人工智能教育发展已进入人机协同新阶段,人工智能时代的人机协同教育,是以人工智能为代表的“机”与师生共同作为教育主体,参与教育教学方式的重组[1]。智能技术支持的教学可以减少单向的知识传输,通过师生的多向互动、探索实践式的学习方式,使学生对知识的认知和理解更加深入[2]。生成式人工智能作为人工智能领域的一个重要分支,具备自然语言理解和表达能力,加上其背后的语言大模型所拥有的庞大知识库的支撑,可根据学生的提问并结合上下文进行互动回答。因此,可以将生成式人工智能作为智慧助教应用于课堂教学。在教学过程中,教师可引导学生与智慧助教进行对话,提出在知识学习中遇到的问题,智慧助教能为学习者提供个性化、及时和跨学科的支持,满足学习者获取知识的需求,帮助学习者快速解决问题[3]。
在以往教学中,教师和学生之间往往以单向知识传递为主,教师在教学过程中很难根据学生的需要提供个性化的学习资源,难以充分培养学生的创新性和批判性思维。生成式人工智能应用在课堂中,能够通过智能问答的形式,为学生提供较为精准而个性化的学习资源。课堂不再以教师单向传递知识为主,而是以学生为主体,教师作为学生学习的引导者,引导学生与生成式人工智能进行对话,鼓励学生主动提出问题、寻找答案。此外,学生还可根据生成答案进一步追问,以引导生成式人工智能优化对话技巧与方式,形成更适切的内容,实现递进式问答对话与迭代式内容生成[4]。在这种模式的教学中,学生可通过与教师、人工智能系统的交流互动,构建个体的学科认知体系,通过自身的独立思考探究,培养批判性思维、问题解决能力和创新思维等综合素质。
本研究结合人机协同教育理论,构建基于生成式人工智能的教学模式,并以信息科技课程中的《智能家居系统设计》一课为例,进行教学设计和实践,探索基于生成式人工智能的探究式教学所带来的效果。
一、核心概念和理论基础
二、基于生成式人工智能的探究式教学设计
三、基于生成式人工智能探究式教学设计的案例分析
四、结语
基于生成式人工智能的探究式教学,对教学效果具有一起的积极作用。第一,生成式人工智能能够为学生提供所需的学习资源,支持个性化学习。第二,生成式人工智能能够在与学生的互动中及时解答问题,提高学习效率。第三,在智能问答的过程中,生成式人工智能能够激发学生深入思考,培养学生的探究能力,并拓宽学生的思维视野,有助于其创新能力的培养。第四,与生成式人工智能的交互,能够提供丰富的学习资源和多样的信息,使学生在面对问题时能够拥有更多的思考角度和参考依据。通过与生成式人工智能进行交互,学生可以学会如何筛选、分析和评价信息,从而培养批判性思维能力。
但同时,生成式人工智能融入课堂也存在不足之处。学生可能会过度依赖大语言模型,出现抄袭答案的情况,从而限制了独立思考能力的发展。此外,生成式人工智能生成的学习内容存在偏差。这要求学生在使用交互式系统时应保持批判性的态度,审慎对待其生成的内容,以确保学习的准确性和有效性。此外,由于研究样本数量较少,所得结论可能存在一定的局限性。未来研究应进一步扩大样本规模,以提高研究的代表性和普适性。
参考文献
[1] 方海光,孔新梅,李海芸,等.人工智能时代的人机协同教育理论研究[J].现代教育技术, 2022,32(7):5-13.
[2] 王开,汪基德.人工智能赋能课堂教学减负提质的机制、风险与应对[J].当代教育科学,2022(2):57-65.
[3] 李海峰,王炜.人机协同深度探究性教学模式:以基于ChatGPT和QQ开发的人机协同探究性学习系统为例[J].开放教育研究, 2023,29(6):69-81.
[4] 戴岭,赵晓伟,祝智庭.智慧问学:基于ChatGPT的对话式学习新模式[J].开放教育研究,2023,29(6): 42-51.
[5] 荆洲,杨启光.生成式人工智能赋能教育研究范式变革:机理、风险与对策[J].中国电化教育, 2024(3):68-75.
[6] 刘明,吴忠明,廖剑,等.大语言模型的教育应用原理、现状与挑战:从轻量级BERT到对话式ChatGPT[J].现代教育技术,2023,33(8): 19-28.
[7] 方海光,孔新梅,等.基于共生理论的人机协同教育主体合作博弈及其优化策略研究[J].电化教育研究, 2024,45(1): 21-27.
[8] WILSON H J, DAUGHERTY P R. Collaborative intelligence: Humans and AI are joining forces [J]. Harvard Business Review, 1996(4): 114-123.
[9] 方海光,李海芸.人机协同课堂教学理论与实践研究[J].中国现代教育装备, 2022(4): 1-4.
[10] 黄荣怀,刘德建,阿罕默德•提利利,等.人机协同教学:基于虚拟化身、数字孪生和教育机器人场景的路径设计[J].开放教育研究,2023,29(6): 4-14.
[11] 郝祥军,张天琦,顾小清.智能时代的人机协同学习:形态、本质与发展[J].中国电化教育, 2023(10):26-35.
[12] 何克抗,吴娟.信息技术与课程整合的教学模式研究之三:“探究性”教学模式[J].现代教育技术,2008(9): 5-10.
张明飞1 孔新梅2 王显闯2 方海光2 1首都师范大学教师教育学院 2.首都师范大学教育学院 |