基于智能體的中小學(xué)人機(jī)協(xié)同教學(xué)

摘要：生成式人工智能的迅猛演進(jìn)催生了人機(jī)協(xié)同教學(xué)新樣態(tài)。智能體具備自主學(xué)習(xí)、感知、觀測(cè)、決策和執(zhí)行能力，能夠通過(guò)不斷迭代學(xué)習(xí)來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)，逐漸成為人機(jī)協(xié)同教學(xué)的重要類(lèi)型。智能體支持教師自主創(chuàng)建知識(shí)庫(kù)、調(diào)用外部工具，具備記憶存儲(chǔ)、多模型工具協(xié)同等能力，可以作為教師的備課助手、授課助手、研課助手，與教師、學(xué)生共同參與素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施。人機(jī)協(xié)同教學(xué)場(chǎng)景中，教師需要面向?qū)W生核心素養(yǎng)發(fā)展確定待解決的教學(xué)問(wèn)題，找準(zhǔn)人機(jī)協(xié)同的整合點(diǎn)進(jìn)而分析教師、學(xué)生、機(jī)器的相互關(guān)系，圍繞智能體能做什么及怎樣做進(jìn)行具體能力規(guī)劃，選用恰當(dāng)工具創(chuàng)建智能體并反復(fù)調(diào)試優(yōu)化，不斷探索人機(jī)協(xié)同教學(xué)路徑，從而實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能體；人機(jī)協(xié)同教學(xué)；大模型

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094（2025）01-0039-07

人機(jī)協(xié)同是指人類(lèi)與機(jī)器各自發(fā)揮所長(zhǎng)，共同完成超越人類(lèi)智慧和機(jī)器智能的復(fù)雜任務(wù)和工作。其在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用形式——人機(jī)協(xié)同教學(xué)，旨在通過(guò)教師與機(jī)器的能力互補(bǔ)，人機(jī)共同參與教學(xué)活動(dòng)并完成特定的共同教學(xué)目標(biāo)[1]。隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的深入實(shí)踐，涌現(xiàn)出多樣化的人機(jī)協(xié)同教學(xué)表征樣態(tài)，如智能導(dǎo)師系統(tǒng)、教育機(jī)器人、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。然而，這些人機(jī)協(xié)同教學(xué)形式往往需要依賴特定的硬件或軟件，無(wú)法大規(guī)模普及。

生成式人工智能具有理解復(fù)雜指令和上下文信息、流暢開(kāi)展多輪人機(jī)對(duì)話、實(shí)現(xiàn)情感交互的高級(jí)能力，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)傳統(tǒng)的“師-生”二元結(jié)構(gòu)向“師-生-機(jī)”三元結(jié)構(gòu)演進(jìn)。生成式人工智能顛覆了傳統(tǒng)的人機(jī)交互模式，使得人機(jī)協(xié)同教學(xué)邁入新的發(fā)展階段。其中，基于通用大模型定制的智能體具備自主學(xué)習(xí)、感知、觀測(cè)、決策和執(zhí)行能力，且技術(shù)開(kāi)發(fā)門(mén)檻低，教師人人都可以創(chuàng)建個(gè)性化的人工智能助教并分發(fā)使用，使得真正可以普及實(shí)施的人機(jī)協(xié)同教學(xué)成為可能。本研究旨在探討基于智能體開(kāi)展人機(jī)協(xié)同教學(xué)的潛力、人機(jī)協(xié)同教學(xué)場(chǎng)景中智能體的構(gòu)建流程和人機(jī)協(xié)同教學(xué)實(shí)踐，以期為教師創(chuàng)建智能體、探索合理有效的人機(jī)協(xié)同教學(xué)路徑提供參考和借鑒。

一、技術(shù)演變視角下人機(jī)協(xié)同教學(xué)的發(fā)展歷程

人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的教師與機(jī)器之間的關(guān)系隨著技術(shù)進(jìn)步而不斷演變。從技術(shù)發(fā)展的視角審視，人機(jī)協(xié)同教學(xué)的發(fā)展歷程大體可以劃分為三個(gè)階段。

