GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

2022年教育部發(fā)布的《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》指出，各門課程原則上至少要用 10% 的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)[。然而，目前我國教師隊(duì)伍的培養(yǎng)主要處于分科教育狀態(tài)，具備跨學(xué)科背景與教學(xué)能力的師資有限，這導(dǎo)致教師開展跨學(xué)科主題教學(xué)的能力尚有不足[。因此，培養(yǎng)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)，提升其開展跨學(xué)科主題教學(xué)實(shí)踐的能力，成為落實(shí)新課標(biāo)精神、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵[3]。GenAI能夠基于人類指令生成多模態(tài)資源，推動(dòng)知識(shí)生產(chǎn)與傳播模式的變革，給教師帶來了專業(yè)知識(shí)增長、能力提升和情意滋養(yǎng)等方面的機(jī)遇[4]。從理論上來說，GenAI擁有海量的跨領(lǐng)域資源，具備強(qiáng)大的情境理解、內(nèi)容生成等能力，能夠解答教師跨學(xué)科知識(shí)方面的疑惑、支持跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐的過程評(píng)價(jià)與反饋，有助于提升教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)。然而，目前缺乏GenAI應(yīng)用于教師跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐的實(shí)證研究，其賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的路徑與效果也比較模糊。基于此，依托本研究團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的GenAI工具——“跨科三問”智能平臺(tái)，本研究嘗試在一門培養(yǎng)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程中探究該平臺(tái)對(duì)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的影響和在職教師的使用體驗(yàn)，以期為GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供啟示。

一相關(guān)研究

1跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵

“跨學(xué)科教學(xué)”是指教師整合兩門及以上的學(xué)科內(nèi)容、方法來設(shè)計(jì)并實(shí)施教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，其難點(diǎn)在于促使學(xué)生從跨學(xué)科角度運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)、技能、方法、思維分析并解決單一學(xué)科難以解決的復(fù)雜問題。據(jù)此，本研究將“跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)”定義為教師在整合兩門及以上的學(xué)科內(nèi)容、方法來設(shè)計(jì)并實(shí)施教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)過程中體現(xiàn)出的綜合素養(yǎng)。在構(gòu)成上，朱德全等提出跨學(xué)科教學(xué)知識(shí)、跨學(xué)科教學(xué)能力和跨學(xué)科教學(xué)情意三維一體的教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)模型，為本研究分析教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)提供了理論支撐。54

2GenAI賦能教師教學(xué)的現(xiàn)狀

（1）GenAI能有效支持教師開展日常教學(xué)，但對(duì)教師自身發(fā)展的關(guān)注不足

教師主動(dòng)適應(yīng)并積極利用GenAI開展教學(xué)活動(dòng)的現(xiàn)象日益普遍，教師角色也將由基于人工智能的機(jī)師與人師協(xié)同承擔(dān)[]。為此，現(xiàn)有研究從理論層面分析了GenAI對(duì)教師工作的變革，如GenAI輔助教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源、為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)的理論框架與推進(jìn)路徑等[8]P]。而相關(guān)實(shí)踐探索主要集中在三個(gè)方面：① GenAI輔助教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，如課前學(xué)習(xí)目標(biāo)制定、課中問題答疑、課后測評(píng)任務(wù)布置等[10]; ② GenAI輔助教師開展教學(xué)，并發(fā)現(xiàn)其相較于傳統(tǒng)的智能輔導(dǎo)系統(tǒng)，能為學(xué)生提供更準(zhǔn)確的輔導(dǎo)內(nèi)容和更好的使用體驗(yàn)[11]； ③ GenAI輔助教師實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)，并發(fā)現(xiàn)生成式的評(píng)價(jià)反饋能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量[12]。

