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编辑/王璐 统筹/孙习涵

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1、AI在教育领域中的实际运用？

2、如何借助AI在课堂训练学生高阶思维

在一节信息技术课程中，以经典算法——辗转相除法为主题，注重跨学科知识与小组探究的结合，并引入了AI技术供学生体验。

在这节课中，老师利用AI引导学生了解辗转相除法的概念，并探讨其应用背景。学生们提出了他们已学过的短除法、枚举法等其他求两个数最大公约数的方法，老师则引入了新的辗转相除法。通过提问“为什么要用辗转相除法？”和“怎么样用？”等问题，老师引导学生进行深入思考，培养了他们的高级思维能力。

同时，也借助ChatGPT对这几种方法进行了对比分析，ChatGPT生成了一个直观的表格，展示了各种方法的优缺点。这有助于学生理解不同方法的适用场景，并学会在何时选择何种方法。

生成式人工智能代表着人工智能工具来到了新的发展阶段，ChatGPT这一AIGC为我们打开了认知智能的大门。通过单个大模型的数据训练，AI能够具备不同领域的知识。

当下，AI的核心能力主要体现在以下四个方面：

首先，启发性内容的生成。无论是撰写论文、设计课程，还是为孩子或团队起名，甚至是创作诗歌等，AI都能提供富有创意和启发性的内容，有时甚至完成的比人类大脑更出色。

其次，对话行径的理解能力。AI能通过多轮对话理解用户的意图。

第三，序列性任务的执行能力。所谓序列性的任务执行能力就是我们的教学设计。从一节课的开始到结束，它是一个序列性的过程。此外，电影、动画片以及许多直接用AI生成的脚本等，都展现了AI强大的执行能力。

第四，程序语言的解析能力。例如，在信息技术课程中，AI可以直接生成编程程序。AI在教育领域的赋能涵盖了教学的各个环节，包括教学资源、教学设计的生成，以及评价信息的获取、分析、学习能力和教育管理能力的提升。

接下来，我简单分享一下AI在教育领域的实际应用。

大部分老师在备课时会运用AI进行信息检索，生成所需的教学课件，如图片素材等。从ChatGPT出现至今的两年里，去年上半年大家还在观望，但下半年，我们教育技术学院的老师就开始进行普及性的教师发展或教师培训，重点是提示语的工作法，教老师们如何撰写提示语，包括定义角色、提出开放性问题等。

我们认为，与AI交流的关键是提示语，掌握提示词的技能是教师用好AI的最基本的教学技能。

此外，我们还提出了RTSSP公式，即要有角色（Role）、任务（Task）、说明（Specification）和格式（Presentation）的指引。

首要的是明确角色定位，无论是扮演初中教师还是小学科学教师，亦或是语文教师，都需要清晰界定自己的职责。具体到任务层面，你需要明确自己要完成什么任务，这些任务有哪些具体要求，以及相关的说明和指导。

以举例的方式说明，角色定位是任务执行的基础。你需要明确告知AI，你当前的角色是什么，你的任务目标是什么，以及你期望得到的帮助或要求。

比如，如果你是一名小学语文教师，但希望AI为你生成专家级的教学设计，那么你可以将自己设定为大学该领域的教授或专家角色，让AI基于此进行内容生成。同样地，如果你在撰写论文并希望AI提供编辑部级别的修改建议，你可以将自己设定为编辑部的编辑角色，让AI以编辑的视角对你的论文进行审视和修改。

这种角色设定和任务明确的方法，在我们去年的教师工作坊中得到了广泛应用，旨在帮助教师更好地利用AI进行个人能力提升和教学工作优化。我们鼓励教师不要拘泥于传统角色，要敢于在AI辅助下探索新的教学方式和角色定位。

如何运用AI优化教学设计？

如何用AI全方位提升教学设计，进行课程主题的梳理、大纲的规划、资料的制作以及教育方式的优化等等？

可以看这样一个例子：

一位五年级的语文老师，在教授《少年中国说》这篇课文时，有一段关于“龙”的句子。为了帮助学生更好地理解，巧妙地运用了“通义万象”技术，将“龙”生成了一幅生动形象的画面。这样的教学方式无疑对学生的理解和知识的掌握起到了积极的促进作用。

此外，我们还常常利用智朴青年等平台制作教学视频，注重教学内容的创新与呈现。

在角色任务和格式方面，我们借助文心一言等国内众多大模型的力量，这些大模型能够根据教师的需求，快速生成符合要求的教学设计。例如，我的一个学生就曾告诉我他所需的教育设计，AI便迅速为他生成了一份相当不错的教学设计方案。