（一）機(jī)器作為輔助工具，促進(jìn)教育教學(xué)管理

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展。鑒于其具有高效執(zhí)行自動(dòng)化和機(jī)械化任務(wù)的能力，教育領(lǐng)域開(kāi)始積極探索如何將其應(yīng)用于教育教學(xué)實(shí)踐。這一時(shí)期，機(jī)器作為教師的重要輔助工具，能夠幫助教師完成煩瑣但并不復(fù)雜的替代性工作，從而極大地減輕教師負(fù)擔(dān)，使其能夠?qū)Ｗ⒂诟邉?chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為該階段人機(jī)協(xié)同教學(xué)的典型代表，通過(guò)各類(lèi)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)呈現(xiàn)與教學(xué)過(guò)程的科學(xué)管理。例如，教師利用文字、表格處理工具，高效編寫(xiě)和整理教學(xué)資料、處理教學(xué)數(shù)據(jù)；借助專業(yè)的多媒體課件制作軟件，創(chuàng)造圖文并茂的課程內(nèi)容，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高教學(xué)準(zhǔn)備效率和教學(xué)成效。

（二）機(jī)器作為能力延伸，參與教學(xué)決策過(guò)程

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器逐步進(jìn)化為人類(lèi)感官與思維能力的延伸與強(qiáng)化體。其不僅能夠表征專家知識(shí)，還能延展人類(lèi)認(rèn)知，通過(guò)模擬人的推理過(guò)程和感官系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)生成問(wèn)題與求解方案，從而增強(qiáng)教師能力[2]。在這一階段，人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，不再局限于機(jī)器對(duì)教師教學(xué)的輔助作用，而是更加注重教師和機(jī)器之間的深度交互和高效協(xié)作。機(jī)器的角色發(fā)生變化，從簡(jiǎn)單教學(xué)任務(wù)的被動(dòng)執(zhí)行者轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w教學(xué)決策流程的核心參與者。例如，智能教學(xué)系統(tǒng)模仿教師經(jīng)驗(yàn)，監(jiān)控學(xué)生的知識(shí)掌握情況，并根據(jù)學(xué)生需求與過(guò)程性數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整提問(wèn)與教學(xué)內(nèi)容。此外，自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)和教育機(jī)器人等產(chǎn)品能夠精準(zhǔn)捕捉和實(shí)時(shí)識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，量身定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑與支持策略，提升教師教學(xué)的針對(duì)性和有效性。

（三）機(jī)器作為教學(xué)伙伴，協(xié)同教師共創(chuàng)內(nèi)容

近年來(lái)，生成式人工智能迅猛演進(jìn)，催生了人機(jī)協(xié)同教學(xué)新樣態(tài)[3]。生成式人工智能以其卓越的自然語(yǔ)言理解能力、與人類(lèi)媲美的圖像（音視頻）處理技能和超越人類(lèi)的復(fù)雜問(wèn)題解決效率，極大地提高了機(jī)器在人機(jī)協(xié)同教學(xué)過(guò)程中的參與度，使其在信息解讀、對(duì)話參與以及內(nèi)容創(chuàng)造等方面，享有與教師更加對(duì)等的機(jī)會(huì)。在這一階段，傳統(tǒng)的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式發(fā)生根本性變革，機(jī)器的角色不再純粹是外部的輔助工具或技術(shù)延伸，而是與教師緊密融合的教學(xué)共同體。例如，將具有智能群體多維度感知能力的會(huì)話機(jī)器人應(yīng)用于課堂教學(xué)，通過(guò)智能生成學(xué)習(xí)內(nèi)容、持續(xù)追問(wèn)、學(xué)生會(huì)話內(nèi)容智能評(píng)價(jià)等方式，促進(jìn)學(xué)生高階思維和問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)[4-5]。

