摘要:當(dāng)前,生成性學(xué)習(xí)在實(shí)踐中仍面臨學(xué)生自主性不足與個(gè)性化學(xué)習(xí)需求難以滿(mǎn)足的挑戰(zhàn),而AIGC技術(shù)的快速發(fā)展為教育領(lǐng)域注入了新的活力,在促進(jìn)生成性學(xué)習(xí)的優(yōu)化和改革方面蘊(yùn)含潛力。為此,文章基于社會(huì)文化活動(dòng)理論,提出了AIGC賦能教學(xué)的三維理論框架;在此基礎(chǔ)上,文章以SOI框架為指導(dǎo),構(gòu)建了人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式。之后,文章通過(guò)職業(yè)學(xué)校Python課程的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)該模式的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明:人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的成績(jī)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自我效能感,其中自我效能感的提升效應(yīng)最大,而學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的提升效應(yīng)較低。文章通過(guò)研究,旨在推動(dòng)人工智能時(shí)代教學(xué)模式的創(chuàng)新,為有效提升生成性學(xué)習(xí)效果提供有價(jià)值的理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考。
關(guān)鍵詞:AIGC;生成性學(xué)習(xí);社會(huì)文化活動(dòng)理論;學(xué)習(xí)績(jī)效;人智協(xié)同
【中圖分類(lèi)號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097(2025)01—0081—08 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2025.01.009
生成性學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào),學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)主體在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過(guò)與學(xué)習(xí)資源及其他因素的交互,主動(dòng)構(gòu)建新知識(shí)[1]。該理論在教育領(lǐng)域受到了廣泛認(rèn)可,但實(shí)踐中仍存在學(xué)生自主性不足、個(gè)性化程度低等問(wèn)題[2]。近年來(lái),以ChatGPT為代表的人工智能生成內(nèi)容(Artificial Intelligence Generated Content,AIGC)技術(shù)快速發(fā)展,其具備理解并回應(yīng)人類(lèi)自然語(yǔ)言指令的能力,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于文本創(chuàng)作、編程等多個(gè)領(lǐng)域[3]。尤其是在教育方面,AIGC技術(shù)能根據(jù)學(xué)生的個(gè)體需求,生成個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進(jìn)其思辨和創(chuàng)造性思維發(fā)展,這與生成性學(xué)習(xí)理論所強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與個(gè)性化高度契合[4]。此外,生成性學(xué)習(xí)不僅依賴(lài)學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)參與,還受環(huán)境、工具等要素的影響,而社會(huì)文化活動(dòng)理論關(guān)注各要素在社會(huì)文化環(huán)境中的動(dòng)態(tài)交互,為AIGC融入教學(xué)進(jìn)而解決生成性學(xué)習(xí)問(wèn)題提供了理論支持。因此,本研究基于生成性學(xué)習(xí)理論,嘗試構(gòu)建以實(shí)踐為導(dǎo)向的人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式,以期為有效提升生成性學(xué)習(xí)效果提供有價(jià)值的理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考。
一 相關(guān)研究
1"生成性學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀
1974年,Wittrock[5]首次提出生成性學(xué)習(xí)理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)主動(dòng)構(gòu)建有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程。此后,該理念在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與驗(yàn)證。其中,在地理教學(xué)領(lǐng)域,生成性學(xué)習(xí)被證明可有效提升學(xué)生的高階思維能力[6];在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域,其被證明有助于加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解[7];在外語(yǔ)教學(xué)領(lǐng)域,其被證明能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[8]。然而,生成性學(xué)習(xí)注重學(xué)生個(gè)性化知識(shí)建構(gòu),對(duì)教師的教學(xué)能力、創(chuàng)造力等提出了更高要求,因此如何在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中有效實(shí)施生成性學(xué)習(xí)理念成為備受關(guān)注的議題。
