基于人機(jī)協(xié)同的中學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用摘要：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人機(jī)協(xié)同這一概念成為人工智能領(lǐng)域研究人員的工作重點(diǎn)并不斷與其他專業(yè)領(lǐng)域相融合。人機(jī)協(xié)同在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是其研究的重點(diǎn)方向之一。目前，人機(jī)協(xié)同教育模式的探索在國內(nèi)已經(jīng)有了一些研究成果，但該類研究側(cè)重理論分析，在實(shí)踐領(lǐng)域仍處于初步探索階段。本研究將以西大版中學(xué)信息技術(shù)七年級下冊課程為例，采用文獻(xiàn)分析法等方法建立一個以智慧課堂模式為框架，以人機(jī)協(xié)同為核心的教學(xué)模式。研究發(fā)現(xiàn)，采用該教學(xué)模式的學(xué)習(xí)者信息素養(yǎng)、課堂參與度和自學(xué)能力得到顯著提高。本研究為中學(xué)信息技術(shù)課堂構(gòu)建新型教學(xué)模式的實(shí)踐提供了參考方案，具有一定的理論與實(shí)踐價值。關(guān)鍵詞：人機(jī)協(xié)同智慧課堂中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)模式DesignandApplicationofTeachingModeofInformationTechnologyCourseinMiddleSchoolBasedonHuman-ComputerCollaborationAbstract:Withthecontinuousdevelopmentofartificialintelligencetechnology,theconceptofhuman-machinecollaborationhasbecomethefocusofresearchersinthefieldofartificialintelligenceandisconstantlyintegratedwithotherprofessionalfields.Theapplicationofhuman-machinecollaborationinthefieldofeducationisoneofthekeydirectionsofhisresearch.Atpresent,therehavebeensomeresearchresultsintheexplorationofhuman-computercollaborativeeducationmodelinChina,butthiskindofresearchfocusesontheoreticalanalysisandisstillinthepreliminaryexplorationstageinthepracticalfield.ThisstudywilltakethesecondvolumeoftheseventhgradeinformationtechnologycourseoftheSouthwestUniversityEducationEditionofmiddleschoolasanexample,anduseliteratureanalysisandothermethodstoestablishateachingmodelwiththesmartclassroommodelastheframeworkandhuman-computercollaborationasthecore.Thestudyfoundthattheinformationliteracy,classroomparticipationandself-learningabilityoflearnerswhoadoptedthisteachingmodelweresignificantlyimproved.Thisstudyprovidesareferenceschemeforthepracticeofconstructinganewteachingmodeinmiddleschoolinformationtechnologyclassrooms,andhascertaintheoreticalandpracticalvalue.Keywords:human-computercollaboration；smartclassroom；middleschoolinformationtechnology；teachingmode1緒論研究背景人工智能技術(shù)的發(fā)展新趨勢與人機(jī)協(xié)同人工智能最早出現(xiàn)在1956年的德特茅斯會議上，其發(fā)展經(jīng)歷了計(jì)算智能、感知智能和認(rèn)知智能三個階段。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)迎來了第三次發(fā)展浪潮。人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展延伸了人類能力的邊界，給各行各業(yè)的發(fā)展造成了重大的影響。早在2016年，《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實(shí)施方案》中就提到，到2018年，要打造人工智能基礎(chǔ)資源與創(chuàng)新平臺，基本建立人工智能產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化體系。同年十月，美國政府發(fā)布的《美國國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》將人工智能的研究與開發(fā)提升為國家戰(zhàn)略。近兩年來，生成式人工智能技術(shù)的發(fā)展得到跨越式突破，隨著技術(shù)的不斷成熟和算法的發(fā)展，聯(lián)合學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)等新的人工智能模型得到不斷開發(fā)，并在工業(yè)、教育、醫(yī)療、傳媒等產(chǎn)業(yè)行業(yè)場景中被廣泛應(yīng)用。目前，人工智能的持續(xù)性學(xué)習(xí)成為常態(tài)，其解釋性模型對現(xiàn)實(shí)環(huán)境和已有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。人機(jī)協(xié)同這一概念成為人工智能領(lǐng)域研究人員的工作重點(diǎn)。人機(jī)協(xié)同是一種人類與機(jī)器的互動和協(xié)作，旨在通過人類的智慧和機(jī)器的計(jì)算能力相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更高效的工作和創(chuàng)造力的提升。目前，人機(jī)協(xié)同的觀念和方法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域，機(jī)械工程領(lǐng)域和軍工設(shè)計(jì)領(lǐng)域。2017年國家發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提到，具有深度學(xué)習(xí)、跨界混合、人機(jī)協(xié)同等新特征的人工智能技術(shù)將加快人類社會的發(fā)展速度，通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行知識學(xué)習(xí)、利用人機(jī)協(xié)同提高智能成效將會是目前人工智能發(fā)展的重點(diǎn)。在教育領(lǐng)域中，人機(jī)協(xié)同教學(xué)是我國未來教育的一種重要實(shí)踐形式，其研究重點(diǎn)是人類和人工智能在教育活動中如何相互作用，揭示人機(jī)協(xié)同促進(jìn)教育發(fā)展的規(guī)律，并通過人機(jī)雙向賦能，促進(jìn)人與人工智能的共用進(jìn)步。當(dāng)下，隨著AIGC的出現(xiàn)和不斷成熟，各類數(shù)據(jù)大模型產(chǎn)品日新月異，如雨后春筍般涌出。教育領(lǐng)域的人機(jī)協(xié)同從過去“機(jī)器負(fù)責(zé)單調(diào)性、重復(fù)性工作，教師負(fù)責(zé)創(chuàng)造性、情感性和啟發(fā)性工作”的狀況中轉(zhuǎn)型，逐漸步入“人機(jī)雙師”與“教育自動化”的新形態(tài)。新課標(biāo)對信息技術(shù)課程核心素養(yǎng)的新要求隨著教育改革的深入，教育信息化已經(jīng)逐漸步入了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的特殊階段，不斷涌現(xiàn)的新興技術(shù)越來越多的被整合進(jìn)課堂教學(xué)中。