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融入AI大模型的創(chuàng)新課堂形態(tài)一、引

新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革驅(qū)動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的躍遷,深刻影響著人才需求結(jié)構(gòu)與能力要求,促使我們重新審視應(yīng)如何培養(yǎng)與新質(zhì)生產(chǎn)力相匹配的新質(zhì)人才。新質(zhì)人才的培養(yǎng)需要新質(zhì)教育,課堂是新質(zhì)人才培養(yǎng)的主陣地,也是新質(zhì)教育實(shí)現(xiàn)的重要途徑,教育改革唯有觸及課堂層面,方能真正打通“最后一公里”,實(shí)現(xiàn)教育理念的全面革新。AI大模型通過(guò)提供交互式學(xué)習(xí)環(huán)境、定制化學(xué)習(xí)素材、個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)、自動(dòng)化作業(yè)評(píng)估等,有望成為撬動(dòng)課堂教學(xué)深層次變革的杠桿,引發(fā)學(xué)習(xí)范式革命。然而,值得注意的是,大模型在賦能課堂變革的同時(shí),也潛藏著誤導(dǎo)性答案、誠(chéng)信性危機(jī)、過(guò)度性依賴等風(fēng)險(xiǎn),因此,早期一些學(xué)校(如紐約市公立學(xué)校)曾明令禁止在課堂上使用AI大模型。然而,隨著AI大模型日益融入教育教學(xué)各環(huán)節(jié),教育界逐漸意識(shí)到,將其拒之門(mén)外并非明智之舉。當(dāng)今的學(xué)生將置身于與AI大模型共舞的時(shí)代,他們必須具備與AI大模型協(xié)同工作的能力,才能更好地適應(yīng)數(shù)字社會(huì)的發(fā)展。因此,如何引導(dǎo)師生以負(fù)責(zé)任的方式在課堂上使用AI大模型,成為當(dāng)前亟須關(guān)注的重要命題。本研究旨在探索將AI大模型與課堂教學(xué)深度融合的具體方略,探索融入AI大模型的創(chuàng)新學(xué)習(xí)范式——融智課堂,通過(guò)廓清其概念內(nèi)涵與關(guān)鍵特征,探討其關(guān)鍵要素與應(yīng)用模式,以期讓AI大模型成為師生值得信賴的“思想伙伴”,切實(shí)推動(dòng)課堂教學(xué)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。二、融智課堂的概念釋義與關(guān)鍵特征課堂是教育教學(xué)的核心場(chǎng)域,其形態(tài)隨社會(huì)需求與教育理念的變遷而不斷演進(jìn)?!叭谥钦n堂”正是數(shù)字社會(huì)發(fā)展與教育價(jià)值選擇的時(shí)代產(chǎn)物,站在數(shù)智時(shí)代背景下準(zhǔn)確把握其關(guān)鍵內(nèi)涵與特征,是將AI大模型融入課堂教學(xué)之中的必由之路。

(一)概念緣起:融創(chuàng)教育的課堂實(shí)踐場(chǎng)科技進(jìn)步正加速改變著社會(huì)的能力需求格局。日益精湛的自動(dòng)化技術(shù),正不斷接管那些曾由人類主導(dǎo)的常規(guī)性、重復(fù)性乃至高度知識(shí)密集型的工作。這一深刻變革,對(duì)傳統(tǒng)教育中注重記憶領(lǐng)會(huì)、簡(jiǎn)單應(yīng)用的低階育人觀帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),迫使我們重新審視人才培養(yǎng)模式。在此背景下,學(xué)習(xí)個(gè)體須具備一系列新質(zhì)素養(yǎng):技術(shù)思維下的AI滲透技能與科技倫理規(guī)范、復(fù)合思維支撐的高意識(shí)學(xué)習(xí)品質(zhì)與跨文化行動(dòng)力,以及創(chuàng)變思維引領(lǐng)的破界能力與創(chuàng)想實(shí)踐智慧[1]。這一轉(zhuǎn)變迫切呼喚著新質(zhì)教育范式的誕生,以回應(yīng)數(shù)智時(shí)代對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的全新要求。融創(chuàng)教育作為新質(zhì)教育探索的前沿路徑,其核心在于通過(guò)構(gòu)筑富技術(shù)的學(xué)習(xí)環(huán)境、組織跨界協(xié)同的創(chuàng)新活動(dòng),引領(lǐng)個(gè)體直面真實(shí)世界的復(fù)雜挑戰(zhàn),打破學(xué)科壁壘、超越知識(shí)邊界,構(gòu)建跨學(xué)科知能體系與融學(xué)科心智結(jié)構(gòu),激發(fā)個(gè)體創(chuàng)造出前瞻性解決方案[2]。