教育科學(xué)規(guī)劃2025年度重點(diǎn)課題申報(bào)書(shū)、課題設(shè)計(jì)論證求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來(lái)。大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制研究課題設(shè)計(jì)論證一、研究現(xiàn)狀、選題意義、研究?jī)r(jià)值研究現(xiàn)狀：當(dāng)前，大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的受關(guān)注度不斷提升。華東師范大學(xué)的教研活動(dòng)展示了其融入教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，如中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)發(fā)布的《大型語(yǔ)言模型的教育應(yīng)用》白皮書(shū)指出，自ChatGPT問(wèn)世以來(lái)，以其為代表的大型語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域引起巨大反響，越來(lái)越多的老師和學(xué)生正嘗試將其應(yīng)用于教與學(xué)。此外，教師講壇活動(dòng)也體現(xiàn)了大語(yǔ)言模型助力教育教學(xué)與學(xué)術(shù)研究的趨勢(shì)。在科學(xué)研究方面，大語(yǔ)言模型展現(xiàn)出多種可能性。例如，探索大語(yǔ)言模型在解決科學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用，包括知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解以及分子生成等方面。同時(shí)，科學(xué)大語(yǔ)言模型及其在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用也表明，大型語(yǔ)言模型在許多科學(xué)領(lǐng)域已徹底改變了處理文本和其他模式數(shù)據(jù)的方式，在各種應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了卓越的性能，增強(qiáng)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程。然而，大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐方面的應(yīng)用還處于探索階段。目前雖然有一些在高校和中小學(xué)信息科技課中的嘗試，如融合大語(yǔ)言模型與知識(shí)圖譜的高校AI項(xiàng)目導(dǎo)師系統(tǒng)在“人工智能創(chuàng)新項(xiàng)目設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用，以及XEduLLM讓大模型進(jìn)入中小學(xué)信息科技課，但針對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的系統(tǒng)研究還比較缺乏。選題意義：隨著人工智能的快速發(fā)展，大語(yǔ)言模型為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，大語(yǔ)言模型可以豐富教學(xué)資源，例如通過(guò)其強(qiáng)大的知識(shí)儲(chǔ)備和生成能力，為中學(xué)生提供更廣泛的科學(xué)知識(shí)和探究案例。另一方面，它可以?xún)?yōu)化教學(xué)方法，如在數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)圖譜、線性代數(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和操作系統(tǒng)等課程中，大語(yǔ)言模型的應(yīng)用展示了不同的教學(xué)方式，能夠引導(dǎo)學(xué)生深入理解課程重點(diǎn)，提升對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法和人工智能領(lǐng)域的理解和掌握。通過(guò)研究大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用，可以提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才。研究?jī)r(jià)值：本研究有助于推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。大語(yǔ)言模型在教育中的應(yīng)用，如大模型和家庭教育的結(jié)合，展示了其在提供智能化和個(gè)性化學(xué)習(xí)方式方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，融合大語(yǔ)言模型與知識(shí)圖譜的高校AI項(xiàng)目導(dǎo)師系統(tǒng)以及XEduLLM在中小學(xué)信息科技課中的應(yīng)用，都體現(xiàn)了信息技術(shù)與教育教學(xué)融合的創(chuàng)新嘗試。本研究將為這種融合提供理論和實(shí)踐支持，為培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、重要觀點(diǎn)研究目標(biāo)：探索大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的有效路徑和機(jī)制，提高中學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。大語(yǔ)言模型為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐帶來(lái)了新的機(jī)遇，其目標(biāo)在于通過(guò)深入研究和實(shí)踐，找到切實(shí)可行的方法，讓大語(yǔ)言模型更好地服務(wù)于中學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)。利用大語(yǔ)言模型的強(qiáng)大功能，激發(fā)中學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和探索欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容：分析大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用場(chǎng)景和方式；研究大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究能力的影響因素；構(gòu)建大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系。（1）應(yīng)用場(chǎng)景和方式：大語(yǔ)言模型可以在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中提供豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。例如，在問(wèn)題回答方面，學(xué)生可以向大語(yǔ)言模型提出科學(xué)問(wèn)題，獲得詳細(xì)的解答和解釋?zhuān)瑤椭麄兝斫鈴?fù)雜的科學(xué)概念。在文稿撰寫(xiě)中，學(xué)生可以利用大語(yǔ)言模型生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告、科學(xué)論文等，提高寫(xiě)作能力。