然而，GenAI是一把“雙刃劍”——“人機(jī)共存”的教學(xué)新樣態(tài)在顛覆傳統(tǒng)的“以人為師”育人理念的同時(shí)，也會(huì)使人師的教學(xué)權(quán)威性出現(xiàn)旁落危機(jī)[13]。因此，教師需發(fā)揮“人在回路”的作用[14]，省思GenAI時(shí)代自身應(yīng)承擔(dān)的職責(zé)，并不斷提升專業(yè)素養(yǎng)，以掌握教學(xué)主導(dǎo)權(quán)，避免人為物役。然而，現(xiàn)有研究多聚焦于教師利用GenAI開展教學(xué)的效果，對(duì)GenAI促進(jìn)教師自身專業(yè)能力發(fā)展的實(shí)證探究相對(duì)不足。

（2）GenAI能變革教師專業(yè)發(fā)展模式，但對(duì)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)關(guān)注較少

2022 年，教育部等八部門印發(fā)《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》，強(qiáng)調(diào)“深入實(shí)施人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)試點(diǎn)行動(dòng)”[15]?？梢姡覈叨戎匾暼斯ぶ悄芗夹g(shù)在助力教師專業(yè)發(fā)展上所起的重要作用。理論上來說，GenAI基于對(duì)教師知識(shí)學(xué)習(xí)、教學(xué)行動(dòng)、實(shí)踐反思的監(jiān)測與干預(yù)，能在智能化教育環(huán)境、數(shù)字化培訓(xùn)課程、多元化研修活動(dòng)、生成式教學(xué)實(shí)踐等典型場景賦能教師專業(yè)發(fā)展[10[1]。而在實(shí)踐中，王龔等[18]結(jié)合元宇宙、GenAI等技術(shù)，構(gòu)建了具有強(qiáng)體驗(yàn)、富交互、高擬真和生成性的低風(fēng)險(xiǎn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，并發(fā)現(xiàn)與常規(guī)的微格實(shí)訓(xùn)相比，其具有更真實(shí)的教學(xué)體驗(yàn)，能更有效地促進(jìn)職前教師對(duì)教學(xué)過程的反思、改進(jìn)與遷移。Chang等[]提出了基于ChatGPT的教師專業(yè)發(fā)展培養(yǎng)模式，并發(fā)現(xiàn)相較于常規(guī)的培訓(xùn)模式，其更能提高臨床教師的學(xué)習(xí)成績、自我價(jià)值感和自信心。

然而，目前基于GenAI的教師培訓(xùn)內(nèi)容主要體現(xiàn)在提升教師的數(shù)字素養(yǎng)、學(xué)科專業(yè)知識(shí)與技能等方面，缺乏對(duì)跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的關(guān)注，使得GenAI推動(dòng)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)發(fā)展方面的潛力尚未得到充分釋放。

（3）GenAI能促進(jìn)教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)發(fā)展，但缺少相應(yīng)的方法與工具

已有研究從理論上探討了GenAI在發(fā)展教師跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力、提升教師跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新教師跨學(xué)科教學(xué)實(shí)施能力、優(yōu)化教師跨學(xué)科評(píng)價(jià)能力等方面所起的重要作用[20][21[2]。然而，目前仍然缺少GenAI促進(jìn)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的具體方法，也缺乏相關(guān)的實(shí)踐案例，難以為教師提供有效的實(shí)際指導(dǎo)。此外，要想發(fā)揮GenAI在上述場景中的教育價(jià)值，需要有與之相適配的GenAI工具[23]。目前，盡管一些諸如 Khanmigo、星火語伴、MathGPT等教育領(lǐng)域?qū)俚腉enAI工具不斷涌現(xiàn)，但仍然缺少專門用于支持教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)提升的GenAI工具。

綜上，GenAI具有提高教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的巨大潛力，但相關(guān)研究主要停留在理論探討層面，缺乏GenAI促進(jìn)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)證研究。為此，本研究嘗試設(shè)計(jì)一門培養(yǎng)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程，并通過該課程驗(yàn)證“跨科三問”智能平臺(tái)在提升在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)方面的有效性和在職教師的使用體驗(yàn)。本研究重在解決以下問題： ① “跨科三問”智能平臺(tái)對(duì)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)有何影響？ ② “跨科三問”智能平臺(tái)對(duì)在職教師GenAI應(yīng)用的自我效能感有何影響？ ③ 在職教師對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度與使用意愿如何？

