生成式課堂實(shí)施的技術(shù)策略與案例

蘭艷 許開(kāi)權(quán) 漆冀 范莉鈞

【摘 要】教師在實(shí)施生成式課堂中，借助生成式人工智能的支持，掌握提示詞工程和智能體定制兩種技術(shù)，運(yùn)用五種策略：?jiǎn)我恢黝}策略、預(yù)制內(nèi)容策略、指導(dǎo)交流策略、學(xué)生評(píng)價(jià)策略和過(guò)程展示策略，可以快速有效地推進(jìn)課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】生成式課堂；生成式人工智能；提示詞工程；智能體定制

【中圖分類(lèi)號(hào)】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）02、03-020-04

生成式課堂是生成課堂的升級(jí)版，是生成課堂和生成式人工智能的結(jié)合。即在生成課堂實(shí)施中，利用生成式人工智能的支撐來(lái)促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。包括利用生成式人工智能幫助學(xué)生個(gè)性化獲取新知識(shí)輸入，為生成做好準(zhǔn)備；對(duì)學(xué)生的生成輸出進(jìn)行針對(duì)性的即時(shí)評(píng)價(jià)和反饋，以推動(dòng)學(xué)習(xí)的進(jìn)程。由于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出成熟的基于生成式人工智能的教學(xué)應(yīng)用，那么如何把國(guó)內(nèi)一些通用的生成式人工智能用于教學(xué)輔助，特別是直接交給學(xué)生使用？這里提供兩種技術(shù)和五種策略來(lái)幫助教師們實(shí)踐生成式課堂。

生成式人工智能用于教學(xué)的兩種技術(shù)

教師掌握提示詞工程和智能體定制兩種技術(shù)，可以快速地把生成式人工智能用于教學(xué)。

1.提示詞工程

提示詞工程（Prompt Engineering）是指在使用生成式人工智能時(shí)，設(shè)計(jì)和優(yōu)化用于引導(dǎo)AI生成輸出的提示詞的過(guò)程。

提示詞是用戶(hù)提供給AI的輸入，它可以影響AI的輸出結(jié)果。通過(guò)精心設(shè)計(jì)提示詞，用戶(hù)可以更好地控制AI的生成，獲得更符合期望的回答。提示詞工程的目標(biāo)是找到最有效的提示詞，以使AI能夠生成最相關(guān)、最準(zhǔn)確和最有用的輸出。這需要對(duì)AI的特點(diǎn)和能力有深入的了解，以及對(duì)要解決的問(wèn)題或任務(wù)有清晰的理解。

通過(guò)有效的提示詞工程，用戶(hù)可以更好地利用生成式人工智能的潛力，獲得更準(zhǔn)確、有價(jià)值的回答，并解決各種任務(wù)和問(wèn)題。它是在與人工智能交互中提高效率和效果的重要技巧之一。

教師可自己設(shè)計(jì)提示詞來(lái)對(duì)生成式人工智能進(jìn)行細(xì)致且清晰的引導(dǎo)和控制，并對(duì)多個(gè)生成式人工智能進(jìn)行嘗試和調(diào)整，以選擇最優(yōu)方案來(lái)生成準(zhǔn)確且結(jié)構(gòu)化的教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計(jì)提示詞通用框架如下。

定義角色：告訴AI在生成內(nèi)容時(shí)應(yīng)扮演的角色。

任務(wù)目標(biāo)：告訴AI要做的事情、相關(guān)背景信息，以及要達(dá)到的目標(biāo)。

分步指令：告訴AI做事情的步驟，復(fù)雜任務(wù)最好提供示例來(lái)讓其模仿。

其他信息：補(bǔ)充AI不知道的信息，給出語(yǔ)氣、氛圍等個(gè)性化要求，給出限制要求。

目前，國(guó)內(nèi)基于大模型研發(fā)的生成式人工智能多達(dá)百余種，這里不做推薦，請(qǐng)各位教師自行探索。建議選擇互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)的免費(fèi)平臺(tái)。

2.智能體定制

智能體定制是在通用生成式人工智能的基礎(chǔ)上根據(jù)用戶(hù)的需求創(chuàng)建特定的 AI工具，使其更好地適應(yīng)特定任務(wù)或場(chǎng)景。通過(guò)定制 AI 智能體的設(shè)置和描述，用戶(hù)可以更好地控制和引導(dǎo)其行為，從而獲得更符合期望的回答，同時(shí)也限制了其他無(wú)關(guān)功能。比如教學(xué)專(zhuān)業(yè)智能體，只能讓學(xué)生用來(lái)學(xué)習(xí)，不能用來(lái)閑聊。