二、智能體成為人機(jī)協(xié)同教學(xué)的重要類(lèi)型

生成式人工智能技術(shù)引領(lǐng)下的新一輪科技革命正引發(fā)教育組織和服務(wù)模式的深刻變革，推動(dòng)教育教學(xué)從傳統(tǒng)的“師-生”二元結(jié)構(gòu)向“師-生-機(jī)”三元結(jié)構(gòu)過(guò)渡?？萍寂c教育深度融合的發(fā)展趨勢(shì)使得人機(jī)協(xié)同教學(xué)表現(xiàn)出高度的創(chuàng)新性、生成性和自適應(yīng)性。為了滿足教育對(duì)智能化、個(gè)性化和高效率的需求，人類(lèi)教師積極嘗試使用各種基于大模型的生成式人工智能工具創(chuàng)新優(yōu)化教學(xué)，提升教學(xué)效率和質(zhì)量。其中，具備自主學(xué)習(xí)、感知、觀測(cè)、決策和執(zhí)行能力，能夠通過(guò)不斷迭代學(xué)習(xí)來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化、實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的智能體成為與人類(lèi)教師協(xié)同教學(xué)的重要機(jī)器類(lèi)型。

（一）大語(yǔ)言模型加持的智能體的概念

智能體是指能夠感知環(huán)境并自主采取行動(dòng)以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的實(shí)體或系統(tǒng)[6]。感知環(huán)境是指智能體能夠接收來(lái)自環(huán)境的信息，自主采取行動(dòng)是指智能體能夠根據(jù)感知的信息制定下一步的行動(dòng)計(jì)劃并執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)是指智能體可以在特定的領(lǐng)域執(zhí)行特定的任務(wù)。早期的智能體主要是按照設(shè)定的規(guī)則和程序來(lái)執(zhí)行任務(wù)，不具備復(fù)雜決策和學(xué)習(xí)能力。大語(yǔ)言模型泛指那些具有超大規(guī)模參數(shù)（通常在數(shù)億到數(shù)千億之間）的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，這些模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建，能夠處理海量數(shù)據(jù)，并完成各種復(fù)雜任務(wù)，如自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別等。大語(yǔ)言模型的出現(xiàn)推動(dòng)智能體進(jìn)入自主智能和群體智能階段。

大語(yǔ)言模型加持的智能體是利用大語(yǔ)言模型作為核心組件構(gòu)建的人工智能系統(tǒng)，能夠獨(dú)立自主地完成更具挑戰(zhàn)性和復(fù)雜性的特定任務(wù)。其中，大語(yǔ)言模型作為智能體的大腦為其提供核心驅(qū)動(dòng)力。此外，智能體還有四個(gè)關(guān)鍵組成部分：一是規(guī)劃，智能體需要具備規(guī)劃能力，可以將大任務(wù)分解為更小的、可管理的子目標(biāo)，從而能夠高效處理復(fù)雜任務(wù)；可以對(duì)過(guò)去的行為進(jìn)行自我批評(píng)和自我反省，從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，并改進(jìn)未來(lái)的步驟規(guī)劃，從而提高最終結(jié)果的質(zhì)量。二是記憶，包含長(zhǎng)期記憶和短期記憶兩部分。智能體通過(guò)短期記憶來(lái)進(jìn)行上下文情境學(xué)習(xí)，同時(shí)具備在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保留和調(diào)用信息的長(zhǎng)期記憶能力，可以利用外部向量進(jìn)行存儲(chǔ)和快速檢索。三是工具，由于大語(yǔ)言模型一旦完成預(yù)訓(xùn)練，其內(nèi)部能力和知識(shí)邊界就基本固定，因此智能體需要通過(guò)調(diào)用各種工具來(lái)實(shí)現(xiàn)功能拓展，如日歷、計(jì)算器、代碼解釋器和搜索功能等。四是行動(dòng)，智能體基于規(guī)劃和記憶來(lái)執(zhí)行具體的行動(dòng)，如與人類(lèi)交互，或者通過(guò)調(diào)用工具來(lái)完成一個(gè)任務(wù)等。