二實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

現(xiàn)有GenAI工具的研發(fā)大多基于通用大模型而非教育領(lǐng)域垂直大模型，這導(dǎo)致其在教育應(yīng)用中存在諸多局限，如生成的內(nèi)容知識(shí)真假難辨[24]。為此，本研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合現(xiàn)有的大語言模型和跨學(xué)科教學(xué)相關(guān)的知識(shí)庫，利用知識(shí)圖譜、增強(qiáng)檢索提示詞等技術(shù)，開發(fā)了一款GenAI工具——“跨科三問”智能平臺(tái)。該平臺(tái)主要用于幫助教師解決跨學(xué)科教學(xué)中的疑問，并輔助其完成跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)。本研究以“跨科三問”智能平臺(tái)為例，來探究GenAI工具對(duì)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的影響和在職教師的使用體驗(yàn)。

1實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本研究采用方便取樣的方法，選取廣東省B大學(xué)2024級(jí)的144名非全日制碩士研究生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。這些碩士生均為中小學(xué)在職教師，具有 1～2 年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。其中，男生24名，女生120名。

2實(shí)驗(yàn)環(huán)境

本研究使用的GenAI工具為“跨科三問”智能平臺(tái)，主要提供兩大功能： ① 跨學(xué)科教案生成。本研究團(tuán)隊(duì)參考跨學(xué)科教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)和優(yōu)秀的跨學(xué)科教案，結(jié)合一線教研經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了基本信息、學(xué)情分析、課標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、案例背景、學(xué)習(xí)活動(dòng)與設(shè)計(jì)意圖、理論基礎(chǔ)與案例設(shè)計(jì)理念、工具與資源選擇十個(gè)跨學(xué)科教案組成模塊，而“跨科三問”智能平臺(tái)能夠輔助教師一步式或多步式地設(shè)計(jì)這些模塊。 ② 跨學(xué)科知識(shí)問答?！翱缈迫龁枴敝悄芷脚_(tái)含有豐富的跨學(xué)科教學(xué)案例，能夠協(xié)助教師分析并學(xué)習(xí)跨學(xué)科教案，解答跨學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法知識(shí)等方面的疑難困惑。

相較于其他通用型GenAI工具，“跨科三問”智能平臺(tái)主要具有三大優(yōu)勢： ① 基于跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的知識(shí)庫（包含跨學(xué)科教學(xué)優(yōu)秀案例、課程標(biāo)準(zhǔn)和跨學(xué)科課程開發(fā)規(guī)范等）構(gòu)建知識(shí)圖譜，使得其生成的與跨學(xué)科教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容更加準(zhǔn)確。 ② 不僅為教師提供了事先設(shè)計(jì)好的、可供編輯的提示詞，還通過增強(qiáng)檢索提示詞技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了教師的提問內(nèi)容，從而增強(qiáng)了其生成內(nèi)容與教師需求的相關(guān)性。 ③ 設(shè)計(jì)與開發(fā)參考了跨學(xué)科教學(xué)相關(guān)的教育學(xué)理論和優(yōu)秀案例，提升了其生成的跨學(xué)科教案的科學(xué)性與可操作性。

3實(shí)驗(yàn)課程框架

考慮到在職教師的時(shí)間安排存在一些現(xiàn)實(shí)困難，本研究僅邀請(qǐng)他們參加了為期四天的實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)課程框架如圖1所示，其中理論課程主要用來幫助在職教師學(xué)習(xí)跨學(xué)科教學(xué)相關(guān)的知識(shí)，而實(shí)踐課程主要用來提升在職教師的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力。

具體來說，理論課程由基于設(shè)計(jì)的研究、跨學(xué)科概念、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)四部分組成，其中“基于設(shè)計(jì)的研究”部分旨在培養(yǎng)在職教師的設(shè)計(jì)思維，這有助于提升他們與“跨科三問”智能平臺(tái)的人機(jī)交互效果和跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力[25][26]，而“跨學(xué)科概念”“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”部分旨在提升在職教師的“學(xué)科 ⁺ ”教學(xué)法知識(shí)和跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力。在完成理論課程的學(xué)習(xí)之后，在職教師需要參加跨學(xué)科教案設(shè)計(jì)的實(shí)踐課程，內(nèi)容包括跨學(xué)科教案的設(shè)計(jì)、完善和分享，旨在通過實(shí)踐應(yīng)用提高他們的跨學(xué)科教案設(shè)計(jì)能力。

