摘要:生成式人工智能如何有效賦能課堂教學(xué),是當(dāng)下教育領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)議題。為探求生成式人工智能賦能課堂教學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑,文章首先構(gòu)建了包含教師愿景、學(xué)生參與、課堂技術(shù)集成三個(gè)分析維度的GenAI賦能課堂教學(xué)的三維分析框架,以指導(dǎo)GenAI賦能課堂教學(xué)的案例研究。之后,文章采取探索性的多案例研究方法,挑選7個(gè)中小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科教學(xué)案例,圍繞“教師愿景何以實(shí)現(xiàn)?”“學(xué)生參與因何激活?”“智能技術(shù)如何接入?”三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)了GenAI賦能課堂教學(xué)的案例分析,結(jié)果顯示:教師愿景通過(guò)提高學(xué)生能力、發(fā)揮GenAI賦能的作用和防范倫理風(fēng)險(xiǎn)得以實(shí)現(xiàn),學(xué)生參與通過(guò)行為、情感、認(rèn)知三方面的人機(jī)協(xié)同被有效激活,智能技術(shù)經(jīng)歷從賦能到變革的漸進(jìn)應(yīng)用逐步接入課堂。文章的研究不僅為GenAI在中小學(xué)課堂的實(shí)踐應(yīng)用提供了可操作的實(shí)施路徑,也為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)了理論參考和實(shí)踐范例,對(duì)推動(dòng)智能時(shí)代的教育創(chuàng)新具有重要意義。
關(guān)鍵詞:GenAI;課堂教學(xué);教師愿景;學(xué)生參與;課堂技術(shù)集成
【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)02—0035—11【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2025.02.004
自2022年以來(lái),以ChatGPT為代表的生成式人工智能在教育領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)技術(shù)變革[1]。伴隨著智能技術(shù)的迭代升級(jí),其功能從基本的文本生成發(fā)展到更為復(fù)雜的任務(wù)處理,如自動(dòng)化的課件制作、互動(dòng)式的學(xué)習(xí)輔助、實(shí)時(shí)性的意見(jiàn)反饋等。目前,生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GenAI)蓬勃發(fā)展,學(xué)術(shù)界也普遍認(rèn)可GenAI在教學(xué)指導(dǎo)、個(gè)性化教育等方面的應(yīng)用潛力[2]。然而,如何有效地將GenAI技術(shù)融入教學(xué)過(guò)程、最大化發(fā)揮其潛能,仍需要持續(xù)地進(jìn)行探索、總結(jié)。對(duì)此,全國(guó)已有多個(gè)地區(qū)率先開(kāi)展了中小學(xué)教學(xué)試點(diǎn),涌現(xiàn)出了一批創(chuàng)新課堂案例。本研究從中挑選了7個(gè)中小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科教學(xué)案例,并聚焦教師在教學(xué)中采用生成式人工智能的愿景、學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的參與度和生成式人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中的集成程度,嘗試構(gòu)建三維分析框架,并通過(guò)分析案例的共性特征和策略路徑,旨在探討GenAI技術(shù)在中小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)中的應(yīng)用潛力與實(shí)踐策略,識(shí)別其實(shí)施過(guò)程中可能面臨的難點(diǎn)與挑戰(zhàn),同時(shí)為其他學(xué)科提供適用的分析思路與參考框架。
一 GenAI賦能課堂教學(xué)的研究現(xiàn)狀
GenAI是一種能夠根據(jù)對(duì)話提示詞生成多模態(tài)新內(nèi)容的人工智能技術(shù),其核心特征在于具備學(xué)習(xí)和模擬人類(lèi)創(chuàng)造性思維的能力,通過(guò)深度學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理來(lái)理解與生成內(nèi)容[3]。在課堂教學(xué)場(chǎng)景中,GenAI為多樣化的教學(xué)和管理提供了新的可能性[4],能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者、教育者和教育管理者提供更加智能化、個(gè)性化、高效化的服務(wù)[5]。當(dāng)前,GenAI正推動(dòng)教育教學(xué)模式發(fā)生顛覆性變革,其賦能教學(xué)的應(yīng)用主要集中在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教育評(píng)估與管理的全面重構(gòu)[6]。
①與學(xué)生水平相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)。GenAI以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,深度整合了廣泛的教育數(shù)據(jù)與領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí),能夠緊密貼合教學(xué)場(chǎng)景的實(shí)際需求,高效地打造出跨媒體形態(tài)的教育資源。通過(guò)細(xì)致分析學(xué)生的行為數(shù)據(jù),基于GenAI的教學(xué)助理能夠精準(zhǔn)洞察每位學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好與能力水平,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的智能推薦,提升學(xué)習(xí)的針對(duì)性和有效性[7]。對(duì)教師而言,GenAI可以成為其教學(xué)準(zhǔn)備的得力助手,能夠根據(jù)教師需求迅速生成符合要求的定制化教學(xué)素材[8]。