（二）使用智能體開(kāi)展協(xié)同教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

第一，智能體支持教師自主創(chuàng)建多主題的知識(shí)庫(kù)，聚合多種形式的文檔，例如文本、表格、圖像等。通過(guò)使用教育教學(xué)領(lǐng)域的特定知識(shí)來(lái)訓(xùn)練智能體的內(nèi)容生成，智能體的回答更加專業(yè)和精確，能更好地滿足教學(xué)需求。第二，智能體可以根據(jù)教育教學(xué)不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求，調(diào)用外部的工具和服務(wù)來(lái)拓展其能力邊界，從而完成特定的任務(wù)。例如，在需要進(jìn)行代碼執(zhí)行或圖片繪制時(shí)，智能體可以利用具備代碼執(zhí)行能力或支持文生圖的工具和服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。第三，智能體能夠存儲(chǔ)師生與智能體進(jìn)行人機(jī)交互的過(guò)程，并基于這些個(gè)體記憶分析使用者的需求、交互風(fēng)格、使用習(xí)慣等，輔助決策生成，從而為師生提供更加個(gè)性化的服務(wù)。第四，智能體能夠整合多個(gè)大模型、多種工具來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的自動(dòng)化完成。例如，它可以同時(shí)使用自然語(yǔ)言處理模型和圖像識(shí)別模型來(lái)完成一個(gè)需要同時(shí)處理文本和圖像的任務(wù)。第五，技術(shù)開(kāi)發(fā)門(mén)檻低，人人都可以創(chuàng)建和分發(fā)使用。這意味著即使那些沒(méi)有專業(yè)軟件開(kāi)發(fā)技能的普通學(xué)科教師，也能夠通過(guò)創(chuàng)建智能體來(lái)輔助教學(xué)工作。

（三）智能體在協(xié)同教學(xué)中扮演的角色

基于課前、課中、課后教學(xué)全過(guò)程的視角審視智能體在人機(jī)協(xié)同教學(xué)中被賦予的角色，可以將其歸納為備課助手、授課助手、研課助手三類(lèi)。

作為備課助手，智能體在課前與教師協(xié)同開(kāi)展素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮在提供創(chuàng)造性的課堂創(chuàng)意、課程規(guī)劃、建立背景知識(shí)等方面的智能，通過(guò)提供豐富的教學(xué)資源、創(chuàng)新的教學(xué)方法和個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，幫助教師更好地設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動(dòng)及教學(xué)評(píng)價(jià)，清晰指向?qū)W生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

作為授課助手，智能體在課中與教師協(xié)同引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮在存儲(chǔ)和回憶使用者信息方面的智能，通過(guò)感知和理解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格，為其提供個(gè)性化的反饋和指導(dǎo)。例如，語(yǔ)文課中，智能體可以輔助學(xué)生進(jìn)行文本分析，引導(dǎo)學(xué)生深入理解文學(xué)作品的內(nèi)涵；數(shù)學(xué)課中，智能體可以引導(dǎo)學(xué)生逐步分析解題思路，指出錯(cuò)誤并提供改進(jìn)建議。智能體通過(guò)模擬師生對(duì)話，激發(fā)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維，促進(jìn)學(xué)生在認(rèn)知、思維、情感層面的全面發(fā)展。

作為研課助手，智能體在課后與教師協(xié)同開(kāi)展作業(yè)批改與教學(xué)反思。智能體可以自動(dòng)識(shí)別學(xué)生的常見(jiàn)錯(cuò)誤類(lèi)型，并提供針對(duì)性的改進(jìn)建議。教師可以基于智能體的分析反饋?zhàn)稣{(diào)整，提高作業(yè)批改效率，提升作業(yè)批改效果，指導(dǎo)學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中避免重復(fù)犯錯(cuò)。同時(shí)，智能體還能協(xié)助教師進(jìn)行教學(xué)反思，通過(guò)數(shù)據(jù)分析揭示教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足，為教師提供改進(jìn)教學(xué)方法和策略的依據(jù)。當(dāng)然，這也要求教師提升自身的數(shù)字素養(yǎng)與技能，以便能準(zhǔn)確解讀智能體的數(shù)據(jù)分析反饋。

三、人機(jī)協(xié)同教學(xué)場(chǎng)景中智能體的構(gòu)建流程

人機(jī)協(xié)同教學(xué)的核心價(jià)值是通過(guò)智能技術(shù)的應(yīng)用改善、優(yōu)化和重構(gòu)傳統(tǒng)教學(xué)的組織模式和表征樣態(tài)，激發(fā)課堂教學(xué)活力，實(shí)現(xiàn)教師智慧和機(jī)器智能的有機(jī)融合，推動(dòng)課堂教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展[7]。為促進(jìn)人機(jī)協(xié)同教學(xué)核心價(jià)值的實(shí)踐轉(zhuǎn)化，需要梳理人機(jī)協(xié)同教學(xué)場(chǎng)景中智能體的構(gòu)建流程。