在這股變革的浪潮中，我國在信息技術(shù)課程的教育與教學(xué)研究和實(shí)踐領(lǐng)域取得了很多重大的成果，而新技術(shù)的發(fā)展拓展與信息化社會的到來也對中小學(xué)信息技術(shù)課程的開展提出了新的要求?！?022年版義務(wù)教育階段新課標(biāo)》將信息技術(shù)課程改稱為信息科技課程，并對信息科技課程的課程定位、課程結(jié)構(gòu)、課程評價機(jī)制和課程實(shí)施等方面做了新的限定和闡述，目的是讓信息科技課程的實(shí)施與開展更加完善。新課程標(biāo)準(zhǔn)突出了培養(yǎng)學(xué)生信息科技核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)，對培養(yǎng)中小學(xué)生樹立信息意識、擁有計(jì)算思維、具備數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力和信息社會責(zé)任提出了新要求，以讓學(xué)生適應(yīng)即將到來的深度信息化社會并具備不斷發(fā)展信息化社會的基本能力。信息技術(shù)課程作為幫助學(xué)習(xí)者與日益繁榮的信息化社會溝通的重要橋梁和路標(biāo)，其開展必須與現(xiàn)代高新技術(shù)與科學(xué)理論相互融合才能最大效能的發(fā)揮其對學(xué)生的引導(dǎo)作用，學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與信息技術(shù)課程本身的開展情況是密不可分的。近年來，人工智能等新興技術(shù)與中小學(xué)信息科技課程教學(xué)活動的融合已經(jīng)有了很多相關(guān)研究和實(shí)踐案例。其中，人機(jī)協(xié)同也是促進(jìn)信息科技課程教學(xué)活動中人機(jī)相互作用和教師與學(xué)生更有效地“教”和“學(xué)”的重要研究方向。人機(jī)協(xié)同與中學(xué)信息科技課程相結(jié)合的趨勢隨著生成式人工智能技術(shù)取得重大發(fā)展和我國教育基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善，人工智能等新興技術(shù)與中小學(xué)信息科技課堂相互融合已經(jīng)有了豐富的研究和實(shí)踐案例。教師與人工智能協(xié)作完成教學(xué)活動的人機(jī)協(xié)同式的概念和方法成為了促進(jìn)信息科技課程教學(xué)活動中教師和學(xué)習(xí)者如何更有效地“教”和“學(xué)”的重要研究方向。生成式人工智能賦能信息技術(shù)教育，使教師，學(xué)習(xí)者和智能機(jī)器三者在教育活動中的角色發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。機(jī)器從曾經(jīng)的作為重復(fù)性、單調(diào)性任務(wù)的輔助工具轉(zhuǎn)變?yōu)樯砑娼虒W(xué)項(xiàng)目規(guī)劃者、教學(xué)內(nèi)容編織者、教學(xué)進(jìn)程監(jiān)控者和多功能學(xué)習(xí)助手等富有統(tǒng)籌性與創(chuàng)造性的角色。AIGC技術(shù)的助力使實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域高效的人機(jī)協(xié)同和構(gòu)建“人機(jī)雙師”的教學(xué)框架成為觸手可及的現(xiàn)實(shí)。研究目的和研究意義研究目的針對信息化社會發(fā)展和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要，綜合已有的智能教育案例，運(yùn)用文獻(xiàn)綜述法等研究方法，基于文獻(xiàn)分析和調(diào)查所得的數(shù)據(jù)與資料，在建構(gòu)主義和聯(lián)通主義理論的指導(dǎo)下，結(jié)合在線學(xué)習(xí)平臺“UMU”構(gòu)建一個以PBL教學(xué)模型為框架，運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”的基本思想，使用AIGC技術(shù)，以人機(jī)協(xié)同為核心的教學(xué)模式?；谖鞔蟀嬷袑W(xué)七年級下冊信息技術(shù)課程，為中小學(xué)信息科技課程教學(xué)活動的開展提供一種新思路和新方法。研究意義在文獻(xiàn)分析的層面，此文章豐富了人機(jī)協(xié)同在中小學(xué)信息科技課程教學(xué)領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)。為后續(xù)研究提夠了一些思路指導(dǎo)。在教育實(shí)踐層面，本文對人工智能技術(shù)在中小學(xué)信息科技課程教學(xué)活動中的運(yùn)用有一定的啟示作用，為一線教育工作者和學(xué)習(xí)者提供了指導(dǎo)。研究現(xiàn)狀1.3.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀以“人工智能”、“人機(jī)協(xié)同”、“教育”作為“中國知網(wǎng)”的檢索關(guān)鍵詞，共找到259個檢索結(jié)果。若加入“課程”或“教學(xué)”等次要主題，可查找到包括北大核心、SCI等核心期刊雜志81篇。自2018年以來，我國國內(nèi)發(fā)表的有關(guān)人機(jī)協(xié)同教育領(lǐng)域的文章呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，近兩年來隨著AIGC技術(shù)的發(fā)展和各類GAI產(chǎn)品的問世，國內(nèi)關(guān)于人機(jī)協(xié)同教育的研究走向?qū)ｉT化和精細(xì)化。這表明人機(jī)協(xié)同概念在我國教育界引起了廣泛關(guān)注，并持續(xù)占據(jù)熱點(diǎn)話題。圖1國內(nèi)人機(jī)協(xié)同相關(guān)文章發(fā)布年份分布圖我國人機(jī)協(xié)同教育的理論研究的重點(diǎn)是人機(jī)協(xié)同教育模式的概念和趨勢發(fā)展，而實(shí)踐運(yùn)用領(lǐng)域則聚焦于AI輔助教學(xué)。大量的國內(nèi)教育界學(xué)者投入到“人機(jī)協(xié)同+教育”這一方向的研究中。首都師范大學(xué)的汪時沖教授研究了人工智能教育機(jī)器人如何支持新型的“教師-智能機(jī)器”雙師課堂，對未來的人機(jī)協(xié)同的教學(xué)進(jìn)行了展望，對人機(jī)協(xié)同教育的概念進(jìn)行了界定，明確提出人機(jī)協(xié)同的教育不僅是計(jì)算機(jī)輔助教師教學(xué)，而是智慧教育產(chǎn)品參與的教育。中國海洋大學(xué)的陳凱泉教授從STEM教育、創(chuàng)客教育的開展等層面出發(fā)，探討了人工智能技術(shù)如何構(gòu)建信息時代人機(jī)協(xié)同的AI教育。池靜和郭江珊等學(xué)者則聚焦教育實(shí)踐層面，設(shè)計(jì)了針對大學(xué)計(jì)算機(jī)教育混合式教學(xué)和小學(xué)英語教學(xué)的人機(jī)協(xié)同式的教學(xué)模式。在人工智能輔助教學(xué)方面，國內(nèi)研究針對教學(xué)活動的各個方面比較全面的具有一定序列性和操作性的教學(xué)流程設(shè)計(jì)。也有部分研究對人機(jī)協(xié)同的教育模式進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，并取得了較為理想的數(shù)據(jù)結(jié)果。這些國內(nèi)的相關(guān)研究對該領(lǐng)域后續(xù)研究起到了重要的奠基作用。在AIGC技術(shù)拓展到教育行業(yè)后，國內(nèi)教育研究領(lǐng)域掀起了一股研究如何將生成式人工智能技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)活動中的熱潮。在這類研究中，人機(jī)協(xié)同教育的概念得以進(jìn)一步完善和實(shí)現(xiàn)。在一些有關(guān)教育提示詞和高意識學(xué)習(xí)的文章中，人機(jī)協(xié)同被放到了指導(dǎo)思想和主體框架結(jié)構(gòu)的地位上?？傮w來看，國內(nèi)的相關(guān)研究主要聚焦于理論的完善和驗(yàn)證以及教學(xué)設(shè)計(jì)方面。1.3.2國外研究現(xiàn)狀國外的人機(jī)協(xié)同教育相關(guān)研究的文章數(shù)量在2018至2019年間激增，并呈現(xiàn)明顯上升趨勢。國外人機(jī)協(xié)同教育的研究主要分為兩個層面，分別是人機(jī)協(xié)同教學(xué)理論層面和實(shí)踐層面。