在代碼生成方面，對(duì)于有編程需求的科學(xué)探究項(xiàng)目，大語(yǔ)言模型可以輔助學(xué)生生成代碼，提高項(xiàng)目的技術(shù)含量。此外，大語(yǔ)言模型還可以應(yīng)用于數(shù)學(xué)解題、輿情分析、文本分類(lèi)等領(lǐng)域，為中學(xué)生的科學(xué)探究提供多方面的支持。（2）影響因素：大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究能力的影響因素眾多。一方面，大語(yǔ)言模型的準(zhǔn)確性和可靠性會(huì)直接影響學(xué)生的科學(xué)探究結(jié)果。如果大語(yǔ)言模型提供的信息不準(zhǔn)確，可能會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生的探究方向。另一方面，學(xué)生對(duì)大語(yǔ)言模型的使用方法和理解程度也會(huì)影響探究能力的提升。只有正確使用大語(yǔ)言模型，并對(duì)其輸出結(jié)果進(jìn)行合理的分析和判斷，才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。此外，教師的引導(dǎo)和教學(xué)模式也對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力有著重要影響。（3）教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系：構(gòu)建大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的教學(xué)模式，需要充分考慮學(xué)生的特點(diǎn)和需求?？梢圆捎脗€(gè)性化學(xué)習(xí)助手的方式，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為，為他們量身定制科學(xué)探究計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容。例如，利用大語(yǔ)言模型分析學(xué)生的興趣愛(ài)好和學(xué)習(xí)能力，為他們推薦適合的科學(xué)探究項(xiàng)目和學(xué)習(xí)資源。同時(shí)，建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究成果，還要評(píng)價(jià)他們?cè)谔骄窟^(guò)程中的表現(xiàn)和能力提升情況。可以通過(guò)大語(yǔ)言模型生成的學(xué)習(xí)報(bào)告和成長(zhǎng)曲線，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)提供有針對(duì)性的反饋。重要觀點(diǎn)：大語(yǔ)言模型可以為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供豐富的學(xué)習(xí)資源和智能化的指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。大語(yǔ)言模型作為一種強(qiáng)大的工具，為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐帶來(lái)了豐富的學(xué)習(xí)資源。它可以快速檢索和整合大量的科學(xué)知識(shí)，為學(xué)生提供全面的信息支持。同時(shí)，大語(yǔ)言模型還可以通過(guò)智能化的指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決在科學(xué)探究過(guò)程中遇到的問(wèn)題。例如，通過(guò)自然語(yǔ)言對(duì)話(huà)的方式，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和實(shí)踐能力。此外，大語(yǔ)言模型還可以促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。學(xué)生可以利用大語(yǔ)言模型進(jìn)行自主探究，也可以與同學(xué)合作，共同解決科學(xué)問(wèn)題，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處研究思路：首先，對(duì)大語(yǔ)言模型和中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的相關(guān)理論進(jìn)行梳理和分析。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，深入了解大語(yǔ)言模型的發(fā)展歷程、技術(shù)特點(diǎn)以及在教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。同時(shí)，對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的內(nèi)涵、目標(biāo)和方法進(jìn)行系統(tǒng)研究，為后續(xù)的實(shí)證研究奠定理論基礎(chǔ)。其次，通過(guò)實(shí)證研究，探索大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用效果和影響因素。選取若干所中學(xué)作為實(shí)驗(yàn)學(xué)校，將大語(yǔ)言模型引入科學(xué)探究課程中，對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和探究能力。同時(shí)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、訪談等方式，收集學(xué)生、教師和家長(zhǎng)對(duì)大語(yǔ)言模型應(yīng)用的反饋意見(jiàn)，深入分析大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究能力的影響因素。最后，構(gòu)建大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證和優(yōu)化。在實(shí)證研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合中學(xué)生的特點(diǎn)和需求，構(gòu)建以大語(yǔ)言模型為支撐的科學(xué)探究教學(xué)模式。該模式包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面，旨在提高中學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。同時(shí)，建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，及時(shí)反饋教學(xué)效果，不斷優(yōu)化教學(xué)模式。研究方法：文獻(xiàn)研究法：通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解大語(yǔ)言模型和中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為課題研究提供理論支持。實(shí)證研究法：選取實(shí)驗(yàn)學(xué)校和對(duì)照學(xué)校，對(duì)比大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用效果，分析影響因素。