导读：8月6日，由北京师范大学未来教育高精尖创新中心主办，北京师范大学现代教育技术研究所、“移动学习”教育部-中国移动联合实验室承办，智慧教育国家新一代开放创新平台协办的“数智赋能教育·课堂融合创新·教师专业发展”数智化转型推动教育的高质量发展研讨会暨全国“基础教育跨越式发展创新试验研究”2023年会在北京宽沟会议中心举行。
会上，北京师范大学教育学部副教授、“VR/AR+教育”实验室主任蔡苏作“ChatGPT+AR的教育应用思考及实践”报告，通过实例介绍以 ChatGPT 为代表的 AIGC 技术对教育的影响，以及 AR 与 ChatGPT 相结合的自主研发应用实践。
以下内容据蔡苏主任的分享整理
在当今科技发展日新月异的时代，互联网、大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实等新技术，给教育这样一个相对传统的领域带来了很大的冲击，尤其以 ChatGPT 为代表的 AIGC 技术，更是成为今年以来的热点。
《福布斯》做的一项调查显示，现在有89%的学生承认使用 ChatGPT 做家庭作业，48%的学生承认使用 ChatGPT 进行家庭测试和测验，53%的学生用 ChatGPT 写了一篇论文，还有72%的大学生认为 ChatGPT 应该在大学网络中被禁用。
所以 ChatGPT 对青少年教育的冲击还是比较大的，当 AI 能代替人脑的一部分思考，人脑的思考价值性就被抵消了一部分。那应该怎么去训练学生的思维能力呢？如果教育无法优化教学效果，人类怎么去培育新生代？把青少年学习 AI 大脑化，我觉得这可能会比以前计算器对数学教育的影响要大得多。人类面临着一个重大而震荡的适应期。那么，以知识传递为核心的教育模式何去何从？问得再微观一点，对教师来说，现在 ChatGPT 几乎包答百问，教师还有没有存在的价值？对学生来说，知识的获取如此方便，花那么长时间去学习、刷题还有没有意义？
虽然现在国内对 ChatGPT 的看法不一，有“大力鼓吹”派，还有“不屑一顾”派，但其实很多人还没有亲自用过真正的 ChatGPT。实践是检验真理的唯一标准，我们只有亲自去用了，才知道它到底是怎么回事。
所以，我想通过几个具体的案例，分享我们对这个领域的一些实践和思考。
案例1：真人 VS ChatGPT写作
第一个案例是有关写作的。我们设计了一道题目，想让真人和 AI 分别作答：
“你和一条龙、机器猫怎样在太平洋的荒岛上度过三天？写一篇 150 字以内的短文。”
这个题目还是很有意思的，龙是中国古代神话里一种虚构的动物，机器猫是日本的一个动漫人物，所以这是一道很考验想象力的命题。
我们先找了北师大实验小学一个六年级的女孩来回答大概花了15分钟，她把这个短文写出来了。大家可以一起看一下：
“‘轰隆隆’，一瞬间，天打雷劈，闪电四射，天空迅速黑暗下来。”这里写得还是很有画面感的。“与我们沉声道”——这里还用了他们刚学的文言文。
人工智能会写成什么样呢？我们先使用了微软的 Bing，它的搜索整合了ChatGPT 4.0。把这个题目输进去，它大约花了一分钟，写了一段408字的文章。它的输出是一个字一个字“蹦”出来的，不是一下子显示的。这其实和 AIGC 技术本身的底层算法相关，AIGC 的输出是一个反馈回路，下一个字输出什么，是基于概率的统计，哪个字出现概率最高，就会输出哪个。
它写的这段文字的条理还是比较清晰的。第一段是对背景的交代，下面是第一天、第二天、第三天发生的事，最后还有总结。“龙用它的火焰点燃了一堆木柴”、“机器猫用口袋里的道具，搭建了一个帐篷”，对龙和机器猫的特征把握得还是比较准的。