圖2國外人機(jī)協(xié)同相關(guān)文章發(fā)布年份分布圖在理論研究方面，許多國家建立了相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)。在實(shí)踐方面，國外側(cè)重于系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)資源平臺等人機(jī)協(xié)同應(yīng)用研究。如挪威奧斯陸大學(xué)的RenateAndersen教授設(shè)計(jì)了以線上學(xué)習(xí)平臺為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、利用人工智能技術(shù)輔助學(xué)習(xí)的基于模塊化學(xué)習(xí)的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式。在實(shí)踐方面，國外側(cè)重于系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)資源平臺等人機(jī)協(xié)同應(yīng)用研究。在數(shù)據(jù)大模型助力教育教學(xué)的領(lǐng)域中，顯然是國外的研究走的更遠(yuǎn)。美國的一些大學(xué)與企業(yè)相互合作，已經(jīng)構(gòu)建了“人機(jī)協(xié)同+教育”領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室，并進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)性教學(xué)項(xiàng)目。在美國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，一些教育發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校在部分課程的開展過程中進(jìn)行了“人工智能賦能課堂教學(xué)”的試點(diǎn)，取得了較好的成果。在“AI+教育”領(lǐng)域，尤其是關(guān)于生成式人工智能的運(yùn)用，美國、芬蘭、英國等西方國家進(jìn)行了更加深入和廣泛的研究。目前，一些國外的大學(xué)，乃至中小學(xué)已經(jīng)開始采用生成式人工智能輔助教學(xué)活動，在人機(jī)協(xié)同實(shí)踐方面邁開腳步。研究思路和方法研究思路首先要確定研究方向，明確研究問題。智能教育和人機(jī)協(xié)同教育是一個廣泛的，多維度的話題。本研究主要集中探討如何構(gòu)建一個可操作性較強(qiáng)，具有實(shí)踐價值的人機(jī)協(xié)同教育模式。使用怎樣的手段搭建這樣的教育框架和教學(xué)模式是本研究要解決的主要問題。其次要分析需求，進(jìn)行前期的理論準(zhǔn)備和概念界定。根據(jù)研究的邏輯框架逐步進(jìn)行，先進(jìn)行資料和文獻(xiàn)的查找搜集，再對已有的資源進(jìn)行對比和分析。再使用文獻(xiàn)綜述法等研究方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集。在分析數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的過程中，活用AIGC平臺進(jìn)行輔助，在保障精準(zhǔn)性和科學(xué)性的同時提高效率。最后運(yùn)用教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理和方法，利用AIGC技術(shù)平臺，在PBL教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，以翻轉(zhuǎn)課堂為框架形式，結(jié)合在線學(xué)習(xí)平臺（如OpenInnoLab人工智能學(xué)習(xí)平臺），設(shè)計(jì)搭建一個以教學(xué)部分自動化（Partial-Automation）的，以“虛擬學(xué)習(xí)助手”對學(xué)生情況進(jìn)行分析為主要教學(xué)輔助手段的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式。下圖為具體框架：圖3人機(jī)協(xié)同的項(xiàng)目式教學(xué)模式設(shè)計(jì)流程研究方法本文主要使用了文獻(xiàn)研究法、個案研究法和經(jīng)驗(yàn)法。文獻(xiàn)研究法文獻(xiàn)研究法即對國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行收集、閱讀、分析和總結(jié)，歸納出其包含的理論精華和研究成果。本研究通過分析智能教育，人機(jī)協(xié)同教育和教育信息化等相關(guān)的資料和文獻(xiàn)，理清人機(jī)協(xié)同教育在國內(nèi)的發(fā)展與研究狀況，精確聚焦存在的問題，并為問題的最終解決提供解決路徑，為構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式奠定基礎(chǔ)。案例研究法個案研究法是指針對某個案例（通常是企業(yè)單位或教育機(jī)構(gòu)的實(shí)踐）進(jìn)行研究，即介紹案例，闡述其基本特征，對案例的某個層面進(jìn)行分析，從而概括案例所包含的理論和實(shí)踐成果。本文主要針對國內(nèi)外一些采用智能教育的信息技術(shù)課堂教學(xué)案例進(jìn)行分析和研究，以求找到其共同之處，總結(jié)各個實(shí)踐案例的優(yōu)點(diǎn)，助力人機(jī)協(xié)同教育教學(xué)活動模式的構(gòu)建與完善。經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法即根據(jù)研究人員的實(shí)習(xí)工作經(jīng)歷或相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出比較直觀的研究結(jié)論，對研究進(jìn)行一些富有個人特色的補(bǔ)充。在本文中，我根據(jù)我擔(dān)任信息技術(shù)教師的教育實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的信息技術(shù)課程教學(xué)模式進(jìn)行補(bǔ)充完善。2相關(guān)的概念與理論2.1相關(guān)概念2.1.1人機(jī)協(xié)同教學(xué)人機(jī)協(xié)同是一種人類與機(jī)器的互動和協(xié)作，旨在通過人類的智慧和機(jī)器的計(jì)算能力相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更高效的工作和創(chuàng)造力的提升。通俗來講，人機(jī)協(xié)同即人與機(jī)器配合從而達(dá)成預(yù)期的目標(biāo)，甚至取得更好的成果。這里所說的“配合”或“結(jié)合”不僅僅是兩者的簡單相加或一方輔助另一方，而是要達(dá)到兩者相輔相成，相互提升的境界，使人類和機(jī)器的智能都能在協(xié)同中達(dá)到最大化的效率。在教育領(lǐng)域中，人機(jī)協(xié)同一方面指人和計(jì)算機(jī)的協(xié)同工作，另一方面則指的是人類和教育智能產(chǎn)品的合作。隨著生成式人工智能技術(shù)的不斷拓展和各種新興技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用，人類與智能教育產(chǎn)品的合作這一人機(jī)協(xié)同觀念逐漸取得優(yōu)勢地位。本研究所提到的人機(jī)協(xié)同教學(xué)就可以理解為教師與融合了AIGC技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和5G等智能技術(shù)優(yōu)勢的智能教育產(chǎn)品的合作，更好的實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)的個性化和教學(xué)情境的廣泛化等智慧教學(xué)。如下圖所示。圖4人機(jī)協(xié)同教育的兩種觀點(diǎn)2.1.2PBL教學(xué)法PBL教學(xué)法也叫項(xiàng)目式教學(xué)法，PBL是projectbasedlearning的簡稱，是一種基于問題或?qū)W習(xí)項(xiàng)目的教學(xué)法。這種教學(xué)法不同于傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，其教學(xué)模式是以學(xué)生為主體的。PBL教學(xué)法通過讓學(xué)生開展一段時期的調(diào)查和探究，致力于讓學(xué)生用創(chuàng)新的方法或方案解決一個具有真實(shí)性的，特定教學(xué)情境下的，帶有一定復(fù)雜性的問題，從而讓學(xué)習(xí)者在這些真實(shí)的經(jīng)歷和體驗(yàn)中獲得新的知識和技能。