智能體定制用于教學(xué)還具備以下一些優(yōu)勢(shì)。

一次定制多輪對(duì)話(huà)：通過(guò)提示詞與通用生成式人工智能對(duì)話(huà)，只在一輪對(duì)話(huà)中有效，開(kāi)啟新一輪對(duì)話(huà)則需要重新提交提示詞。智能體定制是把提示詞放在設(shè)定描述中，無(wú)論開(kāi)啟多少輪對(duì)話(huà)，都不需要重新提交提示詞。且預(yù)制的提示詞對(duì)學(xué)生不可見(jiàn)，學(xué)生就不能更改智能體的用途。

一人定制多人使用：智能體可以是一位教師定制，也可以教研組共同提供方案。每位教師都可以分發(fā)給自己班上的學(xué)生使用。

長(zhǎng)期使用增加智能：智能體定制后，在多次微調(diào)設(shè)置和長(zhǎng)期反復(fù)對(duì)話(huà)中會(huì)得到訓(xùn)練和改進(jìn)，即大量學(xué)生使用后，就能不斷提升其性能和智能水平。

用知識(shí)庫(kù)整合資源：教師通過(guò)收集大量教學(xué)資源整理成知識(shí)庫(kù)文檔，并在智能體定制設(shè)置中，上傳知識(shí)庫(kù)文檔（文檔放不下的網(wǎng)絡(luò)資源可直接提供網(wǎng)址），讓AI基于知識(shí)庫(kù)內(nèi)容來(lái)輸出，能增強(qiáng)AI回答的專(zhuān)業(yè)性和豐富性。

針對(duì)學(xué)生分層定制：教師可根據(jù)學(xué)生情況，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)為不同層次的學(xué)生定制智能體，以此實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)。

教師可根據(jù)自己的需求，選擇不同的智能體定制平臺(tái)。下面提供設(shè)定描述的框架以供參考。

角色任務(wù)：指定AI擔(dān)任某學(xué)科教師。

背景信息：教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)等。

教學(xué)技能：把教學(xué)流程和方法整合形成多任務(wù)技能。如技能1、技能2……可通過(guò)示例說(shuō)明。

其他信息：限制條件和其他要求。

不同的平臺(tái)，設(shè)定描述需要相應(yīng)的微調(diào)和測(cè)試。因篇幅限制，這里略去具體定制操作，教師可自行實(shí)踐。

生成式課堂實(shí)施的五種策略

教師把下面五種技術(shù)使用策略融入到教學(xué)中，能進(jìn)一步發(fā)揮生成式人工智能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的效能。

1.單一主題策略

單一主題策略指的是，教師在定制AI智能體的時(shí)候，不應(yīng)該期望智能體能完成所有課程內(nèi)容的教學(xué)，應(yīng)該為智能體設(shè)定專(zhuān)注于某一單元或某一課教學(xué)的功能。這樣智能體在與學(xué)生對(duì)話(huà)時(shí)輸出的內(nèi)容才更聚焦。因?yàn)椴煌黝}的課程內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法等都可能不同。即便是跨學(xué)科綜合教學(xué)也是有聚焦的主題的。

定制AI智能體實(shí)現(xiàn)單一主題策略，應(yīng)從智能體的名稱(chēng)、設(shè)定描述、知識(shí)庫(kù)都要呈現(xiàn)一致性。比如，教師設(shè)定一個(gè)用于“化學(xué)鍵”教學(xué)的智能體，那么在智能體名稱(chēng)中要有“化學(xué)鍵”、設(shè)定描述中教學(xué)內(nèi)容要說(shuō)明是“化學(xué)鍵”，除此之外，單一主題也便于教師只為“化學(xué)鍵”相關(guān)內(nèi)容準(zhǔn)備知識(shí)庫(kù)，如果是整個(gè)化學(xué)課程，知識(shí)庫(kù)準(zhǔn)備的難度就大了。

2.預(yù)制內(nèi)容策略

預(yù)制內(nèi)容策略指的是，教師可以根據(jù)教學(xué)需要設(shè)計(jì)提示詞引導(dǎo)AI輸出教學(xué)相關(guān)材料，通過(guò)審查后整理為文檔，作為AI智能體定制的知識(shí)庫(kù)。教師也可以拍照上傳紙質(zhì)資料照片讓AI幫忙識(shí)別整理，也可以讓AI對(duì)網(wǎng)絡(luò)資料進(jìn)行搜索整理。預(yù)制內(nèi)容形成知識(shí)庫(kù)的目的是讓AI與學(xué)生交流時(shí)，基于教師審查后的預(yù)制內(nèi)容回答，避免出錯(cuò)。

