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編者按
現在,幾乎沒有人懷疑如ChatGPT這類的大語言模型構建的通用人工智能將改變世界了。而對教育界的改變,堪稱AI對人類社會未來最為根本的改變。
如果問對ChatGPT的問世,接受度最好的群體是誰?孩子們,肯定榜上有名。于是,與那些近距離接觸AI的孩子們打交道的美國教育界,也變成了對人工智能沖擊反應最為迅速的部門之一。
11月30日,ChatGPT公開發布,不斷有聲音提到,孩子們利用AI幫助搜尋資料,乃至作弊,即:代寫論文或代寫作業……到1月初,因為“擔心GPT對學生學習的負面影響”,紐約教育局宣布:限制在紐約市公立學校的網絡上使用ChatGPT。
而另一些教育機構,則看中了人工智能能夠為學生個性定制課程的能力,目前,可汗學院已宣布將使用GPT-4為其人工智能助手“Khanmigo”提供技術支撐,Khanmigo既可以作為學生的虛擬導師,也可以作為教師的課堂助手。
3月14日,GPT-4發布,美國奧數隊總教練(領隊)、卡耐基梅隆大學數學系教授羅博深(Po-Shen Loh)興奮地測試了一個晚上,他說:這個AI的“計算水平就像小學學生,因為常常會搞錯,但是邏輯水平已經是能做奧數的初中學生水平了。”
這位數學家和資深數學教師認為:這個幾乎是用“刷題”的方式喂大的人工智能的到來,意味著人類的刷題時代即將成為歷史。作為教育者,老師們要想不被被淘汰,必須學會改變教育的方式,培養孩子動腦、解決問題的能力。
下面是羅博深對《知識分子》講述的,作為一個資深數學教師,他如何看待ChatGPT及GPT-4,以及這一切即將帶來的教育領域的變革。
口述|羅博深
記錄|張天祁
它不像是一臺機器,而是一個很聰明的學生
ChatGPT出現以來,我一直對它很感興趣。我時不時會問它一些數學題目,因為我想知道它到底是什么水平。
上周GPT-4發布之后我很興奮,一整個晚上我都在和它對話,結果讓我非常震驚。我這輩子從來沒想到,一個人工智能居然能夠做到這種程度。
在GPT-4出現之前,ChatGPT在數學上的表現并不算好。我過去的想法是,ChatGPT會比較適合藝術、文化那些沒有特定標準的學科,但對于STEM這種對就是對,錯就是錯的學科,影響不會特別大。
現在我已經改變了我的想法,因為GPT-4能做到很多ChatGPT以前做不到的事情。
這次我問GPT-4的是一個簡單的問題,把899因數分解成兩個質數,它很快給出了29和31這組正確答案。接下來我問它,它是如何得出這兩個數字的,請給出更詳細的解釋。它告訴我是從最小的2開始嘗試,發現2不能整除之后繼續嘗試下一個質數,直到29。
這組對話就像我和真人對話一樣,GPT-4的思路講解非常清晰,而且完全回答了我的提問。其實做到這樣的程度,它已經很不錯了。老師給孩子講題,也會采用這樣的解釋方法。
但更讓我驚喜的是,當我提示它899=900-1后,它立刻得出了新的思路。為什么我選899這個數?是因為我知道這個問題可以通過平方差公式解決。GPT-4看出了這種方法,告訴我900-1可以分解為(30+1)(30-1)。
我只是給出了899=900-1這個很小的提示,GPT-4就能立刻就跳到平方差,給我的感覺不像是一臺機器,而是一個很聰明的學生。
如果現在給GPT-4的數學水平做一個評估。我會說它計算水平就像小學學生,因為常常會搞錯,但是邏輯水平已經是能做奧數初中學生。
甚至它比一個初中學生反應還更靈敏一點。我教初中生奧數課的時候,也會用這種題目。而且如果我給出這樣的提示,很多孩子也發現不了平方差這項規律。假如班里有30多個學生,可能只有幾個人舉手,說自己發現了這種關聯。
雖然GPT-4現在還是會算錯,比如把二的二次方減二的一次方算成一。不過算錯不是邏輯錯,它的計算常常會搞錯,但它的邏輯都是通的。我也是大學教授,如果我的學生在考試里算錯了,但是邏輯正確,我就會給他大部分的分。
所以我們可能只需要等上幾個月,等待OpenAI優化一下模型的計算部分,這個問題就能夠解決,重要的是它能找到正確的邏輯。
