【教學新知】經濟系田弘華老師:「ChatGPT對教育的影響:現況、挑戰與未來展望」

 

本研究以系統性的文獻回顧方法探討ChatGPT在教育領域的應用情況及其影響。全文透過分析最新文獻與實務案例,從應用現況、技術限制、倫理規範到未來發展等多個維度,評估ChatGPT對教育生態的衝擊。研究結果不僅為教育工作者提供了實用的AI工具整合指引,更就如何在創新教學模式中維護學術誠信與教育品質提出具體建議。這些發現對推動教育數位轉型具有重要的理論與實踐意義。

 


(示意圖:本圖由汪芩與ChatGPT協作生成)

 

一、ChatGPT在教育中的應用

1. ChatGPT的基本概述
ChatGPT是OpenAI開發的對話式人工智慧語言模型,採用生成式預訓練模型(Generative Pre-trainedTransformer, GPT)技術。經由大規模文本數據訓練,該系統展現出優異的自然語言處理能力,能夠進行問題回答、知識整合及文本生成等多樣化任務。這些特性使ChatGPT在教育領域展現出獨特的應用價值(Lo, 2023;Ray, 2023)。

2. 核心技術特性
ChatGPT的核心優勢在於其深度的語言理解與生成能力。系統能夠精確理解文本語義,並產生流暢、連貫的回應。其上下文記憶功能確保了對話的連貫性,使系統能根據完整對話脈絡提供針對性回答。更重要的是,ChatGPT提供全天候的即時互動服務,並具備與其他AI技術(如機器視覺、機器人技術)整合的潛力,大幅擴展了其教育應用場景(Ray, 2023;Baidoo-Anu & Owusu Ansah, 2023)。

3. 教育領域應用分析
自2022年11月發布以來,ChatGPT迅速獲得教育界關注。研究顯示,其在不同學科領域的應用效果存在顯著差異:人文社會科學領域中,系統在語言學習與寫作指導方面表現優異;自然科學領域裡,其擅長解釋基礎概念但在複雜計算方面仍有限制;商業與社會科學範疇中,系統為案例分析提供了有力支持;在數學與技術領域,ChatGPT在基礎運算與程式除錯方面展現優勢(Sok & Heng, 2023;Cotton et al.,2023)。

特別值得注意的是,ChatGPT在促進協作學習方面發揮了重要作用。系統能根據學習者的知識水平,生成適切的討論問題與練習題,並提供個性化指導,有效促進知識建構與批判性思維的發展。這種靈活的學習支持方式,使ChatGPT成為推動教育創新的重要工具(Lo, 2023;Kasneci et al., 2023)。

 

二、ChatGPT在教育中的優勢與挑戰

1. 教育應用優勢分析
ChatGPT為教育領域帶來了多方面的創新優勢。在學習支持方面,系統能根據學生個別需求提供客製化回應,幫助學習者以最適合的方式吸收知識,進而提升學習動力與自信心。全天候的即時回應機制確保學生在遇到困惑時能立即獲得解答,大幅提升學習效率。更重要的是,ChatGPT協助學生建立跨領域知識連結,深化對課題的理解,培養關鍵的批判性思考能力(Ray, 2023;Bettayeb et al., 2024)。

在教學輔助層面,ChatGPT為教師提供了強大的課程準備支持。系統協助開發教材、規劃課程內容,提供結構化的教學素材,有效減輕教師的備課負擔。透過自動生成多樣化的測驗題目,並運用數據分析追蹤學生學習狀況,ChatGPT幫助教師制定更精準的教學策略。系統的互動式對話功能更促進了學生從多角度探索問題,將新知識與既有認知有效整合,強化知識內化過程(Rospigliosi, 2023)。

2. 實施挑戰與限制
然而,ChatGPT的教育應用也面臨諸多挑戰。在技術層面,資訊準確性是首要考慮因素。由於訓練數據來源多元,系統生成的回應可能包含錯誤或過時資訊,要求使用者具備高度的批判意識。對於需要深層邏輯推理或複雜分析的問題,現有系統的能力仍有不足。此外,資料更新延遲與服務穩定性問題也可能影響實際教學效果(Cotton et al., 2023;Kasneci et al., 2023)。

教育層面的挑戰主要體現在學習依賴與評量公平性上。過度依賴ChatGPT可能削弱學生的獨立思考能力,而學生利用系統生成作業內容的行為,也給傳統評量模式帶來挑戰。教師需要適應從知識傳授者向學習引導者的角色轉變,積極探索如何將AI工具有效整合到教學實踐中。