融智課堂是融創(chuàng)教育理念照進(jìn)課堂的時(shí)代產(chǎn)物,它巧妙地融入AI大模型,不僅可以借助大模型提供的豐富數(shù)據(jù)源、遞進(jìn)策略鏈和多元工具集,促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)新知并有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題,還可以通過(guò)基于大模型的多智能體(LLM-basedMulti-agents),將復(fù)雜任務(wù)分解為由不同角色承擔(dān)的子任務(wù),支持學(xué)生與智能體之間的實(shí)時(shí)交互與協(xié)作,共同解決問(wèn)題。在此過(guò)程中,學(xué)生不斷在應(yīng)用體驗(yàn)中建立技術(shù)思維,在交互協(xié)同中培育復(fù)合思維,在解決劣構(gòu)問(wèn)題中塑造創(chuàng)變思維,持續(xù)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知升級(jí)與創(chuàng)新思維躍升。每一次融智課堂的思維碰撞與智慧交融,都是人類智能與人工智能融合促進(jìn)、催生群體智慧的涌現(xiàn)。這一實(shí)踐場(chǎng)景不僅為學(xué)生新質(zhì)素養(yǎng)的發(fā)展提供肥沃的土壤,更為培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)挑戰(zhàn)的新質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),有力地推動(dòng)了融創(chuàng)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

(二)內(nèi)涵精解:融入大模型的學(xué)習(xí)新形態(tài)科技與教育的深度交融,繪就了技術(shù)革新下的課堂圖景:從基于電子書(shū)包的信息化課堂,到基于云網(wǎng)端的智能教室,再到基于大數(shù)據(jù)學(xué)情分析的智慧課堂,課堂數(shù)字化發(fā)展與技術(shù)變革歷程交相輝映。當(dāng)前,AI大模型的出現(xiàn)為課堂教學(xué)帶來(lái)革命性影響,不僅延展了傳統(tǒng)在場(chǎng)交往邊界,深刻改變了師生對(duì)話的二元格局,更通過(guò)多元對(duì)話角色的塑造,使得教師、學(xué)生、AI大模型之間實(shí)現(xiàn)智能互補(bǔ)、群智協(xié)同[3]。在此背景下,“融智課堂”應(yīng)運(yùn)而生,這一概念恰如其分地詮釋了人類智能與人工智能在課堂上和諧共生的美好愿景?!叭凇币庵笇⒉煌睾椭C聚合,創(chuàng)造出全新的課堂生態(tài);“智”則強(qiáng)調(diào)人類智能與人工智能在協(xié)同共生中涌現(xiàn)出來(lái)的群體智慧。融智課堂,作為AI大模型融入課堂的嶄新形態(tài),是巧妙融合教師、學(xué)生、AI大模型的多元互動(dòng),以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)、以對(duì)話為渠道,通過(guò)實(shí)時(shí)響應(yīng)與快速迭代,持續(xù)共創(chuàng)新知、培育跨界思維、敏捷生成新的解決方案,實(shí)現(xiàn)群智涌現(xiàn)并促進(jìn)每個(gè)個(gè)體智慧生成的創(chuàng)新課堂形態(tài)。融智課堂中,對(duì)話的邊界被徹底打破,師生、生生間的對(duì)話自然流暢,而師生與AI大模型間的跨界交流更成為常態(tài),開(kāi)啟了對(duì)話式學(xué)習(xí)的新紀(jì)元。教師既可以是單學(xué)科的某位教師,也可以是來(lái)自跨學(xué)科的多位教師,不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生與單一角色的AI大模型互動(dòng),更能巧妙組織小組乃至班級(jí)與大模型深度對(duì)話,讓AI大模型扮演多重角色,協(xié)同學(xué)生跨越知識(shí)邊界以探索未知領(lǐng)域,為學(xué)生的知能體系注入更多的靈活性與開(kāi)放性。不同于智慧課堂所提倡的“一人一終端”模式,實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高效互動(dòng)與智能反饋,融智課堂在終端配置中更為靈活,可以是人手一機(jī)、小組一機(jī),甚至只借助教師機(jī)投屏展示。無(wú)論何種配置,其重點(diǎn)在于借助AI大模型直接觸及學(xué)習(xí)發(fā)生的本質(zhì),課堂不僅僅依賴于數(shù)據(jù)的采集和分析,而是更關(guān)注學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的深度構(gòu)建以及思維的創(chuàng)新發(fā)展,助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)深層次理解與跨學(xué)科綜合應(yīng)用。整體來(lái)看,融智課堂不僅是對(duì)傳統(tǒng)課堂的深刻變革,更是對(duì)未來(lái)教育形態(tài)的前瞻探索,預(yù)示著在AI大模型賦能下,新的教育形態(tài)將以更加數(shù)智化、協(xié)同化、個(gè)性化的方式,為每位學(xué)生鋪設(shè)一條充滿無(wú)限潛能的道路。