（一）面向?qū)W生核心素養(yǎng)培養(yǎng)，確定要解決的具體問(wèn)題

在著手構(gòu)建智能體之前，教師要想清楚為什么構(gòu)建智能體，智能體的構(gòu)建是為了解決什么問(wèn)題。教育部2022年發(fā)布的義務(wù)教育課程方案及各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)培育學(xué)生核心素養(yǎng)[8]，學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)逐步形成正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)是人機(jī)協(xié)同教學(xué)的根本目的。

學(xué)科素養(yǎng)的培育在很大程度上需要通過(guò)深度學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)[9]。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性地遷移運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題，應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階思維活動(dòng)是深度學(xué)習(xí)的顯著特征。如何將外在于學(xué)生的客觀知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)象，從而促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，是許多教師在設(shè)計(jì)素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)時(shí)遇到的瓶頸。例如，如何創(chuàng)設(shè)符合學(xué)情的真實(shí)問(wèn)題情境，如何設(shè)計(jì)融合學(xué)科知識(shí)與情境問(wèn)題解決的問(wèn)題鏈，如何設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生探究和實(shí)踐參與的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)，如何兼顧課堂教學(xué)進(jìn)度與學(xué)生個(gè)性化輔導(dǎo)，等等。教師首先需要反思自己在設(shè)計(jì)與實(shí)施素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)中面臨什么樣的困難、存在哪些短板，確定需要用智能體來(lái)協(xié)同解決的教學(xué)問(wèn)題。

（二）找準(zhǔn)人機(jī)協(xié)同的整合點(diǎn)，分析“師-生-機(jī)”的相互關(guān)系

開(kāi)展人機(jī)協(xié)同教學(xué)時(shí)，智能體不是教學(xué)實(shí)施和教學(xué)決策的簡(jiǎn)單輔助，而是作為教學(xué)伙伴提供課堂教學(xué)的全方位支撐，以教師、學(xué)生和智能體三者共同參與的方式完成相應(yīng)的教與學(xué)任務(wù)。因此，教師需要根據(jù)擬解決的具體教學(xué)問(wèn)題及可能的應(yīng)用場(chǎng)景，分析智能體可以從哪些方面助力問(wèn)題解決，找準(zhǔn)人機(jī)協(xié)同的整合點(diǎn)，明確教師、學(xué)生、智能體在該教學(xué)問(wèn)題解決中的角色定位。

例如，用智能體開(kāi)展教學(xué)互動(dòng)，重構(gòu)了以學(xué)生為中心的師生交互、生生交互、學(xué)生與內(nèi)容交互的三種教學(xué)交互關(guān)系。智能體既可以作為另一教師角色與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，又可以作為同伴角色參與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行生生互動(dòng)，還可以作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的提供者，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)需求動(dòng)態(tài)提供多模態(tài)的學(xué)習(xí)資源。

（三）規(guī)劃智能體的具體能力，指向能做什么及怎樣做

明確了智能體的用途后，教師需要對(duì)智能體的具體能力進(jìn)行規(guī)劃，讓智能體清楚地知道自己可以做什么以及怎樣去做。首先，基于智能體的角色定位對(duì)其應(yīng)該具備的技能進(jìn)行拆解，細(xì)化為一個(gè)個(gè)更小的、可管理的技能點(diǎn)，幫助智能體了解自己可以應(yīng)對(duì)哪些任務(wù)。其次，將實(shí)現(xiàn)這些技能所需的教學(xué)知識(shí)整理為主題化的知識(shí)庫(kù)文檔，以確保智能體可以優(yōu)先在知識(shí)庫(kù)中檢索問(wèn)題的答案，使得生成的答案更加準(zhǔn)確和專業(yè)。再次，教師要根據(jù)智能體具備的技能思考可能會(huì)用到哪些插件。例如，為了讓智能體能夠檢索互聯(lián)網(wǎng)中已有的信息，教師要為智能體增加具備信息搜索能力的插件。最后，為了讓智能體專注于教學(xué)場(chǎng)景中的問(wèn)題解決，需要對(duì)智能體的回復(fù)范圍進(jìn)行限制，告訴智能體什么應(yīng)該回答、什么不應(yīng)該回答。