②以學(xué)生為中心的教學(xué)方法重構(gòu)。GenAI推動(dòng)教學(xué)模式從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心,通過(guò)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、能力水平和興趣愛(ài)好,動(dòng)態(tài)生成教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。同時(shí),GenAI還能模擬真實(shí)場(chǎng)景,提供虛擬實(shí)驗(yàn)與模擬練習(xí),使學(xué)生在安全的環(huán)境中進(jìn)行具身化的互動(dòng)實(shí)踐[9],提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
③滲透學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的教育評(píng)估與管理重構(gòu)。作為一種工具,GenAI為監(jiān)控、評(píng)估、管理提供了智能化和個(gè)性化的解釋與支持,促進(jìn)了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系的變革。同時(shí),GenAI的引入使得教學(xué)評(píng)價(jià)深入學(xué)習(xí)流程的每一個(gè)細(xì)微環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)教師行為和學(xué)生行為的時(shí)序化追蹤與動(dòng)態(tài)化建模分析[10]。GenAI還具有強(qiáng)大的分析能力,能夠即時(shí)且細(xì)致地評(píng)估學(xué)生的作業(yè)、作品乃至整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,從而為教師提供一套更為全面、客觀的教學(xué)評(píng)價(jià)參考體系[11]。
二 GenAI賦能課堂教學(xué)的三維分析框架
在課堂這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,學(xué)生、教師、技術(shù)等要素相互作用,形成了具有整體性、動(dòng)態(tài)協(xié)作和共生關(guān)系的復(fù)合體[12]。而GenAI賦能的課堂,是技術(shù)與課堂主體構(gòu)成的多元互動(dòng)的動(dòng)態(tài)生態(tài)系統(tǒng),其中教師、學(xué)生、技術(shù)是課堂的主要載體。相應(yīng)地,對(duì)GenAI賦能課堂教學(xué)的分析需同時(shí)滿足以下條件:一是能夠指導(dǎo)課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì),二是能夠衡量課堂互動(dòng)的效果,三是能夠提供技術(shù)實(shí)踐的路徑?;诖?,為發(fā)揮教師、學(xué)生和技術(shù)在課堂生態(tài)系統(tǒng)中的協(xié)同作用,探求GenAI賦能課堂教學(xué)的實(shí)踐路徑,本研究構(gòu)建了包含教師愿景、學(xué)生參與、課堂技術(shù)集成三個(gè)分析維度的GenAI賦能課堂教學(xué)的三維分析框架,如圖1所示。
1 教師愿景
“教師愿景”是Hammerness[13]提出的關(guān)于教師未來(lái)教育實(shí)踐的期望、目標(biāo)和設(shè)想。教師愿景作為GenAI賦能課堂教學(xué)的分析起點(diǎn),通過(guò)教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)計(jì)直接影響課堂活動(dòng)的主要方向。教師愿景在某種程度上也可以作為教師教學(xué)變革的起點(diǎn),代表一種能讓教師為之奮斗的理想課堂狀態(tài)[14]。教師愿景可從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析:①焦點(diǎn),指教師愿景的關(guān)注中心;②范圍,表示教師愿景所涵蓋的內(nèi)容或領(lǐng)域的廣度;③距離,指教師愿景與當(dāng)前教育實(shí)踐的差距或聯(lián)系的緊密程度。
2 學(xué)生參與
Fredricks等[15]從學(xué)生的所為、所感、所思三個(gè)視角,提出了“學(xué)生參與”的概念。學(xué)生參與是課堂互動(dòng)的核心維度,能從行為、情感、認(rèn)知三個(gè)層面反映學(xué)生對(duì)技術(shù)應(yīng)用的適應(yīng)度和學(xué)習(xí)效果,被視為衡量課堂互動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)成果產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素。學(xué)生參與可從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析:①行為參與,表征學(xué)生參與的實(shí)際活動(dòng),這些活動(dòng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和學(xué)業(yè)持續(xù)性有顯著影響;②情感參與,體現(xiàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的情感反應(yīng),這些反應(yīng)可能影響學(xué)生對(duì)學(xué)校的歸屬感和完成課堂任務(wù)的意愿;③認(rèn)知參與,是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的思維投入和策略性思考,是理解和掌握復(fù)雜知識(shí)的關(guān)鍵。
3 課堂技術(shù)集成
