周翔 朱麗東

摘 要：隨著人工智能的迅速發(fā)展，以ChatGPT為代表的生成式人工智能賦能地理教育成為熱題。本文在闡明ChatGPT的定義及其對地理教育的價值與意義的基礎(chǔ)上，探討ChatGPT給中學(xué)地理教師帶來的機遇與挑戰(zhàn)，發(fā)現(xiàn)ChatGPT助推中學(xué)地理教師地理專業(yè)知識更新、地理教學(xué)資源拓展和地理專業(yè)技能提升的同時，也會使中學(xué)地理教師角色轉(zhuǎn)變陷入困境，以及面臨地理專業(yè)知識的增長與辨別和道德倫理問題的挑戰(zhàn)。基于此，本文提出智能時代下中學(xué)地理教師需從立德樹人能力、批判性思維與創(chuàng)新能力、數(shù)字素養(yǎng)能力以及地理課程教學(xué)評能力上獲得新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：ChatGPT；中學(xué)地理教師；機遇與挑戰(zhàn)；能力發(fā)展

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）01-0061-05

黨的二十大以來，加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國，以信息化、數(shù)字化驅(qū)動引領(lǐng)中國式現(xiàn)代化發(fā)展成為新的前進方向。實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化，教育現(xiàn)代化是其重要支撐。近年來，隨著人工智能的迅速發(fā)展與應(yīng)用，各個領(lǐng)域正在實現(xiàn)又一次發(fā)展與變革，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用引發(fā)了人們對人工智能賦能教育話題的熱議［1］，教育現(xiàn)代化、數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型成為探討焦點。生成式人工智能，如OpenAI公司的ChatGPT，這種強大的自然語言處理模型為教育主體之一的教師帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。隨著中學(xué)地理教育邁入數(shù)字化、智能化時代，地理教學(xué)與生成式人工智能的耦合，更是引起人們對地理教師現(xiàn)狀及其未來發(fā)展的深思。基于此，本文將以ChatGPT為例，深入討論生成式人工智能對地理教育的價值與意義，同時闡明其給地理教師帶來的機遇、挑戰(zhàn)與發(fā)展。

一、ChatGPT概述

1.ChatGPT的定義

ChatGPT是由OpenAI公司開發(fā)的一個基于GPT-3.5和GPT-4架構(gòu)的大型語言模型（圖1）。GPT代表“生成式預(yù)訓(xùn)練模型”（Generative Pre-trained Transformer），是一種使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進行自然語言處理（NLP）任務(wù)的模型［2］。它通過在龐大的文本數(shù)據(jù)集上進行預(yù)訓(xùn)練，學(xué)習(xí)了大量的語言知識和語境，并且能夠生成富有上下文的自然語言回復(fù)。目前，ChatGPT被設(shè)計用于各種任務(wù)，包括回答問題、提供解釋、支持編程代碼、進行創(chuàng)意寫作、輔助學(xué)習(xí)等［3］，因此它在多個領(lǐng)域都有應(yīng)用潛力。

2.ChatGPT對地理教育的價值與意義

首先，基于ChatGPT的生成性特性和能力，從地理教師的教、學(xué)、評和輔四個典型角度透析，ChatGPT對地理教育具有諸多價值與意義。從地理教師的教學(xué)看，ChatGPT能夠根據(jù)地理教師的教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容，提供新穎的教學(xué)資源，以幫助教師在地理教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)形式；從地理教師的學(xué)習(xí)過程看，ChatGPT可為學(xué)習(xí)者提供豐富多樣的地理學(xué)習(xí)資源，包括地理資料、地圖、圖表等，使學(xué)習(xí)者可以更全面地了解和研究不同地理現(xiàn)象和問題；從地理教師的教育評價看，ChatGPT能夠?qū)W(xué)生生成性內(nèi)容和作品進行客觀點評，并提供改進思路；從地理教師的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)看，ChatGPT能夠依據(jù)學(xué)生的特點提供針對性幫助，引導(dǎo)學(xué)生多角度、多維度理解地理知識，提升學(xué)生的地理知識探究欲望與綜合思維。

