"教学相长"

这句古老的箴言绝非仅是自我慰藉的心灵鸡汤。当求知者尝试向他人阐释一个理念时,思维逻辑中的断层便会显露无疑,从而在讲授的过程中获得全新的认知维度。即便是面对像"你能举个例子吗?"这样简单的一问,也能让讲授者精准定位清晰度的缺失,进而优化下一轮的知识传递。

卓越的师者每日都在维系着这种智慧的循环。他们敏锐地扫视全场,捕捉每一次紧锁的眉头,倾听每一次迟疑的停顿,在心底记录下每一个暗示困惑的微小瞬间。这些经年累月积攒的微观信号,铸就了更强大的教学法。然而,现代课堂的喧嚣往往淹没了这些珍贵的数据点,尤其是当数十名学生同时渴望关注时,个性化教学常常沦为一种遥不可及的理想。

当反馈形成规模,学习将呈复利增长

正如强化训练能助学子掌握新知,这一原理同样适用于师道的精进。导师解读反馈越精准,其教学阐释的迭代进阶便越迅捷。

但在现实的教学场域中,受限于时间与规模,那些最宝贵的信号——困惑的眼神、犹豫的点头、静默的笔记——往往消散于无形,未被记录。

AI 入局:一位理想的研学伴侣

大语言模型 (LLMs) 或许尚无法解读挑眉深处的含义,但它们却是解析文本交互的大师。这使其成为实践"以教代学"的绝佳搭档:让学生去"教导"一个 AI 智能体,接受其刨根问底的追问,让认知误区在对话中自动浮现。

从宏观视角来看,这一心流如下:

  • 学子以此身教 (Student explanation):学习者引导 AI 逐步拆解概念。
  • AI 虚心求教 (Agent inquiry):AI 模拟求知若渴的学生,提出澄清性或挑战性的追问。
  • 迭代精进 (Iterative refinement):学生重组语言、引经据典、填补漏洞——在这一过程中,通过指导 AI,同时也完成了自我的深度教练。

实验深潜:数据背后的真相

来自中国多所高校的研究人员近期对此进行了实证检验,要求计算机系学生攻克经典的"八皇后问题"。半数学生独立解题;另一半则使用了一个基于 GPT-4 构建的"可教导智能体" (Teachable Agent),该智能体会像好奇的学生一样提问、寻求反馈并模仿人类的语调。

学生向可教导聊天机器人讲解八皇后问题的截图
学生与可教导智能体的互动,完美复刻了真实课堂对话的自然韵律。

实证结果显示,与 AI "徒弟"互动的学生组在随后的知识考核中得分显著更高。这表明,引导 AI 寻找解决方案,比独自埋头苦干更能促进情境性知识的留存。这不仅是"以教代学"的胜利,更标志着 LLMs 已超越了单纯的问答机器,进化为思维的磨刀石。

欲览全貌,请参阅 Chen 等人 (2024) 的著作《Learning by Teaching with ChatGPT》

助 AI 一臂之力,反哺自我

虽然该研究的范围仅限于一个编程问题,但其启示却是广阔的。若 AI 能引导学生通过"出声思维"来阐述逻辑,它便能成为一种可规模化的形成性反馈机制,填补教师无暇顾及的空白。关键在于设计出优先考虑"深度习得"而非"捷径答案"的交互护栏。

这正是菁源 (Grassroot) 秉持的哲学。我们的导师引导学生将思维外化,提出靶向追问,并在迭代中精进。我们构建了那个在 GPT-4 实验中被验证的正向反馈闭环——只是现在的"智能体"是一位经过精心训练、能适应每位学习者特质、误区、语调与兴趣的导师。

超越棋盘与代码的疆界

菁源平台为每位学生匹配了一位即时响应的导师——无论是真人还是 AI——让学习保持对话式与情境化的鲜活。

无论是在解构物理定律、剖析人体奥秘,还是在进行创意写作,我们都能实时分析您的阐释,动态调整教学策略,捕捉那些在大班授课中易被遗漏的微妙信号。

我们虽无法像资深老教师那样阅读肢体语言,但我们对文字、停顿与自我修正中蕴含的信号洞若观火。这些信号为正向反馈闭环注入了燃料:是学生教会了我们如何更好地施教,而我们则回馈以更卓越的指引。

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来源:Chen, Angxuan, et al. "Learning by teaching with ChatGPT: The effect of teachable ChatGPT agent on programming education." British Journal of Educational Technology (2024).