(三)特征解析:多主體協(xié)同的課堂新生態(tài)AI大模型支持下的融智課堂,構(gòu)建了一個(gè)充滿活力的課堂新生態(tài),其核心在于多主體的協(xié)同,展現(xiàn)出六大鮮明特征(如圖1所示),推動(dòng)課堂教學(xué)的深刻變革。一是群智協(xié)作。融智課堂打破了傳統(tǒng)師生之間的單一互動(dòng)模式,建立了“人類—類人”的協(xié)同框架,教師、學(xué)生、AI大模型各自承擔(dān)不同的角色與任務(wù),通過(guò)深度協(xié)同,不僅促進(jìn)了師生、生生之間的深度交流,更建立了師生與AI大模型之間,乃至大模型的多智能體之間的新型合作關(guān)系。這種協(xié)同加速了知識(shí)的流動(dòng)和共享,使學(xué)習(xí)過(guò)程成為匯聚群體智慧、共同解決問(wèn)題的動(dòng)態(tài)過(guò)程。二是敏捷協(xié)創(chuàng)。融智課堂中,知識(shí)不再是靜態(tài)傳授,而是動(dòng)態(tài)生成的,學(xué)生在教師引導(dǎo)下,借助AI大模型快速設(shè)計(jì)方案、收集資料、分析數(shù)據(jù)。大模型隨著學(xué)生的提問(wèn)、反饋和互動(dòng),動(dòng)態(tài)調(diào)整信息,學(xué)生則在動(dòng)態(tài)互動(dòng)中進(jìn)行批判性評(píng)估,不斷建構(gòu)新知并實(shí)現(xiàn)群體價(jià)值共創(chuàng)。三是策略協(xié)定。融智課堂鼓勵(lì)學(xué)生與教師、AI大模型共同制定與調(diào)整學(xué)習(xí)策略,大模型扮演個(gè)性化學(xué)習(xí)規(guī)劃師來(lái)提供定制化學(xué)習(xí)建議,輔助教師評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、調(diào)整教學(xué)策略。學(xué)生則根據(jù)實(shí)際情況評(píng)估大模型的建議,確保學(xué)習(xí)路徑合理高效。這一過(guò)程不僅使大規(guī)模教學(xué)中的個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能,更促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)與自我決策能力發(fā)展。四是知能協(xié)構(gòu)。融智課堂中,教師引導(dǎo)學(xué)生向AI大模型提問(wèn),獲取了認(rèn)知建構(gòu)所需的素材庫(kù)與推理鏈,通過(guò)多向交互,學(xué)生不斷建構(gòu)和完善學(xué)科知識(shí)體系,甚至探索邊界知識(shí)并拓展認(rèn)知邊界,催生更多新的邊界知識(shí),共構(gòu)更加完整的知能體系。五是創(chuàng)意協(xié)生。大模型提供的多維視角為學(xué)生提供了廣闊的創(chuàng)意空間,學(xué)生可以自由創(chuàng)想、大膽假設(shè)并反復(fù)檢驗(yàn),持續(xù)迸發(fā)新穎的觀點(diǎn)或想法,不僅激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)變思維,更加速了創(chuàng)新文化的形成。六是思維協(xié)拓。融智課堂的深層目標(biāo)之一是拓展學(xué)生的思維邊界,AI大模型通過(guò)啟發(fā)深度思考、激發(fā)批判性思維等,與教師共同支持學(xué)生跳出傳統(tǒng)思維框架,從多視角審視問(wèn)題、多維度重構(gòu)知識(shí),促進(jìn)學(xué)生思維向縱深發(fā)展。三、融智課堂的五維要素與結(jié)構(gòu)模型學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)者在適當(dāng)?shù)目臻g中通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)容與方式,幫助自己逐步達(dá)成相應(yīng)目標(biāo)的過(guò)程[4]。站在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的立場(chǎng),思考融智課堂的核心要素與基本結(jié)構(gòu),不僅有助于描摹數(shù)智時(shí)代課堂變革的圖景,還能夠幫助教師以更系統(tǒng)化的方式,全面審視AI大模型融入課堂后核心的結(jié)構(gòu)要素,以便細(xì)致分析各要素的交織作用以及融智課堂促進(jìn)學(xué)生智慧生成的實(shí)踐邏輯。