4數(shù)據(jù)分析工具

（1）前后測的量表工具

本研究使用了四種量表工具，分別測量在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)、GenAI應(yīng)用的自我效能感、對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度和使用意愿：

① “跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)量表”參考朱德全等[27開發(fā)的“中小學(xué)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)測評(píng)量表”，包括“學(xué)科 + ”內(nèi)容知識(shí)、“學(xué)科 + ”教學(xué)法知識(shí)、跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力、跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力、跨學(xué)科教學(xué)信念、跨學(xué)科教學(xué)態(tài)度六個(gè)維度，共設(shè)有19個(gè)題項(xiàng)。

② “GenAI應(yīng)用的自我效能感量表”參考Wang等[28]開發(fā)的“人工智能自我效能感量表”，包括幫助、擬人化的交互、GenAI舒適度、技術(shù)技能四個(gè)維度，共設(shè)有22個(gè)題項(xiàng)。

③ “‘跨科三問'智能平臺(tái)的接受度量表\"參考Venkatesh等[29]開發(fā)的\"技術(shù)接受和使用統(tǒng)一模型（UTAUT量表”，包括期望績效、努力績效、便利條件、社群影響四個(gè)維度，共設(shè)有16個(gè)題項(xiàng)。

④ “‘跨科三問’智能平臺(tái)的使用意愿量表”參考An等[30]開發(fā)的“英語教師的人工智能使用意愿量表”，共設(shè)有5個(gè)題項(xiàng)。

上述量表均采用李克特五點(diǎn)量表計(jì)分，用 1～5 分表示從“非常不同意”到“非常同意”。經(jīng)計(jì)算，上述量表在前測、后測中的整體Cronbach's a 值均處于 0.899～0.968 之間，表明各量表具有良好的信度。

（2）跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力評(píng)估量規(guī)

為進(jìn)一步調(diào)查“跨科三問”智能平臺(tái)對(duì)在職教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)中跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力的影響，本研究參考蔡慧英等[31開發(fā)的“跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力評(píng)估量規(guī)”，設(shè)計(jì)了包含跨學(xué)科學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)情分析、課程標(biāo)準(zhǔn)分析、跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析、跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)制定、跨學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)編排、新興技術(shù)整合、跨學(xué)科內(nèi)容整合九個(gè)維度的“跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力評(píng)估量規(guī)”。兩名研究人員依據(jù)該量規(guī)對(duì)各小組設(shè)計(jì)的跨學(xué)科教案質(zhì)量進(jìn)行 1～5 級(jí)量化打分，用 1～5 分表示從“質(zhì)量非常低\"到“質(zhì)量非常高”，以評(píng)估在職教師的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力。經(jīng)計(jì)算，該量規(guī)內(nèi)部一致性檢驗(yàn)的Kappa 系數(shù)為0.802，表明兩名研究人員的評(píng)分結(jié)果具有較高的一致性。

