「我是科學歷，本來以為能夠自己在家輔導孩子，沒成想才初一課程就碰了釘子。」相信大家對這些話的脈絡一定很熟悉。在打工一整天之後，再拖著疲憊的身軀親自輔導作業，讓許多家長真實地感到頭痛。 再加上，隨著孩子年級的升高，課程中的知識點越來越豐富，家長輔導孩子功課也越來越吃力。有些簡單的題目，家長們還可以指點一二，但談到「全科輔導」，很多家長對知識的理解也並不充分，未必能很好地為孩子答疑解惑。 就在這兩天，大家應該已經聽說了，教育領域出現了一位新晉的明星家教 ——「小 P 老師」。 「小 P 老師」不是真人，它是一位能夠進行全科答疑的「AI 家庭教師」。據說，從小學到高中全學段的語數英物化生等 10 科的各類題型，沒有「小 P 老師」答不出來的。 最可貴的是，即使是那種涉及多步驟推理、理解起來難度比較大的數理化難題，「小P 老師」也能夠耐心地層引導式講解。就這一點來說，確實比大多數家長的心態強大……孩子們可以給「小P 老師」發文字、語音、圖片提問，就像就像真人家教線上聊微信一樣自然，而且比真人回覆更及時，還24 小時在線上。 問題來了，怎麼聯絡「小 P 老師」？初步了解之後，我們知道「小 P 老師」的「駐地」是最新發布的有道 AI 學習機 X20，它的超級教學能力則源自於「子曰教育大模型 2.0」。 
#「小P 老師」也是子曰教育大模型全新升級後的首個落地應用成果。相較於初代版本，有道的子曰教育大模型目前已在口語對話、教育場景知識問答、文字處理等多項能力上有了大幅提升。 那麼，「小 P 老師」在教學中的表現具體如何？能否擔得起「AI 全科教師」的稱號？ 本站第一時間體驗了有道 AI 學習機 X20，從多個維度進行了一番考察。 一上來，我就請「小 P 老師」給我講了題。 「一對一講題」也是大部分家長最關心的一環，關係到孩子能不能聽明白、學得投不投入、成績能不能有效提升。 每個孩子學習的方式和思考盲點並不相同，統一的課堂教學並不能匹配每個人的進度。因此，孩子最需要的不是學習資料，而是一個懂得因材施教的老師。也正是基於這一點，家長們親自下場輔導或聘請一對一一家教，有針對性地為孩子補課。 現在，「小P 老師」或許可以扮演這個角色：基於大模型的多輪互動能力，「小P 老師」每次可以支援多達8輪對話，孩子有什麼不懂的都可以問。而且面對提問，「小 P 老師」不只是給出一份簡略的標準答案，還能夠提供知識點解析、思路逐步拆解和舉一反三等個人化講題服務。 #此處，「小P 老師」採取了提問啟發式教學，目的是激發孩子的思考和主動性。首先提示孩子這是一道「週期性重複」類型的問題，然後給出了拆解訊息的想法和方法：先確定一個週期內有多少顆珠子，再計算第600 顆珠子落在哪個週期，以此確定這顆珠子在週期中的位置。 如果孩子暫時不懂也沒關係，「小P 老師」會進一步告知解題方法：依照方法解題之後，「小P 老師」會幫忙驗證答案，也會幫忙確認一遍思考過程：
最後，面對學生對「週期性重複問題」的好奇心，「小P 老師」還能介紹背景知識，並進行重點總結。 
在與「小 P 老師」的個人化教學互動過程中，孩子的學習效果得到了最大化提升。在這個過程中，我們也能感受到「小P 老師」和其他對話式大模型的風格差異，它更懂青少年學習知識和認知能力發展的過程，願意用一種淺顯易懂的語言去和孩子“溝通”解題思路。 以往，AI 技術在課程輔導層面的應用大多僅基於規則與知識點提供自適應學習，而生成式大模型帶來了意圖理解、自然語言交流層面的突破，可望實現真正的「因材施教」。 一方面，大模型更能理解開放式對話。例如在提問的過程中，孩子的表達可能不那麼清晰，以前的AI 可能很難理解這類開放性表達，但如今的大模型有能力準確理解青少年在學習過程中的不完整表述，並將所獲得的資訊與知識文件中的內容相匹配，給予有針對性的回應。 