我現在對GPT-4的感受是,它好像能從題目中看出模式,看出兩種東西的聯系。這樣的GPT-4不只是能夠做人能做的東西,它可能已經能夠做很多人不能做的東西了。
這樣的表現給了我很大的危機感。看到ChatGPT的發展勢頭,我覺得10年或者20年以后,現在很多的工作都會被人工智能淘汰掉。
這是一個非常大的問題。ChatGPT并不是慈善機構投資的,投資它的是大公司。它能吸引到投資,就是因為有人希望人工智能將來可以淘汰掉人工,這樣可以給各類公司節省成本。我想將來會一直有錢投到這個領域,淘汰這些比較不需要動腦的工作。
未來要想不被人工智能淘汰,我想我們需要做很大的改變才行。對我來說,我最關心就是那些關于教育的事情,我們需要找到更好的辦法來教育孩子。
中國式刷題在未來教育中將無優勢可言
如果你知道ChatGPT的算法運作邏輯是怎么樣的,你會明白我為什么這么說。ChatGPT是一個語言模型,它做的事情就是先收集很多語料和數據,如果你開始和它對話,它就會開始計算,根據數據庫里已有的對話,回答什么詞或者句子是概率最高的,也就是從人的角度看起來最自然的。
這不是創新,而是刷題,GPT-4就是現在世界上最會刷題的東西。因為它的做法就是和刷題一樣,先吸收所有的例子,所有過去的考卷,所有過去的解法,再找出最合適的答案。
刷題也是這樣的邏輯。有很多學生,他們準備考試的方法就是把所有的題型都練足夠多次,希望考試的時候每一道題,都是他見過,并且練過很多次的題型,這樣就能用最自然的方法把它做好。
在這種模式下,孩子只會像一個機器人,而不像一個有智力的人。靠刷題取得成績,只需要看過足夠多的題型,有很強的記憶力。但他沒有獲得真的知識,不是在動腦,也不會帶來新東西。
我再舉一個例子。我是在80年代出生的,那時候我們都需要記住很多電話號碼,我需要知道我家里的電話號碼,朋友的電話號碼,學校的電話號碼,爸爸公司的電話號碼。別的人也是一樣,每個人的頭腦里都有很多電話號碼。
現在的人還記電話號碼嗎?不記了。因為我們有機器來幫我們記無數個電話號碼。同樣,10年以前人需要用刷題的方式學習,因為沒有類似ChatGPT的產品出現。但是現在有了這個產品,其實不應該再浪費的時間刷題了。
相比ChatGPT,人的優勢是什么?我覺得人的優勢在于,我們能夠創新。面對新的情況,人不只是依靠以前方法和模型,而是能夠想出新的思路。這種能力和思維的鍛煉是分不開的。所以,重要的是教孩子思考問題的方法。
我一直在世界各地講學,接觸了全世界各地的學生。我覺得中國的學生大部分是非常好的,會做很多數學題目。不過大部分中國中學生學習只是為了準備考試,而考試都是有套路的。只注重學習數學的解題套路的學生,在答題的時候也只是照搬過去的方法,解答那些似曾相識的題目。
前段時間,我看到錢穎一老師有個說法叫人工智能將使中國教育優勢蕩然無存”,因為中國的教育體系看重傳授知識,不看重興趣和創造力的培養,而人工智能對知識掌握要比人強很多。我也認同這個說法,刷題的模式只能讓大部分學生記住知識和套路,學不到思考問題的方法。
另外,太看重考試會壓抑孩子對學習的興趣。我在亞洲的學校講學,會碰到提問環節沒有一個學生舉手的情況,而且往往是年級越高的學生越是這樣。這在美國是很少發生的,即使美國學生的數學基礎和計算能力都普遍比亞洲學生差了一截,他們都是很愿意提問的。每次有學生告訴我,過去他學習數學是快樂的,但現在逐漸感受不到這種快樂了,我都覺得很遺憾可惜他們沒有給予好好欣賞數學之美的機會。
考試當然很重要,但考試不是學習的全部。要想培養孩子想問題的能力,需要讓他們感受到做數學的快樂,這樣他們才有解決問題的動力,有成就感,感覺到自己獨立解決了一個新的問題,這樣才會有興趣。
在美國因為中學和大學沒有統一的入學考試,教育就更重視鍛煉學生的思維能力。其實美國普通的教育也有同樣的問題,孩子很難學到思維的能力。因為如果真的要教孩子怎么想,你必須要在課堂內外給他們足夠的時間,這不是一件容易的事。
現在很多孩子不習慣在課堂里面主動想問題、想辦法。我也看到過一些培訓機構,它們自稱自己在教思維能力,但課程內容是老師先去解釋幾個獨特的思維方法,然后讓孩子來模仿那些方法,這仍然不是教思維。
美國教育界如何應對ChatGPT?
