用製作學習歷程檔案來檢驗ChatGPT（上）
2023/3/15
國立臺灣師範大學附中 洪逸文老師
ChatGPT近期引發一波社會熱烈討論，包含教育界。因爲它可以依據不同的需求來撰寫文章，許多網紅已在討論如何將ChatGPT應用於學習歷程檔案的製作，在教學現場更有許多師生分享親身經驗來探討其可能性。這也引起了教育主管機關的高度關切，開始討論升學審查時該如何因應與規範等相關措施。
本文首先將簡要介紹ChatGPT的研發與應用；接著探討它對學習歷程檔案製作可能有的幫助，以及可能面臨的問題與挑戰；最後，我們將介紹如何以投入學習與CER論證模式的應用，來建立個人獨特的學習歷程檔案，而這也正是目前AI還未能達到的目標。
I. ChatGPT的成長、學習與應用
回想2007年時橫空出世的iPhone，不僅標誌了智慧型手機發展的重要里程碑，也顛覆整個手機產業面貌，並擴大人類的視野與想像。現今ChatGPT的出現，讓輝達執行長黃仁勳在柏克萊大學演講時表達了高度推崇，他說：「ChatGPT猶如人工智慧（AI）界的iPhone」＊2。
本質而言，由OpenAI公司所開發的ChatGPT（Chat Generative Pre-trained Transformer），雖是一個人工智慧聊天機器人程式。但它已經預先透過非常巨量的文本資料加以訓練，並可透過自然語言模式來進行互動，以完成多種複雜任務。換言之，普通人即可透過自然語言的文字輸入，跟ChatGPT進行互動對話，並要求它完成專業的產出，如：文字生成、資料整理、文章摘要、廣告文案、演講稿、劇本、歌詞、程式語言的撰寫，這使一般人也可能具備專業工程師的能力。但ChatGPT是怎麼做到這件事呢？
根據台大電機系李宏毅副教授在youtube的影片：「ChatGPT是怎麼煉成的--GPT社會化的過程」影片＊1中所提，ChatGPT可能有四個階段社會化學習訓練過程，分別是：一、學習文字接龍；二、人類老師引導接龍的方向；三、模仿人類老師的喜好；四、用增強式學習向模擬老師學習。
第一階段的文字接龍學習，是指當我們給程式一個不完整句子時，因ChatGPT先前已經透過網路蒐集大量資料，自動學習哪些字詞可被連接在一起，所以它會透過機率的高低去選擇下面該接哪個字，但這也導致每次輸出答案的都可能不同。若要引導ChatGPT產生有用的輸出，就需要經過反覆的問答和調整。
所以第二階段就是透過人類扮演老師的角色，也就是人類針對每種類型問題提供作答範例，以激發它能夠輸出人類希望的答案。接下來，當ChatGPT給出不同答案時，人類老師會告訴ChatGPT說，哪一個答案較佳，哪一個不佳，這就是讓程式模仿人類老師的喜好。最後，再提供模擬老師的程式來訓練它模仿老師，以增強式學習模式進行程式內部參數的調整。
透過這些訓練，ChatGPT產出了無數讓大家驚艷且看似合理的答案，而且使用的語言與人類所使用的真實語言相似。追根究底，這是因為ChatGPT不僅僅是隨機地合併網頁文章中的句子，而是透過文字接龍的方式，找出相關資料中相互重疊的元素，然後進行拼合。這樣的訓練方式，使得ChatGPT能夠針對問題提供許多有關聯性的字句來做為答案。
那ChatGPT對於我們製作學習歷程檔案又何助益？又可能面對什麼問題呢？
II. ChatGPT對學習歷程檔案可能有的幫助
我認為使用ChatGPT最大的優勢是能有效節省時間並提高效率。一般來說，製作學習歷程檔案的常見方式為同學先寫下一個粗略的版本，然後再由師生來回反覆修改，這樣需要花費不少心力與時間。另外，同學在製作學習歷程檔案時，也經常遇到各種問題，例如：內容呈現的格式、資料整理的方式、學習過程要如何呈現..等。然而，最困難的是同學需要先有一個適當的寫作參考框架，然後透過文字來呈現學習成果和個人特色。如果缺乏參考框架，同學就很難開始動筆。而ChatGPT可以提供有效的寫作參考框架，讓同學能夠更快地開始撰寫內容，提高效率。