課堂技術(shù)集成是將各種教學(xué)設(shè)備和數(shù)字工具融入課堂環(huán)境,以提升教學(xué)效果。SAMR(Substitution, Augmentation, Modification, Redefinition)模型是從課堂技術(shù)集成角度,為教師設(shè)計(jì)和評(píng)估技術(shù)應(yīng)用路徑提供分層指導(dǎo)的教學(xué)模型。SAMR模型由Puentedura[16]提出,專(zhuān)為K-12教育設(shè)計(jì),旨在指導(dǎo)課堂技術(shù)的選擇、應(yīng)用與效果評(píng)估。根據(jù)技術(shù)在課堂中集成的復(fù)雜性和引發(fā)的變革能力,可將課堂技術(shù)集成劃分為四個(gè)程度:①替代(Substitution),指技術(shù)直接替代傳統(tǒng)工具而不改變其功能;②增強(qiáng)(Augmentation),是在替代的基礎(chǔ)上提升學(xué)生體驗(yàn);③修改(Modification),指由技術(shù)應(yīng)用顯著改變學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)和執(zhí)行方式;④重塑(Redefinition),指技術(shù)創(chuàng)造了全新的學(xué)習(xí)可能,使原本在傳統(tǒng)課堂中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)[17]。SAMR模型的應(yīng)用不在于追求復(fù)雜的工具,而是幫助教師找到那把適合當(dāng)前課程任務(wù)的“鑰匙”。
三GenAI賦能課堂教學(xué)的案例研究
1 研究方法
本研究依托GenAI賦能課堂教學(xué)的三維分析框架,采取探索性的多案例研究方法,探討GenAI賦能課堂教學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑。多案例研究不僅能深度挖掘單個(gè)案例中的豐富信息,還能通過(guò)不同案例之間的比較,總結(jié)出超越單一情境的普遍規(guī)律[18]。案例分析的過(guò)程是研究者在對(duì)比分析案例過(guò)程中產(chǎn)生新知的過(guò)程,涉及“如何(How)”的范疇,關(guān)注作用機(jī)制[19]。本研究聚焦GenAI賦能的創(chuàng)新課堂案例,試圖從中提煉出具有指導(dǎo)意義的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。考慮到GenAI在課堂的應(yīng)用具有動(dòng)態(tài)性和持續(xù)性,且教師的數(shù)字素養(yǎng)和教學(xué)目標(biāo)各異[20],導(dǎo)致具體的應(yīng)用策略存在差異,因此更應(yīng)通過(guò)探索性案例研究方法挖掘具有共同特征的規(guī)律[21]。綜上,本研究嘗試圍繞“教師愿景何以實(shí)現(xiàn)?”“學(xué)生參與因何激活?”“智能技術(shù)如何接入?”三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)案例分析,以完成從故事經(jīng)驗(yàn)到理論指導(dǎo)的升華。
2 案例收集
本研究從全國(guó)多個(gè)已開(kāi)展試點(diǎn)的地區(qū)中精心遴選了7個(gè)語(yǔ)文學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用GenAI的典型案例,這些案例來(lái)源于2023年秋季學(xué)期及其后的創(chuàng)新課堂實(shí)踐,具有較高的代表性和典型性。為確保案例質(zhì)量,研究人員對(duì)所有案例都進(jìn)行了審核、反饋和篩選。案例的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下:①為契合研究問(wèn)題的相關(guān)性,將所選案例限定在使用GenAI的中小學(xué)課堂;②所選案例在知識(shí)跨度和技術(shù)策略上應(yīng)體現(xiàn)差異性,以實(shí)現(xiàn)多重檢驗(yàn);③為保證案例可信,所選案例需附有證據(jù)性材料。此外,考慮到GenAI依賴語(yǔ)言的表達(dá)和創(chuàng)作,而與其他學(xué)科相比,語(yǔ)文學(xué)科更能使學(xué)生感受到人機(jī)之間自然語(yǔ)言理解的共性。因此,本研究最終選定了7個(gè)符合要求的中小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科教學(xué)案例(分別編號(hào)為A、B、C、D、E、F、G),其基本信息如表1所示。
3 數(shù)據(jù)編碼
對(duì)多個(gè)案例的歸納需首先聚焦單案例的分析,從而實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到理論的提煉,使研究深度沉浸于現(xiàn)象之中(Deep Immersion in Phenomena)[22]?;诖耍狙芯拷M建了案例研究小組(包括兩名人工智能教育應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)家和兩名教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)的研究生),借助數(shù)據(jù)分析軟件NVivo 11對(duì)案例進(jìn)行歸納分析。在此過(guò)程中,案例研究小組將對(duì)存疑之處進(jìn)行綜合審議,直至達(dá)成共識(shí)。
具體的數(shù)據(jù)編碼過(guò)程分為三個(gè)迭代環(huán)節(jié):①案例研究小組梳理案例中使用GenAI的所有重要事件,作為典型證據(jù)并形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上,借助思維導(dǎo)圖、NVivo等工具生成節(jié)點(diǎn)和圖表,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和簡(jiǎn)化,得到反映課堂實(shí)踐的一級(jí)編碼。②小組成員對(duì)一級(jí)編碼做進(jìn)一步歸納提煉,挖掘不同編碼內(nèi)容之間潛在的聯(lián)系并根據(jù)邏輯進(jìn)行串聯(lián),形成符合三維分析框架的二級(jí)編碼。③將二級(jí)編碼與分析維度相匹配,直至理論飽和并形成穩(wěn)健、完整的案例編碼結(jié)構(gòu),如圖2所示。
四GenAI賦能課堂教學(xué)的案例分析
典型證據(jù)是從各案例原始文本中提取的、能夠反映研究現(xiàn)象的關(guān)鍵性事實(shí)材料,其選取嚴(yán)格遵循典型性、代表性和充分性原則。分析各維度的典型證據(jù),不僅能夠直觀呈現(xiàn)案例特征,更能通過(guò)具體情境揭示GenAI賦能課堂教學(xué)的內(nèi)在機(jī)制,為構(gòu)建GenAI賦能課堂教學(xué)的理論框架提供實(shí)證支撐。
1 教師愿景何以實(shí)現(xiàn)?