2 AIGC賦能教學(xué)的研究現(xiàn)狀
如今,以ChatGPT為代表的AIGC技術(shù)正助推教育從人機(jī)協(xié)同向人智協(xié)同的方向發(fā)展[9][10]。有研究者從理論創(chuàng)新視角積極探索了AIGC賦能課堂教學(xué)的新模式,如吳忭等[11]設(shè)計(jì)的人機(jī)協(xié)同科研迭代教學(xué)模式、張靜[12]提出的六維共建的人本主義教學(xué)模式、Yang等[13]開(kāi)發(fā)的三元協(xié)同三階混合學(xué)習(xí)模式、Huang等[14]構(gòu)建的情境模擬對(duì)話(huà)教學(xué)模式等,這些研究從多維度探索了AIGC技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新作用。然而,當(dāng)前針對(duì)教師、學(xué)生、AIGC三者內(nèi)在關(guān)系與協(xié)同機(jī)制方面的研究尚顯不足,教學(xué)模式的理論支撐體系仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。此外,也有研究者從課堂教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用視角出發(fā),致力于推動(dòng)課堂教學(xué)變革,如Xie等[15]深入挖掘人機(jī)協(xié)同課堂協(xié)作機(jī)制,構(gòu)建了基于AIGC的高校人機(jī)協(xié)同SOCAEE課堂教學(xué)體系;Selahattin等[16]聚焦“AIGC+翻轉(zhuǎn)課堂”,構(gòu)建了5E翻轉(zhuǎn)教學(xué)模型;Kong等[17]基于人本主義理論,設(shè)計(jì)了一種自我調(diào)節(jié)教學(xué)模式,對(duì)教師和學(xué)生角色、AIGC功能進(jìn)行了重新定義。盡管如此,這些研究在關(guān)注教學(xué)過(guò)程和教學(xué)活動(dòng)重構(gòu)方面都略顯薄弱,這可能在一定程度上限制了理論成果向具體教學(xué)實(shí)踐的有效轉(zhuǎn)化。
3"AIGC技術(shù)與生成性學(xué)習(xí)理念的適切性
AIGC的智能性和適應(yīng)性使其能夠?yàn)槊课粚W(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù),通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史,量身定制學(xué)習(xí)內(nèi)容,這與生成性教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化思維能力的目標(biāo)高度一致。同時(shí),AIGC的互動(dòng)性使學(xué)生能夠通過(guò)與其進(jìn)行對(duì)話(huà)來(lái)積極參與課堂討論,從而促進(jìn)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu),以更好地達(dá)成生成性學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此,本研究嘗試將AIGC與生成性教學(xué)相結(jié)合,聚焦生成性教學(xué)有效應(yīng)用的難題,構(gòu)建人智協(xié)同視域下的新型教學(xué)模式,重構(gòu)教學(xué)活動(dòng),并探究其對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響。
二 人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式的構(gòu)建
1"理論基礎(chǔ)
(1)AIGC賦能教學(xué)的三維理論框架
社會(huì)文化活動(dòng)理論強(qiáng)調(diào)環(huán)境、語(yǔ)言和社會(huì)互動(dòng)在個(gè)體認(rèn)知發(fā)展中的關(guān)鍵作用,為人機(jī)協(xié)同教學(xué)提供了重要的理論支持。在此基礎(chǔ)上,Engestrom[18]提出了活動(dòng)系統(tǒng)的三角模型,其由主體、客體、共同體、中介、規(guī)則與分工六大要素構(gòu)成,展示了主體在動(dòng)機(jī)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,借助中介工具,通過(guò)合理分工和規(guī)則約束作用于客體并轉(zhuǎn)化為成果的過(guò)程?;诖四P停狙芯可钊敕治隽恕爸黧w-共同體-中介”三者之間的關(guān)系與角色分工,明確了人智協(xié)同下的教學(xué)活動(dòng)流程,構(gòu)建了以“AIGC-師-生”三者關(guān)系為切入、“AIGC-師-生”角色分工為抓手、人智協(xié)同教學(xué)活動(dòng)流程為核心的AIGC賦能教學(xué)的三維理論框架,如圖1所示。
①切入:“AIGC-師-生”三者關(guān)系新視角。在AIGC賦能教學(xué)的過(guò)程中,教師(共同體)、學(xué)生(主體)和AIGC(中介)三者協(xié)同合作,共同實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。其中,教師與學(xué)生通過(guò)協(xié)作關(guān)系,共同參與學(xué)習(xí),且教師設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng),為學(xué)生提供規(guī)?;囵B(yǎng)的環(huán)境;AIGC與學(xué)生之間構(gòu)成個(gè)性化指導(dǎo)的協(xié)作關(guān)系,以私人教師的身份精準(zhǔn)滿(mǎn)足學(xué)生的需求,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng);AIGC與教師之間構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系,雙方協(xié)同合作,發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),共同推動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