另一方面，伴隨著上下文視窗技術的突破，大模型可以更全面地理解上下文、處理更複雜的任務和需求。在與孩子的互動中，子曰教育大模型 2.0 更長的上下文視窗幫助了「小 P 老師」更好地處理對話的上下文訊息，產生更連貫、準確、全面的回答。 我們知道，對於習慣了現代漢語體系的孩子來說，往往難以充分理解古代作品，解答文言文題目的過程也必然存在許多難題：斷句問題、古代文化常識背景、通假字的迷惑性、翻譯技巧等等。 曾有研究者針對多個大模型做過評評，其中古漢語是最具挑戰性的任務之一。古漢語雖然難懂，但對於原本就擅長「語言」的大模型來說並非不可解的難題。具體來說，引入高品質的專有資料集，透過監督微調對基礎語言模型進行客製化訓練，再藉助人類反饋強化學習的方法改進，就可以快速彌補模型在古代漢語上的能力不足。 「小 P 老師」的優點是不僅可將其翻譯為現代漢語，還能提供文化背景知識的講解和知識點剖析。 都說「痛飲酒，熟讀《離騷》，便可稱名士」，但這篇來自先秦時期的抒情長詩實在太難懂，我就讓「小P 老師」幫忙解讀了一下：#不只是古文，面對任何的長篇文字內容，大模型的理解能力都比一般的人類教師還要強大。這是因為大模型擅長理解和處理長篇文本、大規模資料集或大型知識庫。即使教材內容不斷更新，所涉及的背景知識有所變化，大模型也能做到持續學習。 眾所周知，各科目的題目形式是非常多元的，例如數學題目有公式和幾何形狀，物理題有受力分析圖，化學題有分子結構等等，這要求「AI 家庭教師」需要擁有和人類教師一樣的多模態內容辨識能力。 這一年來，大模型技術已經取得了在多模態任務上的多項突破，但現實場景中的多模態辨識還存在著許多形式的挑戰，例如文字不一定會以規範的印刷體的出現，輸入圖片的「形變」和「陰影」等因素也會加大辨識和理解的難度。又例如，不同學科的試題都可能出現「多影像交織對話」，模型需要比較多個輸入影像和理解與影像相關的問題，以此為依據產生答案和講解。 「小 P 老師」的一大亮點就是支援全輸入場景識別，包括以文字、圖片、音訊等多種形式輸入提問。 例如，把一張模糊的拍攝圖發給「小 P 老師」，都不用補充提問，它即刻就能分析出題目的含義與解答思路。 
此功能源自於「子曰教育大模型 2.0」在多模態能力上的進步。尤其是對於涉及複雜圖文輸入的任務，「小 P 老師」的表現同樣優秀。 大模型之所以能展現出強大的圖文理解能力，與自身的多模態上下文學習（in-context learning）能力密切相關。與傳統的視覺推理模型相比，多模態大模型在大規模的預訓練過程中已經學習到豐富的開放世界知識，能夠在零樣本或少樣本的情況下推廣到未見過的對像或概念。具體來說，只要在訓練過程中給出幾個圖像 - 文本對作為示例，大模型就能將任務轉移到未見過的問題上。 例如面對包含圖像的數理化試題，「小P 老師」不僅可以辨識圖像中的文字，還能精準捕捉圖像與文字之間的語意關聯。 如此看來，家長終於可以解放了。當然，有了全能的「小 P 老師」之後，我們不建議家長們對孩子的學習完全放手，畢竟這也是拉近親子關係的重要一環（狗頭）。 至此，我們已經基本了解「小 P 老師」的教學功底。不過，孩子的學習過程中還有一項艱難挑戰：「全科課程輔導」。 任何 AI 解決方案想要在教育領域更好落地，發展全科認知能力是必須突破的關鍵點。 「AI 全科家教」必須擁有大量的知識儲備且融會貫通，才能夠應付各學科的問題。 今年以來，GPT-4 率先證明了大模型能夠掌握多學科知識，並在律師資格、SAT 以及GRE 等各種考試中均取得了不俗的成績。如今，我們知道這種「全能」不僅能用來通過考試，還可以在教育領域發揮巨大作用。