(一)五維視角:學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)下融智課堂解構(gòu)從學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)視角下審視融智課堂,關(guān)鍵在于探索AI大模型融入后,如何構(gòu)建充分發(fā)揮學(xué)生主體性、促進(jìn)學(xué)習(xí)真正發(fā)生的課堂形態(tài)。切入的視角不同,對(duì)結(jié)構(gòu)要素的劃分也有不同角度,從學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的視角聚焦課堂教學(xué)的“人、物、事、境、脈”五大維度,有助于建立對(duì)融智課堂的系統(tǒng)認(rèn)知,更好地描述其中蘊(yùn)含的基本結(jié)構(gòu)。一是融入AI大模型的協(xié)同主體(人)。融智課堂的主體及其關(guān)系,除了人類教師與學(xué)生外,還包括AI大模型扮演的多角色類人主體,構(gòu)成多種協(xié)同關(guān)系。其中,學(xué)生作為認(rèn)知主體,與大模型深度交互,發(fā)揮人類智能和機(jī)器智能的優(yōu)勢(shì)以實(shí)現(xiàn)群智融合,形成了超越本體的“智能腦”;同時(shí),與教師、同伴交互涌現(xiàn)出超越個(gè)體智能的群體智能,在認(rèn)知建構(gòu)、展示交流中形成“社會(huì)腦”,實(shí)現(xiàn)知識(shí)互補(bǔ)和能力共建。由人機(jī)協(xié)同構(gòu)成的“智能腦”和人際交互而成的“社會(huì)腦”,共同構(gòu)建形成“復(fù)合腦”[5],實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的共同理解、思考與決策。二是涵蓋AI大模型的富技術(shù)中介(物)。融智課堂創(chuàng)造了由富技術(shù)構(gòu)建的開(kāi)放學(xué)習(xí)空間,為認(rèn)知建構(gòu)與展示交流提供“居所”(學(xué)習(xí)發(fā)生的場(chǎng)所)及“轉(zhuǎn)運(yùn)”(促進(jìn)主體理解與表現(xiàn)的輸送介質(zhì))屬性[6]。數(shù)智平臺(tái)與移動(dòng)終端提供了泛在交互的學(xué)習(xí)場(chǎng)所,支持學(xué)生在線上線下、課堂內(nèi)外的全空間中,靈活獲取個(gè)性化服務(wù),實(shí)現(xiàn)自定步調(diào)的學(xué)習(xí);支持依托AI大模型,生成內(nèi)容豐富且表征多樣的學(xué)習(xí)資源,幫助學(xué)生深化理解并建構(gòu)新知;支持記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為與表現(xiàn),借助大模型提供的實(shí)時(shí)反饋與建議,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身需求選擇適宜的學(xué)習(xí)路徑。三是支持多主體交互的活動(dòng)編列(事)。指向融智課堂中師生以及AI大模型在一定時(shí)間序列中開(kāi)展若干活動(dòng)的系列事件,不僅包括傳統(tǒng)課堂中的關(guān)鍵活動(dòng)(如內(nèi)容講授、小組討論等),還創(chuàng)新性地融入了與AI大模型的深度交互環(huán)節(jié),如提問(wèn)反饋、反思修正等?;顒?dòng)的設(shè)計(jì)需要遵循學(xué)生的認(rèn)知需求與規(guī)律,根據(jù)不同需求精心編排活動(dòng)序列,可基于AI大模型組織設(shè)計(jì)反映知識(shí)遞進(jìn)的順序編列、體現(xiàn)多元視角的并行編列、彰顯主體意愿的可選編列、促進(jìn)認(rèn)知拓展的補(bǔ)償編列等,促進(jìn)認(rèn)知生成與思維進(jìn)階,以此服務(wù)于學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。四是基于大模型構(gòu)建的學(xué)習(xí)場(chǎng)景(境)。融智課堂中的學(xué)生置身于聯(lián)通現(xiàn)實(shí)世界且指向真實(shí)問(wèn)題的場(chǎng)景,該場(chǎng)景與學(xué)習(xí)事件緊密貼合,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容與真實(shí)世界、工作場(chǎng)景的一致性,學(xué)生在身臨其境與實(shí)時(shí)交互中引發(fā)直接與間接經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)的問(wèn)題解決儲(chǔ)備知能。融智課堂所構(gòu)建的學(xué)習(xí)場(chǎng)景,既可以是支持學(xué)生直接投身于現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)踐項(xiàng)目,也可以是充分利用AI大模型,拓展出更廣泛的情境模擬與角色扮演,極大拓展學(xué)習(xí)的邊界。此外,還需設(shè)計(jì)與真實(shí)世界緊密關(guān)聯(lián)的問(wèn)題情境,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)解構(gòu)復(fù)雜問(wèn)題,積極向大模型求問(wèn),迅速反思響應(yīng),進(jìn)而引發(fā)新的疑問(wèn)與思考,在問(wèn)題鏈與響應(yīng)鏈的遞進(jìn)循環(huán)中獲得更加豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。五是建立順應(yīng)數(shù)智時(shí)代的內(nèi)容脈絡(luò)(脈)。融智課堂中的學(xué)習(xí)之“脈”,既包括教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、素養(yǎng)要求所設(shè)計(jì)的內(nèi)容邏輯,也包括學(xué)生通過(guò)活動(dòng)序列將內(nèi)容邏輯轉(zhuǎn)化形成的知能譜系。