【信息素养】中小学教师使用ChatGPT教学的几个案例
自OpenAI公司2022年11月30日发布ChatGPT3.5以来，其技术在各行业的应用火爆全球，而且技术迭代速度很快，2023年3月15日又推出了ChatGPT4.0。中小学教师处在当今人工智能时代的大潮下要与时俱进，积极应用ChatGPT辅助自己的教学。本文通过7个较为完整的案例阐明如何在自己所教的学科中使用ChatGPT，下面的案例涉及语文、数学、英语、信息技术等学科，当然实际上ChatGPT可以应用到几乎所有的学科，这7个案例仅供抛砖引玉罢了。
案例1 作者提问：写一首主题为清明节的七律诗
ChatGPT回答：清明时节思故人，墓前花开泪盈巾。往事浮现眼前瞬，悲欢离合尽堆积。念及生命如风过，世间荣辱皆一瞬。寄语先人安息处，后代子孙保家园。
作者点评：该案例涉及语文学科，ChatGPT生成的主题为清明节的七律诗主题符合要求，含义也较为明确、清晰，只不过七律诗不符合平仄押韵的格律。
案例2 作者提问：写一篇主题为“春夏秋冬与人生”的作文
ChatGPT回答：春天是新生和希望的象征。在人生的春天，我们充满了青春和朝气，追寻梦想并探索未知的世界。正如春天的花朵一样，我们也处于迎接美好未来的状态。夏天是成长和热情的表现。在人生的夏天，我们开始付诸实践，通过学习和经验的积累，不断成长和进步。正如夏天的阳光一样，我们充满热情和活力，为实现自己的目标而努力奋斗。秋天是收获和感恩的季节。在人生的秋天，我们开始收获自己的努力成果，也开始回顾过去，反思自己的得失。正如秋天的果实一样，我们需要珍惜所拥有的，并感恩那些曾经支持和帮助过我们的人。冬天是沉淀和回归的时刻。在人生的冬天，我们已经历尽了风雨，也拥有了丰富的阅历和经验。此时，我们需要沉淀思想，反思自己的人生，回归内心，寻求真正的平静和安宁。正如冬天的大地一样，需要休养生息，为重新开始做好准备。春夏秋冬与人生有着千丝万缕的联系，每一个季节都为我们提供了不同的机遇和挑战。正如大自然循环着四季一样，人生也在轮回中不断前进。虽然我们无法预测未来，但我们可以抓住当下的机会和挑战，为自己的人生创造更加美好的明天。
作者点评：该案例涉及语文学科，ChatGPT生成的作文符合主题为“春夏秋冬与人生”的要求。作文首先通过大量篇幅讨论一年四季中春、夏、秋、冬的每个季节与人生的各个阶段的认识与感悟，然后整体上给出了总结并进行了展望。虽然与优秀作文不能比较，但是其思想正面，作为机器生成的作文来说不能小视。
案例3 作者提问：某部门有两个研究小组，一小组32人，二小组28人。现因工作需要，要求第二小组人数是第一小组人数的一半，问需从第二小组调多少人到第一小组？（列方程解答）
ChatGPT回答：设第二小组需要调走的人数为x，则第二小组剩余人数为28-x，第一小组调入的人数为x，第一小组最终的人数为32+x。根据题意，第二小组人数是第一小组人数的一半，因此有：28-x=(32+x)/2。通过移项和化简可得：2（28-x）=32+x，56-2x=32+x，3x=24，x=8。因此，需要从第二小组调走8人到第一小组。
作者点评：该案例涉及数学学科，ChatGPT生成的数学应用题的解答思路非常清晰，解题步骤很翔实，所列方程及最后答案完全正确。该案例表明ChatGPT在辅助人类数学解题上已经完全可以胜任。
案例4 作者提问：Python可以求解一元四次方程吗？请编程举例说明
ChatGPT回答：可以，下面是一个求解一元四次方程的Python示例：
ax^4 + bx^3 + cx^2 + dx + e = 0
导入科学计算包numpy
import numpy as np
定义系数
a,b,c,d,e = 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 3.0
调用numpy.roots函数求解
roots = np.roots([a,b,c,d,e])
输出结果
print("Roots of the equation:")
print(roots)
作者点评：该案例涉及数学和信息技术两个学科，可以作为跨学科教学的案例，说明ChatGPT可以完成单纯依靠数学学科知识不好解决或无法解决的问题。
案例5 作者提问：写一篇题目为“Four Seasons and Life”的英文作文
ChatGPT回答：The four seasons are a natural phenomenon that occurs every year, and they have always been used as a metaphor for life. Spring represents new beginnings and growth, summer is the time of abundance and warmth, autumn symbolizes change and maturity, while winter signifies endings and rest.