其次，ChatGPT不僅能夠賦能地理教與學(xué)，幫助多元化地理教學(xué)體系的建構(gòu)和個性化學(xué)習(xí)形態(tài)的打造，也能夠?qū)崿F(xiàn)高層次育人目標和地理復(fù)合型人才培養(yǎng)［4］。從地理教學(xué)體系看，ChatGPT能推動地理教學(xué)模式向人機協(xié)同轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)地理教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新與拓展，并促進地理教學(xué)評價的多元化；從地理學(xué)習(xí)形態(tài)看，ChatGPT能延長地理學(xué)習(xí)的時間與拓展其空間，促進地理學(xué)習(xí)過程的個性化與學(xué)習(xí)方式的協(xié)同化；從地理育人角度看，在教育數(shù)字化環(huán)境下，地理教育需反映時代要求，ChatGPT能促進人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)“地理+”的跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式，為社會輸送地理復(fù)合型人才。

此外，ChatGPT還能促使地理教育觀念的轉(zhuǎn)變，包括實現(xiàn)地理知識的共享、地理課程開放與融通以及人機協(xié)同的地理教學(xué)模式等［1］。智能時代下，人不再是產(chǎn)出知識的唯一主體，ChatGPT的出現(xiàn)和其龐大的文本數(shù)據(jù)處理功能推動了地理知識的生產(chǎn)、傳播與共享。不僅如此，ChatGPT帶來的學(xué)習(xí)空間的泛化也促使地理課程資源的開放與融通，地理課程資源將共享給不同地區(qū)的學(xué)習(xí)者。

二、ChatGPT給中學(xué)地理教師帶來的機遇與挑戰(zhàn)

雖然ChatGPT對地理教育向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型有諸多的價值與意義，但“天使”還是“魔鬼”［5］、“阿拉丁神燈”還是“潘多拉魔盒”［6］等對ChatGPT的描述都折射出它對中學(xué)地理教師而言，既是機遇，又是挑戰(zhàn)。例如，ChatGPT快速獲取信息能力、龐大文本資源儲存能力及生成性能力等優(yōu)勢都助推中學(xué)地理教師地理專業(yè)知識更新、地理教學(xué)資源拓展和地理專業(yè)技能提升。然而，由于ChatGPT預(yù)訓(xùn)練的特性，也為中學(xué)地理教師發(fā)展帶來了復(fù)雜性、不穩(wěn)定性和潛在風(fēng)險。例如，ChatGPT的介入，不僅使中學(xué)地理教師角色轉(zhuǎn)變陷入困境，還對其地理專業(yè)知識的增長與辨別和其道德倫理問題提出了挑戰(zhàn)。

1.ChatGPT給中學(xué)地理教師帶來的機遇

（1）筑牢根基：中學(xué)地理教師專業(yè)知識更新的新契機

地理學(xué)是研究地理環(huán)境與人地關(guān)系的學(xué)科，兼有自然科學(xué)與社會科學(xué)的性質(zhì)。換言之，地理學(xué)科的綜合性和交叉性要求中學(xué)地理教師既掌握地理專業(yè)知識，又掌握地理交叉學(xué)科知識。從獲取知識的廣度與深度來看，由于ChatGPT是基于其龐大的文本內(nèi)容的整合與應(yīng)用生成文本內(nèi)容，對于這類專業(yè)理論知識，ChatGPT可通過地理教師的指令快速爬取文本內(nèi)容并整理、生成具體的專業(yè)知識體系與脈絡(luò)。因此，地理教師可利用ChatGPT探究其基本概念和原理，這不僅利于教師自身掌握地理學(xué)科的知識體系、知識脈絡(luò)和學(xué)術(shù)前沿信息，還利于了解地理交叉領(lǐng)域?qū)W科的知識內(nèi)容，不斷拓展自身專業(yè)知識儲備，促進專業(yè)知識更新。例如，地理教師在準備“大氣對太陽輻射的削弱作用”教學(xué)時，涉及光的散射的物理知識，可使用ChatGPT進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)（表1）。