5實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施

實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施按時(shí)間順序共分為五個(gè)階段： ① 理論講授階段（第 1～2 天），本研究團(tuán)隊(duì)按照實(shí)驗(yàn)課程框架研發(fā)了相應(yīng)的教學(xué)資源，并在第一天、第二天的課中完成相應(yīng)內(nèi)容的講授。 ② 實(shí)驗(yàn)前測階段（第2天），本研究團(tuán)隊(duì)在第二天的課后組織在職教師完成“跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)量表”和“GenAI應(yīng)用的自我效能感量表”的填寫。之后，本研究團(tuán)隊(duì)將在職教師分為31個(gè)小組（每組 4～5 人），以合作的形式完成跨學(xué)科教案設(shè)計(jì)，并為各小組提供跨學(xué)科教案設(shè)計(jì)模板，以保證跨學(xué)科教案設(shè)計(jì)的規(guī)范性。 ③ 跨學(xué)科教案完善階段（第3天），本研究團(tuán)隊(duì)在第三天的課中組織在職教師接受“跨科三問”智能平臺(tái)的使用培訓(xùn)，并要求各小組在該平臺(tái)的支持下完善其在課前設(shè)計(jì)的跨學(xué)科教案。 ④ 跨學(xué)科教案分享階段（第4天），本研究團(tuán)隊(duì)在第四天的課中組織各小組分享其設(shè)計(jì)的跨學(xué)科教案。 ⑤ 實(shí)驗(yàn)后測階段（第4天），本研究團(tuán)隊(duì)在第四天的課后組織在職教師完成“跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)量表”“GenAI應(yīng)用的自我效能感量表”“‘跨科三問'智能平臺(tái)的接受度量表”和“‘跨科三問’智能平臺(tái)的使用意愿量表”的填寫。

三實(shí)驗(yàn)分析

本研究通過“問卷星”在線調(diào)查在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)、GenAI應(yīng)用的自我效能感、對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)工具的接受度和使用意愿。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，共有126名在職教師完整地填寫了前測、后測中使用的量表，有28個(gè)小組按要求完成了兩份跨學(xué)科教案的設(shè)計(jì)。對(duì)此，本研究通過配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)，分析在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)量表得分、跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力評(píng)估量規(guī)得分、GenAI應(yīng)用的自我效能感量表得分在前測與后測之間是否存在顯著性差異，同時(shí)采用描述性統(tǒng)計(jì)分析他們對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度和使用意愿。

1跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)分析

（1）跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)量表分析

跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示，可以看出：在“跨科三問”智能平臺(tái)的支持下，在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)在“學(xué)科 ⁺ ”內(nèi)容知識(shí)（ ?Z=-5.282 ， plt;0.001 ）、“學(xué)科 ⁺ ”教學(xué)法知識(shí)（ Z=-6.249 ， plt;0.001 ）、跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力（ Z=-6.384 ， plt;0.001 ）、跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力C Z=-6.499 ， plt;0.001 ）、跨學(xué)科教學(xué)信念（ ?Z=–3.803 ， plt;0.001 ）、跨學(xué)科教學(xué)態(tài)度（ ?Z=3.674 ， plt;0.001 ）六個(gè)維度均有顯著提升。這表明，跨學(xué)科教案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化過程能夠有效提升在職教師的跨學(xué)科教學(xué)知識(shí)、能力和情意，這與 Lo^[32] 提出的觀點(diǎn)基本一致，即協(xié)助教師形成范例型的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施框架是提升教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的有效方式。究其原因，可能是在職教師在跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化的過程中，需要理解、把握不同學(xué)科的特點(diǎn)與關(guān)聯(lián)，并對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行重組與融合，而這一實(shí)踐過程提升了他們對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的認(rèn)知與應(yīng)用能力。此外，由于在職教師設(shè)計(jì)的跨學(xué)科教案沒有應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，本研究沒有進(jìn)一步測量在職教師的跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐能力，但李寶敏等[33]的研究表明跨學(xué)科教學(xué)知識(shí)和情意對(duì)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐能力具有正向影響。由此可以推測，“跨科三問”智能平臺(tái)能有效提升在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)。

（2）跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力評(píng)估量規(guī)分析

跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力的配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示，可以看出：整體而言，在“跨科三問\"智能平臺(tái)的支持下，在職教師的跨學(xué)科教學(xué)整體設(shè)計(jì)能力得到了顯著提升（ Z=-4.462 ， plt;0.001） 。董艷等[34的研究從理論層面探討了GenAI 在提升教師跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力方面的巨大潛力，而本研究為此提供了實(shí)證證據(jù)。