內(nèi)容邏輯的組織,就是要在所學(xué)內(nèi)容中尋找一條線索脈絡(luò),以特定邏輯組織課程內(nèi)容,建立知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)單元間的若干關(guān)聯(lián),基于認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)整體連貫的內(nèi)容體系。其價(jià)值在于引導(dǎo)學(xué)生超越淺層學(xué)習(xí),步入AI大模型時(shí)代所呼喚的深度學(xué)習(xí),形成具有結(jié)構(gòu)化、深層次的知能結(jié)構(gòu),并將其轉(zhuǎn)化為真實(shí)問(wèn)題解決中的心智結(jié)構(gòu),進(jìn)而以有限的內(nèi)容學(xué)習(xí)應(yīng)對(duì)無(wú)限的真實(shí)問(wèn)題。

(二)結(jié)構(gòu)關(guān)系:融智課堂結(jié)構(gòu)的運(yùn)作模式從五個(gè)維度思考融智課堂結(jié)構(gòu),是由于當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中,尤其是新技術(shù)介入后,不少教師往往僅關(guān)注了某些特定維度而忽視其他維度,導(dǎo)致了教學(xué)質(zhì)量良莠不齊的現(xiàn)象,甚至引發(fā)技術(shù)“反噬”教育質(zhì)量的擔(dān)憂。五維視角的引入,不僅體現(xiàn)了對(duì)教師既有教學(xué)智慧的尊重,還有助于他們更好地理解AI大模型融入后課堂教學(xué)需要關(guān)注的關(guān)鍵維度,助力他們?cè)诔掷m(xù)的技術(shù)革新中準(zhǔn)確把握課堂教學(xué)變革的關(guān)鍵要素。落實(shí)到具體教與學(xué)實(shí)踐層面,需要明晰五個(gè)要素的結(jié)構(gòu)關(guān)系,以便打造高質(zhì)量的融智課堂(如圖2所示)。具體可以以學(xué)習(xí)的內(nèi)容之“脈”切入,緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生認(rèn)知需求,借由“課程目標(biāo)—單元內(nèi)容”的轉(zhuǎn)化分解設(shè)計(jì)內(nèi)容邏輯;據(jù)此借助AI大模型創(chuàng)設(shè)內(nèi)容依附與問(wèn)題牽引的學(xué)習(xí)之“境”,引導(dǎo)學(xué)生建立對(duì)內(nèi)容的價(jià)值理解;通過(guò)“內(nèi)容—活動(dòng)”的轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)之“事”,以活動(dòng)編列促進(jìn)內(nèi)容之“脈”映射為學(xué)生的知能之“脈”;強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)活動(dòng)中協(xié)同主體的深度合作,明確學(xué)習(xí)之“人”的角色定位與協(xié)作機(jī)制;借助富技術(shù)中介支撐,提供促進(jìn)場(chǎng)景構(gòu)建與活動(dòng)開(kāi)展的支持性條件(學(xué)習(xí)之“物”),激發(fā)群體智能,真正實(shí)現(xiàn)課堂的“融智”。四、融智課堂的三層配置與AI介入程度將AI大模型深度融入課堂教學(xué)已成為數(shù)智時(shí)代無(wú)可回避的重要議題。鑒于當(dāng)前各學(xué)校數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度不一,智能終端設(shè)備普及程度參差不齊,本研究根據(jù)智能終端的三層配置情況,提出融智課堂的三種課堂結(jié)構(gòu),以期探索出適配性強(qiáng)、靈活性高的實(shí)踐路徑。

(一)三層配置:從教師終端到學(xué)生終端探索融智課堂的實(shí)踐路徑時(shí),我們關(guān)注多種終端配置策略,旨在引導(dǎo)教師根據(jù)具體學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生需求與現(xiàn)有資源條件,靈活配置智能終端,希望確保每位學(xué)生平等的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),無(wú)論其所在學(xué)校的數(shù)字化發(fā)展程度如何,都能深刻體驗(yàn)AI大模型帶來(lái)的學(xué)習(xí)變革,共享數(shù)字福祉,從而自信地融入并引領(lǐng)未來(lái)的數(shù)智社會(huì)。基于五維視角,我們對(duì)不同終端配置下的融智課堂結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入剖析(見(jiàn)表1),此處采用分析邏輯,以硬件配置為切入點(diǎn),沿“物→人→境→事→脈”的邏輯鏈條加以解釋。基礎(chǔ)配置課堂僅配置教師智能終端,構(gòu)建教師與AI大模型的互動(dòng)橋梁。