PBL教學(xué)法重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和批判思維。PBL教學(xué)法有以下幾個特征：（1）以問題或?yàn)閷W(xué)習(xí)的起點(diǎn)，所有學(xué)習(xí)活動圍繞問題展開；（2）問題必須帶有真實(shí)性；（3）以學(xué)生為中心，一般以小組為單位開展自主、合作、探究式學(xué)習(xí)；（4）學(xué)習(xí)成果是一套能解決問題的產(chǎn)品或方案；（5）在每一個問題完成和每個課程單元結(jié)束時要進(jìn)行自我評價和小組評價。在教學(xué)的最后教師要對產(chǎn)出的成果進(jìn)行點(diǎn)評，對知識進(jìn)行總結(jié)，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行反饋。圖5PBL教學(xué)法的基本流程PBL教學(xué)法是一種建構(gòu)主義思想引導(dǎo)下的學(xué)習(xí)與教學(xué)方式。學(xué)生和教師在這種教學(xué)模式下的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變。PBL教學(xué)法取得良好成果的關(guān)鍵不僅在于學(xué)生是否能夠積極參與到探究式學(xué)習(xí)的過程中，更在于教師是否有專業(yè)的教學(xué)素養(yǎng)，是否能充當(dāng)好教學(xué)的引導(dǎo)者和輔助者的角色。2.1.3K12數(shù)字素養(yǎng)教育2018年5月，美國人工智能促進(jìn)協(xié)會聯(lián)合美國計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會和卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院組成了聯(lián)合工作組，啟動了美國K-12人工智能教育行動（AIforK-12Initiative，簡稱AI4K12）。作為美國在基礎(chǔ)教育階段開展人工智能教學(xué)的第一個專業(yè)行動，K-12為開展人工智能教學(xué)制定了國家指南，設(shè)定了感知、表示和推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互和社會影響作為框架和核心思想，開發(fā)了一套精心策劃的人工智能目錄，推動形成了K-12AI資源的開發(fā)社區(qū)，基本解決了學(xué)什么、怎么教、在哪里學(xué)等問題，成效顯著。圖6K-12人工智能教育的五大核心思想美國K-12人工智能教育為人機(jī)協(xié)同教育的發(fā)展指明了一條比較明朗的道路。即確定人機(jī)協(xié)同教育要達(dá)到的目標(biāo)，要遵循的標(biāo)準(zhǔn)，為人機(jī)協(xié)同教育的開展提供全面的學(xué)習(xí)資源支持和智能工具的引導(dǎo)，并為學(xué)習(xí)者提供交流的平臺，促進(jìn)學(xué)習(xí)共同體的形成和維持其存在。K-12的實(shí)踐為后來的人機(jī)協(xié)同教育開展帶來啟示。2.2相關(guān)理論2.2.1建構(gòu)主義理論建構(gòu)主義由心理學(xué)家皮亞杰提出，由布魯納、維果斯基和杜威等人完善。建構(gòu)主義是認(rèn)知主義的進(jìn)一步發(fā)展，其基本的理論取向是，學(xué)習(xí)是積極主動的意義建構(gòu)和社會交互的過程。教學(xué)不是把知識經(jīng)驗(yàn)從外部裝到學(xué)生的頭腦里，而是要引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，建構(gòu)出新的經(jīng)驗(yàn)。建構(gòu)主義本身不是一種學(xué)習(xí)理論流派，而是一種理論思潮，其發(fā)展分為個人建構(gòu)主義和社會建構(gòu)主義兩種取向。其基本的理論取向產(chǎn)生了與以往不同的知識觀，學(xué)生觀，學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀。根據(jù)建構(gòu)主義理論，智能機(jī)器賦能的，以PBL教學(xué)法開展的信息技術(shù)課程體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)，自主建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)。可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。2.2.2聯(lián)通主義理論聯(lián)通主義理論由喬治·西蒙斯在《Connectivism:ALearningTheoryfortheDigitalAge》一文中提出，指出學(xué)習(xí)不再是一個人的活動，學(xué)習(xí)是連接專門節(jié)點(diǎn)和信息源的過程。聯(lián)通主義表述了一種適應(yīng)當(dāng)前社會結(jié)構(gòu)變化的學(xué)習(xí)模式。學(xué)習(xí)不再是內(nèi)化的個人活動。當(dāng)新的學(xué)習(xí)工具被使用時，人們的學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)目的也發(fā)生了變化。聯(lián)通主義的起點(diǎn)是個人，個人的知識組成了一個網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)被編入各種組織與機(jī)構(gòu)，反過來各組織與機(jī)構(gòu)的知識又被回饋給個人網(wǎng)絡(luò)，提供個人的繼續(xù)學(xué)習(xí)。所以建立起高效的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，整合碎片化的非結(jié)構(gòu)化知識，為學(xué)習(xí)者提供便利的知識獲取途徑就成為了信息時代學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。圖7聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論概念圖利用AIGC等機(jī)器智能作為教學(xué)活動的輔助，可以迅速構(gòu)建符合教育者和學(xué)習(xí)者需求的知識庫，并為教學(xué)和學(xué)習(xí)的開展規(guī)劃路徑。人機(jī)協(xié)同的教育是聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理念的深化。3人機(jī)協(xié)同教學(xué)的教學(xué)前端分析對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象和教學(xué)環(huán)境進(jìn)行分析是進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué)模式設(shè)計(jì)的前提。3.1教學(xué)內(nèi)容分析3.1.1課程內(nèi)容我國的初中信息技術(shù)課程旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和實(shí)用技能，幫助他們適應(yīng)信息化時代的需求，同時注重學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新思維和倫理意識的培養(yǎng)。各個版本的初中信息技術(shù)教材都強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成信息技術(shù)核心素養(yǎng)。本文采用《西大版中學(xué)信息技術(shù)七年級下冊》第四單元至第五單元內(nèi)容，兩個單元共六節(jié)課，分別是網(wǎng)上信息的獲取與交流、網(wǎng)上生活、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)、組件家庭小網(wǎng)絡(luò)和移動畫冊?？梢园l(fā)現(xiàn)，該部分課程內(nèi)容多以操作性技能的教授為主，課程往往圍繞一個或幾個重點(diǎn)問題展開，課程的結(jié)構(gòu)相對簡單，適合PBL教學(xué)法的運(yùn)用和學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的開展。