具體來說，在職教師在跨學(xué)科學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)維度有顯著提升（ Z=-3.207 ， plt;0.01 ），主要體現(xiàn)為創(chuàng)設(shè)了更具真實(shí)性、探究性的跨學(xué)科學(xué)習(xí)情境。在學(xué)情分析維度有顯著提升（ ?Z^=-3.758 ， plt;0.001 ），主要體現(xiàn)為更加全面地分析了學(xué)生的一般特征、先驗(yàn)知識(shí)與技能、學(xué)習(xí)困難點(diǎn)。在課程標(biāo)準(zhǔn)分析維度有顯著提升0 ?Z=-3.051 ， plt;0.01 ），主要體現(xiàn)為對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)科理念、目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)建議等進(jìn)行了更系統(tǒng)的分析。在跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)制定維度有顯著提升（ ?Z=-3.276 ， plt;0.01 ），主要體現(xiàn)為設(shè)計(jì)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)更具可操作性。在跨學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)維度有顯著提升（ Z=-3.830 ， plt;0.001 ），主要體現(xiàn)為設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方案更加科學(xué)、有效，且評(píng)價(jià)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動(dòng)之間具有更高的一致性。在跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)編排維度有顯著提升（ ?Z=3.704 ， plt;0.001 ），主要體現(xiàn)為更有能力采用與跨學(xué)科教學(xué)相匹配的教學(xué)模式，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容。在新興技術(shù)整合維度有顯著提升（ Z=-2.714 ， plt;0.01 ），主要體現(xiàn)為綜合考慮了各類硬件、軟件和多媒體資源，能夠?yàn)閷W(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)、學(xué)科探究、小組協(xié)作等活動(dòng)提供有效支持。

此外，在職教師在跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析維度（ ?Z=-1.811 ， ）、跨學(xué)科內(nèi)容整合維度（ ?Z=-1.732 pgt;0.05 ）沒有顯著提升，且這兩個(gè)維度主要停留在跨學(xué)科背景與知識(shí)整合的層面，較少涉及跨學(xué)科思維與方法的整合，這與姚華鑫等[3］提出的觀點(diǎn)基本一致，即跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的“跨而不合”是當(dāng)前跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐面臨的巨大挑戰(zhàn)。然而，本研究并未有效克服這一挑戰(zhàn)，其原因可能是在職教師使用GenAI工具時(shí)主要是在原先跨學(xué)科教案的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，而沒有對(duì)跨學(xué)科教案進(jìn)行重構(gòu)以提高跨學(xué)科內(nèi)容的整合水平。

值得注意的是，在上述維度中，在職教師在課程標(biāo)準(zhǔn)分析維度（ .M=2.464 ， SD=0.744 ）和跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析維度（ .M=2.714 ， SD=1.150 ）的后測得分相對(duì)較低（均低于3分），這表明“跨科三問”智能平臺(tái)在這兩個(gè)維度上對(duì)在職教師的支持效果仍有較大提升空間。

2GenAI應(yīng)用的自我效能感量表分析

GenAI應(yīng)用的自我效能感的配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示，可以看出：在“跨科三問”智能平臺(tái)的支持下，在職教師GenAI應(yīng)用的自我效能感在幫助維度（ Z=-3.102 ， plt;0.01 ）、擬人化的交互維度（ Z=-6.148 ， plt;0.001 ）、GenAI舒適度維度（ Z=-5.058 ， plt;0.001 ）、技術(shù)技能維度（ Z=-5.482 plt;0.001 ）均有顯著提升。其中，幫助維度的后測得分（ ΔM=4.022 ， SD=0.714 ）最高，這可能是由于該平臺(tái)在協(xié)助在職教師優(yōu)化跨學(xué)科教案方面發(fā)揮了較大的作用；而擬人化的交互維度的后測得分（ M=3.267 ，SD=0.881 ）最低，這可能是由于該平臺(tái)主要以文本的形式與在職教師交互，缺乏擬人化的外觀、聲音等特征[。此外，擬人化的交互維度（均值差 ：=0.648. ）和技術(shù)技能維度（均值差 ）的后測得分提升最大，這可能是由于該平臺(tái)比其他GenAI工具擁有更佳的用戶交互界面和更強(qiáng)的功能模塊。