預(yù)制內(nèi)容包括：課程內(nèi)容的概念解釋、示例和補(bǔ)充，還有教師根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的學(xué)生可能會(huì)提問(wèn)的解答以及題庫(kù)。預(yù)制內(nèi)容可以標(biāo)注適合不同層次的學(xué)生，便于A(yíng)I對(duì)學(xué)生實(shí)施分層指導(dǎo)。

3.指導(dǎo)交流策略

指導(dǎo)交流策略指的是，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何向AI交流來(lái)實(shí)現(xiàn)答疑解惑和獲得評(píng)價(jià)反饋。下面是一些已經(jīng)被證明有效的與AI交流的句式。

我明白其中的大部分內(nèi)容，但請(qǐng)告訴我更多關(guān)于……

讓我用自己的話(huà)解釋一下，然后你告訴我是否正確和完整。這是我的解釋……

問(wèn)我一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，看看我是否掌握了基本的概念（觀(guān)念），然后對(duì)我的答案提供反饋。

根據(jù)我在這里學(xué)到的知識(shí)，問(wèn)我一些更高階的問(wèn)題，然后對(duì)我的答案提供反饋。

更多與AI交流的句式，教師可以在與AI交流中，根據(jù)其輸出的內(nèi)容來(lái)評(píng)判句式的有效性，然后歸納用于指導(dǎo)學(xué)生。另外，學(xué)生學(xué)會(huì)與AI交流，也是其人工智能素養(yǎng)提升的內(nèi)容。

4.學(xué)生評(píng)價(jià)策略

學(xué)生評(píng)價(jià)策略指的是，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生對(duì)AI輸出的內(nèi)容進(jìn)行鑒別和評(píng)價(jià)。AI基于知識(shí)庫(kù)預(yù)制內(nèi)容的回答不會(huì)出錯(cuò)，但如果回答的內(nèi)容在知識(shí)庫(kù)之外，就會(huì)有幻覺(jué)、偏見(jiàn)和出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。這是AI的缺點(diǎn)，但也是教學(xué)的機(jī)會(huì)。因?yàn)閷W(xué)生學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)，不僅能加深其對(duì)課程內(nèi)容的理解，也能讓學(xué)生對(duì)AI有正確認(rèn)識(shí)，促進(jìn)其批判性思維的提升。

教師應(yīng)提醒學(xué)生，在與AI自由交流時(shí)，特別是就一些開(kāi)放性問(wèn)題進(jìn)行探討時(shí)，應(yīng)該對(duì)AI輸出內(nèi)容從以下幾方面進(jìn)行鑒別和評(píng)價(jià)。

對(duì)AI引用的觀(guān)點(diǎn)或參考文獻(xiàn)進(jìn)行核實(shí)。

對(duì)AI例舉的新聞或事件進(jìn)行核查。

對(duì)AI進(jìn)行反問(wèn)，并用自己的觀(guān)點(diǎn)反駁。

對(duì)自己的提問(wèn)或觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行反思，是否對(duì)AI進(jìn)行了誤導(dǎo)，確保自己站在客觀(guān)立場(chǎng)。

上面是一些參考性的方法不一定完整，更多的方法需要教師在實(shí)踐中去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)。

5.過(guò)程展示策略

過(guò)程展示策略指的是，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把與AI交流的學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果展示出來(lái)。學(xué)習(xí)是一個(gè)私人化的過(guò)程。但是學(xué)生有沒(méi)有在學(xué)習(xí)、學(xué)到哪一步了、學(xué)得怎么樣了，這都是教師必須關(guān)注的。生成課堂就是要求學(xué)生不斷生成并展示對(duì)課程內(nèi)容的理解，使得其深度學(xué)習(xí)的過(guò)程能被及時(shí)觀(guān)察和評(píng)價(jià)。這符合當(dāng)前新課改倡導(dǎo)的“教學(xué)評(píng)”一體化的理念?？墒牵詡鹘y(tǒng)方式學(xué)習(xí)其過(guò)程很難被有效觀(guān)察和評(píng)價(jià)，最終還是通過(guò)結(jié)果（作業(yè)和測(cè)試）來(lái)實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)過(guò)的過(guò)程就很難被彌補(bǔ)了。但是如果有個(gè)一對(duì)一的教師不斷與你對(duì)話(huà)，讓你生成輸出對(duì)課程內(nèi)容的理解和給你反饋，那么情況就不一樣了。而AI就是那個(gè)“教師”，通過(guò)與學(xué)生對(duì)話(huà)推動(dòng)學(xué)習(xí)，而這個(gè)對(duì)話(huà)內(nèi)容是被記錄保存的。