3.1.2教學(xué)目標(biāo)清晰的教學(xué)目標(biāo)可以幫助教師明確教學(xué)方向，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，同時也為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果提供了標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與教材、學(xué)習(xí)者及其成長的特征，由知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這三個方面確定教學(xué)目標(biāo)。知識與技能目標(biāo)：會瀏覽、搜索、下載網(wǎng)絡(luò)上的信息；能利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流；會利用網(wǎng)絡(luò)購物、購票、繳費(fèi)和轉(zhuǎn)賬；能夠建立自己的云筆記，利用線上課堂進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)；認(rèn)識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)識常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；會進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)硬件連接和網(wǎng)絡(luò)軟件的設(shè)置；會制作移動畫冊。過程與方法目標(biāo)：通過小組合作學(xué)習(xí)鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力；自主探究，提高思考能力；通過體驗(yàn)AIGC產(chǎn)品，運(yùn)用數(shù)字化的線上學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)者的信息運(yùn)用能力。情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：提高學(xué)習(xí)者對信息技術(shù)學(xué)科和人工智能的興趣形成良好的信息意識與信息倫理道德，建立正確的價值觀，人生觀與世界觀，發(fā)展信息素養(yǎng)。3.2教學(xué)對象分析七年級的學(xué)生處于初中學(xué)段，在六三學(xué)制中是初一階段的學(xué)生。這個階段的學(xué)生具有好奇心強(qiáng)，自我意識增強(qiáng)，社交需求增加和學(xué)習(xí)與記憶能力提升的特點(diǎn)。他們通過日常生活的智能產(chǎn)品使用，經(jīng)過小學(xué)階段的信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)素養(yǎng)，經(jīng)過一定的練習(xí)可以迅速掌握數(shù)字產(chǎn)品。在信息技術(shù)課堂上開展基于PBL教學(xué)法的人機(jī)協(xié)同的教學(xué)十分適合這個學(xué)段的學(xué)生。可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，滿足其好奇心，最大限度的讓學(xué)生對知識和技能進(jìn)行自主探究，培養(yǎng)其小組合作學(xué)習(xí)交流的習(xí)慣。3.3教學(xué)環(huán)境分析基于人機(jī)協(xié)同的PBL教學(xué)法不僅要面對線下的課堂教學(xué)環(huán)境，還要注意構(gòu)建線上的學(xué)習(xí)環(huán)境。目前，我國的教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)去得了極大的發(fā)展，廣大中小學(xué)教學(xué)教室基本配備了多媒體設(shè)備和智慧教學(xué)環(huán)境，如電子白板，數(shù)字展示臺等。絕大多數(shù)學(xué)校都設(shè)立了微機(jī)室，有些學(xué)校還增設(shè)了智慧教室，創(chuàng)客教室和機(jī)器人教室等信息化教學(xué)環(huán)境。這些教育基礎(chǔ)設(shè)施的完善保障了互聯(lián)網(wǎng)能夠暢通進(jìn)入到教育教學(xué)中，促進(jìn)了教育信息的交換，使線下的課堂教學(xué)環(huán)境具備信息化、數(shù)字化的特征。線上教學(xué)環(huán)境是指由線上學(xué)習(xí)平臺支持的教育教學(xué)環(huán)境，其拓展了傳統(tǒng)的課堂授課，為學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程提供支持。采用合適的線上教育學(xué)習(xí)平臺可以監(jiān)控學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的全過程，收集并分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，量化每一位學(xué)生的綜合表現(xiàn)，歸納出學(xué)生的特點(diǎn)，使整個教學(xué)過程變得清晰直觀。線上和線下教學(xué)環(huán)境的交互與融合可以使全教學(xué)和學(xué)習(xí)活動變得更加完整和立體。在教育的多個不同維度，兩種學(xué)習(xí)環(huán)境的結(jié)合可以促進(jìn)知識的深化，幫助學(xué)習(xí)者參與到學(xué)習(xí)活動中，提高其學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。人機(jī)協(xié)同的教學(xué)環(huán)境下，在線學(xué)習(xí)平臺能夠?qū)W(xué)習(xí)者的線上學(xué)習(xí)行為自動統(tǒng)計(jì)，對知識點(diǎn)自動測評，將學(xué)習(xí)者的在線行為數(shù)據(jù)可視化，教師借助在線學(xué)習(xí)平臺的可視化數(shù)據(jù)，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，動態(tài)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)策略。3.4影響人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式效果因素的分析經(jīng)過閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)，并對文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行歸納和分析，結(jié)合AIGC等智能機(jī)器或智慧教育產(chǎn)品本身的特點(diǎn)，我得出了以下幾個要素對人機(jī)協(xié)同教育的效果有一定影響，其分別是：（1）教師的教學(xué)。（2）教學(xué)平臺選擇和教學(xué)環(huán)境構(gòu)建。（3）交互活動的開展情況。根據(jù)相關(guān)研究，教育與學(xué)習(xí)平臺的選取和教學(xué)環(huán)境因素對人機(jī)協(xié)同教育效果的影響最大。所以，在教學(xué)模式的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)重視學(xué)習(xí)平臺的選擇，注意將教師的教、學(xué)生的學(xué)和學(xué)習(xí)情景的構(gòu)建聯(lián)系起來，使教師，學(xué)生，智能機(jī)器緊密結(jié)合，充分發(fā)揮人機(jī)協(xié)同教育的效果。4人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式的設(shè)計(jì)4.1選擇學(xué)習(xí)平臺和AIGC平臺的選取為教學(xué)活動提供合適的線上學(xué)習(xí)平臺和生成式人工智能輔助工具室是營造良線上學(xué)習(xí)環(huán)境的前提和構(gòu)建良好人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式的基礎(chǔ)。基于課程的特點(diǎn)和基本學(xué)情，線上學(xué)習(xí)平臺和AIGC軟件的選取應(yīng)該符合“易獲取”、“易上手”、“大眾化”、“功能完善齊全”和“低成本”等原則。基于這幾個標(biāo)準(zhǔn)，我對網(wǎng)絡(luò)上流行的一些線上學(xué)習(xí)平臺和AIGC輔助軟件進(jìn)行了篩選，并選取了以下幾個參與到教學(xué)模式的構(gòu)建中。UMU互動學(xué)習(xí)平臺UMU互動學(xué)習(xí)平臺是北京優(yōu)幕科技有限責(zé)任公司開發(fā)的一款A(yù)I驅(qū)動的效果學(xué)習(xí)平臺。其以“效果學(xué)習(xí)”為導(dǎo)向，基于學(xué)習(xí)科學(xué)與AI技術(shù)，構(gòu)建新型智能化學(xué)習(xí)場景。