當(dāng)然，除了上述內(nèi)容外，具備一定技術(shù)基礎(chǔ)的教師還可以通過(guò)設(shè)計(jì)工作流、數(shù)據(jù)庫(kù)、觸發(fā)器等組件來(lái)規(guī)劃能夠處理復(fù)雜任務(wù)的智能體。

（四）選用恰當(dāng)工具進(jìn)行創(chuàng)建，反復(fù)調(diào)試優(yōu)化各項(xiàng)配置

完成智能體具體能力規(guī)劃后，需要選擇合適的工具創(chuàng)建智能體。不同工具能夠提供的智能體創(chuàng)建能力有所差異。例如，“豆包”主要通過(guò)設(shè)定描述來(lái)創(chuàng)建智能體，“文小言”支持教師訓(xùn)練生成自己的數(shù)字形象，“扣子”支持知識(shí)庫(kù)、插件、工作流、數(shù)據(jù)庫(kù)等組件設(shè)置，并且支持多模型訓(xùn)練智能體。工具的選擇需要綜合考慮智能體將要承擔(dān)的具體任務(wù)及使用者的習(xí)慣。

教師在創(chuàng)建智能體時(shí)，首先，需要為智能體起一個(gè)通俗易懂的名稱，名稱應(yīng)盡可能清晰指向智能體用途。然后，設(shè)定關(guān)于智能體角色、分項(xiàng)技能、限制邊界等方面的信息描述。接著，上傳知識(shí)庫(kù)文檔、按需調(diào)用插件。完成這些配置后，教師還需要進(jìn)行一系列的調(diào)試和優(yōu)化工作，確保智能體能夠準(zhǔn)確地理解師生的需求，并提供恰當(dāng)?shù)姆答?。這包括對(duì)智能體的對(duì)話系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)，使其能夠更好地適應(yīng)特定的教學(xué)場(chǎng)景和語(yǔ)言環(huán)境。最后，對(duì)智能體的開(kāi)場(chǎng)白、預(yù)設(shè)問(wèn)題、背景圖片等內(nèi)容進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，并將智能體發(fā)布到相應(yīng)的平臺(tái)。

智能體的創(chuàng)建和應(yīng)用是一個(gè)持續(xù)迭代的過(guò)程，教師要根據(jù)智能體的實(shí)踐使用反饋再次調(diào)整已發(fā)布的智能體，循環(huán)迭代發(fā)布，通過(guò)不斷的“應(yīng)用—反思—優(yōu)化”提升人機(jī)協(xié)同教學(xué)的成效。同時(shí)，教師需要持續(xù)更新智能體的知識(shí)庫(kù)，確保其提供的信息對(duì)智能體具有持續(xù)的參考價(jià)值。

四、基于智能體的人機(jī)協(xié)同教學(xué)案例

基于智能體的人機(jī)協(xié)同教學(xué)中，智能體專注解決“該做什么”的問(wèn)題，教師專注解決“如何做得更好”的問(wèn)題，二者通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)共同設(shè)計(jì)與實(shí)施指向?qū)W生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)。以下三個(gè)案例分別立足課前、課中、課后教學(xué)場(chǎng)景，介紹如何使用智能體開(kāi)展人機(jī)協(xié)同教學(xué)。

（一）課前：使用智能體設(shè)計(jì)素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)任務(wù)

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。為了設(shè)計(jì)更有效的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師創(chuàng)建了“初中數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)”智能體，幫助教師設(shè)計(jì)與學(xué)生的實(shí)際生活緊密結(jié)合的教學(xué)情境，在特定教學(xué)情境中構(gòu)建有效的核心問(wèn)題及問(wèn)題鏈，基于問(wèn)題設(shè)計(jì)有針對(duì)性的具體學(xué)習(xí)任務(wù)。