3“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度和使用意愿量表分析

描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，在接受度方面，在職教師使用“跨科三問”智能平臺(tái)的期望績效維度（M=3.835，SD=0.759） 得分最高，之后依次是便利條件維度 （M=3.722，SD=0.786 、努力績效維度（ ΔM=3.655 ASD=0.807 ）和社群影響維度（ M=3.565 ， SD=0.838 ）。這可能是由于“跨科三問”智能平臺(tái)能夠有效引導(dǎo)在職教師改進(jìn)跨學(xué)科教案，在該平臺(tái)的使用過程中有助教答疑解惑，加上該平臺(tái)的操作界面簡潔、操作過程簡單，且其有效性得到了小組的整體認(rèn)可，故在職教師對(duì)該平臺(tái)的接受度較高。而在使用意愿方面，在職教師對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)的使用意愿均值為3.711（ SD=0.803 ），說明他們傾向于后續(xù)繼續(xù)使用該平臺(tái)。分析原因，這可能是由于該平臺(tái)能有效支持在職教師設(shè)計(jì)跨學(xué)科教案、在職教師GenAI應(yīng)用的自我效能感與對(duì)該平臺(tái)的接受度較高等多方面原因造成的。

四結(jié)論與建議

1研究結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)課程中使用的GenAI工具——“跨科三問”智能平臺(tái)，能夠顯著提升在職教師的“學(xué)科 ⁺ ”內(nèi)容知識(shí)、“學(xué)科 + ”教學(xué)法知識(shí)、跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力、跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力、跨學(xué)科教學(xué)信念、跨學(xué)科教學(xué)態(tài)度等跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)；在“跨科三問”智能平臺(tái)的支持下，在職教師的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力得到了顯著提升，具體表現(xiàn)為在跨學(xué)科學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)情分析、課程標(biāo)準(zhǔn)分析、跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)制定、跨學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)編排、新興技術(shù)整合七個(gè)維度均有顯著提升，但在跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析、跨學(xué)科內(nèi)容整合兩個(gè)維度沒有顯著提升。實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)后，在職教師GenAI應(yīng)用的自我效能感在幫助、擬人化的交互、GenAI舒適度、技術(shù)技能四個(gè)維度均有顯著提升。此外，在職教師對(duì)“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度較高且傾向于后續(xù)繼續(xù)使用該平臺(tái)。

2促進(jìn)GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的建議

基于上述研究結(jié)論，本研究建議從以下方面促進(jìn)GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)：

① 優(yōu)化用于提升教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的GenAI工具。本研究發(fā)現(xiàn)，在職教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課程中使用的GenAI工具——“跨科三問”智能平臺(tái)的接受度較高，且傾向于后續(xù)繼續(xù)使用此工具?；诖?，后續(xù)研究需繼續(xù)優(yōu)化GenAI工具的相關(guān)功能，以更好地支持教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)在職教師跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力中課程標(biāo)準(zhǔn)分析、跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析維度的后測得分相對(duì)較低。對(duì)此，后續(xù)GenAI工具60

應(yīng)在分析課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與資源開發(fā)、跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中的跨學(xué)科思維與方法等方面為教師提供更多有針對(duì)性的幫助。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)在職教師GenAI應(yīng)用的自我效能感中擬人化的交互維度的后測得分最低。對(duì)此，后續(xù)研究可以為GenAI工具設(shè)計(jì)數(shù)字人的形象、聲音等擬人化特征，以增強(qiáng)教師持續(xù)使用GenAI工具的意愿[37]，從而促進(jìn)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

② 構(gòu)建GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的研訓(xùn)模式。盡管本研究證明了GenAI工具能夠提高在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)尤其是其跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力，但要想充分發(fā)揮GenAI工具在提高教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)方面的潛力，還需構(gòu)建與之相適配的研訓(xùn)模式。本研究發(fā)現(xiàn)，在GenAI工具的支持下，在職教師跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力中的跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容分析、跨學(xué)科內(nèi)容整合兩個(gè)維度沒有顯著提升。對(duì)此，后續(xù)研究可以在GenAI 賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的研訓(xùn)模式中設(shè)計(jì)頭腦風(fēng)暴環(huán)節(jié)，讓教師與GenAI工具圍繞跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，思考這些內(nèi)容能夠關(guān)聯(lián)哪些學(xué)科，并進(jìn)一步梳理這些學(xué)科所涉知識(shí)、技能、方法、思維之間的關(guān)系，以提高跨學(xué)科內(nèi)容整合的層次。