②抓手:“AIGC-師-生”角色分工新定位?;凇癆IGC-師-生”的關(guān)系,本研究對(duì)三者的角色分工進(jìn)行新定位:對(duì)于教師,學(xué)生扮演學(xué)習(xí)反饋者角色,實(shí)時(shí)反饋學(xué)習(xí)狀況,為教師調(diào)整教學(xué)策略提供依據(jù);AIGC作為教學(xué)助手,提供個(gè)性化教學(xué)支持,助力實(shí)施精準(zhǔn)、高效的教學(xué)。對(duì)于學(xué)生,教師是學(xué)習(xí)引導(dǎo)者和情感關(guān)懷者,課堂中引導(dǎo)學(xué)生積極參與,監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)展,并提供情感支持;AIGC則作為學(xué)習(xí)伙伴,根據(jù)學(xué)生的需求提供個(gè)性化回答。對(duì)于AIGC,學(xué)生是互動(dòng)參與者和內(nèi)容集成者,學(xué)生通過(guò)多輪對(duì)話(huà)整合信息,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解與個(gè)性化建構(gòu);教師是使用操作者和優(yōu)化調(diào)整者,利用AIGC為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)資源,并根據(jù)教學(xué)需求優(yōu)化調(diào)整內(nèi)容。
③核心:人智協(xié)同教學(xué)活動(dòng)流程新體系。本研究構(gòu)建了三階段的教學(xué)活動(dòng)流程:在課前導(dǎo)學(xué)啟智階段,AIGC充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),結(jié)合決策式AI,提供資源推薦、內(nèi)容整合、方案設(shè)計(jì)等功能;教師則依托自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與AIGC協(xié)同設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),為課堂活動(dòng)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。在課中研學(xué)生智階段,教師作為引導(dǎo)者,支持學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí),靈活應(yīng)對(duì)突發(fā)情況;AIGC則作為智能學(xué)伴提供問(wèn)題答疑,實(shí)時(shí)響應(yīng)學(xué)生的需求,激發(fā)其靈感和潛能,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。在課后固學(xué)遷智階段,教師主要負(fù)責(zé)輔助評(píng)價(jià)與指導(dǎo);AIGC通過(guò)自動(dòng)評(píng)估反饋、試題生成、互動(dòng)測(cè)驗(yàn)等功能,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。
(2)SOI框架
Fiorella等[19]提出的選擇-組織-整合(Select-Organize-Integrate,SOI)框架以學(xué)生學(xué)習(xí)新知的認(rèn)知過(guò)程為基礎(chǔ),將生成性學(xué)習(xí)分為三個(gè)階段:首先,學(xué)生需集中注意力,從大量信息中選擇重要內(nèi)容;然后,根據(jù)信息間的關(guān)聯(lián)性和已有知識(shí),完成信息的組織與編碼存儲(chǔ);最后,將新知識(shí)與現(xiàn)有知識(shí)體系整合起來(lái),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度融合和內(nèi)化。上述學(xué)習(xí)過(guò)程有助于學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知圖式,并將其存儲(chǔ)在記憶中。
2"模式構(gòu)建
本研究依據(jù)AIGC賦能教學(xué)的三維理論框架,明確了“AIGC-師-生”三者的關(guān)系,設(shè)計(jì)了各自的具體活動(dòng)任務(wù)和分工。同時(shí),本研究以SOI框架為指導(dǎo),將“課前-課中-課后”三階段分別對(duì)應(yīng)學(xué)生的“選擇-組織-整合”過(guò)程,使教學(xué)活動(dòng)更加契合學(xué)生的自然學(xué)習(xí)節(jié)律,以促進(jìn)知識(shí)的吸收與內(nèi)化。在此基礎(chǔ)上,本研究構(gòu)建了人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式,如圖2所示。其中,課中研學(xué)生智階段是核心,學(xué)生通過(guò)與AIGC互動(dòng)對(duì)話(huà),進(jìn)行迭代式探究,解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)認(rèn)知飛躍;教師則作為引導(dǎo)者,負(fù)責(zé)調(diào)控教學(xué)進(jìn)度,確保學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行。
(1)課前導(dǎo)學(xué)啟智:人智協(xié)同,精準(zhǔn)選擇
本階段對(duì)應(yīng)SOI模式的選擇階段,AIGC發(fā)揮資源生成、輔助備課和模擬預(yù)設(shè)作用。教師需遵循“目標(biāo)引領(lǐng)-路徑引導(dǎo)-資源生成”的思路,通過(guò)提問(wèn)向AIGC獲取所需的教學(xué)資源和建議,并結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)單。教師可從宏觀和微觀兩個(gè)層面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì):在宏觀層面,規(guī)劃教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、情境和活動(dòng),確保教學(xué)的系統(tǒng)性和連貫性;在微觀層面,借助AIGC模擬授課,演練可能出現(xiàn)的課堂疑難、爭(zhēng)議問(wèn)題,提升應(yīng)變能力和自信心,并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生需認(rèn)真預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)單,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的“選擇”,并填寫(xiě)預(yù)習(xí)反饋單以檢驗(yàn)預(yù)習(xí)成效,并深入思考內(nèi)容、明確疑惑和難點(diǎn)。