為學(xué)習(xí)者和教師提供海量優(yōu)質(zhì)課程內(nèi)容，幫助教師構(gòu)建“線上”+“線下”的混合式教學(xué)。UMU互助學(xué)習(xí)平臺是教育部發(fā)布教育信息化2.0計(jì)劃以來出現(xiàn)的能夠有力推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教學(xué)信息化產(chǎn)品。UMU互動學(xué)習(xí)平臺為教師和學(xué)習(xí)者分別提供了促進(jìn)教學(xué)和學(xué)習(xí)的服務(wù)。學(xué)生可以通過該平臺獲取教師和平臺提供的學(xué)習(xí)資源、進(jìn)行小組互動、開展協(xié)作交流和進(jìn)行團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。而教師可以利用UMU創(chuàng)建課程和班級、制作微課、發(fā)布考試并呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、發(fā)布作業(yè)、增加課堂互動、設(shè)置簽到、召開視頻會議或直播教學(xué)，制作調(diào)查問卷呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析等?？傮w來看，UMU學(xué)習(xí)平臺是一個功能齊全、覆蓋用戶廣泛、易于學(xué)習(xí)且可塑性強(qiáng)適宜個性化教學(xué)的線上學(xué)習(xí)平臺。在構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式過程中，可以利用UMU學(xué)習(xí)互助平臺的特點(diǎn)和優(yōu)勢助力線上學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)，以拓展教和學(xué)的范圍，讓學(xué)習(xí)行為在網(wǎng)絡(luò)這一虛擬空間中有效發(fā)生。通義千問通義千問事由阿里云推出的一個超大規(guī)模的語言模型，屬于AIGC領(lǐng)域，是“大模型標(biāo)準(zhǔn)符合性評測”中首批通過評測的四款國產(chǎn)大模型之一，在通用性、智能性等維度均達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。該模型支持多模態(tài)表達(dá)，不僅可以分析用戶提供的文字和數(shù)據(jù)生成新的、精確的、有造性的文本內(nèi)容，還提供文生圖、圖生文、圖片理解和文檔解析等服務(wù)。目前，OpenAI公司旗下的ChatGPT是最有影響力，最具代表性的AIGC產(chǎn)品，其最新的GPT-4.0在GAI的各領(lǐng)域應(yīng)用中都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的實(shí)力，是當(dāng)前世界上最強(qiáng)大的生成式人工智能產(chǎn)品。但是由于ChatGPT對中國不開放，中國的用戶很難獲取GPT官方穩(wěn)定的AIGC服務(wù)。所以雖然其功能強(qiáng)大，但將其大規(guī)模應(yīng)用到我國中小學(xué)課堂教學(xué)中是不現(xiàn)實(shí)的。近幾個月來，我國的大語言模型也有了較大的進(jìn)步。在AIGC領(lǐng)域，我國涌現(xiàn)出文心一言、騰訊混元大模型和通義千問等生成式人工智能產(chǎn)品。文心4.0是目前國內(nèi)大語言模型中性能最出色的產(chǎn)品之一。圖8通義千問與其他主流大語言模型的性能比較通義千問相較于其他國產(chǎn)AIGC產(chǎn)品，有較好的性能，支持穩(wěn)定的多模態(tài)輸出，能理解一些復(fù)雜的問題情境，且完全免費(fèi)。該產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)勢符合了參與到人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式構(gòu)建的低成本、易學(xué)習(xí)、支持個性化和適合大眾化推廣的原則。所以使用通義千問作為教學(xué)過程中的AIGC支持平臺是合適的選擇。4.2教學(xué)模式的建構(gòu)4.2.1基于PBL教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)（1）教學(xué)的前期準(zhǔn)備工作依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論，當(dāng)下信息化社會對學(xué)習(xí)者掌握知識的要求在逐漸降低，而對其發(fā)現(xiàn)和獲取知識、利用知識解決問題的能力和信息意識與協(xié)作意識等要求在逐漸提高。知識早已不作為一個恒定不變的概念，而作為需要學(xué)習(xí)者利用先前經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行建構(gòu)的存在。教學(xué)應(yīng)該以學(xué)習(xí)者為中心，教師應(yīng)該為學(xué)習(xí)者構(gòu)造一個鼓勵其獨(dú)立思考和探究式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情境，并且該情境能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，促進(jìn)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決問題的意識。所以在進(jìn)行教學(xué)活動之前，首先應(yīng)該對學(xué)習(xí)者進(jìn)行分組，讓全班學(xué)生分成幾個小組，為保障組內(nèi)交流的充分和通暢，每個組人數(shù)應(yīng)控制在6-7人左右。進(jìn)行分組后，教師要讓學(xué)生在自己的智能設(shè)備，或?qū)W校智慧教室下發(fā)的平板上安裝統(tǒng)一的線上學(xué)習(xí)互動軟件UMU和通義千問AIGC支持平臺。并在UMU中創(chuàng)建班級并按照之前的分組讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組。學(xué)習(xí)小組之間的交流和組內(nèi)成員的交流可以通過各類同步或異步線上交流軟件實(shí)現(xiàn)（如QQ、微信）。（2）確定項(xiàng)目確定一個問題或?qū)W習(xí)項(xiàng)目是PBL教學(xué)法的開端和基礎(chǔ)，教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都是以生成一個最終的項(xiàng)目產(chǎn)品為軸線前進(jìn)的。以上文提到的《西大版中學(xué)信息技術(shù)七年級下冊》第五單元第三節(jié)《制作移動畫冊》為例，教師根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和課程內(nèi)容，為學(xué)生發(fā)布“制作一本小組移動畫冊”的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。確定學(xué)習(xí)項(xiàng)目的環(huán)節(jié)是在課前進(jìn)行的。教師應(yīng)充分利用線上通訊工具和線上學(xué)習(xí)互動工具的功能優(yōu)勢，在UMU平臺上發(fā)布公告，為學(xué)生明確本節(jié)課的問題和學(xué)習(xí)目標(biāo)，要求各小組完成項(xiàng)目產(chǎn)品。此外，教師要同時發(fā)布明確的項(xiàng)目要求，設(shè)置合理的進(jìn)度安排，并制定一個有效的項(xiàng)目評價體系。圖9確定學(xué)習(xí)項(xiàng)目的各要素在此階段，AIGC平臺可以幫助教師診斷所設(shè)立項(xiàng)目的合理性，為教師制定的項(xiàng)目提供改進(jìn)意見。圖10利用AIGC平臺鑒定學(xué)習(xí)項(xiàng)目的合理性為各小組制定學(xué)習(xí)方案和計(jì)劃即針對所發(fā)布的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，根據(jù)課程目標(biāo)，為各學(xué)習(xí)小組提供推進(jìn)項(xiàng)目所必須的學(xué)習(xí)資源和工具環(huán)境，為小組協(xié)作的開展指明方向。讓學(xué)習(xí)者有的放矢地對新知識進(jìn)行意義建構(gòu)，從而形成個體和學(xué)習(xí)共同體的新知識體系。在案例課程中表現(xiàn)在，教師在UMU在線學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布一系列與項(xiàng)目相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和工具軟件，并放置一些有益于學(xué)生思考或組內(nèi)交流協(xié)作的拓展資源。