教師愿景維度的典型證據(jù)如表2所示,這些典型證據(jù)從焦點(diǎn)、范圍、距離三個(gè)方面闡明了教師在提升課堂質(zhì)量、優(yōu)化教學(xué)資源、應(yīng)對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)等方面的策略與實(shí)踐路徑。
(1)以提高學(xué)生能力為主,教師能力和課程質(zhì)量同步提高
教師愿景的焦點(diǎn)是指教師在課堂中期望達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)。在GenAI賦能的理想課堂中,教師愿景的焦點(diǎn)包括提高學(xué)生能力、提高教師能力和提高課程質(zhì)量:①所有案例均體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的課堂理念,提高學(xué)生能力是教學(xué)目標(biāo)的重點(diǎn)。在技術(shù)支持下,學(xué)生能力發(fā)展不再局限于學(xué)科知識(shí)的獲取,而是拓展至GenAI技巧的提升、內(nèi)在動(dòng)機(jī)的激發(fā)、學(xué)習(xí)方法的掌握,以及文學(xué)、審美、人工智能等素養(yǎng)的培養(yǎng)。②不少教師希望在技術(shù)的輔助下促進(jìn)自身能力提高和專(zhuān)業(yè)發(fā)展,具體路徑包括GenAI教學(xué)方法的創(chuàng)新采用和備課效率的提升。③構(gòu)建多元融合課堂,提高課程質(zhì)量,是課堂教學(xué)的又一目標(biāo)。例如,在多元社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的影響下,雙語(yǔ)中秋課堂嘗試采用GenAI跨越中英文化差異,實(shí)現(xiàn)中華文化的雙語(yǔ)傳播。
(2)發(fā)揮GenAI賦能的作用,環(huán)環(huán)相扣達(dá)成教學(xué)目標(biāo)
教師愿景的范圍是指教師明晰焦點(diǎn)與困難之后,為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)所做的努力。本研究對(duì)7個(gè)案例的教師愿景進(jìn)行了分析,結(jié)果如圖3所示。通過(guò)歸納這7個(gè)案例中教師采取的具體教學(xué)策略,可將GenAI賦能作用按教學(xué)環(huán)節(jié)的漸進(jìn)過(guò)程依次歸納為:①GenAI知識(shí)了解與技能掌握;②GenAI賦能教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容確立;③GenAI賦能教學(xué)環(huán)境與氛圍創(chuàng)設(shè);④GenAI賦能教學(xué)材料創(chuàng)作與優(yōu)化;⑤GenAI賦能認(rèn)知發(fā)展與問(wèn)題解決;⑥GenAI賦能學(xué)習(xí)支持與成果創(chuàng)作;⑦GenAI賦能教學(xué)評(píng)估與實(shí)時(shí)反饋。具體來(lái)說(shuō),教師首先需要充分了解GenAI,參加培訓(xùn)并掌握將其有效應(yīng)用于教學(xué)的基本技能,確保技術(shù)與學(xué)科內(nèi)容適配;接著,教師可借助GenAI工具分析學(xué)生的學(xué)情和學(xué)習(xí)需求,制定教學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng);隨后,教師通過(guò)GenAI營(yíng)造教學(xué)環(huán)境和積極氛圍(如借助數(shù)字人技術(shù)打造虛擬學(xué)伴,或用AI音樂(lè)營(yíng)造課堂氛圍),在此基礎(chǔ)上可利用GenAI創(chuàng)作并優(yōu)化教學(xué)材料,如生成謎題、作文資源或課件,豐富教學(xué)資源;最后,教師利用GenAI進(jìn)行教學(xué)評(píng)估和實(shí)時(shí)反饋,讓學(xué)生及時(shí)了解學(xué)習(xí)情況,據(jù)此調(diào)整學(xué)習(xí)策略,以加深理解,提升學(xué)習(xí)成效。上述教學(xué)策略環(huán)環(huán)相扣,借助GenAI賦能的作用,逐步達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,GenAI還可促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力(如通過(guò)AI對(duì)話幫助學(xué)生解決困惑、激發(fā)認(rèn)知),并支持學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)作(如創(chuàng)編故事、創(chuàng)造藝術(shù)作品),進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合素養(yǎng)。
(3)破除教育主體能力困擾,有效防范各種倫理風(fēng)險(xiǎn)
教師愿景的距離是指教師在實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)過(guò)程中所面臨的挑戰(zhàn)。在組織課堂教學(xué)時(shí),教師需要預(yù)估教育主體可能面臨的能力困擾,并預(yù)判技術(shù)可能帶來(lái)的倫理風(fēng)險(xiǎn):①在能力困擾方面,學(xué)生往往較難掌握提示詞技巧、缺乏批判思維,影響技術(shù)效果;教師則可能因不熟悉技術(shù)操作和教學(xué)設(shè)計(jì),導(dǎo)致課堂應(yīng)用不理想。②在倫理風(fēng)險(xiǎn)方面,根據(jù)王佑鎂等[23]對(duì)倫理風(fēng)險(xiǎn)的分類(lèi),可將教育領(lǐng)域GenAI的倫理風(fēng)險(xiǎn)分為四類(lèi):技術(shù)本體風(fēng)險(xiǎn)、教育數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)器算法風(fēng)險(xiǎn)和教育應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。在7個(gè)案例中,教師都有意識(shí)地識(shí)別了這些風(fēng)險(xiǎn),并發(fā)現(xiàn):GenAI易讓使用者產(chǎn)生依賴從而疏于個(gè)人能力的提升,此為“技術(shù)本體風(fēng)險(xiǎn)”中的技術(shù)依賴;在使用GenAI分析學(xué)情的過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)“教育數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)”中的數(shù)據(jù)泄露;GenAI創(chuàng)作質(zhì)量不穩(wěn)定,對(duì)提示詞要求高,屬于“機(jī)器算法風(fēng)險(xiǎn)”中的算法固化;GenAI難以理解、傳達(dá)情感,以致于難以融入傳統(tǒng)教學(xué),此為“教育應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)”中的情感異化。
2 學(xué)生參與因何激活?
