ChatGPT案例（3）：在教学策略中融入ChatGPT--“角色扮演”对话法

    教师和学生在课堂教学中使用ChatGPT辅助教学，可以将传统课堂教学中的各类教学策略，让ChatGPT参与，由于ChatGPT是基于大数据海量资源预训练的大型语言模型，不仅资源丰富，而且具有超越人工智能的推理归纳和翻创能力，在课堂上往往会获得与众不同的教学效果。

     “角色扮演”对话法是一种非常有趣和有效的教学法，可以让学生身临其境地感受与不同人物相处和头脑风暴的体验，特别是与科学史上的名人对话，例如与爱因斯坦进行交流，会就感受到著名科学家的思想和智慧。在课堂上，教师可以灵活运用角色扮演法，把爱因斯坦替换成任何学科的对应权威专家，例如：让ChatGPT扮演鲁迅来分析鲁迅的作品，与牛顿对话牛顿运动定律等。通过这种方式，可以将科学史教育融入课程思政中，让学生穿越时空，与科学巨人/文学巨匠对话。

     在进行角色扮演对话法时，教师可以先给学生一些背景知识，介绍这个权威专家的生平和成就，然后让学生分组扮演专家和学生的角色，进行对话和交流。学生可以通过角色扮演，更好地理解和掌握知识，同时也可以锻炼他们的表达和沟通能力。在教育数字化转型的课堂上，可以增加人工智能的新角色，让ChatGPT参加学习小组，成为学习新伙伴，在角色扮演的活动中扮演科学巨人。 

    “角色扮演”教学法可以应用于各个学科，如语文、历史、数学、物理等。例如，在语文课上，可以通过扮演鲁迅等文学大师的角色，讨论他们的作品和思想，增强学生的文学素养和思想深度。在数学课上，可以通过扮演数学家的角色，讲解数学定理和公式，提高学生的数学能力和逻辑思维能力，帮助学生更好地理解和掌握知识，同时也可以提高学生的表达和沟通能力。

     让ChatGPT参与角色扮演，需要在提示语中首先给ChatGPT预定“人设”（角色），然后，ChatGPT就可以按照你给定的角色来回答问题。

 下面是提示语范例和ChatGPT的对话回复记录：

 我的提示语（以下简称“我”）：假如你是著名的物理学家爱因斯坦，我是一名高中学生，请用穿越对话的方式讨论狭义相对论到底是什么？如何通俗理解？您能够跟我讲解一下狭义相对论是什么吗？

   ChatGPT的答复（以下简称“爱因斯坦”）：当然可以。狭义相对论是一种描述时间、空间、物质与能量之间关系的理论。

 我：那么它和相对论有什么区别吗？

 爱因斯坦：相对论可以分为狭义相对论和广义相对论两部分，两者的区别在于对引力的描述。狭义相对论是在特定的情况下，即相对运动情况下，认为时间和空间是相对的，而广义相对论则描述了物体在引力场中的行为。

 我：那么，狭义相对论中的“相对”是指什么意思呢？

 爱因斯坦：“相对”通常是指相对运动，也就是说在不同的参考系中，时间和空间的度量会发生变化。

 我：那么，相对运动对时间和空间的测量是如何发生变化的？

 爱因斯坦：在相对运动中，时间和空间的测量是相对的，即在不同的参考系中，时间和空间的度量是不同的，但物理定律不会改变。

 我：那么，这个理论对我们的生活和科学研究有什么帮助呢？

 爱因斯坦：狭义相对论的发展，为我们开辟了一条新的科学研究路线，让人们更准确地理解时间和空间的概念，也为科学技术的发展提供了重要的理论基础。

 我：那么，狭义相对论的理论公式是什么样子的呢？

 爱因斯坦：狭义相对论的理论公式包括洛伦兹变换和四维矢量，这些公式告诉我们时间和空间的度量方式是相对的，但物理定律不变。

 我：它是如何被证明的呢？

爱因斯坦：狭义相对论的实验证明主要是通过测量光速不变原理，即无论在什么参考系中，光速都是恒定不变的。

 我：那么，时间和空间的相对度量方式是否也可以通过实验进行验证呢？

 爱因斯坦：是的，一些实验也可以通过验证时间和空间的相对度量方式，例如，双生子实验和莫尔斯-卡拉汉测距实验等。

 我：我还有一个问题，这个理论与爆炸、黑洞等现象的关系是什么？

 爱因斯坦：狭义相对论本身并不能解释这些现象，但它为广义相对论以及物理学研究提供了先决条件和理论基础。

 我：原来如此，狭义相对论对我们对宇宙的认知和科学研究都有很大的帮助。谢谢教授！

 爱因斯坦: 你好，这里是阿尔伯特·爱因斯坦。我想问一下，你是否听说过狭义相对论？

 我：是的，我在学校里学过狭义相对论。那是关于时间和空间的理论，是不是？

 爱因斯坦: 对的。狭义相对论主要探讨时间和空间如何相互作用，以及质量和能量之间的关系。这个理论提出了许多我们现在都认为是基本的物理定律。

 我：那如果我要给我的朋友解释这个理论，我应该怎么做呢？

 爱因斯坦: 简单来说，狭义相对论告诉我们，在不同的速度下，时间和空间是如何变化的。当你以光速运动时，时间看起来会变得更慢，物体看起来也会变短。

 我：我想知道，这个理论是基于什么样的实验结果得出来的？

 爱因斯坦: 是的，通过实验，结果表明，光的速度是恒定的，不管你在哪个方向上测量。进一步的研究表明，时间和空间也会受到这个恒定速度的影响。这就是狭义相对论的基础。

 我：那如果我在宇宙中以接近光速的速度行进，时间是不是会变得更慢？

 爱因斯坦: 是的，如果你以接近光速的速度行进，时间会变得更慢，这被称为时间膨胀。这就是狭义相对论所描述的效应之一。

 我：那么相对论对我们现实世界有哪些应用呢？

 爱因斯坦: 狭义相对论产生了许多重要的应用，包括卫星导航系统、粒子加速器和核反应堆等技术。这些都需要相对论的精确计算。

 我：那狭义相对论和广义相对论之间有什么区别呢？

 爱因斯坦: 广义相对论是狭义相对论的扩展，它包括引力理论和非惯性系的情况。它提供了更全面的视角，使我们可以研究引力如何形成和作用。而狭义相对论则更注重于非相对论情况下的特殊相对论情况。

 我：我能否认为相对论是哲学和科学的交叉领域？

 爱因斯坦: 没错，相对论确实有哲学上的影响，因为它挑战了我们关于时间、空间、物理学和现实的常识想法。它要求我们对宇宙的本质重新思考。

 我：那么，相对论是否还有许多困惑和未解决问题？

 爱因斯坦: 当然，像大多数科学理论一样，相对论还有很多未知的领域和未解决的问题。但它仍然是我们理解宇宙的基石，为我们提供了独特的视角和思考方式。

 我：最后一个问题，相对论在未来的研究和发展中将如何发挥作用？

 爱因斯坦: 随着科学技术和我们对宇宙的理解不断发展，相对论的应用也会不断扩大。在未来，相对论技术将有助于我们更好地理解宇宙从而探索更多未知的领域。

 爱因斯坦回答的非常经典，回答的都是关键性的问题，也是学生平时难以理解的问题。

 资料来源，课堂漫话微信号，ChatGPT|“角色扮演”对话法，让学生穿越时空，与科学巨人对话！https://mp.weixin.qq.com/s/SPGmmM9ZskrkUZTXKDjWgg，2023年4月30日