就像「小 P 老師」，針對中小學階段的任何學科，都可以為學生提供個人化的學習支援、回答問題，並提供解釋和指導。 不管是GPT-4 還是「小P 老師」，之所以能勝任全科任務，本質上都和大模型「擅長學習知識」的特性分不開。 人類的認知受限於生物智能的本質，導致認知能力總歸存在天花板。對一般人來說，能夠精通某一個領域的教學已經非常不容易。大模型卻是一個相當巨大的知識容器，可以對海量的多學科知識進行提煉、吸收，獲得非常強大的認知能力，至少可以在中小學課程教學這個領域成為「通才」。 在讓大模型獲得「通用性」這件事上，目前已有一些行之有效的方法：一種是利用指定的資料集對大模型進行微調，短時間內就拿下全科能力；還有一種近來比較流行的方法，利用RAG（檢索增強生成）技術和專有資料來源的資訊來補充文本生成，就能讓大模型快速吸收外掛知識庫，保持知識的更新迭代。 往前想一步，大模型的這種通用能力，同時使其有資格擔任教學中類似人類教師的「評分」角色。只要寫出規範的評價標準，以及逐步評價的過程，大模型就能快速適應評估流程，幫助孩子糾錯，養成更好的思考方式。 長遠來看，大模型技術加持下的「AI 全科家教」，一定會為教育產業帶來深刻的變化。 話說回來，學習機畢竟是一款電子產品，家長們同樣要從硬體角度來考慮。有道 AI 學習機 X20 也從各方面下了功夫：為了模擬紙質資料的學習體驗，X20 採用了定制墨水模式搭配高清霧鍍護眼屏，疊加了六種護眼功能。 X20 還配備了 4096 級壓感智慧書寫筆，在孩子沉浸式做題的過程中全面呵護孩子視力。 X20 還首創了「三合一」模式，不僅是學習機，還是學練機，更是孩子的專屬電腦。在學練機模式下，X20 提供了《5.3》戰略合作資源，內建海量正版中高考同源試題可供選擇；在電腦模式下，可使用原廠專研智控鍵盤和內置鍵盤輸入練習軟體，規範打字指法。 在「小P 老師」之外，新一代虛擬人口語言私人教練Hi Echo 同樣是X20 內建的大模型原生應用，並完成了虛擬人像、場景、對話能力、教學模式的全面升級：Hi Echo 2.0 版本新增了「口語定級」功能，並有新的虛擬人形象可供使用者靈活選擇。此外，考慮到學生的學習進度和英語能力，Hi Echo 2.0 設計了更多元化和深入對話場景的練習。同時，基於「子曰教育大模型」的技術支持，有道 AI 學習機 X20 也提供了全題型語法精講，包括閱讀理解、作文批改等功能。 
#在大模型風起雲湧的這一年，曾有多位研究者指出，教育領域是大模型落地的絕佳場景之一。 現在，我們已經從「小 P 老師」身上看到了大模型落地教育領域的未來形態。 在教學流程上，它改變了「單純分發學習資源」的傳統方式，提供了一種透過討論、問答引導孩子培養自主學習能力的途徑，還能根據提問「對症下藥」，有針對性地推送相關知識，實現了從「千人一面」到「千人千面」的跨越，而這正是我們千百年來追求的教育理念。 在教學模式上，由於大模型有著強大的知識遷移和組合創新能力，能夠針對不同的學科、技能實現融會貫通、舉一反三，使得AI 與教育的結合不再只限於某一個學科和環節。通用大模型湧現出的泛化能力和生成能力，大幅降低了教學工作所需的人力成本，也會催生出全新的教育形式。 同時，我們可以看到，生成式大模型還在更多領域不斷取得突破，例如文生圖、文/ 圖生影片、文/ 圖生3D 等方向。這些新科技同樣有望融合到「AI 家庭教師」的能力之中，衍生出新的多模態交方式，使 AI 在教育領域的應用場景更加多元，發揮更多的價值。 伴隨著生成式 AI 技術的持續進步，一場教育範式的全面革新必將發生。 以上是全面升級的「全科AI家教」正式投入使用，家庭教育迎來一場革命的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