案例分析法：選取大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的成功案例進(jìn)行深入分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建提供參考。行動(dòng)研究法：在實(shí)踐中不斷探索和改進(jìn)大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系，提高研究的實(shí)效性。創(chuàng)新之處：本研究將大語(yǔ)言模型與中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐相結(jié)合，探索新的教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系，為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供了新的思路和方法。通過(guò)實(shí)證研究，深入分析大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究能力的影響因素，為大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。構(gòu)建以大語(yǔ)言模型為支撐的科學(xué)探究教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)踐價(jià)值，為培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才奠定了基礎(chǔ)。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟研究基礎(chǔ)：已有相關(guān)的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為本研究提供了基礎(chǔ)。目前，關(guān)于大語(yǔ)言模型的研究不斷深入，如“帶你簡(jiǎn)單了解Chatgpt背后的秘密：大語(yǔ)言模型所需要條件嗶哩嗶哩”中詳細(xì)闡述了大語(yǔ)言模型的發(fā)展歷程、技術(shù)特點(diǎn)等，為我們理解大語(yǔ)言模型提供了理論支持。同時(shí)，在教育領(lǐng)域，已有一些將大語(yǔ)言模型應(yīng)用于教學(xué)的實(shí)踐，如融合大語(yǔ)言模型與知識(shí)圖譜的高校AI項(xiàng)目導(dǎo)師系統(tǒng)在“人工智能創(chuàng)新項(xiàng)目設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用，以及XEduLLM讓大模型進(jìn)入中小學(xué)信息科技課等，這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為我們研究大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供了參考。研究團(tuán)隊(duì)具有豐富的教育教學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)和信息技術(shù)應(yīng)用能力。團(tuán)隊(duì)成員在教育教學(xué)領(lǐng)域有著深入的研究和實(shí)踐，熟悉中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，能夠有效地將大語(yǔ)言模型與中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐相結(jié)合。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員具備較強(qiáng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力，能夠熟練運(yùn)用各種技術(shù)手段進(jìn)行研究和實(shí)踐。條件保障：學(xué)校提供必要的研究經(jīng)費(fèi)和設(shè)備支持。學(xué)校重視教育科研工作，為研究提供了充足的經(jīng)費(fèi)，用于購(gòu)買(mǎi)相關(guān)設(shè)備、資料等，確保研究的順利進(jìn)行。研究團(tuán)隊(duì)與相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)合作，獲取技術(shù)支持和資源保障。與企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作，能夠?yàn)檠芯刻峁┫冗M(jìn)的技術(shù)支持和豐富的資源，如數(shù)據(jù)資源、算法和模型等，提高研究的質(zhì)量和水平。研究步驟：第一階段，進(jìn)行文獻(xiàn)研究和理論分析，確定研究問(wèn)題和研究方法。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解大語(yǔ)言模型和中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為課題研究提供理論支持。同時(shí)，對(duì)大語(yǔ)言模型和中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的相關(guān)理論進(jìn)行梳理和分析，確定研究問(wèn)題和研究方法。第二階段，開(kāi)展實(shí)證研究，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。選取若干所中學(xué)作為實(shí)驗(yàn)學(xué)校，將大語(yǔ)言模型引入科學(xué)探究課程中，對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和探究能力。同時(shí)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、訪談等方式，收集學(xué)生、教師和家長(zhǎng)對(duì)大語(yǔ)言模型應(yīng)用的反饋意見(jiàn)，深入分析大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究能力的影響因素。第三階段，構(gòu)建教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證和優(yōu)化。在實(shí)證研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合中學(xué)生的特點(diǎn)和需求，構(gòu)建以大語(yǔ)言（全文共4095字）大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制研究課題設(shè)計(jì)論證一、研究現(xiàn)狀、選題意義、研究?jī)r(jià)值1.研究現(xiàn)狀大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域逐漸受到關(guān)注，已有部分研究探索其在中小學(xué)課程中的應(yīng)用。例如，華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院開(kāi)展的教研活動(dòng)以“大語(yǔ)言模型助力中小學(xué)課程教與學(xué)”為主題，澄邁實(shí)驗(yàn)中學(xué)蔡冬雪老師將大語(yǔ)言模型融入教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生探索AI繪畫(huà)的奧秘。