大模型攻入教育，AI 开始卷老师

ChatGPT兴起后，如何利用大语言模型服务各行各业是当下社会的焦点问题。其中，由于教育资源的不平衡，AI 教育早有研究。近年来，在大模型的推动下，AI 教育展现出了强大的自监督学习能力、智能适应教学能力和多模态交互能力，为教育生态带来了深刻的变革。

如今的学生能够通过虚拟助手、智能媒体与AI进行互动，大模型是人工智能领域中最为重要的技术之一，并在教育领域中扮演着越来越重要的角色。诚然，大模型的出现之于老师并不是一劳永逸的工具，其带来的机遇和挑战，需要教育机构、教师团体和学生共同理解和适应。

语言学习和数理解析

无论在哪里，语言学习和数理解析都是现代教学的重中之重。大模型的出现和发展，在语言学习和数理解析方面为人工智能的应用开了一扇大门，使得机器能够更加智能化地处理和理解人类语言和数据，以及实现更加精准和高效的计算和预测。

在语言学习领域，企业通常在GPT大模型上做微调和接口调用，增强原有的产品体验。多邻国的一个关键用例，围绕着建立交互式学习体验展开。其中一个例子就是对学生完成的语音和语法练习生成自动反馈。通过这种方式，应用平台的用户将获得自己语言使用能力的实时评价，还有关于如何进一步改善能力的提示。

AI还被广泛用于该公司的英语测试系统，帮助包括大学、学院和政府组织在内的2000家机构评估非母语人士的英语能力。在这类场景下，AI可以通过网络摄像头参与远程测试管理，检测候选人可能采取的作弊方法。它还能自动创建测试项目，评估测试难度，自动给候选人打分，并在计算最终得分前审视对方的整体表现。

但也有一些领域如数学、医学等，对AI的需求是准确、清晰、具备强大的逻辑推理能力，且容错率低，通用大语言模型目前的性能表现更像一个偏科的学生，文科不错，但在数学题的解答和推荐方面还存在一定问题。

以数学领域为例，目前市场上有几个主要流派。比如谷歌收购的Photomath、微软数学、Mathway、专注数学计算的WolframAlpha等产品，主要利用非大语言模型的传统AI技术加上数据库的方式解决数学问题。

学而思AI团队也发现，一些大模型解答数学问题经常出错，有些数学问题虽然能够解决，但方法更偏成年人，无法针对适龄孩子的知识结构和认知水平做适配。他们表示，由于大语言模型的推理与计算能力有限，因此 MathGPT 需要结合大语言模型和计算引擎两者的能力，大语言模型需要理解题目、分步解析，并在合适的步骤自行调用计算引擎。

而谷歌旗下的Minerva模型也专门针对数学问题进行优化，使其能够回答微分方程、化学、狭义相对论等高难度学科问题。“定量推理是语言模型仍然远远低于人类水平表现的一个领域，”研究人员在谷歌官方博文中解释说，“通常认为，用机器学习解决定量推理问题需要模型架构和训练技术的重大进步。”

其还提到，数学等复杂学科问题的解决需要使用自然语言和数学公式解析问题，以及生成数值计算的分步解决方法等多种技能的组合。“为实现 STEM（Science、Technology、Engineering、Mathematics）推理任务的最先进性能，Minerva 结合了小样本提示、思维链或暂存器提示以及多数投票等提示和评估技术。”

化为工具，而不是过分忧虑

除了对学生语言学习和数学解析方面的助益，大模型在教育中将扮演更加智能和个性化的辅助角色，根据学生的知识状态、学习方式和兴趣爱好等因素，给予相应的建议和推荐。除了提高数学和语言分析能力，大模型也可以在课程选择、作业布置、考试评估等方面给予帮助。

例如，在课程选择方面，大模型可以根据学生现有的知识水平和职业规划，为学生推荐适合的选修课程；在作业布置方面，大模型可以根据学生的水平和兴趣，自动生成相应难度的练习题；在考试评估方面，大模型可以根据学生的答案和错题分析，给出学生的薄弱环节，并针对性地进行提高。

“我们认为 GPT-4 正在开辟教育的新领域，”可汗学院首席学习官 Kristen DiCerbo表示， “很多人长期以来一直梦想着这种技术。它具有变革性，我们计划负责任地进行测试，以探索它是否可以有效地用于学习和教学。”

然而，大模型也存在一些局限性，如需要庞大的数据集和运算能力，对隐私和安全方面存在风险，同时也面临语义理解和情感识别等方面的困难。此外，在大规模教育中，确保大模型的公平性和可解释性也是重要的挑战。

大模型的出现和与教育企业的结合，有可能对教育行业和教师团体造成一定的冲击，但同时也带来了一些机遇。

一方面，大模型的出现和发展，对传统的教学方法和模式是挑战。例如，通过大模型对学生的个体化学习进程和行为进行监测和推荐，可以在一定程度上摆脱传统教师因人力和时间限制而无法实现的教学个性化和反馈。而且，大模型所需要的资源和数据，以及人工智能技术的加持，让学习更加便捷，不再受时间和地域限制。

另一方面，大模型的出现也可能会挑战传统教师的核心地位，并对教育行业和教师团体带来不确定因素。比方说，大模型所提供的个性化推荐和反馈，可能削弱了教师在学生心目中的权威。教育机构和教师团体需要加强对时代和技术变革的理解和更新，主动拥抱人工智能技术，并通过提高自身素养、培养高质量教师等手段，来应对和适应人工智能的发展。

天风证券认为，未来五到十年，AI驱动的软件或较大改变教学方式。AI会了解学生兴趣和学习方式，进而定制内容并让学生保持参与；通过衡量学生理解力，了解对什么样动机做出反应，并立即提供反馈。此外，AI可以通过多种方式帮助教师和管理人员，包括评估学生对某一学科的理解以及就职业规划提供建议；较大程度消除不同地区间资源不对等，实现资源优质深度均衡。

总结

AI 教育是当下教育领域最具创新性和前瞻性的方向之一，可以预见，在未来，随着人工智能不断地发展完善，教育的未来将会更加数字化、人性化，也将更加多元化、个性化。随着 AI 技术的不断进步和教育水平的不断增长，在新的教育模式中，很多教育问题将迎刃而解，教育资源的普惠也将更快到来。

不过，AI技术在教育领域的应用需要与教育理念相结合，不能简单地将 AI 技术应用到教育中，而是需要根据教育需求和目标来进行有针对性的应用，这一点是人工智能成为教育发展助力而非主宰的基础。

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