教師可以設(shè)計(jì)學(xué)生與AI對(duì)話(huà)學(xué)習(xí)的框架和流程，讓學(xué)生與AI按照流程通過(guò)相互生成內(nèi)容來(lái)對(duì)話(huà)以推動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程的真實(shí)發(fā)生。流程應(yīng)預(yù)設(shè)學(xué)生必須提出哪些問(wèn)題，必須回答AI提出的哪些問(wèn)題，還要增加自由交流來(lái)答疑解惑。不過(guò)，目前還沒(méi)有自動(dòng)收集學(xué)生與AI交流數(shù)據(jù)的技術(shù)應(yīng)用，需要手動(dòng)完成，就是學(xué)生把與AI對(duì)話(huà)的內(nèi)容復(fù)制或截圖分享到特定平臺(tái)，讓教師和同伴能看到。

教學(xué)智能體案例

下面提供三個(gè)教學(xué)專(zhuān)用智能體供教師試用，并結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，嘗試自己創(chuàng)建相關(guān)智能體用于課堂教學(xué)。

1.高中英語(yǔ)詞匯學(xué)習(xí)智能體

（1）設(shè)定描述

# 角色

你是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的高中英語(yǔ)教師，可以使用各種方法幫助學(xué)生理解、記憶和使用單詞。

## 技能

### 技能1：提供單詞的解釋和記憶法

- 你能根據(jù)學(xué)生提供的單詞，給出相應(yīng)的解釋?zhuān)忉屖纠裕?/p>

- 你能根據(jù)單詞的意思、讀音或結(jié)構(gòu)，給出合適的記憶法，幫助學(xué)生記憶單詞。如詞根法、聯(lián)想法、諧音法、對(duì)比法等。

示例：

lecture：詞根法lect （speak， read） + ure （名詞后綴，表示行為）。

解釋?zhuān)赫f(shuō)話(huà)的行為

詞義：n. 講課；講座；教訓(xùn)

vi. （開(kāi)）講座；講課? ?vt. 訓(xùn)斥

- 你能給出該單詞在高中課程標(biāo)準(zhǔn)中的詞義，不要把全部意思都給出來(lái)。

- 用語(yǔ)音讀出單詞的記憶法和例句，以便學(xué)生更好地理解和記憶。

### 技能 2：提供單詞的用法

- 提供該單詞在高考中的常用搭配、用法及其考點(diǎn)，并引導(dǎo)學(xué)生回答。

- 提供詞典或高考題中的例句并解釋?zhuān)瑤椭鷮W(xué)生掌握單詞的用法。

- 標(biāo)注例句的出處或試題出現(xiàn)的年份和題號(hào)，以便學(xué)生查閱。

- 判斷該單詞是否為高考高頻詞，告知學(xué)生。

- 對(duì)于寫(xiě)作的高頻詞，給出翻譯練習(xí)。

示例：lower

詞根法：low （低的） + er （比較級(jí)）

解釋?zhuān)悍诺幂^低的

詞義：vt. 把……放低；降低；減少? ? ?adj. 下面的；下方的；較小的

真題再現(xiàn)：During the training stage， each dog was shown only the upper half or the lower half of the peoples face.（2021 浙江卷，閱讀理解）在訓(xùn)練階段，每只狗只看到人臉的上半部分或下半部分。

### 技能 3：推薦抖音中相關(guān)的視頻

- 如果學(xué)生看不懂記憶法，推薦抖音中相關(guān)的視頻（可提供鏈接），幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

### 技能 4：提供多種記憶法

- 當(dāng)學(xué)生再次向你求助時(shí)，提供多種記憶法，以便學(xué)生選擇適合自己的方法。

## 限制

- 只討論與英語(yǔ)學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容，拒絕回答與英語(yǔ)學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的話(huà)題。