此外，杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院孫德芳教授、徐光濤副教授全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃開(kāi)題論證會(huì)中，徐光濤副教授主持的課題《大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制研究》也表明大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的研究正不斷深入。目前對(duì)于大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的研究還處于起步階段。2.選題意義利用大語(yǔ)言模型為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供新的途徑和方法，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大語(yǔ)言模型在教育中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐方面的研究還相對(duì)較少。通過(guò)本課題的研究，可以為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供新的思路和方法，幫助學(xué)生更好地掌握科學(xué)知識(shí)和方法，提高科學(xué)探究能力。3.研究?jī)r(jià)值為教育教學(xué)提供新的思路和方法，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。大語(yǔ)言模型作為一種新興的信息技術(shù)，具有強(qiáng)大的語(yǔ)言處理能力和知識(shí)生成能力。將其應(yīng)用于中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中，可以為教育教學(xué)帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)本課題的研究，可以探索大語(yǔ)言模型在教育教學(xué)中的應(yīng)用模式和方法，為信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論支持。二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、重要觀點(diǎn)1.研究目標(biāo)本課題的研究目標(biāo)明確指向探索大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制，致力于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)深入研究，期望為中學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)提供更有效的方法和工具，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和實(shí)踐能力。2.研究?jī)?nèi)容模型能力測(cè)評(píng)：對(duì)大語(yǔ)言模型在科學(xué)探究領(lǐng)域的能力進(jìn)行全面測(cè)評(píng)，包括知識(shí)問(wèn)答的準(zhǔn)確性、文獻(xiàn)理解的深度、假設(shè)生成的合理性等方面，以確定其優(yōu)勢(shì)和不足。構(gòu)建框架：構(gòu)建大語(yǔ)言模型與中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐相結(jié)合的框架，明確兩者之間的交互方式和作用機(jī)制。大語(yǔ)言模型開(kāi)發(fā)：針對(duì)科學(xué)探究領(lǐng)域的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的大語(yǔ)言模型，使其能夠更好地滿(mǎn)足中學(xué)生科學(xué)探究的需求。相關(guān)平臺(tái)開(kāi)發(fā)：開(kāi)發(fā)與大語(yǔ)言模型配套的科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生提供便捷的學(xué)習(xí)環(huán)境。交互機(jī)制研究：深入研究中學(xué)生與大語(yǔ)言模型之間的交互機(jī)制，探索如何提高交互的效果和效率。實(shí)證研究：通過(guò)實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的促進(jìn)作用。3.重要觀點(diǎn)大語(yǔ)言模型可以通過(guò)多種方式增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐。例如，提供知識(shí)問(wèn)答功能，幫助學(xué)生快速獲取科學(xué)知識(shí)；進(jìn)行文獻(xiàn)理解，輔助學(xué)生閱讀和分析科學(xué)文獻(xiàn)；生成假設(shè)，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維。此外，大語(yǔ)言模型還可以在科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，如問(wèn)題提出、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論總結(jié)等。通過(guò)與科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)的融合，大語(yǔ)言模型能夠?yàn)橹袑W(xué)生提供更加個(gè)性化、高效的學(xué)習(xí)支持，從而提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處1.研究思路本課題的研究思路主要通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)探索大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制。首先進(jìn)行模型能力測(cè)評(píng)，對(duì)大語(yǔ)言模型在科學(xué)探究領(lǐng)域的知識(shí)問(wèn)答準(zhǔn)確性、文獻(xiàn)理解深度、假設(shè)生成合理性等方面進(jìn)行全面評(píng)估，以明確其在科學(xué)探究中的優(yōu)勢(shì)與不足，為后續(xù)的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。接著構(gòu)建框架，將大語(yǔ)言模型與中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐相結(jié)合，確定兩者之間的交互方式和作用機(jī)制，為后續(xù)的開(kāi)發(fā)和研究提供理論指導(dǎo)。然后進(jìn)行大語(yǔ)言模型開(kāi)發(fā)，針對(duì)科學(xué)探究領(lǐng)域的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的大語(yǔ)言模型，使其能夠更好地滿(mǎn)足中學(xué)生科學(xué)探究的需求，提高科學(xué)探究的效率和質(zhì)量。同時(shí)進(jìn)行相關(guān)平臺(tái)開(kāi)發(fā)，為學(xué)生提供便捷的學(xué)習(xí)環(huán)境，融合大語(yǔ)言模型與科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)，讓學(xué)生能夠更好地利用大語(yǔ)言模型進(jìn)行科學(xué)探究。