③ 深化對(duì)GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)效果的研究。本研究發(fā)現(xiàn)，在GenAI工具的支持下，在職教師的跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)在“學(xué)科 + ”內(nèi)容知識(shí)、“學(xué)科 + ”教學(xué)法知識(shí)、跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)知能力、跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力、跨學(xué)科教學(xué)信念、跨學(xué)科教學(xué)態(tài)度六個(gè)維度均有顯著提升?？梢?，GenAI賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的效果明顯。然而，考慮到GenAI工具對(duì)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的影響可能會(huì)在其撤去后受到削弱[38]，后續(xù)研究可以進(jìn)一步調(diào)查在GenAI工具撤去后教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的具體表現(xiàn)。

需要說明的是，本研究也存在一些局限，如采用方便取樣的方法，未對(duì)研究對(duì)象的性別、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、GenAI的應(yīng)用水平等做嚴(yán)格的控制，致使樣本的代表性不足；受課時(shí)限制，在職教師在為期4天的實(shí)驗(yàn)課程中未將跨學(xué)科教案付諸實(shí)踐，因而本研究對(duì)在職教師的跨學(xué)科教學(xué)實(shí)施能力和跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)反思能力缺乏深入的調(diào)查；本研究以“跨科三問”智能平臺(tái)為例來調(diào)查GenAI工具對(duì)教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)的影響，而此GenAI工具為本研究團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)，尚未推廣應(yīng)用。對(duì)此，后續(xù)研究可以采取有目的的采樣方法來提高樣本的代表性，深入調(diào)查GenAI工具在賦能教師跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐過程中所起的作用，并對(duì)比不同的GenAI工具在賦能教師跨學(xué)科教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)方面是否存在顯著差異，以深化對(duì)GenAI教育應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)。

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The Cultivation of Teachers’ Interdisciplinary Teaching Literacy Empowered by GenAI

-Taking the“Interdisciplinary Three Questions” Intelligent Platform for Example

XIA Liang-Liang1 YAO Jing-Chen1 CHEN Li-Li1，2 WANG Hua-Zhen3 DONG Yan1[Corresponding Author] （1.Faculty ofEducation，BeijingNormal University，Beijing，China 100875;

2.Yanshan chool ofShenzhen，Shenzhen，Guangdong，China 518105;

3. College ofComputerScience and Technology， Huaqiao University Xiamen，F(xiàn)ujian， China361021）

Abstract： Interdisciplinaryteachingliteracyisrucialforteacherstoimplementinterdisciplinaryinstruction，whilegeerative artificialinteligence （GenAcanprovide strongsupportforcultivating teachers'interdisciplinaryteachingliteracy.Based on this，this paperdesignedanexperimentalcurriculumaimedatdeveloping in-service teachers'interdisciplinary teachngliteracy. Taking the independently developed GenAI tool，namely the‘Interdisciplinary ThreeQuestions”intellgent platform，asan example，this paper explored theimpactofthis platformon in-service teachers' interdisciplinaryteachingliteracyandtheiruse experience.Theresultsof theexperimentalanalysis showedthatthe“InterdisciplinaryThreeQuestions”inteligent platform could significantlyenhance in-serviceteachers’interdisciplinary teachingliteracy.Inaddition，aftertheexperimentalcourse study，the self-effcacyof in-service teachers inappling GenAI wassignificantlyimproved，and theyhadarelatively high acceptanceofthe“InterdisciplinaryThree Questions”intellgent platform，tending tocontinueusing it inthefuture.Finally the paperput forward suggestions forpromoting the cultivationof teachers’interdisciplinaryteaching literacy empowered by GenAI，withtheexpectationof providing ideasfortheconstructionof theteaching stafinthe eraofartificialintellgene.

Keywords： GenAI; interdisciplinarteachingliteracy;InterdisciplinaryTree Questions”intellgentplatformin-serviceteacher

編輯：小米