自從ChatGPT引發轟動以來,整個美國教育界深刻地意識到它會改變整個教育體系,大家開始動起來了。
上個月有一位商學院的教授來找我談話,我們在咖啡館聊天。就看到旁邊一桌有一個學生,一直把自己的功課貼進ChatGPT,然后把ChatGPT的答案拿過來。他不是在學那門課,只是想求個及格。
ChatGPT在美國的學校里就是這么常見。我還看到過一篇文章,是達特茅斯學院一位老師寫的。他教的是計算機課程,根據他的估計,他課上30%的學生都在用ChatGPT來完成功課。
美國教育界對ChatGPT的爭論很多,尤其是關于如何管理ChatGPT。有人很積極擁抱ChatGPT,認為這會改變課堂,給一些沒有教育資源的人機會。有的人認為這會導致作弊,應該限制甚至禁止它在學術圈和課堂里的使用。
前幾天我在紐約對初中生演講,本來我會和他們講到講到ChatGPT,然后做個展示。但我發現紐約已經禁用了ChatGPT。
在這次演講里,我問參加講座的學生們“你們聽過ChatGPT嗎?”有一個女生舉手,她說她聽說過,而且非常厭惡AI。我問她為什么?她說,因為現在因為有ChatGPT,我們寫文章需要用筆來寫。以前我們可以打字,但是現在老師規定我們要用紙筆做作業。
這就是美國教育界現在應對ChatGPT的一個辦法,寫論文、考試的時候只用筆跟紙。
也有些機構對ChatGPT比較積極,美國有一個叫做可汗學院的機構前兩天給很多人發了郵件,他們已經和OpenAI合作,推出基于了GPT-4的Khanmigo,一個人工智能輔助學習的工具。
按照他們的設想,Khanmigo會成為人工智能助教,幫助老師們制定課程計劃、批改作業,并且通過對話的方式為孩子提供一對一的輔導。現在這個項目還只是對少部分用戶開放,但計劃在未來幾周內讓數千人加入,推廣到與全國 500 個與可汗學院合作的學區開放。
我的看法是,ChatGPT帶來的變化其實是不能避免的,所以也不需要去禁止它。需要的是改變規則,建立一個比較健康的架構。
現在我在卡內基·梅隆大學開設的幾門課,功課占總分的比例只有10%。我會提醒大家,你們應該跟別的同學一起合作完成功課,功課是給你練習的。老師批改功課也不是為了給分,而是對你的學習進度進行反饋。決定成績的,90%是最后的考試。
大學里的其他課程可能也在改變,期末考試或者面試占分值的比重會增加。而且我想在未來,無論是工作還是上學,面試都會變得更重要。如果一個學生平常一直通過ChatGPT偷懶,沒有學會新的東西,也沒有鍛煉表達的能力,他的問題會暴露的很明顯。
以后大學申請也會調整,書面材料可能會變得不那么重要,因為這些東西ChatGPT都能寫。推薦信和面試會變得更重要。
我們應該如何應對?
在新的時代,人如果想要和機器競爭,保住自己的工作。就必須提高人特有的思維能力,想出新辦法的能力。我們不能只是讓 AI一直變得更強,也必須想辦法大幅度提高人的智力、創造力和想象力。
可以從數學角度來看這個問題。ChatGPT它的目標是什么?是面對提問,每次給出最大概率出現、最自然的解,所以它的運作思路,和人想出新辦法的能力是完全相反的。人在這方面的能力,ChatGPT沒法替代。
培養人的思維能力,讓人想出那些創新的,奇奇怪怪的新方法,其實也是非常難的。開始解決問題的時候,我們可以從很多不同的方向入手。
走出第一步之后,如果面對的是一個難題,那第二步的選擇同樣會很多。不同的選擇會像一棵樹一樣,枝葉的數量呈指數增長。即使是算力強大的電腦,也不能嘗試每一條路徑,比較所有結果的優劣。
人的價值在于,如果你幾十年都在研究一個領域,那么就會積累足夠的經驗。這會讓人形成一種直覺,雖然有很多路徑,但專業的人能看出哪些是走不通的,哪些是比較好的。思維的鍛煉可以幫助我們更好的利用這種直覺,知道面對一個新出現的問題,做哪種選擇才最可能解決它。
我認為我們還要等很久,才能看到人工智能接受和運用這種思維方式。即使想把這種能力教給人工智能,難度同樣很大。所以即使現在的人工智能再發展,這些思維能力強的人還是不會被替代。