在此階段，依舊要重視線上學(xué)習(xí)平臺的作用。此時，UMU平臺不僅可以作為學(xué)習(xí)小組的社會網(wǎng)絡(luò)交流工具，更是學(xué)生獲取項(xiàng)目相關(guān)知識的數(shù)據(jù)庫，這體現(xiàn)了聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論的思想。此外，應(yīng)該鼓勵學(xué)習(xí)者在沿著學(xué)習(xí)方案的路徑前進(jìn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用AIGC工具，拓展自己的視野，激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造力。小組探究和實(shí)踐本階段是PBL教學(xué)法中最能體現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)模式和以學(xué)生為中心的環(huán)節(jié)，也是各學(xué)習(xí)小組產(chǎn)出最終學(xué)習(xí)項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各學(xué)習(xí)小組根據(jù)前兩個階段中教師在線上學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布的項(xiàng)目目標(biāo)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)方案和學(xué)習(xí)資源等，對學(xué)習(xí)項(xiàng)目進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，形成產(chǎn)品。此環(huán)節(jié)要求小組內(nèi)部各成員要積極參加學(xué)習(xí)項(xiàng)目，進(jìn)行充分的交流協(xié)作和經(jīng)驗(yàn)分享，依據(jù)個人的特點(diǎn)進(jìn)行組內(nèi)分工，使最終產(chǎn)品融入個人特色和小組整體的智慧。在本環(huán)節(jié)中，通義千問AIGC平臺可以充當(dāng)“虛擬導(dǎo)師”的角色，為學(xué)習(xí)小組成員解答學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供建議，訂正或改善其產(chǎn)品，為組員形成自適應(yīng)的個性化學(xué)習(xí)路徑，或僅僅為學(xué)習(xí)小組提供一些創(chuàng)新性的觀點(diǎn)。交流分享此階段包括線上和線下的交流，包括小組內(nèi)部、組間和學(xué)習(xí)者與教師的交流。不同個體或多個學(xué)習(xí)共同體通過交流和共享經(jīng)驗(yàn)與資源使協(xié)作學(xué)習(xí)的效率提升，學(xué)習(xí)效果顯著改善。其中教師與學(xué)習(xí)者的交流是讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生和鞏固對新知識的新觀點(diǎn)的關(guān)鍵。在形式上既有線上通過通訊工具和學(xué)習(xí)互動平臺的交流，也有線下的直接交流。反饋和評價在此階段，教師對各學(xué)習(xí)小組提交的項(xiàng)目作品進(jìn)行分析和點(diǎn)評，對知識點(diǎn)進(jìn)行深入的精講，最后綜合全班各學(xué)習(xí)小組的表現(xiàn)，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果分別進(jìn)行形成性和總結(jié)性的評價，反饋其在過程中遇到的一些問題和最終產(chǎn)品的不足之處，并給出相應(yīng)的改進(jìn)意見和新的學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃。這些改進(jìn)措施通常在課后以線上作業(yè)的形式發(fā)布。教師可以利用AIGC產(chǎn)品強(qiáng)大的分析能力對每個小組的項(xiàng)目產(chǎn)品乃至每個學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的過程性表現(xiàn)進(jìn)行分析，充分利用機(jī)器智能快速精確地評價各小組和每一位學(xué)生的表現(xiàn)。這不僅減輕了教師的認(rèn)知壓力，提高了教學(xué)效率，更加強(qiáng)了教師評價的一致性?；赑BL教學(xué)法的人機(jī)協(xié)同教學(xué)設(shè)計(jì)總流程將以上的六個環(huán)節(jié)綜合到一套流程上，即可獲得一種以PBL教學(xué)法開展的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式。如圖所示：圖11基于PBL教學(xué)法的人機(jī)協(xié)同教學(xué)流程圖4.2.2基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂（FlippedClassroom）是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，它顛覆了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的順序和角色。在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師不再將課堂時間主要用于講授新知識，而是將這部分內(nèi)容移到課前，通常通過錄制視頻講座、準(zhǔn)備在線閱讀材料或其他數(shù)字化資源，供學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)。學(xué)生在家中或課外時間利用線上學(xué)習(xí)互動平臺觀看學(xué)習(xí)視頻、閱讀資料，初步吸收新知識。課堂時間則被重新定位為深度學(xué)習(xí)和互動的場所。學(xué)生帶著課前學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問和需要解決的問題來到課堂，教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間進(jìn)行面對面的交流、討論、合作探究、解決問題、深化理解，并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用、項(xiàng)目協(xié)作等活動。這種模式強(qiáng)調(diào)主動學(xué)習(xí)、個性化指導(dǎo)以及高階思維技能的培養(yǎng)，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力，同時也讓教師能夠更好地針對個體差異進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的個性化。這種教學(xué)模式對于教育信息化的要求較高。一般來說，教師和學(xué)生對智慧教育產(chǎn)品的運(yùn)用深度和廣度越高，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施效果就越好。所以該模式與人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式是相容的，兩者相輔相成可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。若要將翻轉(zhuǎn)課堂的概念和思想引入到基于PBL教學(xué)法的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式的構(gòu)建中，就要將教學(xué)過程進(jìn)一步細(xì)分為“課前”、“課中”、“課后”三個階段。課前階段是翻轉(zhuǎn)課堂中最為關(guān)鍵和重要的階段，是學(xué)習(xí)者個體學(xué)習(xí)行為發(fā)生的主要環(huán)節(jié)。在PBL教學(xué)法中主要涵蓋了確定項(xiàng)目和制定方案兩個階段。學(xué)習(xí)者通過教師在UMU學(xué)習(xí)互助平臺上發(fā)布的項(xiàng)目任務(wù)確定本組主要需要解決的問題，并通過教師在UMU平臺上提供的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自學(xué)，同小組成員相互交流，加深對學(xué)習(xí)資源的印象，匯總成自己的想法，最終綜合組員的智慧形成產(chǎn)品。課中階段是各小組進(jìn)行成果展示和師生交流的階段。