此時(shí)大模型作為輔助工具,提供豐富的學(xué)習(xí)資源(閱讀素材、互動(dòng)題目、示例)與即時(shí)信息支持,助力教師高效授課。盡管學(xué)生與大模型的直接互動(dòng)度稍顯不足,但通過(guò)教師集中化、標(biāo)準(zhǔn)化的授導(dǎo)教學(xué),學(xué)生仍能間接體驗(yàn)大模型創(chuàng)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)景與經(jīng)驗(yàn),教師通過(guò)把控學(xué)習(xí)步調(diào),確保所有學(xué)生基本參照既定進(jìn)度與內(nèi)容深入學(xué)習(xí),并提供有限的個(gè)性化支持與評(píng)估。此種課堂對(duì)技術(shù)資源要求較低,適合設(shè)備有限的情況,能夠幫助學(xué)生理解知識(shí)與掌握概念,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大模型生成內(nèi)容的審辨思維與分析能力。進(jìn)階配置課堂為小組配置智能終端,促進(jìn)小組成員與AI大模型的深度協(xié)作。大模型在此可扮演智能導(dǎo)師與學(xué)伴的雙重角色,不僅提供任務(wù)指導(dǎo)與專家知識(shí),還通過(guò)多維視角與典錯(cuò)示例,激發(fā)學(xué)生的探索欲。小組合作中,學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)、共同解決問(wèn)題,教師從旁指導(dǎo)協(xié)調(diào),促進(jìn)團(tuán)隊(duì)高效運(yùn)作。此配置尤其適用于需要分組完成復(fù)雜任務(wù)或項(xiàng)目的場(chǎng)景(如項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、合作探究學(xué)習(xí)等),各小組可在真實(shí)或擬真場(chǎng)景中承擔(dān)不同任務(wù),并與AI大模型對(duì)話獲得多角度的理解。小組內(nèi)有一定自主性、節(jié)奏靈活,教師提供針對(duì)小組的個(gè)性化支持,并與大模型共同對(duì)小組表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),最終培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。高階配置課堂為每位學(xué)生配置智能終端,實(shí)現(xiàn)學(xué)生與AI大模型的獨(dú)立對(duì)話。此時(shí)大模型不僅可提供專家知識(shí)或多維視角,還可作為個(gè)性化學(xué)習(xí)規(guī)劃師,提供定制化學(xué)習(xí)路徑與即時(shí)反饋;學(xué)生高度參與互動(dòng),生成遞進(jìn)問(wèn)題鏈,向大模型自主提問(wèn)并修正已有認(rèn)知;教師在此過(guò)程中更多扮演引導(dǎo)者與觀察者的角色,關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。此種課堂形態(tài)適合需要學(xué)生根據(jù)興趣需求完成的個(gè)性化任務(wù),或需要自主探究某一主題的課堂活動(dòng),支持自定步調(diào)學(xué)習(xí),教師與大模型共同提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持,并在大模型支持下提供實(shí)時(shí)反饋與個(gè)體化評(píng)估建議。此配置為學(xué)生提供了高度靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境,促進(jìn)了自主學(xué)習(xí)能力與審辨思維的全面發(fā)展。綜上所述,三層配置體系為不同教育場(chǎng)景提供了靈活多樣的解決方案。在資源有限時(shí),可選擇基礎(chǔ)配置保障教學(xué)質(zhì)量;在追求團(tuán)隊(duì)協(xié)作與問(wèn)題解決能力培養(yǎng)時(shí),進(jìn)階配置是理想選擇;而當(dāng)技術(shù)設(shè)備充足且需滿足學(xué)生個(gè)性化需求時(shí),高階配置將帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

(二)三種程度:從輔助教學(xué)到促進(jìn)認(rèn)知AI大模型深度融入三種配置的課堂中,扮演了不同角色,承擔(dān)著不同職責(zé)與功能(見(jiàn)表2)。在基礎(chǔ)配置中,AI大模型化身為輔助教學(xué)助手,根據(jù)教師需求生成并展示多模態(tài)教學(xué)內(nèi)容(如虛擬數(shù)字人),以多樣化表征呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,幫助學(xué)生更直觀地理解知識(shí);支持文字或語(yǔ)音互動(dòng),即時(shí)響應(yīng)師生提問(wèn),并提供精準(zhǔn)的信息支持;能夠快速生成測(cè)試與練習(xí),評(píng)估學(xué)生知識(shí)掌握情況,依托智能平臺(tái),還能深度分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,實(shí)時(shí)生成診斷建議。