教育中的生成式人工智能：教育者与专家观点

教育中的生成性 AI 2024 年 1 月教育者和专家观点 作者 ： 开放式创新团队和教育部 数字列表 图 1 在学校教师中采用 GenAI 进行教育 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …图 2 在在线儿童中采用 GenAI 工具 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11图 3 根据学生和家长的报告 ， 在学生中采用 AI 工具(包括 ChatGPT) 进行学业。 图 4 GenAI 在学校教师和领导者中的应用 14 图 5 使用 AI 工具(包括 ChatGPT) 的中学生子集(7 至 13 年) 中的 AI 工具的应用情况 图 6 学校教师和领导者不使用 GenAI 的原因 22 图 7 学校领导已经或计划基于 GenAI 工具进行更改的程度。 图 9 教师对学校技术对学生成就的影响的看法.. 28图 8 教师和领导者在建议学生适当使用人工智能方面的信心水平。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 25 Introduction 在过去一年中，生成式人工智能（GenAI）的兴趣和使用迅速增加。GenAI 利用基础模型，包括大型语言模型（LLMs），这些模型基于大量数据进行训练。值得注意的基础模型包括OpenAI的GPT-3.5和GPT-4，它们支撑着聊天机器人ChatGPT和Bing Chat。1这些工具可用于生成人工创建的内容，如文本、音频、代码、图像和视频。其他示例还包括Google Bard、Claude和Midjourney等生成性人工智能工具。这项技术也越来越被集成到其他数字工具中。 尽管生成式人工智能（GenAI）并非新鲜事物，但其底层技术的 Recent 进步以及更高的可访问性意味着公众现在可以更容易地使用它。这为教育领域带来了机遇与挑战。 教育部数字战略部门（DfE）要求HM政府的开放创新团队（OIT）探索生成式人工智能（GenAI）在教育领域的机遇与风险。 这份报告包含了对23所教育机构中教师和教育工作者的访谈所得见解，与学术界和教育科技（EdTech）行业专家的14次访谈结果，多种定量数据来源，以及学术和灰色文献中的关键主题。我们还参考了教育部的相关资料。要求提供证据的答复摘要在相关的地方。 该报告涵盖 ： • 该领域对GenAI技术的响应与采用情况。• GenAI在教育领域的应用及机遇。• GenAI在教育中使用的影响与收益报告。• GenAI对教育采用的障碍及带来的风险。• 教育部门希望DfE和政府提供的支持。 当适当使用时，技术（包括生成式人工智能），有潜力减轻教育领域的工作负担，并为教师腾出时间，使他们能够专注于提供卓越的教学。我们希望充分利用技术带来的机遇。 像GenAI在教育领域的应用一样，它还涉及应对相关风险和挑战，包括个性化定制教育材料以及支持特殊教育需求（SEND）学生。 The Department发表了关于 GenAI 在教育中的立场在 29 M 侧这个位置 ，寻求证据教育中的 enAI ， 以及 GenAI在G黑客松项目中，我们向Oak National Academy投资了最多200万英镑，以改进并扩大其面向教师的AI工具。我们还向Education Endowment Foundation追加了1.37亿英镑的资助，以鼓励基于证据的有效和创新教学，包括使用计算机自适应学习和AI等技术。 技术最有效的使用方式是作为伟大教师的工具，并且重要的是采取综合性的教育方法。技术，包括生成式人工智能（GenAI），并不是万能的解决方案。面对教育挑战，技术永远无法替代教师与学生之间宝贵的关系。同样地，手写技能在英国儿童的发展和 schooling 中仍将非常重要。