教師組織各小組展示其項(xiàng)目成果，對各組成果進(jìn)行簡單點(diǎn)評，對涉及的知識點(diǎn)進(jìn)行精講，并對其出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解。課后階段回到線上平臺，教師對每一個組乃至每一個學(xué)習(xí)者進(jìn)行評價反饋，利用AIGC平臺生成學(xué)生的表現(xiàn)情況和個性化的自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑，布置針對學(xué)習(xí)者薄弱之處的作業(yè)，并總結(jié)此次教學(xué)中出現(xiàn)的問題，為下一次教學(xué)做準(zhǔn)備。4.2.3基于生成式人工智能“虛擬教學(xué)助手”的教學(xué)設(shè)計(jì)將PBL教學(xué)法為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂的思想相融合，即可得到一套涵蓋了課前、課中、課后時段間，覆蓋教師、學(xué)生和人工智能三個維度的教學(xué)模式流程。圖12基于PBL教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂思想的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式由此我們可以看出，生成式人工智能產(chǎn)品在人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式中擔(dān)任了重要的“虛擬教學(xué)助手”角色。AIGC平臺為教師提供教學(xué)方案，診斷PBL教學(xué)法的學(xué)習(xí)項(xiàng)目合理性，幫助教師分析每一位同學(xué)的學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)和全班各組的成果和產(chǎn)品，并生成具有一定針對性的反饋評價和改進(jìn)方案。也為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了便利，為學(xué)習(xí)者提供知識性的學(xué)習(xí)支持，規(guī)劃個性化的學(xué)習(xí)路徑，充當(dāng)虛擬導(dǎo)師給予指導(dǎo)和建議等。AIGC平臺深度參與到教學(xué)過程的各個層面中，貫徹了人機(jī)協(xié)同教育的理念和思想，促進(jìn)教學(xué)效率的提升，并為教學(xué)成果的進(jìn)一步提高創(chuàng)設(shè)了信息化與智能化的環(huán)境和條件。5人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式案例5.1教案設(shè)計(jì)根據(jù)上文得出人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式，我們可以針對具體的課程進(jìn)行教學(xué)活動設(shè)計(jì)，讓理論得以實(shí)踐。以上文提到的西大版七年級下冊信息技術(shù)課程第五單元的移動畫冊設(shè)計(jì)為例，以下是我進(jìn)行的教案設(shè)計(jì)。5.1.1前期準(zhǔn)備為了保障人機(jī)協(xié)同教學(xué)的有效實(shí)施，首先要對教學(xué)環(huán)境進(jìn)行搭建。人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式所需的環(huán)境包括線上環(huán)境和線下環(huán)境。線上學(xué)習(xí)環(huán)境由UMU線上學(xué)習(xí)輔助平臺和通義千問AIGC平臺構(gòu)成，而線下教學(xué)環(huán)境需要包括無線局域網(wǎng)，信號接收器，智慧白板，教師和學(xué)生的移動設(shè)備終端等智慧教室設(shè)施。以確保師生之間，人機(jī)之間溝通通暢。5.1.2教學(xué)活動設(shè)計(jì)（1）課前：確定項(xiàng)目、制定方案第五單元的主要內(nèi)容是網(wǎng)頁移動畫冊的制作。課程的核心內(nèi)容讓學(xué)生利用網(wǎng)頁制作工具制作移動畫冊。故教師要圍繞這一核心目標(biāo)向?qū)W生發(fā)布任務(wù)項(xiàng)目。教師從UMU平臺上發(fā)布“制作一部小組移動相冊”的項(xiàng)目，并為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料和相應(yīng)的網(wǎng)頁制作平臺。此處的學(xué)習(xí)資料應(yīng)該與網(wǎng)頁設(shè)計(jì)知識和技能、移動相冊設(shè)計(jì)原則相關(guān)，如H5的定義等等。學(xué)習(xí)者需要學(xué)習(xí)教師發(fā)布的各類資料和提供的平臺工具，并開展小組交流和協(xié)作，努力解決教師提出的項(xiàng)目與問題，最終匯總成產(chǎn)品或報告。在本課中，最終產(chǎn)品表現(xiàn)為小組移動相冊。教師和學(xué)習(xí)者在課前階段都可以借助通義千問的輔助作用助力教和學(xué)的進(jìn)行。教師可以利用通義千問平臺診斷學(xué)習(xí)項(xiàng)目的合理性，幫助規(guī)劃學(xué)習(xí)方案等。學(xué)生可以利用通義千問平臺獲取知識性內(nèi)容。圖13課前設(shè)計(jì)（2）課中：知識講授、小組交流和實(shí)踐上課時，各小組已經(jīng)完成了教師課前布置的項(xiàng)目。教師利用智慧白板，多媒體設(shè)備或者教學(xué)移動終端將各小組的作品同步傳輸?shù)焦梁蛯W(xué)生端移動設(shè)備上進(jìn)行展示。同時邀請各小組代表依次對其小組完成項(xiàng)目的方法、過程、原則和移動畫冊的設(shè)計(jì)理念向同學(xué)們介紹。每一組完成分享后進(jìn)行一段時間的組間交流和點(diǎn)評，再由教師對其進(jìn)行點(diǎn)評和鼓勵，直到所有小組完成匯報。小組匯報結(jié)束后，教師要結(jié)合課本內(nèi)容，對本節(jié)課所涉及到的定義、原理和具體操作技能等進(jìn)行精講。此處的知識講授要在傳統(tǒng)講授法的基礎(chǔ)上加入更多演示法和案例分析的要素，要注意教學(xué)活動與信息技術(shù)環(huán)境相結(jié)合。最后，教師要根據(jù)各學(xué)習(xí)小組移動相冊的問題對本次教學(xué)進(jìn)行一個總結(jié)性的點(diǎn)評，指出學(xué)生們還需要完善的地方。課后：反饋評價教師根據(jù)學(xué)生提交的移動相冊，結(jié)合小組在課上的表現(xiàn)和通義千問對每位學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)分析，為每個學(xué)生提供個性化的發(fā)展路徑和布置處于其最近發(fā)展區(qū)上的作業(yè)。小結(jié)在本教案設(shè)計(jì)中，體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為中心，教師與學(xué)生進(jìn)行交互，人類與機(jī)器進(jìn)行交互的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式。人工智能技術(shù)賦能教學(xué)活動的各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)變得更加高效和高質(zhì)。下圖體現(xiàn)了該教學(xué)模式中個各交互關(guān)系。表1教學(xué)活動中的交互行為5.2教學(xué)案例隨著AIGC技術(shù)的成熟和人機(jī)協(xié)同概念的普及，生成式人工智能技術(shù)在全球教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。它不僅可以為教師教學(xué)提供諸如生成個性化教學(xué)方案、充當(dāng)課堂教學(xué)助手等多種幫助，還能為學(xué)生提供交互性、協(xié)同性、情境性、啟發(fā)性和即時性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。隨著技術(shù)更迭和改進(jìn)，全球的一線教育工作人員秉持技術(shù)向善理念，不斷深入探索生成式人工智能應(yīng)用于課堂教學(xué)的各種可能性。（1）AIGC助力語言學(xué)習(xí)希臘派特雷大學(xué)的斯塔夫洛斯教授將ChatGPT引入高中英語課堂，通過AIGC技術(shù)輔助學(xué)生進(jìn)行英語寫作的學(xué)習(xí)。他將學(xué)習(xí)分為三個階段。第一階段，學(xué)生會用英語撰寫一篇主題作文，例如給朋友寫一封郵件介紹自己最喜歡的運(yùn)動。這一階段教師會利用ChatGPT訂正學(xué)生的詞匯和語法錯誤。第二階段，學(xué)生需要對比、分析和學(xué)習(xí)ChatGPT