值得注意的是，截至今年4月，中国已有超过300个大模型问世，这些大模型无疑为教师提供了更多元化的教学辅助工具。

运用AI的目的是什么？

随着AI工具的广泛运用，我们开始反思：运用AI的目的是什么？是让它帮助教书、传授知识，还是做知识的呈现者？

其实，应用技术有不同的层次。最基础的是显示信息、表达想法的多媒体呈现形式；第二层次是搜索资料、进行讨论交流；而我们现在希望AI赋能的，是第三层次——帮助进行知识建构和创新教育方法。

如何利用AI更好地进行创新教育？

例如，通过AI的交互式智能体，如记梦、豆包等，制作数字人，让学生与历史人物如陆游进行时空对话和交流。目前，我们希望AI工具不仅用于备课和上课，还能促进学生的思维发展，提高教学质量。基于此，我们从提示语到苏格拉底的对话进行了转换，让学生和AI共同进行知识建构和知识创新。

苏格拉底式提问通过不断追问来引导人们思考问题的本质，不是简单给出答案，而是让对话者自己去探索和发现真理。我们让豆包参与到小组讨论中，用苏格拉底的方式启发提问。在广州的几个小学正在做这方面的实验，让AI进入各个小组，用苏格拉底式提问引导学生深入思考、澄清概念、发现矛盾，从而达到深度学习的目的。

AI时代应该是学生、老师和AI三方面互动的发展方向。类似豆包这样的AI工具是免费、开放、开源的，大家都可以在课堂上使用。我们目前的研究重点是人机协同中的互动学习，即人和计算机在互动学习过程中双向学习、动态适应、自然交互、个性化合作并持续改进。

在一些教学实践中，我们可以看到无论是语文课上AI赋能的阅读汇报，还是数学课上解决真实问题的过程，都展现了AI在教育领域的巨大潜力。此外，AI还能提升教研的针对性，例如通过AI将录像、录音转成文字，进行识别和评价，提供每个章节的阅览、发言总结、问答回顾等，从而得到评课结果。

未来将是人与人工智能共同进化的时代，人机融合、人机资本、人机混合，以及增强现实、增强智能将成为主流。在这个时代，AI不仅为我们提供了便利的工具，也对我们的教学提出了更高的要求。

在AI时代，人类最宝贵的能力是什么？除了情感，其实就是思维。

在人工智能时代，我们思维能力的培养非常重要。我们的课标已经提到了各个学科都要注重思维的培养，核心素养的观念就是思维，包括语文的思维能力、数学的思维品质、信息科技的计算思维，以及科学的科学思维等。这是胡卫平教授思维型教学的基本理论。

我们要把思维方法，从基础的到综合的，都落实到每一节课中。在每一节课里，我们要循序渐进地训练学生，从低年级的想象能力、比较能力、类比能力、推理能力，到高年级的发散思维、定势思维，包括科学探究等能力。

AI正在改变知识存储的模式，释放了我们大脑的空间，使我们更加关注高级思维。

这里我举两个例子。

一个是美术老师，作为美术的传承者，非常注重在其教学原则中融入多样性。为此，他首先会进行艺术词汇的详细解析，并涵盖艺术品的深入赏析等内容。

在过去，他可能需要花费一整节课的时间来完成一个作品的讲解。但现在，有了AI技术的支持，他可以引导学生观察AI作品与自己创作的作品之间的差异，从而帮助学生更深入地理解艺术。在这门课程中，他特别强调多样性与统一的教学重点。通过探讨美术作品中多样性与统一的运用，他能够引导学生从更高的层次去领悟艺术的概念。

另一个是语文老师，在教授“牛郎织女”这一课时，由于课堂时间有限，老师主要引导学生归纳总结故事情节，提炼重点，然后用文字表述出来，最后由AI帮忙生成连环画。这样的教学方式提高了课堂效率。

我们致力于构建思维型课堂，其核心在于将思维置于教学活动的中心，营造一个鼓励思考的环境，并创造思考的机会，以培养学生的创造力。

人工智能时代对教学方法和手段产生了深刻的影响。以ChatGPT为代表的大模型技术将对教育产生巨大影响，使技术不仅仅是知识的载体和表现工具，而是深度参与到教育过程中。

我们教育的首要目的是树立独立思考和判断的创新思维能力和方法，而不是单纯获取知识。面向未来和不确定性，我们应该从知识本位的教育迈向素养本位的教育，恪守人工智能发展的伦理规范，让人工智能为创造人类共同的价值服务。

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作者 | 张新华 华南师范大学教育信息技术学院副教授

编辑 | 王璐

统筹 | 孙习涵