(2)課中研學(xué)生智:人智對(duì)話(huà),個(gè)性組織
本階段對(duì)應(yīng)SOI模式的組織階段,AIGC發(fā)揮設(shè)計(jì)情境、解答疑惑、激發(fā)靈感等作用。教師需利用AIGC創(chuàng)設(shè)真實(shí)有趣的教學(xué)情境,并設(shè)計(jì)一系列學(xué)習(xí)任務(wù)以進(jìn)行教學(xué)點(diǎn)撥,引導(dǎo)學(xué)生自主探究、組織成果匯報(bào),做好課堂的總結(jié)和評(píng)價(jià),充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程則呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)迭代特點(diǎn):在問(wèn)題分析環(huán)節(jié),學(xué)生需深入分析問(wèn)題情境,結(jié)合已有知識(shí)明確學(xué)習(xí)目標(biāo),并在AIGC的個(gè)性化輔助下開(kāi)展針對(duì)性學(xué)習(xí),共同構(gòu)建初步的解決方案。若方案經(jīng)初步評(píng)估需優(yōu)化,學(xué)習(xí)將回溯至情境分析環(huán)節(jié),反之則進(jìn)入問(wèn)題解決環(huán)節(jié)。在問(wèn)題解決環(huán)節(jié),AIGC輔助學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐探究,提供結(jié)果校驗(yàn)與優(yōu)化建議。隨著實(shí)踐過(guò)程的逐步深入,學(xué)生通過(guò)匯報(bào)展示成果,若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,學(xué)習(xí)將回歸至實(shí)踐探究,否則進(jìn)入總結(jié)評(píng)價(jià)。從內(nèi)容迭代角度來(lái)看,教學(xué)從解決某一問(wèn)題出發(fā),設(shè)計(jì)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的多輪學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生運(yùn)用新知不斷優(yōu)化方案,直至問(wèn)題解決;從方法迭代角度來(lái)看,學(xué)生通過(guò)與AIGC的迭代對(duì)話(huà),持續(xù)追問(wèn)和探索,獲得即時(shí)反饋與指導(dǎo)。
(3)課后固學(xué)遷智:人智互動(dòng),全面整合
本階段對(duì)應(yīng)SOI的整合階段,AIGC發(fā)揮生成試題、智能評(píng)估、互動(dòng)測(cè)試等作用。教師需利用AIGC進(jìn)行個(gè)性化習(xí)題設(shè)計(jì),承擔(dān)篩選題目和組卷的責(zé)任,隨后再次利用AIGC生成習(xí)題配套的答案解析,并進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。學(xué)生需獨(dú)立完成作業(yè),并由AIGC提供作業(yè)批改服務(wù),協(xié)助學(xué)生快速識(shí)別作業(yè)中的錯(cuò)誤和不足。之后,學(xué)生可以根據(jù)自身需要開(kāi)展互動(dòng)測(cè)試,AIGC則針對(duì)學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)生成相應(yīng)的變式訓(xùn)練,從而個(gè)性化地鞏固學(xué)生的知識(shí)體系,進(jìn)一步促進(jìn)其對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用。
三 人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式的效果驗(yàn)證
1 研究設(shè)計(jì)
(1)研究對(duì)象
本研究在浙江省寧波市某中等職業(yè)學(xué)校高二年級(jí)中隨機(jī)選取X老師執(zhí)教的兩個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)生作為研究對(duì)象。兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生被隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,其中實(shí)驗(yàn)組共46名學(xué)生(含37名男生和9名女生),對(duì)照組共46名學(xué)生(含33名男生和13名女生)。
(2)研究方法
本研究采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法,旨在探究人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。根據(jù)課程特性,研究人員為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均提供數(shù)字化教學(xué)環(huán)境,每位學(xué)生使用一臺(tái)具備互聯(lián)網(wǎng)功能的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)安裝了“極域電子教室平臺(tái)”,支持教師和學(xué)生進(jìn)行高效的多媒體網(wǎng)絡(luò)課堂教與學(xué)。其中,對(duì)照組采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以教師講授、學(xué)生上機(jī)演練為主;實(shí)驗(yàn)組則采用人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式,在AIGC技術(shù)支持下學(xué)生開(kāi)展個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)。AIGC工具方面,本研究選用“文心一言”平臺(tái),該平臺(tái)涵蓋了廣泛的知識(shí)領(lǐng)域,能夠根據(jù)學(xué)生的需求提供相關(guān)信息和建議,從而滿(mǎn)足研究過(guò)程中各個(gè)階段的學(xué)習(xí)工具需求。