但是，相较于题目的要求，408个字太长了，所以我让它缩减到200字以内。它就又输出了一个135字的版本，但这个版本就写得非常枯燥平淡。我又给它提示，字数太少了，能不能写到270字左右，这刚好就是真人写的字数，而且我要求它写得形象生动一点。下面是它的回答，但是字数还是超了。最后我又给了一遍强制性的命令，让它缩写到270字以内，同时保持形象生动。
接着，我又尝试了 OpenAI 原生的 ChatGPT 3.5。它的语料库都是2021年9月份以前的。经过几次改进（promt）之后，最后它给出了一段292字的文字。
但是仔细读这几段文字，就会发现有一些问题。右上角的回答中，关于机器猫有两句这样的描述：“机器猫灵活利落地使用它的机械臂采摘了几个椰子”“机器猫巧妙地使用它的机械工具帮助我们搭建帐篷”，所以它认为的机器猫不是漫画里那个掏口袋的机器猫，而是一个长成猫样子的机器人。
今年6月，谷歌推出了对标 ChatGPT 的产品 Bard，当时 Bard 还不支持中文，所以我只能用英文输入。但是我使用了一个插件，把英文翻译成了中文。
Bard 比较有意思的一点是，我要求它给出150字，它也确实给了我150字的内容，但是它下面还有一段文字，它说这是对它在岛上的生活更加详细的描述。也就是说，它也觉得150字有点限制他的发挥，所以主动给出了更详细的回答。
它的条理也是非常清晰，按照第一天、第二天、第三天的顺序来讲，最后还有一个小的总结。比较有意思的地方是，它给机器猫起了一个名字叫“Whisker”，直译过来就是“胡须”。
然后我们再来对照一下，左边是真人写的，右边是最具代表性的 ChatGPT 3.5写的，两个回答的字数也差不多，一个是271个字，一个是292个字。
左边的优点是写得形象生动，想象力比较丰富，而且角色的特征非常明显，对龙和机器猫的描述非常符合真人头脑中的印象，而且活学活用文言文，把刚学的倒装句用进去了。但是也有不足，就是拘泥于一个具体的场景，考虑问题也不太全面。右边的 ChatGPT，文字条理非常清晰，刚开始介绍背景，然后介绍第一天、第二天、第三天分别干什么，最后还有总结。但不足的是，很中规中矩。
所以实验下来，有一个结论：AI 在写作技法、遣词造句上确实是无可挑剔的，但是却缺乏灵魂。你读它的文字，挑不出什么毛病来，但是总觉得缺乏个性，没有感情，冷冰冰的。
不过，真人和人工智能都有各自的优点和缺点，我们要汲取人工智能的优点，摒弃人类的缺点，只有这样才能让人类不断进步。
案例2：智能对话 AR 机器人
再看第二个例子。有一次，我看到一节公开课，老师讲课讲到一半，就让机器人登场，机器人跑过来用很生硬的语气打了声招呼，然后说了两句话就下去了。当时现场的气氛其实挺尴尬的。
我们在想，机器人的形态是固定的，没有实时联网，也不够智能。但如果我们把它和 ChatGPT 连接起来，再附上 AR 技术，是不是就会比呆头呆脑的固定形象的实体机器人更加智能化和多样化了？因为 AI 可以生成各种各样的虚拟角色，可以让机器人千变万化，变成不同的人物形态。
这里提到了一种新的技术叫 AR。AR 就是增强现实（Augmented Reality），它可以通过计算机图形学和视觉技术，将虚拟的信息应用到真实世界，使得真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面和空间。AR 在教育领域可以做什么？它可以用来模拟学习对象，让学习者在现实环境中看到并且操作虚拟的模型和场景，用最贴近自然的交互形式给学习者提供一个自主探索的空间。
不管是 VR（虚拟现实）还是 AR（增强现实），在教育领域都还是比较新生的事物，但它们都符合一些传统的教育理论观点。
介绍几种比较经典的教学理论。
第一，行为主义理论，由以桑代克为代表的学者提出。行为主义认为，学习是刺激和反应的联结公式，人是由刺激得到反应而完成学习的。VR 和AR 的学习环境可以根据你跟学习对象的交互，及时给出反馈，然后决定你下一步要做什么，从而建立知识和反应之间的链条。