In our lives, we also experience these same stages. We start as infants in springtime when everything is fresh and new. As we grow older, we enter into summer where we enjoy the fruits of our labor. But eventually, autumn comes with its changes - children leaving home or retirement from work - reminding us that nothing stays the same forever. Finally, winter arrives with its coldness and darkness; it's a time to reflect on what has passed before starting anew again in springtime.
The cycle of the four seasons shows us that life is not static but constantly changing. Each season has its unique beauty which reminds us to appreciate every moment of our lives because each one passes so quickly.
作者点评：该案例涉及英语学科，ChatGPT生成的作文符合题目为“Four Seasons and Life”的要求，内容共分为三段，第一段谈四季，第二段谈四季与人生各个阶段的关系，第三段是四季与人生关系整体的总结。看来ChatGPT在英语作文写作上是相当不错的。
案例6 作者提问：用Python编写一个简单的“猜成语游戏”
ChatGPT回答：
-- coding:utf-8 --
import random
定义一个成语字典
idioms = {'力拔山兮气盖世': '壮志凌云', '百步穿杨': '十步之内', '策马奔腾': '疾驰不息', '拨开云雾见日光': '排除万难','昂首阔步': '气宇轩昂','改弦易辙': '改换稻草', '势如破竹': '势如登山'}
游戏开始
print("欢迎来到猜成语游戏！")
while True:
1. 随机从字典中取出一个成语
idiom = list(idioms.keys())[list(idioms.values()).index(list(
idioms.values())[random.randint(0,7)])]
print("请猜出这个成语的意思：%s" % idiom)
2. 玩家输入答案
answer = input("请输入答案：")
3. 判断答案是否正确
if answer == idioms[idiom]:
print("恭喜您，答对了！")
else:
print("很遗憾，答错了！正确答案为：%s" % idioms[idiom])
4. 判断是否继续
flag = input("是否继续游戏？(y/n)")
if flag == 'y' or flag == 'Y':
continue
else:
break
print("游戏结束！")
作者点评：该案例涉及信息技术学科，经上机调试发现ChatGPT的编程代码符合提问要求，程序运行正确。不过生成的代码比较简单，与人类相比还有一定距离，但是作为辅助信息技术教学来说已经完全没有问题。
案例7 作者提问：算法教学如何化难为易，降低学生学习算法的难度？
ChatGPT回答：算法教学如何化难为易，降低学生学习算法的难度，可以从以下几个方面入手：
合理安排课程：将课程内容按难易程度分为不同的模块，逐步递进，逐步深入，让学生能够有序地理解和掌握算法的知识和技能。
强调实践和应用：在讲解算法的过程中，应该注重实践和应用，让学生通过实际问题的解决，深入理解算法的本质和思想，增强学生对算法的兴趣和动力。
利用案例和实例：在讲解算法的过程中，可以引入一些实例和案例，将抽象的概念和方法具体化，让学生更易于理解和掌握。
提供良好的教学资源：教师可以提供一些良好的教学资源，如教学视频、PPT、练习题等，帮助学生更好地理解和掌握算法的知识和技能。
引导学生独立思考：教师应该引导学生独立思考，让学生通过自主探索和解决问题的方式，深入理解和掌握算法的知识和技能，提高学生的创新能力和解决问题的能力。
注重反馈和评估：教师应该及时给予学生反馈和评估，让学生知道自己的学习成果和不足之处，及时调整学习策略，提高学习效果。
作者点评：该案例涉及信息技术学科，ChatGPT生成的回答表明，它对所提问题会从多个维度展开分析，有一定的合理性。虽然对该问题的整体认知还比不上优秀的人类教师，但是其超强的分类及综合推理能力还是很有发展前途的。
Image作者：西北师范大学教授，硕士生导师 张学军
供稿：西北师范大学