在倫理層面,數據安全與隱私保護問題尤為重要。教育機構必須建立完善的機制,確保學生個人數據的安全,並明確規範ChatGPT生成內容的著作權歸屬。同時,系統可能存在的偏見問題也需要審慎處理,避免對學習者產生負面影響(Lo, 2023;Ahn, 2023)。

3. 技術限制與應用框架
教育工作者在應用ChatGPT時需要建立明確的評估框架,以充分發揮其優勢同時規避潛在風險。研究表明,系統在不同學科領域展現出不同程度的準確性。在數學運算方面,ChatGPT能有效處理基礎問題,但在複雜證明與高等數學領域表現受限。科學概念解釋方面,系統對基礎理論的闡述較為準確,但在前沿科技討論中常出現資訊落差。人文領域中,雖能提供基本史實,但在深度分析與文化詮釋方面仍需提升。知識庫更新機制對教育應用產生直接影響。在科技創新與當代事件等快速發展的領域中,系統回應可能無法及時反映最新資訊,教師需要主動補充更新內容。針對新興跨領域主題,ChatGPT提供的資訊可能不夠全面,需要結合其他教學資源。此外,知識庫更新可能導致系統回應不一致,要求教師持續進行內容準確性驗證。

考量這些特性,教師應根據具體教學場景靈活運用ChatGPT。在基礎知識講解、練習題生成、寫作指導等領域,可以充分利用系統的優勢。然而,對於涉及最新研究成果、需要嚴謹推理證明,或需要實際操作技能培養的課程,則應採用其他更適合的教學方法。定期評估使用效果並根據學生反饋調整應用策略,是確保教學質量的關鍵。

4. 倫理規範與學術誠信
為確保ChatGPT在教育環境中的適當使用,教育機構需要建立完整的倫理規範架構。在學術作業層面,應要求學生明確標示使用ChatGPT協助完成的內容,包括諮詢過程、生成結果及後續修改。教師則需建立分級評量制度,明確規定不同類型作業中AI工具的使用範圍,將評量重點放在學生的知識理解深度與批判性思考能力。

課程設計應將AI素養教育納入常規教學內容,幫助學生了解AI工具的優缺點,培養辨識AI生成內容的能力,並掌握合理使用原則。同時,課程活動設計應著重培養學生的創新思維與獨立解決問題的能力,避免過度依賴AI工具。

監督機制方面,教育機構需要建立系統性的審查流程,定期檢視學生的AI工具使用情況,制定明確的違規處理與補救措施。設立專門的諮詢管道,為學生提供AI工具使用指導與疑難解答,也是確保規範有效執行的重要環節。


(示意圖:本圖由許旻軒與ChatGPT協作生成)

 

三、ChatGPT對教師教學的影響

1. 教師角色的根本轉變
隨著ChatGPT在教育領域的深入應用,教師的角色正經歷前所未有的轉型。傳統的知識傳授模式已不能滿足現代教育需求,教師正逐步發展成為學習引導者與教育創新推動者。這種轉變要求教師不僅要掌握AI工具的應用技能,更要培養設計創新課程活動、引導深度探究學習的專業能力。研究表明,成功實現這一轉型的教師能更有效地促進學生的個性化學習與批判性思維發展(Kasneci et al., 2023;Bettayeb et al.,2024)。

2. 教學效能的提升策略
ChatGPT為教師提供了提升教學效能的有力工具。透過系統的數據分析功能,教師能更精確地掌握每位學生的學習進展,進而制定個性化的教學策略。在課程準備方面,ChatGPT協助生成多元化的教材與評量工具,不僅提高了備課效率,更為教師創造了更多關注教學創新的時間與空間。研究顯示,教師將ChatGPT整合入教學實踐後,能夠建立更具互動性的學習環境,有效提升學生的學習參與度和學習成效。

3. 教學品質的保證機制
為確保教育品質,教師需要建立完善的監控與評估機制。這包括定期評估ChatGPT生成內容的準確性、監督學生使用AI工具的情況,以及建立客觀的學習成效評量標準。特別重要的是,教師應開發能準確評估學生真實學習能力的多元評量方式,避免過度依賴傳統的紙筆測驗。同時,建立同儕互評與自我反思機制,也有助於確保教學品質的持續提升。

 

四、結論與未來展望

本研究透過系統性的文獻回顧,深入探討了ChatGPT在教育領域的應用現況、技術限制、倫理規範及其對教師教學的影響。研究發現,AI技術的進步正推動教育模式發生根本性變革。為確保這一轉變能真正提升教育品質,教育機構需要在三個關鍵領域採取行動:

首先,在政策制定層面,需要建立完善的AI應用指導框架,明確規範AI工具的使用範圍與標準,同時確保數據安全與隱私保護。其次,在基礎設施建設方面,應投資建設支持AI教育應用的硬體設施與數位平台,為創新教學提供堅實基礎。最後,在人才培養方面,需要加強教師的專業發展,幫助他們掌握AI教學技能,適應新的教育範式。

展望未來,教育發展將更加注重個性化學習體驗、互動式教學模式與創新思維培養。這一轉變的成功實現,需要技術開發者、政策制定者與教育工作者的緊密協作。教師應持續更新知識技能,在保持教育本質的同時,善用AI工具促進教學創新。通過各方的共同努力,教育數位轉型必將為學習者帶來更優質的教育體驗,培養出更具競爭力的未來人才。

 

參考文獻

  • Aljanabi, M. (2023). ChatGPT: Future directions and open possibilities. Mesopot. J. Cyber
    Secur., 16–17. doi:10.58496/mjcs/2023/003
  • Bettayeb, A. M., Talib, M.A., Altayasinah, A.Z.S., & Dakalbab, F. (2024). Exploring the impact of ChatGPT: Conversational AI in education. Frontiers in Education, 9, 1379796.
    https://doi.org/10.3389/feduc.2024.1379796
  • Baidoo-Anu, D., & Ansah, L.O. (2023). Education in the era of generative artificial intelligence(AI): Understanding the potential benefits of ChatGPT in promoting teaching and learning.SSRN Electronic Journal, 7(1), 52–62. https://doi.org/10.2139/ssrn.4337484
  • Ray, P. P. (2023). ChatGPT: A comprehensive review on background, applications, keychallenges, bias, ethics, limitations, and future scope. Internet of Things and Cyber-PhysicalSystems, 3, 121–154. https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2023.04.003
  • Dwivedi, Y. K., …, Wright, R. (2023). So what if ChatGPT wrote it? Multidisciplinary perspectiveson opportunities, challenges, and implications of generative conversational AI for research,practice, and policy. International Journal of Information Management, 71, 102642.https://doi.org/10.1016/j.ijinfomgt.2023.102642
  • Lo, C. K. (2023). What is the impact of ChatGPT on education? A rapid review of the literature. Education Sciences, 13(4), 410. https://doi.org/10.3390/educsci13040410
  • Sok, S., & Heng, K. (2023). ChatGPT for education and research: A review of benefits and risks.SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.4378735
  • Kasneci, E., Seßler, K., Küchemann, S., Bannert, M., Dementieva, D., Fischer, F., & Kasneci, G.(2023). ChatGPT for good? On opportunities and challenges of large language models foreducation. Learning and Individual Differences, 103, 102274.https://doi.org/10.1016/j.lindif.2023.102274
  • Cotton, D. R. E., Cotton, P. A., & Shipway, J. R. (2023). Chatting and cheating: Ensuring academicintegrity in the era of ChatGPT. Preprint. https://doi.org/10.35542/osf.io/mrz8h
  • Resnick, M. (2024). Generative AI and Creative Learning: Concerns, Opportunities, andChoices. MIT. https://doi.org/10.21428/e4baedd9.cf3e35e5
  • Papert, S. (1993). The children’s machine: Rethinking school in the age of the computer. BasicBooks. https://archive.org/details/childrensmachine00pape/page/n5/mode/2up
  • Singer, N. (2024, January 11). Will chatbots teach your children? New York Times.https://www.nytimes.com/2024/01/11/technology/ai-chatbots-khan-education-tutoring.html
  • Resnick, M. (2017). Lifelong Kindergarten: Cultivating creativity through projects, passion,peers, and play. MIT Press. https://mitpress.mit.edu/9780262536134/lifelong-kindergarten/
  • Steenbergen-Hu, S., & Cooper, H. (2014). A meta-analysis of the effectiveness of intelligenttutoring systems on college students’ academic learning. Journal of Educational Psychology,106(2), 331–347. https://doi.org/10.1037/a0034752
  • Fuchs, K. (2023). Exploring the opportunities and challenges of NLP models in highereducation: Is ChatGPT a blessing or a curse? Frontiers in Education, 8, 1166682.https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1166682
  • Grassini, S. (2023). Shaping the future of education: Exploring the potential and consequencesof AI and ChatGPT in educational settings. Educational Sciences, 13, 692.https://doi.org/10.3390/educsci13070692

 


教學發展中心「教學新知」長期邀稿:

「教學新知」邀稿文章,圖文內容不拘,建議在1,500字以內。內容亦可運用附圖或相關超連結,來提供相關引註資料。來信賜稿請寄至教發中心E-mail:ctld@mail.shu.edu.tw。稿件若經採用,將刊登至教學發展中心網頁(https://reurl.cc/9vKAbY),並寄發至全校教師電子郵件。