第二，具身认知理论，由心理学家梅洛·庞蒂在反对笛卡尔的身心二元论的基础上提出。具身认知理论认为，只有当学习者的认知、身体与环境发生互动，且这些互动是有效的，学习才会发生。
第三，建构主义理论，建构主义者提出，“把实验室搬到课堂中去”“学习是一种真实情境的体验”。
我们团队这些年一直在做把增强现实技术运用在教育领域的一些事情，从2009年开始就致力于把增强现实用在教室里，用在课堂上。我们做了很多进学校、进教室、进课堂的 AR 案例，覆盖K-12各个不同的学段和学科。
物理学科中，在真实世界里很难做的一些实验，比如看不见、摸不着的电场、磁场，或者一些有毒的、放射性的实验，都可以让学生在课堂中亲自动手去做。
再比如化学学科中，微观世界的分子、原子，本来拿显微镜都看不到，但是借助 AR，现在不仅能看得到，学生还能把分子、原子拿在手上操作。这种学习体验和以前是完全不一样的。
我们刚开始做 AR 教学的时候是选在中学，因为我们认为中学的理科学科有很多可探究的地方，而小学的知识点都很简单，做 AR 教学的空间不大。大概在2016年，清华附小找到我们，问能不能给小学也做一下，于是我们为清华附小的英语学科组设计了几节 AR 课。之后我们发现，小学其实还是有很多东西是值得做的。
另外在特殊教育领域，比如针对自闭症儿童，我们也运用 AR，加上姿态识别、体感识别、手势识别和面部表情识别等，训练自闭症儿童的认知和精细动作。
做教育研究讲究的是实证，我们一定要把实验室里的研究成果拿到一线去用，去看它对老师的教学和对学生的学习到底有什么样的帮助，所以我们在全国各地很多学校开展了“AR+教育”。“AR+教育”不仅是北京、深圳这些发达地区可以做，中西部的一些欠发达地区也能做。因为 AR 教学对硬件的要求非常低，不需要头盔，不需要眼镜，也不需要学校专门建 AR 教室，只需要平板电脑。一个学校有20台平板就可以了，一个班40个人，两个学生使用一台。
去年和今年暑假我们去贵州和云南进行支教，大家感兴趣的话可以扫下面这个二维码观看。这些 AR 课我们都放到了网上进行直播，都是当时上课时自然场景的实录，不是公开课。
案例3：当ChatGPT遇上AR
最后一个案例，今年6月和7月，我们在南京和云南都分别做过实践。后台连接 ChatGPT，虚拟人物就可以出现在现场，和学生进行对话。现场视频也可以扫码观看。
最后小结一下，AIGC 还有一些缺陷，不是很完善，但 AIGC 的时代已经来临，也确实正在影响着教育。未来的教育改革要怎么改？我们有三个思考方向：
第一，目标和动机。我们要培养能独立思考和有正确价值判断能力的人，而不再仅仅是让学生获取特定的知识。当然这并不是说学习知识就不重要了，学习知识的过程，就有很多对于价值的判断和对工具运用的思考，只是我们要把侧重点放到对独立思考和价值判断能力的培养上。
第二，情感和态度。一定要接受新技术，善用新技术，而不是排斥和恐惧。
第三，过程和方法。一定要超越知识学习，更加关注学习的品质。品质好的学习，一定是求慢而不是求快的，只有慢才能铸造思维的深度；一定是求难而不是求易的，只有通过困难和挑战，才能激发学生探索的精神；一定是求少而不是求多的，只有少花一点时间死记硬背，才能腾出更多时间去发展人的一些兴趣爱好，这样才会成为一个具有健全人格的人；一定是求拙而不是求巧的，只有脚踏实地、勤奋刻苦，才能培养一个人坚韧不拔的韧性。
注：蔡苏，系北京师范大学教育学部副教授、“VR/AR+教育”实验室主任。本文整理自“数智赋能教育·课堂融合创新·教师专业发展”数智化转型推动教育的高质量发展研讨会暨全国“基础教育跨越式发展创新试验研究”2023年会。
编辑：徐航 校对：罗添 预审：施羽晗 终审：聂竹明