（2）建構(gòu)支架：中學(xué)地理教師教學(xué)資源拓展的新渠道

無論是地理新課改、新課標，亦或是新教材，都強調(diào)學(xué)生地理核心素養(yǎng)的培育。然而，地理核心素養(yǎng)的培育往往是在真實情境下進行，情境的復(fù)雜性與多樣性是決定學(xué)生素養(yǎng)形成與發(fā)展的基礎(chǔ)［7］，這就要求地理教師收集并加工大量情境材料，以供學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)。ChatGPT在生成地理教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)作地理案例、地圖制作與數(shù)據(jù)可視化等方面則具備強有力的潛能。因此，地理教師可根據(jù)教學(xué)需求利用ChatGPT尋找并生成教學(xué)案例，拓展教學(xué)資源，推動課堂教學(xué)更具吸引力和互動性，讓學(xué)生在真實情境下掌握地理基礎(chǔ)知識、獲得地理關(guān)鍵能力和深化地理核心素養(yǎng)。例如，地理教師在準備“地球的宇宙環(huán)境”教學(xué)時，有關(guān)月球主題的地理知識，可讓ChatGPT提供多樣化的情境教學(xué)設(shè)計思路和教學(xué)主題（表2）。

（3）把握關(guān)鍵：中學(xué)地理教師專業(yè)技能提升的新動力

隨著新課標和新教材的落地，地理教學(xué)和教材的重點迎來新變化，這對我國高等師范地理生和一線中學(xué)地理教師專業(yè)技能培訓(xùn)具有指向意義［8］。然而，地理專業(yè)技能發(fā)展機會少，實踐性弱，針對性不強，技能評價和反饋的缺失是目前職前和職后中學(xué)地理教師專業(yè)技能提升的堵點。ChatGPT+培訓(xùn)資源平臺的建構(gòu)能夠幫助高等師范地理生和一線中學(xué)地理教師實現(xiàn)一線地理教學(xué)場景中，實踐性知識和技能的篩選與匯總，并通過ChatGPT+培訓(xùn)資源平臺模擬真實場域，最大限度地促進地理教師專業(yè)技能的學(xué)習(xí)。例如，ChatGPT+在線教育工具，包括虛擬教室平臺、在線課程管理系統(tǒng)、教學(xué)協(xié)作工具等，構(gòu)建針對地理教師的虛擬實踐環(huán)境，提供實際云操練和技能培訓(xùn)，以更有效地滿足地理教育技能培訓(xùn)內(nèi)容與個性化需求的契合，驅(qū)動地理教師專業(yè)技能水平邁入新高地。

2.ChatGPT給中學(xué)地理教師帶來的挑戰(zhàn)

（1）轉(zhuǎn)變窘境：中學(xué)地理教師角色的重新適應(yīng)

Park Robert E.提到：“無論是在傳統(tǒng)文化還是新興文化背景下，個體常渴望迅速融入新文化，然而，他們也易遭受排斥，導(dǎo)致恐懼和適應(yīng)困難，最終淪為邊緣人?！北M管生成式人工智能對地理教育智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，其核心能力與特性在教學(xué)中的潛能也促使師生受益，但過度依賴和使用會導(dǎo)致中學(xué)地理教師地位的弱化，地理教師角色需重新適應(yīng)。ChatGPT的出現(xiàn)或使地理教師從傳統(tǒng)的知識教授者向引導(dǎo)者和支持者轉(zhuǎn)變的過程變得艱難，它不僅使傳統(tǒng)“師—生”的簡單二元結(jié)構(gòu)教學(xué)模式向新興“師—機—生”的復(fù)雜三元結(jié)構(gòu)過渡，還可能使地理教師部分知識傳授的角色被其接管，導(dǎo)致地理教師角色焦點發(fā)生轉(zhuǎn)移。在這過程中，中學(xué)地理教師如何有效利用ChatGPT和其他工具引導(dǎo)并支持課堂教學(xué)，如何強化自身權(quán)威、提升自身價值并適應(yīng)新角色，成為其值得思考的問題之一。