但技术可以支持并增强优秀教师的教学效果。其在课堂中的应用应基于证据和最佳实践，这也是为什么教育部继续构建该技术的证据基础的原因。 学校、学院和大学以及认证组织需要继续意识到新科技带来的风险，并采取合理的措施来减轻这些风险并防止不当行为。系统内已经存在一些针对潜在不当行为的缓解措施，例如，在线考试期间学生无法访问互联网，因此不能使用AI；此外，考试通常要求手写完成。联合资格认证委员会（Joint Council for Qualifications）已发布的指南在2023年3月，Ofqual提醒教师和评估人员注意预防和识别非考试评估中潜在违规行为的最佳实践，并将其应用于人工智能使用的情境中。Ofqual定期与考试委员会讨论风险，包括违规行为风险。 主要发现 教师和专家认为，生成式人工智能（GenAI）可能对教育领域产生变革性影响。从帮助教师通过自动化任务节省时间，到通过个性化学习提高教学效果，GenAI 在改善教育方面具有巨大潜力。同时，人们也对它带来的风险表示担忧，并质疑这些风险能否得到有效缓解。 教师和学生在过去一年中对生成式人工智能（GenAI）的使用迅速增加。截至2023年11月，42%的小学和中学教师在其教学工作中使用了GenAI（相比之下，四月份这一比例仅为17%）。学生可能比教师更频繁地使用GenAI。在英国，74%的在线16至24岁用户表示他们曾使用过GenAI工具。 证据显示，在教育领域的生成式人工智能（GenAI）使用情况中，有14%至67%的学生曾使用过GenAI进行作业和学习。 教育工作者已意识到生成式人工智能（GenAI）带来的好处，特别是在帮助他们节省时间创建教学资源、规划课程以及简化行政流程方面。学生报告的益处包括提高参与度，并通过个性化学习材料更好地支持有特殊教育需求和残疾（SEND）的学生。 广泛认可GenAI对教育领域带来的风险。人们对基于GenAI的学术作弊、学生过度依赖GenAI、以及使用中的伦理、安全和数据隐私风险表示严重关切。有人指出，GenAI可能加剧教育不平等现象。此外，有人担心由于采用障碍，GenAI为教育带来的潜在好处可能永远不会完全实现。由于教师缺乏关于如何使用GenAI的知识，以及较差的数字技能和基础设施，这限制了GenAI在教育领域的进一步应用。负面的媒体报道影响了一些教师对GenAI的看法，并引发了对其对教师就业安全威胁的担忧。 政府支持以确保教育领域中生成式人工智能（GenAI）的应用安全、有效并符合良好教学实践的需求日益增加。目前缺乏关于GenAI在教育领域影响的坚实证据，专家们强调需要建立一个公正的证据基础，以便更好地理解GenAI工具对教育的影响。政府在其中的角色建议包括分享指导原则和最佳实践，并确保学生数据保护和隐私。随着教育领域适应GenAI技术，专家和教育工作者也指出需要制定一个长期策略来应对这一技术不断演变的性质，以确保该策略能够与时俱进。 Methodology 本报告基于对政府、学术机构及私营企业组织发布的多种定量和定性研究数据以及已出版信息的综合分析。 研究发现 underlying 的方法各不相同，包括加权代表性的在线样本、非代表性的样本以及年度横截面调查。 虽然已选择了一些来源以提供最最新的评估，但结论中仍存在明显的局限性。生成式人工智能是一项快速发展的新兴技术，其在教育中的应用也在不断变化。这意味着本报告中的一些数据和发现可能会迅速过时。 也需要注意到，某些研究发现，尤其是源自定性研究的部分，仅能代表参与者的观点，不能将其推广至所有个人、专业人士和组织的观点。 定性实地考察 2023 年 5 月至 9 月对专家和教师进行了访谈。 OIT 在 2023 年 5 月和 6 月听取了 14 位学术专家和 EdTech 开发人员的意见。 •伦敦大学Rose Luckin 教授, U •Steve Watson 教授剑桥大学, U •Mike Sharples 教授， 开放大学Rebecca Eynon 教授， 牛津大学 •Dr. Jun Liu， 阿尔斯特大学 •Don Passey 教授， 兰开斯特大学 •Andrew Rogoyski 博士，萨里大学 •Steve Higgins 教授， 达勒姆大学 •Tim Fawns 教授， 莫纳什大学 •迈克尔 · 韦伯and Sue Attewell, Jisc •Alina von Davier 博士， 牛津大学和 Duolingo(EdTech 行业) •Rajeshwari Iyer 博士ic， SAIapt (EdTech 行业) •Yvonne Soh, 面材厂 (EdTech 行业) 在英格兰的23个教育环境中工作的教育工作者于2023年8月和9月接受了访谈。部分参与者是从教育部（DfE）的证据征集活动中招募来的。这包括： • 来自继续教育(FE) 机构的四名教育工作者。来自中学的八名教育工作者。来自高等教育机构的三名教育工作者。• 来自特殊学校的两名教育工作者和 SEND 规定。9 名小学教育工作者。• 早期的两位教育工作者。 请注意 ， 一些教育工作者代表多个阶段(有关接受采访的教育工作者的完整列表 ， 请参阅附件 B) 。 定量来源 本报告的主要数据来源包括 ： • DfE –学校和学院小组 - 2023 年 4 月浪潮• DfE –家长 ， 学生和学习者小组 - 2023 年 4 月 / 5 月浪潮• DfE –AI 对英国就业和培训的影响 - 2023 年 11 月• Ofcom -在线国家 2023 报告 - 2023 年 11 月• Oriel Square -教育智能 - 教育版中的 AI• 德勤 -数字消费趋势 - 2023 年 8 月 详细的调查结果 响应和采用 教育部门承认需要适应 GenAI 技术。 人工智能的进步可能会对英国经济和社会产生深远而广泛的影响。2教育是预计受AI和GenAI影响最大的行业之一，与银行业等产业类似，研究显示。3 4除了增强教育岗位和任务外，生成式人工智能（GenAI）还可能从根本上改变人们学习的方式和内容，通过改变信息的整合与呈现方式。 该领域正在回应这一技术的广泛普及。最初，由于抄袭问题的担忧，一些教育机构禁止使用该技术。然而，认识到这项技术将成为长期存在的事实正在推动更加灵活的态度。联合资格委员会（JCQ）提供了保护资格认证完整性的指导，并且罗素集团大学已就AI使用达成了原则共识。5 6教科文组织发布了关于 GenAI 在教育中使用的全球指南 ， 包括提出监管框架。7 专家和教育工作者认可生成式人工智能（GenAI）在教育领域的潜在好处，例如作为工具帮助教师减轻工作负担，并使学生能够进行自主化和个性化的学习。同时，人们普遍认为GenAI有可能对这一领域产生深远的影响，包括改变学生需要掌握的知识和技能，以便他们能够适应由人工智能驱动的工作环境。8 然而，存在不确定性、担忧和怀疑。历史上曾有过对教育科技（EdTech）将改善传统教育的过度 hype。9然而，数十年的研究表明，学校中使用技术的结果是混合且不均衡的，在COVID-19疫情期间这一点被尤为鲜明地凸显出来。10DfE 最近的一项调查显示 ，教师对学校使用的技术是否具有 对学生成绩的积极或消极贡献。11GenAI 还引入了许多需要管理的新风险。12 有大量恐慌和焦虑情绪，但也有一些兴奋，并且人们意识到这种情况不会消失，它将从根本上改变教育。-Rose Luckin ， 伦敦大学学院 教师对 GenAI 的采用迅速增加 ， 现在有五分之二的教师在他们的角色中使用 GenAI. 根据TeacherTapp于11月进行的一项调查，现在有42%的小学和中学教师已使用生成式人工智能（GenAI）来辅助学校作业（参见图1）。13这一比例从 8 月份的 35% 和 4月份的 17% 上升。14 15与更广泛的公众相比 ， 大约四分之一的英国消费者(16 - 75 岁) 在 2023