深入研究交互機(jī)制，探索中學(xué)生與大語(yǔ)言模型之間的交互方式，提高交互的效果和效率，讓學(xué)生能夠更好地與大語(yǔ)言模型進(jìn)行互動(dòng)，獲取更多的科學(xué)知識(shí)和方法。最后通過(guò)實(shí)證研究，驗(yàn)證大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的促進(jìn)作用，為大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。2.研究方法本課題采用多種研究方法，以確保研究的科學(xué)性和有效性。文獻(xiàn)研究法：通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為課題研究提供理論支持。問(wèn)卷與訪談?wù){(diào)查法：通過(guò)對(duì)中學(xué)生和教師進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查和訪談，了解他們對(duì)大語(yǔ)言模型的認(rèn)知和使用情況，以及大語(yǔ)言模型在科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用效果和存在的問(wèn)題。比較研究法：對(duì)比不同大語(yǔ)言模型在科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用效果，以及大語(yǔ)言模型與傳統(tǒng)教學(xué)方法的差異，為大語(yǔ)言模型的優(yōu)化和改進(jìn)提供參考。實(shí)證研究法：通過(guò)實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的促進(jìn)作用，為大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。3.創(chuàng)新之處本課題的創(chuàng)新之處在于融合大語(yǔ)言模型與科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)，探索新的教育教學(xué)模式。傳統(tǒng)的科學(xué)探究實(shí)踐教學(xué)往往依賴(lài)于教師的指導(dǎo)和教材的知識(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式較為單一。而本課題將大語(yǔ)言模型與科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)相結(jié)合，為學(xué)生提供了更加個(gè)性化、高效的學(xué)習(xí)支持。大語(yǔ)言模型可以通過(guò)知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解、假設(shè)生成等功能，為學(xué)生提供豐富的科學(xué)知識(shí)和方法，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維。同時(shí)，科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)可以為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高科學(xué)探究能力。此外，本課題還將探索未來(lái)教育中師生機(jī)之間可能的三元交互模式，為教育教學(xué)的發(fā)展提供新的思路和方法。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟1.研究基礎(chǔ)已有相關(guān)研究成果：目前已有部分研究探索大語(yǔ)言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，如華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的教研活動(dòng)、澄邁實(shí)驗(yàn)中學(xué)蔡冬雪老師的教學(xué)實(shí)踐、杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院孫德芳教授和徐光濤副教授的全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃開(kāi)題論證會(huì)等。此外，國(guó)內(nèi)外也有眾多關(guān)于大語(yǔ)言模型的研究報(bào)告和學(xué)術(shù)交流，如InfoQ研究中心的大語(yǔ)言模型綜合評(píng)測(cè)報(bào)告、CSDN博客上關(guān)于AI大語(yǔ)言模型的人才培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)、大語(yǔ)言模型的核心崗位及其要求、大語(yǔ)言模型微調(diào)技術(shù)要點(diǎn)之硬件準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、科學(xué)大語(yǔ)言模型及其在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用、大語(yǔ)言模型訓(xùn)練部署流程及步驟、大規(guī)模語(yǔ)言模型從理論到實(shí)踐大語(yǔ)言模型的構(gòu)建流程等，這些研究成果為我們的課題提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)背景和經(jīng)驗(yàn)：本課題的研究團(tuán)隊(duì)成員具備豐富的專(zhuān)業(yè)背景和經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員包括教育領(lǐng)域的專(zhuān)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者、自然語(yǔ)言處理工程師等。他們?cè)诮逃虒W(xué)、人工智能、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域有著深入的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)檎n題的研究提供專(zhuān)業(yè)的支持和指導(dǎo)。2.條件保障研究經(jīng)費(fèi)：本課題的研究經(jīng)費(fèi)主要來(lái)源于學(xué)校的科研經(jīng)費(fèi)支持和相關(guān)企業(yè)的合作資助。此外，我們還將積極申請(qǐng)各類(lèi)科研項(xiàng)目資助，以確保課題研究的順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：為了進(jìn)行大語(yǔ)言模型的開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)，我們需要配備高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備和服務(wù)器。學(xué)校將為課題研究提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備支持，包括GPU、TPU等高性能計(jì)算設(shè)備，以及高速的內(nèi)存和存儲(chǔ)設(shè)備。同時(shí)，我們還將利用云計(jì)算服務(wù)，以滿(mǎn)足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練的需求。研究場(chǎng)地：學(xué)校將為課題研究提供專(zhuān)門(mén)的研究場(chǎng)地，包括實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室等。