以“生活中的幾何圖形”為例，智能體設(shè)計(jì)以下問(wèn)題情境：小明家最近在裝修，他的父母在討論如何布置家具和裝飾品。小明注意到，家里的一些設(shè)計(jì)和布置似乎與幾何圖形有關(guān)。他決定利用自己學(xué)到的幾何知識(shí)，幫助父母更好地規(guī)劃家庭空間。智能體提出“如何利用幾何圖形知識(shí)優(yōu)化家庭空間布局”的核心問(wèn)題和一系列問(wèn)題鏈：家里哪些地方（如墻面、地板、家具等）使用了幾何圖形的設(shè)計(jì)？這些幾何圖形是如何影響空間感和美觀度的？如何通過(guò)改變幾何圖形的大小、位置或形狀來(lái)改善家庭空間的功能性和美觀性？智能體還設(shè)計(jì)了與解決問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的觀察與記錄、分析與討論、設(shè)計(jì)與改進(jìn)、展示與反饋等學(xué)習(xí)任務(wù)。

情境設(shè)置在學(xué)生熟悉的家庭環(huán)境中，能夠引起學(xué)生的共鳴和興趣。情境中涵蓋了多種幾何圖形的應(yīng)用，如墻面、地板、家具等，為學(xué)生提供了豐富的觀察和思考材料，學(xué)生能夠感受到所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)緊密?chē)@核心問(wèn)題展開(kāi)，從觀察到分析再到設(shè)計(jì)和改進(jìn)，層層遞進(jìn)，有助于引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考和討論。同時(shí)，問(wèn)題具有一定的開(kāi)放性，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和解決方案。設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)都有明確的目的和操作步驟，便于學(xué)生理解和執(zhí)行，合作性強(qiáng)、實(shí)踐性高。智能體還設(shè)計(jì)了展示交流環(huán)節(jié)，完成實(shí)踐閉環(huán)。

（二）課中：組織學(xué)生與智能體進(jìn)行沉浸式對(duì)話

在小學(xué)語(yǔ)文古詩(shī)教學(xué)中，古詩(shī)的內(nèi)容和形式與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)相距較遠(yuǎn)，學(xué)生很難產(chǎn)生興趣；古詩(shī)中包含豐富的文化內(nèi)涵和歷史背景，超出了學(xué)生的背景知識(shí)；古詩(shī)中表達(dá)的情感和意境也可能超出了低年級(jí)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和情感體驗(yàn)。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)古詩(shī)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)古詩(shī)的主動(dòng)性，幫助學(xué)生理解古詩(shī)創(chuàng)作的背景和情感傳達(dá)，教師設(shè)計(jì)并創(chuàng)建了多個(gè)詩(shī)人的虛擬分身智能體，如“李白”智能體、“王維”智能體等。這些智能體高度還原了詩(shī)人形象，能夠用生動(dòng)的語(yǔ)言和形象的描述，將古詩(shī)中的意境和情感傳達(dá)給學(xué)生。

例如，在學(xué)習(xí)《望廬山瀑布》時(shí)，學(xué)生與“李白”智能體打了一通電話，部分對(duì)話內(nèi)容如下。

學(xué)生：詩(shī)中有一句是“日照香爐生紫煙”，我很好奇，為什么是“紫煙”而不是其他顏色的煙呢？

“李白”智能體：這里的“紫煙”實(shí)際上是我對(duì)廬山瀑布周?chē)吧囊环N藝術(shù)夸張。在陽(yáng)光的照射下，香爐峰的水汽蒸騰，與陽(yáng)光交織，形成了一種朦朧而神秘的紫色。這種顏色給人一種夢(mèng)幻般的感覺(jué)，也增添了廬山瀑布的神秘和壯麗。通過(guò)這種描述，我想讓讀者感受廬山瀑布的非凡和美麗。

這種強(qiáng)互動(dòng)性能夠引導(dǎo)學(xué)生更積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，提出自己想要了解的關(guān)于詩(shī)人和古詩(shī)創(chuàng)作相關(guān)的問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生的深度沉浸，讓學(xué)生仿佛置身于詩(shī)人的時(shí)代和環(huán)境，感受詩(shī)人的創(chuàng)作靈感和情感波動(dòng)，增強(qiáng)對(duì)古詩(shī)情境和內(nèi)涵的理解。