（2）內(nèi)容失真：中學(xué)地理教師專業(yè)知識的增長與辨別

隨著時代與科技的進步，地理學(xué)科正持續(xù)形成新的知識領(lǐng)域與分支。誠然，ChatGPT可提供大量的地理專業(yè)知識和前沿信息，但“內(nèi)容過載”“信息模糊”“獲取碎片化”等呈現(xiàn)特征，讓地理教師難以辨別并找到真正與課堂教學(xué)關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。同時，ChatGPT的回答是基于其訓(xùn)練數(shù)據(jù)，而該數(shù)據(jù)停滯在2022年以前，這意味著ChatGPT的各種回答和輸出，有可能出現(xiàn)不準確、過時或爭議性的信息。在一項有關(guān)ChatGPT能力測評研究中發(fā)現(xiàn)，雖然ChatGPT在各類學(xué)科知識的掌握與限定領(lǐng)域的回答中呈現(xiàn)出較高的能力，但在系統(tǒng)性理解上仍出現(xiàn)了一定偏差，面對拼湊式提問，ChatGPT甚至還會給出各異的錯誤回答［9］。因此，中學(xué)地理教師在使用ChatGPT進行未知專業(yè)知識與信息的檢索時，需警惕并鑒別其知識呈現(xiàn)的質(zhì)量和可靠性。

（3）沖擊倫理：中學(xué)地理教師職業(yè)道德倫理的堅守

當中學(xué)地理教師將ChatGPT運用到常規(guī)課堂以后，師生的數(shù)據(jù)和資料往往成為敏感的、私密的信息，而ChatGPT這類大型語言模型的數(shù)據(jù)隱私和安全引起了人們的擔憂［10］。當ChatGPT遭到非法攻擊或人為竊取時，將造成隱私的泄露并用于地理教育以外的目的，這要求中學(xué)地理教師堅守職業(yè)道德，保護自身和學(xué)生隱私安全，預(yù)防數(shù)據(jù)泄露。此外，由于ChatGPT的預(yù)訓(xùn)練、算法偏差與社會文化背景差異，其蘊含一定道德倫理風(fēng)險，尤其在政治性敏感問題的回答上可能會出現(xiàn)偏差，其生產(chǎn)的內(nèi)容可能具有攻擊性和偏見。這與地理學(xué)科培育立德樹人、全面發(fā)展的新時代人才的育人價值相背離，若中學(xué)地理教師不加區(qū)分地利用信息，可能會致使意識形態(tài)和價值取向的偏移。尤其是處在認知發(fā)展階段的青年學(xué)生，其國家安全的價值取向和家國情懷或許尚未穩(wěn)固而易受影響［11］。因此，中學(xué)地理教師如何保障隱私和數(shù)據(jù)的安全、應(yīng)對道德倫理問題，是未來地理教學(xué)中將面臨的挑戰(zhàn)之一。

三、ChatGPT推動中學(xué)地理教師的新發(fā)展

生成式人工智能所產(chǎn)生的沖擊正在倒逼地理教育不斷發(fā)展、與時俱進，地理教師作為教育主體之一，需把握機遇、直面挑戰(zhàn)，不斷促進自身進步并實現(xiàn)新發(fā)展。面對ChatGPT給地理教師帶來的機遇與挑戰(zhàn)，以及人工智能時代教師素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型［12］，本文認為地理教師需從以下四方面獲得新發(fā)展：立德樹人能力；批判性思維與創(chuàng)新能力；數(shù)字素養(yǎng)能力以及課程教、學(xué)、評能力（圖2）。

1.根植地理育人根本任務(wù)，提升立德樹人能力

地理教育不僅要體現(xiàn)地理學(xué)科的價值和本質(zhì)，展示其核心思想和獨特視角，還要落實立德樹人的根本任務(wù)，并貫穿在整個地理教學(xué)過程中，以培育五育全面發(fā)展的時代新人，這是地理教師教學(xué)工作的根本導(dǎo)向。而目前的ChatGPT雖在知識導(dǎo)向上擁有出色的表現(xiàn)，但在有關(guān)敏感問題或價值取向上的表現(xiàn)卻不盡人意，甚至與地理育人價值相背離。簡而言之，ChatGPT所體現(xiàn)的技術(shù)僅是工具，而地理教師的人際互動和育人智慧仍然是不可替代的。因此，地理教師需要根植地理學(xué)科育人的根本任務(wù)，提升立德樹人能力，不僅是對學(xué)生知識、技能的培養(yǎng)，更是情感、態(tài)度與價值觀的滲透，以培養(yǎng)新時代社會主義的建設(shè)者和接班人。