這些場(chǎng)地將配備必要的辦公設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，為課題研究提供良好的工作環(huán)境。3.研究步驟準(zhǔn)備階段（[具體時(shí)間區(qū)間1]）：成立課題研究小組，明確各成員的職責(zé)和分工。收集和整理國(guó)內(nèi)外關(guān)于大語(yǔ)言模型和中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。制定課題研究方案，明確研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、研究方法和研究步驟。組織課題研究人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高他們的研究能力和水平。實(shí)施階段（[具體時(shí)間區(qū)間2]）：進(jìn)行大語(yǔ)言模型在科學(xué)探究領(lǐng)域的能力測(cè)評(píng)，包括知識(shí)問(wèn)答的準(zhǔn)確性、文獻(xiàn)理解的深度、假設(shè)生成的合理性等方面，以確定其優(yōu)勢(shì)和不足。構(gòu)建大語(yǔ)言模型與中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐相結(jié)合的框架，明確兩者之間的交互方式和作用機(jī)制。針對(duì)科學(xué)探究領(lǐng)域的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的大語(yǔ)言模型，使其能夠更好地滿(mǎn)足中學(xué)生科學(xué)探究的需求。開(kāi)發(fā)與大語(yǔ)言模型配套的科學(xué)探究實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生提供便捷的學(xué)習(xí)環(huán)境。深入研究中學(xué)生與大語(yǔ)言模型之間的交互機(jī)制，探索如何提高交互的效果和效率。通過(guò)實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證大語(yǔ)言模型對(duì)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的促進(jìn)作用?？偨Y(jié)階段（[具體時(shí)間區(qū)間3]）：對(duì)課題研究的成果進(jìn)行總結(jié)和分析，撰寫(xiě)課題研究報(bào)告。組織課題研究成果的交流和推廣活動(dòng)，將研究成果應(yīng)用于教育教學(xué)實(shí)踐中。對(duì)課題研究進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為今后的研究提供參考。（全文共3627字）教育科學(xué)規(guī)劃2025年度重點(diǎn)課題申報(bào)書(shū)、課題設(shè)計(jì)論證求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來(lái)。大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制研究課題設(shè)計(jì)論證一、研究現(xiàn)狀、選題意義、研究?jī)r(jià)值大語(yǔ)言模型在科學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為中學(xué)生科學(xué)探究提供新機(jī)遇。隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，大語(yǔ)言模型近期獲得了廣泛關(guān)注。在科學(xué)領(lǐng)域，大語(yǔ)言模型有著強(qiáng)大的應(yīng)用，包括知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解以及分子生成等方面。例如，微軟研究院科學(xué)智能中心的首席研究員夏應(yīng)策在報(bào)告中介紹了大語(yǔ)言模型在處理科學(xué)問(wèn)題中的廣泛應(yīng)用。此外，麻省理工學(xué)院原子與分子力學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的微調(diào)大語(yǔ)言模型MechGPT，專(zhuān)注于模型材料失效、多尺度建模以及相關(guān)學(xué)科，為跨領(lǐng)域連接知識(shí)提供了新的策略。在化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域，大語(yǔ)言模型的預(yù)訓(xùn)練語(yǔ)料來(lái)自研究論文和數(shù)據(jù)庫(kù)，還采用了特定領(lǐng)域的指令調(diào)整數(shù)據(jù)集，在名稱(chēng)轉(zhuǎn)換、反應(yīng)預(yù)測(cè)、逆合成、基于文本的分子設(shè)計(jì)和晶體生成等多種任務(wù)中展現(xiàn)出巨大潛力。同時(shí)，大語(yǔ)言模型還可以與分子圖、分子圖像等多種模態(tài)結(jié)合，為化學(xué)研究提供更豐富的手段。目前中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐存在一些問(wèn)題，大語(yǔ)言模型有望改善。目前中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐存在諸多問(wèn)題。首先，教師教學(xué)理念不明確，一些教師對(duì)科學(xué)探究的理念認(rèn)識(shí)不夠清晰，難以將其融入到教學(xué)實(shí)踐中，仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，降低了學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源不足，學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新滯后，導(dǎo)致教師無(wú)法充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，學(xué)生也無(wú)法進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。再者，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不夠，對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)抱有抵觸情緒，探究活動(dòng)的質(zhì)量和效果大打折扣。最后，評(píng)價(jià)體系和方法不完善，學(xué)校的評(píng)價(jià)體系和方法仍然局限于傳統(tǒng)的筆試和考試，無(wú)法全面評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。大語(yǔ)言模型有望改善這些問(wèn)題，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究能力。本研究有助于提升中學(xué)生科學(xué)探究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。本研究將大語(yǔ)言模型應(yīng)用于中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐，有助于提升中學(xué)生的科學(xué)探究能力。