīng)用能夠根據(jù)輸入內(nèi)容的變化不斷學(xué)習(xí)和調(diào)整輸出內(nèi)容，從而在課堂中與學(xué)生進(jìn)行辯論、發(fā)起討論會(huì)等活動(dòng)，提高了人機(jī)交互頻率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課外，AIGC應(yīng)用可以進(jìn)行一對(duì)一的個(gè)性化答疑、作業(yè)批改和學(xué)情評(píng)估等工作，一定程度上彌補(bǔ)了教師資源的緊缺，推進(jìn)了規(guī)?；囊虿氖┙虒?shí)踐。

具體應(yīng)用示例：辯論對(duì)手：以"AI的利弊"話題為例，將辯論的話題、ChatGPT所持有觀點(diǎn)以及其他的辯論細(xì)節(jié)（論據(jù)類型）作為prompt輸入對(duì)話框中，ChatGPT即可生成所持觀點(diǎn)的論點(diǎn)、論據(jù)，并根據(jù)對(duì)方的觀點(diǎn)進(jìn)行有說(shuō)服力的反駁。

1v1個(gè)性化答疑：ChatGPT類模型通過(guò)文字交互實(shí)現(xiàn)課后1v1答疑，其接收學(xué)生問(wèn)題并通過(guò)提供解答、解釋相關(guān)概念和技能、演示示例、提供相關(guān)資源和資料等方式幫助學(xué)生解決疑問(wèn)、加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，緩解了課后教師答疑資源緊缺的問(wèn)題。與直接給出標(biāo)準(zhǔn)答案的拍照搜題等軟件不同，ChatGPT類模型會(huì)漸進(jìn)式地引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)問(wèn)。以KhanAcademy旗下的Khanmigo（基于GPT-4）為例，它可以提供課后1v1答疑服務(wù)。當(dāng)學(xué)生直接詢問(wèn)答案時(shí)，Khanmigo會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生自己解決問(wèn)題，并提供解題思路的引導(dǎo)。對(duì)話內(nèi)容也可以由家長(zhǎng)和教師隨時(shí)查閱，以及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；此外，Duolingo新推出了DuolingoMax訂閱服務(wù)，它具備"ExplainMyAnswer"的新功能。在練習(xí)結(jié)束后，用戶可以與Duo（基于GPT-4）展開(kāi)對(duì)話，獲得錯(cuò)誤原因的解答，并且還可以進(jìn)一步要求舉例或說(shuō)明。

3）高度沉浸

含義：高度沉浸是指AIGC技術(shù)能夠大幅縮短在教育元宇宙虛擬世界中建立3D模型所需的時(shí)間，配合VR/AR等相關(guān)技術(shù)，教師可以進(jìn)行模擬試講和構(gòu)建生動(dòng)的教具模型，如虛擬歷史人物和天體模型等，提高課堂的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在教育元宇宙中，學(xué)生可以進(jìn)行口語(yǔ)對(duì)話練習(xí)、模擬演講和模擬社交等互動(dòng)體驗(yàn)。此外，AIGC技術(shù)還可幫助教師和學(xué)生創(chuàng)建自己的虛擬形象，以實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程虛擬教室、虛擬實(shí)驗(yàn)中的沉浸式教學(xué)體驗(yàn)。教育元宇宙一般指利用VR/AR等技術(shù)構(gòu)建的教育虛擬空間，使得學(xué)生和教師可以在其中共同創(chuàng)造、學(xué)習(xí)、交互和分享知識(shí)。傳統(tǒng)構(gòu)建虛擬世界的方式需要依靠掃描、重建模型等方式完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而AIGC技術(shù)的應(yīng)用，可以快速生成高質(zhì)量的虛擬世界內(nèi)容，為元宇宙的構(gòu)建提供了更加高效的解決方案。

具體應(yīng)用示例：遠(yuǎn)程虛擬課堂：利用AIGC技術(shù)生成虛擬課堂空間、虛擬人物形象和教學(xué)材料，學(xué)生通過(guò)ARVR設(shè)備參與課堂學(xué)習(xí)，提升遠(yuǎn)程在線教育的互動(dòng)性和沉浸感，同時(shí)利用多樣化的虛擬教具增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。美國(guó)教育機(jī)構(gòu)OptimaClassicalAcademy提供遠(yuǎn)程虛擬課程服務(wù)，學(xué)生可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備在家中完成數(shù)學(xué)、文學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等課程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，老師提供多樣的虛擬教具，例如虛擬的太空環(huán)境、原子結(jié)構(gòu)模型、動(dòng)植物結(jié)構(gòu)模型、歷史場(chǎng)景等，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體驗(yàn)感。此外，學(xué)生還可以通過(guò)"元宇宙課間"、"元宇宙學(xué)生會(huì)"等進(jìn)行社交活動(dòng)，提升人際交往能力。

虛擬實(shí)驗(yàn)室：利用AIGC技術(shù)可生成任意學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，學(xué)生和教師可通過(guò)VR設(shè)備進(jìn)入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在達(dá)到安全、低成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)良好的實(shí)驗(yàn)效果。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，虛擬實(shí)驗(yàn)室中的教師可實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況，以更好地分析教學(xué)問(wèn)題的所在。"智慧宮"是格如靈科技旗下的一套中學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練考評(píng)系統(tǒng)。它可以模擬物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，提供規(guī)范的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和自由化的交互方式。學(xué)生可以通過(guò)VR設(shè)備在安全有保障的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師可以通過(guò)后端監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解學(xué)生的操作情況。

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