進(jìn)階配置中,AI大模型的角色進(jìn)一步得到拓展,成為小組學(xué)習(xí)的協(xié)作引導(dǎo)者與智慧伙伴。不僅為小組生成具體任務(wù)和問(wèn)題、提供合作支持與任務(wù)指導(dǎo),還化身角色扮演者,模擬專家或歷史人物,提供多視角的見(jiàn)解與思想啟發(fā),幫助學(xué)生深入理解所學(xué)內(nèi)容;小組討論中,大模型還能模擬智慧同伴,貢獻(xiàn)建設(shè)性觀點(diǎn)與反饋,有效促進(jìn)小組成員間的互動(dòng)和合作。此外,它還擔(dān)任會(huì)議總結(jié)者角色,梳理小組建構(gòu)的觀點(diǎn),記錄小組成員的參與度與貢獻(xiàn)度。高階配置中,AI大模型不僅作為角色扮演者,模擬專家與同伴角色,更成了每位學(xué)生的專屬學(xué)習(xí)導(dǎo)師,根據(jù)學(xué)生興趣需求、學(xué)習(xí)水平與進(jìn)度反饋,定制個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑與資源,動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)劃,確保學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成。

五、融智課堂的應(yīng)用樣式及典型示例基于不同配置的課堂形態(tài),本研究探討了融入AI大模型的融智課堂應(yīng)用樣式,構(gòu)建了問(wèn)題化、探究式、適應(yīng)性學(xué)習(xí)為核心的三大典型模式,以期加速推動(dòng)數(shù)智時(shí)代課堂教學(xué)的變革。

(一)基礎(chǔ)配置:融智課堂下的問(wèn)題化學(xué)習(xí)該模式根植于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)理念,將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題作為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)與核心,引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)探索與解決問(wèn)題的過(guò)程中,掌握核心概念原理,培養(yǎng)提問(wèn)意識(shí)、審辨思維與問(wèn)題解決能力。作為融智課堂最基礎(chǔ)、最常見(jiàn)的應(yīng)用樣式,主要涵蓋五個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):置身擬真情境、定義遞進(jìn)問(wèn)題、信息搜集分析、群智協(xié)同對(duì)話以及整合建構(gòu)新知(如圖3所示)。教學(xué)過(guò)程中,教師靈活運(yùn)用智慧教學(xué)平臺(tái),借助虛擬數(shù)字人或AI大模型的虛擬角色,將學(xué)生引入擬真的學(xué)習(xí)場(chǎng)景,激發(fā)其探究興趣,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生通過(guò)細(xì)化分解驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,構(gòu)建個(gè)人或集體的問(wèn)題邏輯框架,與教師共同確定核心問(wèn)題鏈。接下來(lái),聚焦每個(gè)問(wèn)題開(kāi)展研究,不僅結(jié)合教師提供的信息,形成見(jiàn)解并分享,還在教師引導(dǎo)下,以個(gè)別提問(wèn)、小組示例提問(wèn)等方式與虛擬角色對(duì)話,不斷審視與拓展認(rèn)知邊界,最終構(gòu)建起基于問(wèn)題鏈的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化與創(chuàng)新。以九年級(jí)歷史“第一次工業(yè)革命”課為例,教師可策劃一場(chǎng)跨越時(shí)空的“采訪”活動(dòng),讓學(xué)生扮演記者,在AI大模型扮演的維多利亞女王面前,探究“為何工業(yè)革命率先在英國(guó)爆發(fā),及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響”。通過(guò)播放工業(yè)革命背景視頻,教師巧妙設(shè)置情境,提出啟發(fā)性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生逐步拆解復(fù)雜議題,分享自己的提問(wèn)邏輯,形成清晰的問(wèn)題鏈(“為何是英國(guó)”—“進(jìn)程如何”—“影響何如”)。針對(duì)問(wèn)題一,學(xué)生依托教師提供的多元化史料,深入分析英國(guó)開(kāi)展工業(yè)革命的先決條件(如資本、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件等)。