2.專注批判性思維與創(chuàng)新能力的發(fā)展

高中地理新課標明確要求學(xué)生要全面地觀察、分析與認識不同的地理事物，需要辯證地看待和創(chuàng)造性地解決地理問題。這要求中學(xué)地理教師在教學(xué)過程中需關(guān)注和培養(yǎng)學(xué)生地理綜合思維、批判性思維及創(chuàng)新能力。同時，面對ChatGPT所呈現(xiàn)的專業(yè)知識質(zhì)量與可靠性挑戰(zhàn)，地理教師更應(yīng)專注自身的批判性思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展以引導(dǎo)學(xué)生批判思考，辯證地看待和評估地理信息，提出問題并鼓勵學(xué)生進行驗證，以創(chuàng)造性地解決地理問題。尤其是當?shù)乩斫處煂hatGPT創(chuàng)新地引入課堂教學(xué)中完成不同教學(xué)任務(wù)時，如角色扮演、實驗?zāi)M、案例分析等，讓學(xué)生增強創(chuàng)造力、獲得深入理解和培養(yǎng)高階思維的同時，更應(yīng)提醒自己和學(xué)生對其生成的內(nèi)容進行真?zhèn)闻袛嗯c價值評估，而非全盤吸收。

3.提高數(shù)字素養(yǎng)能力，實現(xiàn)人機協(xié)同共生

智能時代要求地理教育實現(xiàn)技術(shù)與地理教學(xué)的融合共生，若想有效利用與發(fā)揮ChatGPT的數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，需要地理教師不斷提高自身數(shù)字素養(yǎng)能力。首先，地理教師需樹立正確的數(shù)字觀，提高數(shù)字素養(yǎng)意識：了解ChatGPT的核心能力與特性，明確如何正確利用它，又需注意哪些禁區(qū)，實現(xiàn)精準教學(xué)。其次，地理教師需增強數(shù)字責(zé)任：隨著ChatGPT的進一步發(fā)展，其在地理教學(xué)中的應(yīng)用前景將會更加廣闊，地理教師可以借助它提升教學(xué)的深度與廣度。最后，地理教師還需提高自身數(shù)字成長力：數(shù)字技術(shù)是不斷發(fā)展的，地理教師需不斷學(xué)習(xí)，適應(yīng)“師—機—生”的新教學(xué)模式，提升自我價值與穩(wěn)固自身權(quán)威，最終實現(xiàn)人機協(xié)同共生。

4.著眼未來，持續(xù)更新地理課程教、學(xué)、評能力

生成式人工智能的巨大進步正不斷推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型進入新階段，這要求地理教師著眼未來，持續(xù)更新地理課程教、學(xué)、評的能力。從教學(xué)上看，人機協(xié)同的教學(xué)環(huán)境要求地理教師創(chuàng)新教學(xué)方式和教學(xué)活動，如倡導(dǎo)交互式教學(xué)、操作式教學(xué)、游戲式教學(xué)和體驗式教學(xué)等，實現(xiàn)地理教學(xué)的多元化和學(xué)生體驗的多樣化，以更好地培育學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。從學(xué)習(xí)上看，地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要學(xué)生進行持續(xù)的、有意義的、深度的學(xué)習(xí)，這需要地理教師營造沉浸的、生動的學(xué)習(xí)環(huán)境，以滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求，而ChatGPT是實現(xiàn)這些情況的重要媒介。從評價上看，ChatGPT的出現(xiàn)正促進人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，必然會帶來地理教學(xué)評價思維的變化。新課標要求地理教師注重學(xué)生表現(xiàn)性、過程性評價，ChatGPT的核心技術(shù)助推了學(xué)生表現(xiàn)的實時反饋，不僅能夠自動記錄學(xué)生學(xué)習(xí)、作業(yè)及考試等數(shù)據(jù)，還能自動生成報告，以便地理教師及時了解學(xué)生情況，作出進一步指導(dǎo)。

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通信作者：朱麗東