大語(yǔ)言模型可以為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，幫助學(xué)生快速獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，本研究也有助于培養(yǎng)創(chuàng)新人才，通過(guò)大語(yǔ)言模型的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，為國(guó)家培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才。二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、重要觀點(diǎn)明確研究目標(biāo)，探索大語(yǔ)言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究的有效路徑。本研究旨在利用大語(yǔ)言模型為中學(xué)生的科學(xué)探究提供有力支持，探索出切實(shí)可行的有效路徑。具體而言，通過(guò)整合大語(yǔ)言模型的強(qiáng)大功能，如知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解和分子生成等方面的能力，為中學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源和更加智能化的學(xué)習(xí)輔助。同時(shí)，結(jié)合教學(xué)方法的創(chuàng)新和學(xué)習(xí)資源的優(yōu)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題解決能力，從而提升中學(xué)生的科學(xué)探究能力。深入研究?jī)?nèi)容，包括教學(xué)方法、學(xué)習(xí)資源等方面的創(chuàng)新。在教學(xué)方法方面，借鑒大語(yǔ)言模型助力中小學(xué)課程教與學(xué)的成功案例，如華東師范大學(xué)澄邁實(shí)驗(yàn)中學(xué)蔡冬雪老師的教學(xué)展示課《與AI共繪未來(lái)——AI繪畫(huà)揭秘之旅》，將大語(yǔ)言模型巧妙地融入教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)奧秘。同時(shí)，參考江波副教授的專(zhuān)題講座，深入研究如何利用大語(yǔ)言模型優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)目標(biāo)。在學(xué)習(xí)資源方面，充分發(fā)揮大語(yǔ)言模型的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源。例如，利用大語(yǔ)言模型接入學(xué)科數(shù)據(jù)庫(kù)和工具接口，如GeneGPT讓GPT獲取美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心的相關(guān)web接口，提升學(xué)生獲取生物醫(yī)學(xué)相關(guān)信息的效率。此外，還可以借鑒大語(yǔ)言模型在化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，整合研究論文和數(shù)據(jù)庫(kù)資源，采用特定領(lǐng)域的指令調(diào)整數(shù)據(jù)集，為學(xué)生提供更加專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)資源。提出重要觀點(diǎn)，如個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能化教學(xué)輔助等。個(gè)性化學(xué)習(xí)方面，大語(yǔ)言模型可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、成績(jī)和興趣，為學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和資源推薦。例如，家庭教育APP通過(guò)整合大語(yǔ)言模型，分析孩子的學(xué)習(xí)習(xí)慣和興趣，為家長(zhǎng)提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源推薦，幫助家長(zhǎng)更有效地支持孩子的學(xué)習(xí)。智能化教學(xué)輔助方面，大語(yǔ)言模型可以協(xié)助教師優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。例如，江波副教授在講座中強(qiáng)調(diào)大語(yǔ)言模型不僅能豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，還能協(xié)助教師優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，達(dá)到個(gè)性化教學(xué)的目標(biāo)。同時(shí)，大語(yǔ)言模型還可以在科學(xué)探究中為學(xué)生提供智能化的學(xué)習(xí)輔助，如在解決科學(xué)問(wèn)題時(shí)，大語(yǔ)言模型可以進(jìn)行知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解和分子生成等，幫助學(xué)生快速獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處1.構(gòu)建清晰的研究思路，從理論到實(shí)踐逐步推進(jìn)。本研究將遵循從理論到實(shí)踐的逐步推進(jìn)思路。首先，深入研究大語(yǔ)言模型在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用理論，包括知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解以及分子生成等方面。通過(guò)對(duì)相關(guān)學(xué)術(shù)報(bào)告和研究成果的分析，如微軟研究院科學(xué)智能中心首席研究員夏應(yīng)策的報(bào)告，以及眾多關(guān)于大語(yǔ)言模型在化學(xué)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究，充分了解大語(yǔ)言模型的工作原理和應(yīng)用潛力。在理論研究的基礎(chǔ)上，將大語(yǔ)言模型引入中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中。借鑒成功案例，如華東師范大學(xué)澄邁實(shí)驗(yàn)中學(xué)蔡冬雪老師的教學(xué)展示課，將大語(yǔ)言模型巧妙地融入教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)奧秘。同時(shí)，參考江波副教授的專(zhuān)題講座，深入研究如何利用大語(yǔ)言模型優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)不斷地實(shí)踐和反饋，逐步完善大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用模式，為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源和更加智能化的學(xué)習(xí)輔助，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究能力。2.采用多種研究方法，如案例分析、實(shí)證研究等。在本研究中，將采用多種研究方法，以確保研究的科學(xué)性和有效性。