- 你輸出的內(nèi)容必須確保都是準(zhǔn)確的。

- 你所輸出的內(nèi)容必須按照給定的格式進(jìn)行組織，不能偏離框架要求。

- 你的所有回答的語(yǔ)言清晰明了，不能太啰嗦。

以上設(shè)定描述的提示詞直接可用，也可以自己微調(diào)后使用。創(chuàng)建平臺(tái)是豆包AI。

（2）使用說(shuō)明

英語(yǔ)單詞教學(xué)智能體的作用是結(jié)構(gòu)化的輸出單詞相關(guān)內(nèi)容來(lái)幫助學(xué)生自學(xué)單詞，以此替代教師用課堂時(shí)間來(lái)講解單詞。這樣教師就有更多課堂時(shí)間組織生成活動(dòng)來(lái)讓學(xué)生使用單詞并形成長(zhǎng)時(shí)記憶。

可掃描上方二維碼體驗(yàn)，需要在手機(jī)端安裝豆包AI才能使用。

2.數(shù)學(xué)教學(xué)智能體

（1）創(chuàng)建方法

本智能體是通過(guò)Mr.Ranedeer的代碼提示詞來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體方法如下：

下載Mr.Ranedeer的提示詞文本，用電腦記事本打開(kāi)，替換English為Chinese，以1.txt文件格式保存。

通過(guò)上方二維碼下載已經(jīng)配置的提示詞文本。

使用智普清言AI創(chuàng)建智能體，在智能體描述中輸入“高中數(shù)學(xué)教師”，然后點(diǎn)擊“生成智能體配置”。因?yàn)橹悄荏w描述中無(wú)法完整放入Mr.Ranedeer的代碼提示詞，所以接下來(lái)第3步才是關(guān)鍵。

在智普清言AI定制智能體，把這個(gè)txt文件上傳到知識(shí)庫(kù)中。然后發(fā)布智能體。

與新建智能體的第一次對(duì)話(huà)必須先在輸入框發(fā)送“Mr. Ranedeer”，這段代碼才能起作用。

接下來(lái)在對(duì)話(huà)框中輸入“Mr.Ranedeer[空格]/config”，可以看到配置信息，并按照提示配置其他內(nèi)容。

然后，學(xué)生就可以用“Mr.Ranedeer[空格]/plan[空格]數(shù)列”生成數(shù)列的學(xué)習(xí)計(jì)劃，“Mr.Ranedeer[空格]/start[空格]計(jì)劃中序號(hào)”開(kāi)始學(xué)習(xí)，用“Mr. Ranedeer[空格]/continue”繼續(xù)學(xué)習(xí)，用“Mr.Ranedeer[空格]/test[空格]數(shù)列”開(kāi)始做測(cè)試題。更多使用命令請(qǐng)自行搜索。

（2）使用說(shuō)明

Mr.Ranedeer能實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化輸出，以此定制的數(shù)學(xué)教學(xué)智能體能在課前或第一次課替代微課或教師指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試和答疑解惑。課堂上教師對(duì)AI不能解決的問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充釋疑，接下來(lái)就有充足的時(shí)間開(kāi)展各種生成活動(dòng)。課堂上學(xué)生也可以再次使用AI進(jìn)行個(gè)別化輔導(dǎo)。

通過(guò)掃描上方二維碼可體驗(yàn)，需要在手機(jī)端安裝智普清言AI才能使用。

3.高中語(yǔ)文小說(shuō)閱讀教學(xué)智能體

這是針對(duì)高中語(yǔ)文人教版教材中狄更斯的小說(shuō)《大衛(wèi)·科波菲爾（節(jié)選）》來(lái)定制的閱讀教學(xué)智能體。通過(guò)扣子平臺(tái)（coze.cn）開(kāi)發(fā)，為智能體設(shè)置了寫(xiě)作背景介紹、文學(xué)知識(shí)講解、閱讀方法指導(dǎo)、其他材料補(bǔ)充、互動(dòng)回答和評(píng)價(jià)反饋等技能，同時(shí)提供了相關(guān)文檔作為知識(shí)庫(kù)。

本智能體的作用不是替代教師對(duì)小說(shuō)閱讀進(jìn)行講解，而是幫助學(xué)生在閱讀中及時(shí)補(bǔ)充知識(shí)和素材，以增加閱讀的廣度和思考的深度。這樣當(dāng)教師帶著學(xué)生一起分析閱讀小說(shuō)時(shí)，學(xué)生才能有足夠的儲(chǔ)備與教師進(jìn)行對(duì)話(huà)，并就開(kāi)放性問(wèn)題展開(kāi)深入討論。

可掃描上方二維碼體驗(yàn)，需要在手機(jī)端安裝豆包AI才能使用。

作者單位：重慶市聚奎中學(xué)校

編? ?輯：王曉波