未來的孩子,需要的是能夠想出新辦法的能力,不可以只是做以前別人做的東西。我們不能像ChatGPT一樣,只是說出最普通、最自然的的句子,應該想到那些沒有人想到過的句子才對。
改變教育的方式,我覺得是越早越好。現在我有一些教小學和初中生鍛煉思維的項目,選擇他們,是因為他們的想法還沒有被定型,還很有探索和學習的欲望。
我會經常去各地講課。偶爾會遇到一些高中生和大學生,他們從沒練習過如何產生新的想法,是真的不習慣。因為他們的頭腦已經是裝滿了,都是背的、練的東西,不習慣想。他們只是要我告訴他怎么做,這讓我感覺有些悲哀。
在我的課堂上,我不會告訴學生們應該怎么做。相反,我讓他們自己來探索,每個人都把自己想到的思路寫在黑板上,并且標上序號。即使沒有一個人能一下得出完整解題方案,他們看到黑板上的各種思路,就會想到某幾個思路可以結合在一起解決這個問題。
所以同一道題,在不同的班級會得到完全不同的解法,因為那是他們自己的解法,不是我的解法。學生的感覺也不只是在聽,而是真感受到自己在參與。而且他們學會之后,不止是面對類似的題目,面對很不同的題目也有幫助。在課堂上頭腦風暴的時候,他們嘗試了很多錯誤或者繞遠的解題路線,也就知道如何選擇,才能離解決問題更近。
有時候家長會和我講,覺得這樣做是繞遠路,我應該直接告訴孩子們答案。讓孩子們來嘗試、來主導,用這樣的方式上課,做一道題的時間夠孩子在家里刷好幾道題目,記好幾個知識點。但我想說,這還是為了考試。用這種方法,孩子最后也不會得到思維的鍛煉。
GPT-4可以替代老師嗎?
我試用GPT-4感受是,我確實是在和它對話,好像在問一個真的老師一樣。它不止會告訴你一道數學題的答案和解題過程,而且如果你追問它,它還會給你解釋其他的解題思路。這和老師發揮的作用已經很接近了,現在孩子在學習的時候,也是這樣和老師提問的。
盡管GPT-4有時候給出的不是最有效率的做法,有時候也會計算出錯,現在還做不了老師。但我覺得GPT-4的水平不是最重要的,最重要的是它現在真的可以和你對話,有什么問題都能夠直接問他。
這個是以前ChatGPT很難實現的,ChatGPT很難和你對話,它只能給你問題的答案。但現在GPT-4可以告訴你,你的思路有的地方出錯了,要不要嘗試下這種方法?
2023年人工智能已經能夠做到這個程度,如果再過10年,他當然能夠做更多東西。可能幾年之后,人工智能已經進化成全息影像的形態,可以給所有的孩子都提供一對一的服務了。
過去學校會給學生分班,那是因為我們沒有足夠的老師可以提供一對一的教育。分班是為了測出孩子們的學習水平,讓老師對不同的學生采取不同的教學方法。但現在有了人工智能就不一樣了,分班變得沒有必要,因為人工智能可以針對每個孩子在學習中的問題,給出相應的答案。
現在我們還需要老師,這個職業暫時不會被替代。但是我們做教育的人,應該開始考慮用什么方法來改變現在的教育了。
因為有很多公司、培訓機構、非盈利機構都希望人工智能能夠代替老師,為孩子提供個性化的教育,它們一直在追逐這個目標。有他們的支持,人工智能會一直更新。如果老師還停留在講題型講套路的水平,我想不到什么理由讓他們不被替代。
這就是為什么我覺得,老師們要想不被被淘汰,就要改變教育的方式,培養孩子動腦、解決問題的能力。過去孩子的大腦裝了很多“電話號碼”,現在不需要“電話號碼”了,我們要利用這些空間。應該少教一些知識點,多花一點時間在思維的培養上。
就好像我們過去在高中都要學的三角函數,你現在還能記得三角函數如何算嗎?整個國家的孩子都必須學三角函數的理由只有一個,是因為我們需要用三角函數區分人的能力,通過考試區分誰比較聰明。
這種區分人的方式,以后可能行不通了,我覺得面試在未來將會更重要。如果我自己招人,我不會考他們會不會做三角函數,而是看他的想法是不是靈活。而鍛煉出靈活的思維,需要和現在完全不同的教育。
我真的建議,如果我們要教下一代的孩子,我們必須花夠時間教那些孩子如何思維、如何創新。
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