案例分析方面，將深入分析大語(yǔ)言模型助力中小學(xué)課程教與學(xué)的成功案例，如華東師范大學(xué)澄邁實(shí)驗(yàn)中學(xué)的教學(xué)展示課和江波副教授的專(zhuān)題講座。通過(guò)對(duì)這些案例的分析，總結(jié)大語(yǔ)言模型在教學(xué)中的應(yīng)用模式和效果，為后續(xù)的研究提供參考。實(shí)證研究方面，將選取一定數(shù)量的中學(xué)生作為研究對(duì)象，分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在科學(xué)探究實(shí)踐中使用大語(yǔ)言模型，對(duì)照組學(xué)生則采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法。通過(guò)對(duì)比兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、探究能力和創(chuàng)新能力等指標(biāo)，評(píng)估大語(yǔ)言模型在中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐中的應(yīng)用效果。此外，還將采用文獻(xiàn)研究、問(wèn)卷調(diào)查等方法，收集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，為研究提供更加全面的支持。3.突出創(chuàng)新之處，如結(jié)合新科技、創(chuàng)新教學(xué)模式等。本研究的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是結(jié)合新科技。充分利用大語(yǔ)言模型的強(qiáng)大功能，為中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐提供新的技術(shù)支持。例如，通過(guò)接入學(xué)科數(shù)據(jù)庫(kù)和工具接口，如GeneGPT讓GPT獲取美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心的相關(guān)web接口，提升學(xué)生獲取生物醫(yī)學(xué)相關(guān)信息的效率。同時(shí)，借鑒大語(yǔ)言模型在化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，整合研究論文和數(shù)據(jù)庫(kù)資源，為學(xué)生提供更加專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)資源。二是創(chuàng)新教學(xué)模式。將大語(yǔ)言模型融入教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)奧秘。如蔡冬雪老師的教學(xué)展示課《與AI共繪未來(lái)——AI繪畫(huà)揭秘之旅》，充分利用了大語(yǔ)言模型的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)新知識(shí)。江波副教授的專(zhuān)題講座也強(qiáng)調(diào)了大語(yǔ)言模型不僅能豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，還能協(xié)助教師優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，達(dá)到個(gè)性化教學(xué)的目標(biāo)。三是個(gè)性化學(xué)習(xí)和智能化教學(xué)輔助。大語(yǔ)言模型可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、成績(jī)和興趣，為學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和資源推薦。同時(shí)，大語(yǔ)言模型還可以協(xié)助教師優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。在科學(xué)探究中，大語(yǔ)言模型可以為學(xué)生提供智能化的學(xué)習(xí)輔助，如知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解和分子生成等，幫助學(xué)生快速獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟闡述研究基礎(chǔ)，包括已有成果和團(tuán)隊(duì)實(shí)力。在大語(yǔ)言模型的研究方面，已經(jīng)有了豐富的理論和實(shí)踐成果。從眾多文獻(xiàn)資料中可以看出，大語(yǔ)言模型在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究不斷深入，涵蓋了知識(shí)問(wèn)答、文獻(xiàn)理解、分子生成等多個(gè)方面。例如，微軟研究院科學(xué)智能中心的首席研究員夏應(yīng)策在報(bào)告中介紹了大語(yǔ)言模型在處理科學(xué)問(wèn)題中的廣泛應(yīng)用，助力設(shè)計(jì)了用于治療結(jié)核病和冠狀病毒的新型化合物并取得良好實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，國(guó)內(nèi)外也有許多關(guān)于大語(yǔ)言模型的綜述文章，如中國(guó)人民大學(xué)高瓴人工智能學(xué)院教師和學(xué)生調(diào)研形成的綜述文章，浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心團(tuán)隊(duì)撰寫(xiě)的《科學(xué)語(yǔ)言大模型：生物和化學(xué)領(lǐng)域綜述》等，這些都為我們的研究提供了理論基礎(chǔ)。在團(tuán)隊(duì)實(shí)力方面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員具有豐富的教育技術(shù)和職業(yè)教育研究背景，具備開(kāi)展此類(lèi)研究所需的理論知識(shí)和技術(shù)能力。同時(shí)，我們已初步建立了與多家職業(yè)院校的合作關(guān)系，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。強(qiáng)調(diào)條件保障，如資源支持、技術(shù)設(shè)備等。資源支持方面，我們可以利用國(guó)內(nèi)外豐富的大語(yǔ)言模型相關(guān)資源。例如，有一系列常用于訓(xùn)練大語(yǔ)言模型的公開(kāi)數(shù)據(jù)集，包括書(shū)籍類(lèi)、CommonCrawl類(lèi)、Redditlink類(lèi)、維基百科類(lèi)、代碼類(lèi)和其他類(lèi)，這些數(shù)據(jù)集可以為我們的研究提供豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源。同時(shí)，我們還可以參考公開(kāi)可用的模型檢查點(diǎn)或公開(kāi)接口，如OpenAI的GPT系列接口，以及一些代碼庫(kù)，包括常用模型庫(kù)和并行算法庫(kù)，為我們的研究提供技術(shù)支持。技術(shù)設(shè)備方面，大語(yǔ)言模型發(fā)展對(duì)算力需求成井噴式增長(zhǎng)，大規(guī)模的訓(xùn)練和推理需要強(qiáng)大的高性能算力供應(yīng)。高端AI芯片是大語(yǔ)言模型高效訓(xùn)練和應(yīng)用落地的核心，在大模型的高算力需求推動(dòng)下，大廠