學(xué)生參與維度的典型證據(jù)如表3所示,可以看出:行為參與強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)操作和任務(wù)實(shí)踐獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn),情感參與注重激發(fā)學(xué)生的積極情緒,認(rèn)知參與則重視推動(dòng)學(xué)生在邏輯思考和深層理解上的不斷深入。
(1)通過(guò)行為參與促進(jìn)人機(jī)協(xié)同
行為參與是指學(xué)生在課堂中與GenAI交互的具體行為表現(xiàn)。在7個(gè)案例中,GenAI賦能的課堂常提供一個(gè)或多個(gè)可供學(xué)生使用的GenAI應(yīng)用,學(xué)生的行為參與主要表現(xiàn)為新知學(xué)習(xí)、創(chuàng)意加工、與AI為友、策略運(yùn)用。首先,GenAI營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍便于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的課堂由教師掌控節(jié)奏,學(xué)生對(duì)內(nèi)容產(chǎn)生疑惑時(shí)很少主動(dòng)提問(wèn),形成了低參與的消極課堂;而在GenAI的輔助下,每位學(xué)生都能擁有智能助教,營(yíng)造了低心理負(fù)擔(dān)的主動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍。其次,學(xué)生與GenAI共同完成創(chuàng)意加工,開(kāi)展了以成果為導(dǎo)向的“人-機(jī)”協(xié)作活動(dòng)。學(xué)生將課堂作品導(dǎo)入GenAI中,讓其對(duì)作品進(jìn)行優(yōu)化與潤(rùn)色,從而提升作品的完成度和滿意度。再次,學(xué)生參與AI學(xué)伴的角色設(shè)計(jì)和視覺(jué)設(shè)計(jì)。AI學(xué)伴在課堂中與學(xué)生互動(dòng),升華了人機(jī)合作學(xué)習(xí)的意義。最后,學(xué)生的GenAI應(yīng)用技巧通過(guò)交互得到激活與發(fā)展。通過(guò)反思學(xué)習(xí)、替代學(xué)習(xí)、認(rèn)知加工、提示詞策略與GenAI進(jìn)行交互,不僅鞏固了個(gè)人經(jīng)驗(yàn),而且促進(jìn)了課堂中的人機(jī)協(xié)同參與。
(2)通過(guò)情感參與保障學(xué)生持續(xù)性投入
情感參與是指學(xué)生在與GenAI交互過(guò)程中獲得的情感體驗(yàn)與反應(yīng),是保障學(xué)生持續(xù)性投入的基礎(chǔ)。在GenAI賦能的課堂中,學(xué)生的情感體驗(yàn)逐漸從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)向主動(dòng)投入。課程初期,學(xué)生首先因GenAI帶來(lái)的新奇功能和交互方式感受到新奇感,對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生探索興趣。隨后,隨著學(xué)習(xí)活動(dòng)的逐步深入,學(xué)生在完成作品和獲得成果時(shí)體驗(yàn)到成就感,從而增強(qiáng)了自我效能感。與此同時(shí),在與AI協(xié)作學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生融入學(xué)習(xí)情境,通過(guò)與AI學(xué)伴的互動(dòng)體驗(yàn)到歸屬感。最后,在由GenAI支持的持續(xù)創(chuàng)作、反饋和優(yōu)化的過(guò)程中,學(xué)生表現(xiàn)出高度專(zhuān)注和投入感,全身心參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。這些情感體驗(yàn)的多層次發(fā)展,使學(xué)生參與從初期的興趣激發(fā)轉(zhuǎn)向長(zhǎng)期的持續(xù)性投入,有效提升了學(xué)習(xí)的質(zhì)量與深度。
(3)通過(guò)認(rèn)知參與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決
認(rèn)知參與是指學(xué)生在與GenAI交互過(guò)程中所做的策略性思考。如何運(yùn)用認(rèn)知策略推動(dòng)人類(lèi)智慧解決個(gè)體需求,是GenAI課堂要解決的主要問(wèn)題[24]。本研究從7個(gè)案例中總結(jié)出了五條路徑:①想象發(fā)散,由GenAI提出跳出常規(guī)思考的問(wèn)題,拓寬學(xué)生思路;或由學(xué)生發(fā)揮想象創(chuàng)作圖文,并借助GenAI技術(shù)豐富內(nèi)容、優(yōu)化設(shè)計(jì)。②問(wèn)題解決,即針對(duì)一系列復(fù)雜的認(rèn)知問(wèn)題從多維度加以解決,如在《天上的街市》中,學(xué)生制作文章配樂(lè)、配圖并進(jìn)行解析,通過(guò)深入分析和思考推動(dòng)新知識(shí)的獲取與成果的產(chǎn)出。③邏輯鍛煉,由學(xué)生對(duì)GenAI的回答進(jìn)行邏輯梳理,調(diào)動(dòng)思維;或由教師加入概念圖,讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)現(xiàn)邏輯重構(gòu)。④深層理解,包括借助GenAI發(fā)現(xiàn)新視角,重新解讀內(nèi)容,生成新的理解;或分析GenAI的解讀路徑,形成批判性理解。⑤技巧探索,在與GenAI交互的過(guò)程中,學(xué)生不斷積累提示詞設(shè)計(jì)與優(yōu)化的技巧,通過(guò)精準(zhǔn)輸入引導(dǎo)內(nèi)容生成,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)的高效推進(jìn)。在實(shí)際教學(xué)中,“想象發(fā)散、問(wèn)題解決、邏輯鍛煉、深層理解、技巧探索”這五條路徑需根據(jù)具體的內(nèi)容和活動(dòng)靈活應(yīng)用,以有效提升學(xué)生的認(rèn)知參與。