(3)研究工具
本實(shí)驗(yàn)采用以下工具展開(kāi):①學(xué)習(xí)成績(jī)前后測(cè)試題。由該校3名信息技術(shù)老師共同確定,題目改編自浙江省歷年中等職業(yè)學(xué)校Python學(xué)考真題。其中,前測(cè)試題用于檢測(cè)隨機(jī)選取的班級(jí)是否為平行班,后測(cè)試題旨在檢驗(yàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后的學(xué)習(xí)成效。②學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)問(wèn)卷。選用Hwang等[20]編制的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)量表,其Cronbach’s α系數(shù)值為0.70,說(shuō)明該量表具有良好的信度,能夠有效衡量學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中動(dòng)機(jī)的變化。③自我效能感問(wèn)卷。選用Printrich等[21]提出的自我效能感量表,包含8道李克特五點(diǎn)量表題,其Cronbach’s α系數(shù)值為0.88,表明該量表在衡量學(xué)生對(duì)完成任務(wù)的自信心方面具有高度的可靠性和有效性。④師生訪談提綱。本研究設(shè)計(jì)了一份包含12個(gè)問(wèn)題的師生訪談提綱,采用半結(jié)構(gòu)化問(wèn)答的方式,從教與學(xué)兩個(gè)維度深入探索人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式對(duì)教學(xué)效果、學(xué)習(xí)體驗(yàn)的具體影響和不足之處。
(4)研究過(guò)程
本實(shí)驗(yàn)共持續(xù)9周:第1周,利用試題和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、自我效能感問(wèn)卷對(duì)兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行前測(cè)。第2周,實(shí)驗(yàn)組預(yù)先學(xué)習(xí)AIGC平臺(tái)的使用方法和策略,為后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。第3周~第8周,X教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃開(kāi)展教學(xué),實(shí)驗(yàn)組采用人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式,對(duì)照組則開(kāi)展傳統(tǒng)教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容選自該?!癙ython程序編寫(xiě)入門(mén)”課程的第三單元,該單元共包含四個(gè)模塊:順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)以及一個(gè)綜合實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用模塊。教學(xué)結(jié)束后,學(xué)生需要作答后測(cè)試題與學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)問(wèn)卷、自我效能感問(wèn)卷。第9周,本研究對(duì)X教師和隨機(jī)抽取的若干名實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行訪談,收集其真實(shí)的教學(xué)和學(xué)習(xí)反饋。
2"結(jié)果分析
(1)教學(xué)效果分析
本研究使用SPSS 26軟件,通過(guò)回歸系數(shù)一致性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的前測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。在學(xué)習(xí)成績(jī)(F=0.78,p=0.38)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)(F=1.18,p=0.28)和自我效能感(F=0.84,p=0.36)等各個(gè)指標(biāo)上,p值均未達(dá)到顯著水平,表明實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在前測(cè)時(shí)并無(wú)顯著差異。隨后,本研究以前測(cè)數(shù)據(jù)為協(xié)變量、后測(cè)數(shù)據(jù)為因變量,對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在所有測(cè)量維度上進(jìn)行了單因素協(xié)方差分析,結(jié)果如表1所示。表1顯示,實(shí)驗(yàn)組在學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自我效能感方面的水平均顯著高于對(duì)照組,其中自我效能感(η2=0.27)的提升效應(yīng)最大,而學(xué)習(xí)成績(jī)(η2=0.05)和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)(η2=0.05)的提升效應(yīng)相對(duì)較小。
(2)觀察與訪談分析