教師引導(dǎo)學(xué)生跳出單一視角,思考并評(píng)估其他國(guó)家是否同樣具備這些條件,鼓勵(lì)學(xué)生向大模型提問(wèn),探究“其他國(guó)家當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景及其缺失的工業(yè)革命要素”,從而全面深化對(duì)“率先性”的理解。探究問(wèn)題二時(shí),學(xué)生被分為三個(gè)小組,圍繞“紡織業(yè)與珍妮機(jī)”“蒸汽機(jī)與工廠制度”“蒸汽汽車與鐵路時(shí)代”三大主題,深入梳理史料、構(gòu)建知識(shí)框架,并在此基礎(chǔ)上生成衍生性問(wèn)題。小組匯報(bào)展示時(shí),不僅可以向師生以及大模型分享自己的見(jiàn)解,更能在多元主體的對(duì)話中完善已知、獲取新知、拓寬未知,深刻體會(huì)工業(yè)革命的歷史意義。針對(duì)問(wèn)題三,學(xué)生以“英國(guó)舉辦世界博覽會(huì)”為切入點(diǎn),向AI大模型發(fā)問(wèn),扮演“維多利亞女王”的大模型將會(huì)告知工業(yè)革命賦予英國(guó)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)及其帶來(lái)的廣泛社會(huì)效應(yīng)。隨后,學(xué)生可繼續(xù)向大模型提問(wèn),也可結(jié)合教師提供的史料,反思工業(yè)革命的雙刃劍效應(yīng),從而在正反兩面構(gòu)建對(duì)工業(yè)革命所產(chǎn)生的社會(huì)影響的理解。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)回顧,分享對(duì)三個(gè)核心問(wèn)題的深刻理解,并與AI大模型協(xié)同完成本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)總結(jié)。這一過(guò)程不僅使學(xué)生深刻掌握歷史知識(shí),更在與AI大模型的互動(dòng)中培養(yǎng)了史料實(shí)證的學(xué)科素養(yǎng)。

(二)進(jìn)階配置:融智課堂下的探究式學(xué)習(xí)探究式學(xué)習(xí)作為一種深度參與的學(xué)習(xí)方式,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)積極探索和高水平提問(wèn),建立所學(xué)知識(shí)與真實(shí)世界的聯(lián)系,從而激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力。5E模式作為典型的探究式學(xué)習(xí)模式,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷參與、探索、解釋、闡述和評(píng)估五個(gè)階段,促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)與知識(shí)的遷移應(yīng)用。然而,當(dāng)學(xué)生在課堂上直接參與探究活動(dòng)時(shí),可能由于基礎(chǔ)概念掌握不充分,導(dǎo)致探究過(guò)程低效、探究活動(dòng)存在障礙。翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)將課內(nèi)知識(shí)講授與課外知識(shí)內(nèi)化的教學(xué)流程翻轉(zhuǎn)[7],為突破探究式學(xué)習(xí)的“天花板效應(yīng)”提供可能,它使學(xué)生在課前即建立初步認(rèn)知,為課上的知識(shí)深化與遷移應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。因此,我們積極探索融智課堂中翻轉(zhuǎn)課堂與探究式學(xué)習(xí)融合的新路徑[8],提出了基于5E的雙環(huán)探究融智課堂模式(如圖4所示)。此模式下,課前探究環(huán)以任務(wù)為導(dǎo)向,依托智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)與AI大模型,引導(dǎo)學(xué)生自主初探,形成初步認(rèn)知;課中探究環(huán)則聚焦于高階挑戰(zhàn),通過(guò)小組合作與AI輔助,深化理解,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化與創(chuàng)造性應(yīng)用。以跨學(xué)科融合課“月滿情濃話中秋”為例①,該課程融合了語(yǔ)文八年級(jí)下冊(cè)第五單元綜合性學(xué)習(xí)“古詩(shī)苑漫步”、英語(yǔ)九年級(jí)第二單元“FullMoon,F(xiàn)ullFeelings”內(nèi)容,由語(yǔ)文教師、英語(yǔ)教師同臺(tái)授課,輔以AI大模型指導(dǎo),旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用雙語(yǔ)講述中國(guó)傳統(tǒng)文化故事的能力,并促進(jìn)跨文化交流。課前探究循環(huán)中,教師首先提供學(xué)習(xí)任務(wù)單與自主學(xué)習(xí)指南,呈現(xiàn)任務(wù)情境:

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