3 智能技術(shù)如何接入?
課堂技術(shù)集成維度的典型證據(jù)如表4所示,從實(shí)踐角度來(lái)看:SAMR模型中的“替代”與“增強(qiáng)”實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中技術(shù)的改進(jìn),而“修改”與“重塑”推動(dòng)了教學(xué)范式的創(chuàng)新[25]。
(1)賦能階段通過(guò)替代與增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化
在賦能階段,課堂技術(shù)集成主要通過(guò)提升課堂效率和支持課堂互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化,具體路徑包括:①“替代”,是用GenAI工具(如資源搜索工具、材料生成工具)直接替代傳統(tǒng)工具,主要以提升教學(xué)效率為主。例如,教師利用GenAI工具快速制作課件,加快了資源準(zhǔn)備過(guò)程,盡管內(nèi)容未變,但流程簡(jiǎn)化后,教師能專(zhuān)注于教學(xué)策略的優(yōu)化和學(xué)生能力的提升。②“增強(qiáng)”,是通過(guò)技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)互動(dòng)課堂創(chuàng)設(shè)、備課效能提升、學(xué)生想法可視化、個(gè)性化建議提供等互動(dòng)性課堂反饋的拓展。例如,在雙語(yǔ)課堂中,學(xué)生使用GenAI查詢英語(yǔ)詞匯和語(yǔ)法,英語(yǔ)學(xué)習(xí)的核心任務(wù)未變,但GenAI的個(gè)性化支持讓學(xué)生獲得了有效學(xué)習(xí)反饋??梢?jiàn),賦能階段的重點(diǎn)在于通過(guò)技術(shù)賦能的“替代”與“增強(qiáng)”來(lái)優(yōu)化教學(xué),提升教學(xué)效率和課堂互動(dòng),為更具變革性的教育創(chuàng)新實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。
(2)變革階段通過(guò)修改與重塑改變學(xué)習(xí)任務(wù)性質(zhì)
在變革階段,課堂技術(shù)集成主要通過(guò)面向思維與素養(yǎng)的任務(wù)設(shè)計(jì)來(lái)改變學(xué)習(xí)任務(wù)性質(zhì),具體路徑包括:①“修改”,是利用GenAI引導(dǎo)策略學(xué)習(xí)、構(gòu)建系統(tǒng)邏輯和創(chuàng)設(shè)創(chuàng)意環(huán)境來(lái)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生參與到更具創(chuàng)造性和復(fù)雜性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中。例如,學(xué)生在使用GenAI時(shí)主動(dòng)探索如何提出有效的問(wèn)題,從而深化對(duì)提示語(yǔ)的理解,更大程度地發(fā)揮技術(shù)輔助學(xué)習(xí)的作用;教師應(yīng)用GenAI對(duì)寫(xiě)作范文進(jìn)行分析和總結(jié),精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生在寫(xiě)作中的薄弱環(huán)節(jié),并提供有針對(duì)性的反饋。②“重塑”,是通過(guò)GenAI與多學(xué)科的融合,促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)中的素養(yǎng)提升。例如,學(xué)生與GenAI協(xié)作完成課文配圖,通過(guò)多模態(tài)學(xué)習(xí)理解文章的情感基調(diào)。這種任務(wù)不僅要求學(xué)生深化對(duì)學(xué)習(xí)材料的理解,還鼓勵(lì)學(xué)生以創(chuàng)造性方式表達(dá)自己的理解。可見(jiàn),在變革階段,“修改”與“重塑”從本質(zhì)上改變了學(xué)習(xí)任務(wù)的性質(zhì),在提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時(shí),也建立了學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)世界的深層連接,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)邊界的突破。
五結(jié)語(yǔ)
本研究構(gòu)建了GenAI賦能課堂教學(xué)的三維分析框架,并通過(guò)7個(gè)中小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科教學(xué)案例的分析,回答了“教師愿景何以實(shí)現(xiàn)?”“學(xué)生參與因何激活?”“智能技術(shù)如何接入?”三個(gè)問(wèn)題,所得結(jié)論主要如下:①教師愿景通過(guò)提高學(xué)生能力、發(fā)揮GenAI賦能的作用和防范倫理風(fēng)險(xiǎn)得以實(shí)現(xiàn);②學(xué)生參與通過(guò)行為、情感、認(rèn)知三方面的人機(jī)協(xié)同被有效激活;③智能技術(shù)經(jīng)歷從賦能到變革的漸進(jìn)應(yīng)用逐步接入課堂?;谏鲜鲅芯拷Y(jié)論,本研究針對(duì)GenAI的教學(xué)應(yīng)用提出以下建議:
①教師應(yīng)用GenAI時(shí)要重點(diǎn)考慮學(xué)生能力發(fā)展、教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展、課堂高質(zhì)量發(fā)展三大要素,不同要素的組合促使教師采用不同的技術(shù)手段以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。同時(shí),由于GenAI本身存在的倫理風(fēng)險(xiǎn),師生對(duì)技術(shù)的依賴度、技術(shù)應(yīng)用的熟練度和師生自身的能力水平均會(huì)影響技術(shù)的使用成效。因此,還需用辯證的眼光推動(dòng)GenAI技術(shù)在教學(xué)中的變革。
②從GenAI在課堂中應(yīng)用的動(dòng)態(tài)視角來(lái)看,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的參與狀態(tài)與學(xué)習(xí)內(nèi)容逐步調(diào)整GenAI的應(yīng)用方式。一方面,由于當(dāng)前課堂仍以學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)為主,GenAI更多地是為教師和學(xué)生提供輔助;另一方面,由于學(xué)習(xí)過(guò)程的漸進(jìn)性和GenAI問(wèn)答的指導(dǎo)性,學(xué)生通常處于平和且專(zhuān)注的狀態(tài)。因此,教師需適時(shí)調(diào)整GenAI的介入策略,以漸進(jìn)積累的方式影響學(xué)生參與。
③依據(jù)課堂技術(shù)集成的程度應(yīng)用GenAI,是優(yōu)化教學(xué)的有效路徑。在課堂中,不必追求技術(shù)的躍遷,而應(yīng)聚焦如何最大程度地發(fā)揮技術(shù)對(duì)教育教學(xué)的優(yōu)化作用。在SAMR模型的引領(lǐng)下,GenAI的應(yīng)用需從“環(huán)節(jié)優(yōu)化”逐步指向“學(xué)習(xí)鑄新”。因此,理想課堂的技術(shù)應(yīng)用要從教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)出發(fā),評(píng)估內(nèi)在需求,確保各要素協(xié)同推進(jìn)創(chuàng)新。
現(xiàn)階段,GenAI賦能的課堂教學(xué)仍存在機(jī)械式、堆砌式實(shí)施的誤區(qū)。本研究通過(guò)探索性案例研究,揭示了GenAI在中小學(xué)課堂教學(xué)中的多維應(yīng)用路徑,可為技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合提供有益的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和方法參考。然而,由于本研究尚未對(duì)不同學(xué)科、不同學(xué)段中技術(shù)融合的具體需求進(jìn)行深入探討,故結(jié)論的普適性尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證。后續(xù)研究可進(jìn)一步豐富案例樣本,深入分析不同教育情境中的技術(shù)應(yīng)用策略,以推動(dòng)GenAI在課堂教學(xué)中的融合創(chuàng)新。
————————
參考文獻(xiàn)
[1]鄧建鵬,朱懌成.ChatGPT模型的法律風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)之策[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2023,(5):91-101、2.
[2]肖君,白慶春,陳沫,等.生成式人工智能賦能在線學(xué)習(xí)場(chǎng)景與實(shí)施路徑[J].電化教育研究,2023,(9):57-63、99.
[3]顧小清,胡藝齡,郝祥軍.AGI臨近了嗎:ChatGPT熱潮之下再看人工智能與未來(lái)教育發(fā)展[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2023,(7):117-130.
[4]王佑鎂,王京京,張思宇,等.Ethical-GPT:一種面向人工智能倫理教育的垂類(lèi)GPT工具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2024,(11):27-35.
[5]Jovanovic M, Campbell M. Generative artificial intelligence: Trends and prospects[J]. Computer, 2022,(10):107-112.
[6]陳光環(huán).生成式人工智能輔助教學(xué)的應(yīng)用研究——以設(shè)計(jì)試題為例[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2024,(17):34-37.
[7]谷屹欣,錢(qián)荃.生成式人工智能語(yǔ)文教學(xué)賦能數(shù)字化閱讀素養(yǎng)的內(nèi)在機(jī)理與實(shí)踐探索[J].語(yǔ)文建設(shè),2024,(12):66-71.