通過(guò)觀察與訪談,本研究發(fā)現(xiàn):師生對(duì)人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式均持積極的態(tài)度。X老師指出,在該模式下AIGC平臺(tái)的融入大幅提升了教學(xué)全流程的效率,尤其是備課階段,AIGC能有效輔助教學(xué)設(shè)計(jì),顯著提高備課的效率與質(zhì)量。同時(shí),X老師也強(qiáng)調(diào)該模式在個(gè)性化教學(xué)方面取得了顯著成效,AIGC作為每位學(xué)生的私人助教,提供了精準(zhǔn)的反饋與輔導(dǎo),成功實(shí)現(xiàn)了分層教學(xué)的目標(biāo)。此外,實(shí)驗(yàn)組的多數(shù)學(xué)生反饋,相較于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式,此模式通過(guò)促進(jìn)其與AIGC進(jìn)行對(duì)話(huà),幫助他們?cè)鰪?qiáng)了自主學(xué)習(xí)能力,激發(fā)了主動(dòng)解決問(wèn)題的興趣。在學(xué)習(xí)工具運(yùn)用上,實(shí)驗(yàn)組的多數(shù)學(xué)生表示能有效利用“文心一言”平臺(tái)進(jìn)行高效提問(wèn),并對(duì)AIGC的“拓寬思路”“即時(shí)回復(fù)”功能給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為這極大地增強(qiáng)了他們解決問(wèn)題的信心。本研究還發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)于和AIGC進(jìn)行互動(dòng)交流表現(xiàn)出濃厚的興趣,人工智能的融入使他們?cè)诜窒碛^點(diǎn)時(shí)更加自信,并勇于嘗試與探索,從而營(yíng)造了一種積極且開(kāi)放的學(xué)習(xí)氛圍。
四 結(jié)論與討論
①人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式能夠顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī),這得益于AIGC的及時(shí)輔導(dǎo)。AIGC作
為智能輔助教學(xué)工具,能夠?yàn)閷W(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。相較于傳統(tǒng)搜索引擎,AIGC展現(xiàn)出更強(qiáng)的針對(duì)性和概括能力,使學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)更為高效,同時(shí)有效降低了不必要的認(rèn)知負(fù)荷[22]。本研究中,實(shí)驗(yàn)組憑借AIGC的輔助,能夠在課后利用互動(dòng)測(cè)驗(yàn)進(jìn)行個(gè)性化的查漏補(bǔ)缺,極大地促進(jìn)了個(gè)人知識(shí)體系的完善。相比之下,對(duì)照組雖然在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí),但學(xué)習(xí)重點(diǎn)更多地集中在知識(shí)的傳遞和初步消化上,學(xué)生缺乏深入思考與實(shí)踐應(yīng)用的空間。在此背景下,AIGC的個(gè)性化輔導(dǎo)功能顯得尤為突出,其就像學(xué)生的私人教師,實(shí)時(shí)提供針對(duì)性指導(dǎo),有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中個(gè)性化教學(xué)的不足,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解得到了加強(qiáng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)成績(jī)的顯著提升。
②人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自我效能感,此結(jié)論與Yilmaz等[23]的研究結(jié)果一致。在本研究中,學(xué)生于課前準(zhǔn)備階段通過(guò)填寫(xiě)預(yù)習(xí)反饋單等活動(dòng),深入了解自己的學(xué)習(xí)狀況,發(fā)現(xiàn)自身的潛力與不足,進(jìn)而提升了對(duì)學(xué)習(xí)的掌控力和自信心。進(jìn)入課中研學(xué)階段,學(xué)生與AIGC合作,共同攻克難題,在對(duì)話(huà)探究中實(shí)現(xiàn)了新知建構(gòu)。在此過(guò)程中,學(xué)生不僅體驗(yàn)到新奇的學(xué)習(xí)方式,還因成功解決難題激發(fā)了內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。同時(shí),AIGC提供的個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)能幫助學(xué)生更深入地理解并掌握知識(shí),從而增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)信心。從生成性學(xué)習(xí)的角度來(lái)看,該模式鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇新知識(shí)、組織已有知識(shí),并通過(guò)與AIGC的互動(dòng)實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的整合。通過(guò)上述過(guò)程,學(xué)生不僅構(gòu)建了更為完善的知識(shí)體系,還對(duì)知識(shí)有了更深的掌控力和自信心,進(jìn)而提高了自我效能感。