如果能透過AI進行輔助，相信在同學的寫作效率與老師的指導品質上，一定可以得到不少提升。底下將透過108課綱新增的自然科探究與實作課程為例，來說明如何利用ChatGPT試寫一份相關的課程學習成果。當輸入「如何寫出以傳聲筒為主題的探究與實作課程學習成果」後，螢幕上顯示了一串結果，其中有一段特別引人注意，茲摘錄原文如下：
探究過程：
1. 理解聲音波的物理原理：首先，我們將介紹聲音波的物理原理，包括聲音波的特性、波長、頻率、振幅等。學生可以通過實驗和模擬等方式深入理解聲音波的傳播原理。
2. 設計和製作傳聲筒：接下來，學生將根據所學到的聲音波原理，設計和製作自己的傳聲筒。學生可以選擇不同的材料和結構來製作傳聲筒，例如紙杯、塑料杯、竹子等等。
3. 測試和分析傳聲效果：完成傳聲筒的製作後，學生將進行測試和分析不同材料和結構對傳聲效果的影響。學生可以使用音量計等測量工具，評估不同材料和結構下的傳聲效果。
上面的這段回應中，乍看之下已略具草稿的規模，但似乎可再透過某些主詞的修改，如將「學生」換成「我們」；再加入對少數情境的調整，如將「我們將介紹聲音波的物理原理」改成「我們將學習音波的物理原理」，就可以完成繳交。但再仔細想想，我們是否可藉此作為進一步製作的發想方向或指引呢？
倘若同學真實經歷過對傳聲筒的種種探究，從學習經驗中得知「實驗規劃來自變因的確認」，因而對上述ChatGPT所提供的第二點「設計和製作傳聲筒」，便可更深入探索。若再次對ChatGPT輸入下一個問題「請問傳聲筒這個探究主題的變因有哪些？如何根據這些變因來設計實驗？」果不其然，ChatGPT的輸出提供了更深入的參考框架（見下）。
「傳聲筒」這個探究主題的變因主要有以下幾種：
1. 材料：使用不同材料製作傳聲筒，如紙管、PVC管、銅管等，不同材料的傳聲效果也會不同。
2. 直徑：傳聲筒的直徑大小會影響聲音的傳播速度和聲音的清晰度，通常直徑越小，傳播速度越快，但清晰度會降低。
3. 長度：傳聲筒的長度大小會影響聲音的傳播距離和清晰度，通常長度越長，傳播距離越遠，但清晰度會降低。
4. 管道形狀：不同形狀的傳聲筒，如直管、彎管等，聲音的傳播效果也會有所不同。
根據上述變因，可以設計以下實驗：
1. 材料實驗：選擇不同的材料製作傳聲筒，測試不同材料的傳聲效果，例如聲音的音量大小、清晰度等。
2. 直徑實驗：使用相同材料製作傳聲筒，但直徑不同，測試直徑對傳聲效果的影響。
3. 長度實驗：使用相同材料製作傳聲筒，但長度不同，測試長度對傳聲效果的影響。
4. 管道形狀實驗：使用相同材料製作不同形狀的傳聲筒，測試不同形狀對傳聲效果的影響。
接下來，同學可再次依照所經歷的實作活動，對此框架的細節進行進一步的修改與調整。例如：課堂的實驗沒有「管道形狀」這個變因，但傳聲筒間的「連結線材」可能會有不同的選擇，包含尼龍、棉線及金屬，於是就以連結線材取代管道形狀。如此一來，由於同學填入了自我的學習素材與經驗，改變了ChatGPT原始、空洞的敘述，變得越來越像一份真實的課程學習成果。
綜合以上所言，ChatGPT確實可以成為製作學習歷程檔案的有效輔助工具，例如提供寫作參考框架、深化思考方向，甚至有時還可以提供整合後的有效答案。然而，這些都取決於使用者是否能夠提出正確的問題，如果問對了問題，就可以得到更深入的機會。因此，學習如何正確提問，就成為ChatGPT的使用關鍵。
*1: https://udn.com/news/story/6811/6968606
*2: https://www.youtube.com/watch?v=e0aKI2GGZNg&t=1s