（三）課后：使用智能體初步批改學(xué)生作文

批改學(xué)生作文是作文教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它不僅為學(xué)生提供了寫(xiě)作輔導(dǎo)，而且展現(xiàn)了較強(qiáng)的個(gè)性化特點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生數(shù)量較多時(shí)，不同批次批改的作文評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難免會(huì)有差異。為了幫助教師快速完成作文的初步批改，統(tǒng)一作文的批改標(biāo)準(zhǔn)，教師設(shè)計(jì)并創(chuàng)建“小學(xué)語(yǔ)文作文智能批改助手”智能體。智能體根據(jù)作文體裁，從整體評(píng)價(jià)、具體問(wèn)題及改進(jìn)建議、優(yōu)秀段落或句子表?yè)P(yáng)等方面進(jìn)行初步點(diǎn)評(píng)，輔助教師生成每位學(xué)生的作文批改反饋。

在整體評(píng)價(jià)方面，智能體可以分析學(xué)生的作文結(jié)構(gòu)、語(yǔ)言運(yùn)用、內(nèi)容豐富度等多個(gè)維度，給出綜合評(píng)價(jià)，并指出作文中的亮點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。例如，智能體在批改一篇主題為“我的夢(mèng)想”的作文時(shí)，可能會(huì)給出如下反饋：“你的作文主題明確，圍繞‘我的夢(mèng)想’進(jìn)行了詳細(xì)的描述，展現(xiàn)了你對(duì)未來(lái)的憧憬和規(guī)劃。文章結(jié)構(gòu)合理，開(kāi)頭引入、中間論述、結(jié)尾總結(jié)的寫(xiě)作模式清晰可見(jiàn)。不過(guò)，在內(nèi)容的深度上還有提升空間，建議你可以進(jìn)一步闡述實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想可能遇到的挑戰(zhàn)和你打算如何克服這些挑戰(zhàn)。此外，注意在描述夢(mèng)想時(shí)，可以加入更多細(xì)節(jié)和情感表達(dá)，使文章更加生動(dòng)和感人。”

智能體還可以識(shí)別作文中的常見(jiàn)錯(cuò)誤，如語(yǔ)法錯(cuò)誤、拼寫(xiě)錯(cuò)誤、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)使用不當(dāng)?shù)?，并給出修改建議；也可以模擬教師對(duì)作文中優(yōu)秀的句子或段落進(jìn)行表?yè)P(yáng)。智能體能夠根據(jù)學(xué)生的寫(xiě)作習(xí)慣和風(fēng)格，提供個(gè)性化的寫(xiě)作指導(dǎo)，幫助學(xué)生在未來(lái)的寫(xiě)作中避免同樣的錯(cuò)誤，提升寫(xiě)作水平。教師可以基于智能體的初步批改報(bào)告進(jìn)行修正和補(bǔ)充，形成每位學(xué)生的作文批改反饋。通過(guò)與智能體的協(xié)同，教師可以節(jié)省大量批改作文的時(shí)間，將更多精力投入教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新和教學(xué)方法的改進(jìn)。

基于大模型的智能體能夠在各種教與學(xué)場(chǎng)景中自主地感知信息、做出決策并采取相應(yīng)的行動(dòng)，可以有針對(duì)性地為師生的教與學(xué)提供更加智能化、個(gè)性化的服務(wù)。智能體還具備技術(shù)開(kāi)發(fā)門(mén)檻低、人人都能搭建與分發(fā)使用的優(yōu)勢(shì)，從而逐漸成為人機(jī)協(xié)同教學(xué)的重要類(lèi)型。教師要積極開(kāi)展面向教與學(xué)問(wèn)題解決的智能體設(shè)計(jì)與創(chuàng)建，并在具體教與學(xué)場(chǎng)景中充分發(fā)揮智能體與人類(lèi)教師的智慧優(yōu)勢(shì)，探索更為合理有效的人機(jī)協(xié)同教學(xué)路徑，實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)。當(dāng)然，教育領(lǐng)域中智能體的設(shè)計(jì)、創(chuàng)建與應(yīng)用面臨著倫理和隱私保護(hù)的挑戰(zhàn)，需要通過(guò)制定相關(guān)的倫理規(guī)范、提升使用者的智能素養(yǎng)與倫理意識(shí)、明確使用限度等多元化方式使風(fēng)險(xiǎn)最小化，實(shí)現(xiàn)智能體在教育領(lǐng)域的適度合理使用。

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