總而言之,知識(shí)學(xué)習(xí)構(gòu)成了教學(xué)活動(dòng)的核心要素,而學(xué)習(xí)效率的提升深深根植于信息技術(shù)的不斷進(jìn)步與教學(xué)應(yīng)用服務(wù)的持續(xù)創(chuàng)新之中。隨著AIGC技術(shù)在教育領(lǐng)域的興起,其所蘊(yùn)含的巨大潛力為探索教學(xué)服務(wù)的新途徑注入了強(qiáng)大動(dòng)力。本研究依托AIGC賦能教學(xué)的三維理論框架和SOI框架,運(yùn)用AIGC技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)實(shí)踐,構(gòu)建了一種以“學(xué)”為中心的人智協(xié)同迭代共生教學(xué)模式,旨在提供深度且高質(zhì)量的生成性學(xué)習(xí)體驗(yàn)。然而,該模式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也面臨諸多挑戰(zhàn),如學(xué)生可能利用AIGC完成課業(yè)任務(wù),由此引發(fā)學(xué)業(yè)誠(chéng)信的問(wèn)題;AIGC技術(shù)本身伴隨著倫理風(fēng)險(xiǎn)的考量;師生對(duì)AIGC的過(guò)度依賴(lài)可能削弱其創(chuàng)造力并導(dǎo)致思維模式的表面化等。這些問(wèn)題構(gòu)成了“AIGC+課堂教學(xué)”研究領(lǐng)域中亟待攻克的重點(diǎn),后續(xù)研究將致力于對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行深入探索,以期找到解決這些問(wèn)題的有效途。
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Research on Human-AI Collaborative Iterative Symbiosis Teaching Mode
——Analysis of"the Integration and Practical Effect of AIGC
LI"Hao-Jun1""""HUANG"Qin-Ru1""""CHEN"Wei2""""XU"Zhuo-Zhuo2
(1. College of Education, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, China 310023;
2. Yuyao Fourth Vocational and Technical School, Ningbo, Zhejiang, China 315470)
Abstract:"At present, generative learning"in practice still faces the challenge of insufficient autonomy of students and difficult to meet personalized learning needs, while the rapid development of artificial intelligence generated content"(AIGC)"technology has injected new vitality into the field of education and exhibited potential in promoting the optimization and reform of generative learning. Therefore, grounded in socio-cultural activity theory, this paper proposed"a three-dimensional theoretical"framework for AIGC-empowered teaching. Accordingly, guided by the SOI (Select-Organize-Integrate) framework, a human-AI collaborative iterative symbiosis teaching mode was"constructed. After that, through"a quasi-experimental study"of Python course in vocational school, the effectiveness of this mode was verified. The results showed"that the human-AI collaborative iterative symbiosis teaching mode significantly improved"students’"academic performance, learning motivation, and self-efficacy, among which the"self-efficacy"was the largest, while the improvement effect of academic performance and learning motivation was relatively small. Through research, this paper was expected"to drive the innovation of"teaching models in the"artificial intelligence age and provide valuable theoretical"guidance"and practical reference for improving generative learning"effectively.
Keywords:"AIGC; generative learning; socio-cultural activity theory; learning performance; human-AI collaboration
*基金項(xiàng)目:本文為2022年度浙江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃交叉學(xué)科重點(diǎn)支持課題“基于深度知識(shí)追蹤的在線(xiàn)學(xué)習(xí)資源聯(lián)動(dòng)推薦服務(wù)研究”(項(xiàng)目編號(hào):22JCXK05Z)、2024年度浙江省教育信息化研究課題“AIGC支持下生成性教學(xué)策略的設(shè)計(jì)與實(shí)證研究”(項(xiàng)目編號(hào):2024ETD50)、2024年度浙江工業(yè)大學(xué)人工智能賦能教學(xué)試點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目“教育技術(shù)研究方法”(項(xiàng)目編號(hào):浙工大教務(wù)處〔2024〕33號(hào))的階段性研究成果。
作者簡(jiǎn)介:李浩君,教授,博士,研究方向?yàn)橹悄芙逃c個(gè)性化學(xué)習(xí),郵箱為zgdlhj@zjut.edu.cn。
收稿日期:2024年8月14日
編輯:小時(shí)