[8]楊曉哲,王晴晴,王若昕.生成式人工智能的有限能力與教育變革[J].全球教育展望,2023,(6):3-12.
[9]溫軍英,王偉宜.數(shù)智賦能高等教育教與學(xué)的現(xiàn)實(shí)向度與倫理限度[J].高教發(fā)展與評(píng)估,2024,(5):92-104、123-124.
[10]鄭永和,王一巖,楊淑豪.人工智能賦能教育評(píng)價(jià):價(jià)值、挑戰(zhàn)與路徑[J].開(kāi)放教育研究,2024,(4):4-10.
[11]李艷.生成式人工智能在高中人工智能教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育傳播與技術(shù),2024,(3):57-65.
[12]谷飛.認(rèn)知增強(qiáng)AI與教育共生:未來(lái)教育新生態(tài)[J].開(kāi)放教育研究,2024,(6):13-20.
[13]Hammerness K. Visions of delight, visions of doubt: The relationship between emotion and cognition in teachers’ vision[OL]. lt;https://eric.ed.gov/?id=ED472391gt;
[14]Shulman L S, Shulman J H. How and what teachers learn: A shifting perspective[J]. Journal of Curriculum Studies, 2004,(2):257-271.
[15]Fredricks J A, Blumenfeld P C, Paris A H. School engagement: Potential of the concept, state of the evidence[J]. Review of Educational Research, 2004,(1):59-109.
[16]Puentedura R. Substitution, augmentation, modification, and redefinition (SAMR) model[J]. Indonesian Journal of Informatics Education, 2006,7:8-17.
[17]張麗偉,王以寧,王妍妍.國(guó)外技術(shù)整合模型的發(fā)展、教學(xué)應(yīng)用及啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2019,(11):67-73.
[18]Flyvbjerg B. Making social science matter: Why social inquiry fails and how it can succeed again[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2001:27-30.
[19]楊茜.社會(huì)轉(zhuǎn)型期的教師身份認(rèn)同:“小我”與“大我”的互動(dòng)共生——基于跨案例分析方法[J].教育發(fā)展研究,2021,(20):31-38.
[20]Hilliger I, Miranda C, Celis S, et al. Curriculum analytics adoption in higher education: A multiple case study engaging stakeholders in different phases of design[J]. British Journal of Educational Technology, 2024,(3):785-801.
[21]劉邦奇,尹歡歡.人工智能賦能教師數(shù)字素養(yǎng)提升:策略、場(chǎng)景與評(píng)價(jià)反饋機(jī)制[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2024,(7):23-31.
[22]Eisenhardt K M, Graebner M E, Sonenshein S. Grand challenges and inductive methods: Rigor without rigor mortis[J]. Academy of Management Journal, 2016,(4):1113-1123.
[23]王佑鎂,王欣穎,柳晨晨.教育領(lǐng)域生成式人工智能應(yīng)用的倫理風(fēng)險(xiǎn)管理框架研究[J].電化教育研究,2024,(10):28-34、42.
[24]齊彥磊,周洪宇.技術(shù)、制度與思想:生成式人工智能在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的演進(jìn)邏輯[J].電化教育研究,2024,(8):28-34.
[25]何燕,何培芬.SAMR模型下智能移動(dòng)終端在高職課程中的應(yīng)用及評(píng)價(jià)[J].職教論壇,2022,(4):59-67.
Multi-case Causal Analysis of the Implementation of GenAIEducation
——Based on A Three-dimensional Framework of Teacher Vision, Student Participation, and Classroom Technology Integration
LIU Chen-Chen1""" WANG Xin-Ying1""" YI Yang-Ying1""" WANG You-Mei1""" WANG Qiong2
(1. Research Center for Big Data and Smart Education, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, China 325035;
2. Graduate School of Education, Peking University, Beijing, China 100871)
Abstract: How to effectively empower classroom teaching with generative artificial intelligence (GenAI) is a hot topic in the education field today. In order to explore the realization path of GenAI-empowered classroom teaching, this paper built a three-dimensional framework for GenAI-empowered classroom teaching, which included three analytical dimensions of teachers’ vision, students’ engagement, and classroom technology integration, to guide the case study of GenAI-empowered classroom teaching. After that, the paper adopted the exploratory multi-case study method, selected 7 primary and secondary school Chinese teaching cases, and focused on three questions of “How was the teacher’s vision achieved?”, “What activated students’ engagement?”, and “How was intelligent technology integrated?” to conduct the case study of GenAI-empowered classroom teaching. The results showed that teachers’ vision was achieved by enhancing student abilities, leveraging the GenAI’s empowerment role, and preventing ethical risks; students’ engagement was effectively activated through human-machine collaboration across behavior, emotion, and cognition; and intelligent technology was gradually integrated into the classroom through progressive application from empowerment to transformation. The research of this paper not only provided an operable implementation path for the practical application of GenAI in primary and secondary school classrooms, but also contributed theoretical reference and practical examples for the digital transformation of education, which was of great significance for promoting educational innovation in the intelligent era.
Keywords: GenAI; classroom teaching; teachers’ vision; students’ engagement; classroom technology integration