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            AI“點燃”課堂——國外教師用生成式人工智能輔助教學
              [2024-03-29 08:21]  瀏覽次數:1688
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            來源:中國教育報 2024-03-28   作者:倪琴 劉潞 李瀟 宣沫

            生成式人工智能技術在全球教育領域的應用越來越廣泛,它不僅可以為教師教學提供諸如生成個性化教學方案、充當課堂教學助手等多種幫助,還能為學生提供交互性、協同性、情境性、啟發性和即時性的學習體驗。隨著技術更迭和改進,全球教育工作者秉持技術向善理念,不斷深入探索生成式人工智能應用于課堂教學的各種可能性。本期環球周刊匯集了國外一些教師應用生成式人工智能提升課堂教學質量的案例,以期為教師創新應用生成式人工智能提供新思路。

            英語:拓展思路,促進深度寫作

            英語寫作能力不僅包含對詞匯、語法、語篇等淺表性語言要素的掌握,而且包含語用能力、文化意識、思維品質等深層次素養要求。在英語學習過程中,寫作一直是學生的痛點和難點,學生經常面臨詞匯不足、語法規則模糊、缺乏寫作素材、邏輯結構混亂等寫作障礙,寫作的積極性因此受到影響??茖W的寫作訓練十分重要。

            希臘帕特雷大學的斯塔夫羅斯教授將ChatGPT引入高中英語寫作課堂,通過ChatGPT輔導學生的英語寫作。他的英語寫作課通常會分為三個階段進行。第一階段,學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動。這一階段教師會利用ChatGPT訂正學生的詞匯和語法錯誤。第二階段,學生需要對比、分析和學習ChatGPT的修訂內容,同時通過研討,反思ChatGPT給出的修訂建議是否合理,并且總結出更正確、更得體的表達方式。第三階段,學生會再一次用英語撰寫一篇類似主題的作文,學生在二次寫作中可以運用上一階段學到的新表達方式。通過批判性地反思ChatGPT給出的寫作反饋,學生在互動中習得正確、得體的語用表達,促進了認知能力發展,同時內化了語用知識和技能。

            學生對英語寫作的畏難情緒除了源于英語詞匯和表達方式的匱乏,還在于觀點缺乏邏輯性和豐富性,時常出現不知道寫什么、如何寫的困擾。印度尼西亞西蒂·尤利達爾·哈倫納薩里博士為幫助學生解決寫作素材缺乏、寫作觀點單一、寫作思路混亂等問題,在其“創意與媒體寫作”課程中引入了ChatGPT。生成創新性的寫作想法對于學生來說通常具備一定難度,因此西蒂·尤利達爾·哈倫納薩里通常會在課程的第一階段讓學生與ChatGPT進行對話,學生可以結合ChatGPT給出的建議選擇自己感興趣的寫作切入點。同樣,在故事架構環節,ChatGPT也可以充當學生的虛擬伙伴,幫助學生構建完整的敘事結構和連貫的故事情節。一方面,學生可以將故事梗概發給ChatGPT進行優化,或者通過提問(例如“你認為我故事中的情節沖突設置是否合理”)尋求建議。另一方面,學生可以通過對話與ChatGPT進行故事共創。在教學過程中,教師會對學生使用ChatGPT的情況進行監督,確保學生將其作為靈感生成的工具,而不是依賴它直接進行內容創作。監督的形式之一是收集學生與ChatGPT的歷史聊天數據。通過分析聊天數據,教師能夠進一步掌握學生的語用能力發展情況。

            閱讀:豐富體驗,提升文學素養

            閱讀是學生學業成功的基礎,教育工作者一直致力于幫助學生提高閱讀能力。借助生成式人工智能技術,“閱讀教練”(Reading Coach)平臺能夠為學習者提供個性化、引人入勝和變革性的閱讀體驗。美國鮑德溫學校五年級教師安娜·魯伊斯將這一平臺引入她的閱讀課,并充分利用“閱讀教練”的不同功能,幫助學生提升閱讀能力,激發閱讀興趣。在“閱讀教練”上,學生可以閱讀教科書文本、數字圖書館的文本或者用人工智能生成故事。安娜·魯伊斯會讓學生利用“閱讀教練”自主朗讀文本,并通過平臺提供的關于發音和流利程度的即時反饋工具來糾正讀錯的單詞。研究發現,幫助縮小閱讀能力差距的最有效方法之一就是個性化學習?!伴喿x教練”的“AI故事”模式中,學生可以選擇故事的主角、背景和情節,系統會自動生成與學習者選擇的閱讀水平相匹配的完整故事。故事共創帶來的參與感極大地激發了學生對于閱讀的熱愛。

            品讀名著同樣有利于閱讀能力的提升,但如何讓學生深入理解名著中的人物和主題往往是教師講授的難點。美國佐治亞州一所高中的英語教師邁克·肯茨在其英語課中利用Character.AI平臺幫助學生深入理解文學作品。Character.AI平臺與ChatGPT類似,區別在于它允許用戶與歷史人物或名人聊天,包括著名科學家、文學作品主人公、影視明星、動漫角色等,同時,該平臺還支持用戶構建自己的AI角色。學生在學習完文學作品后,可能因為對人物、事件、主題等理解不夠深刻而產生疑問或構建出一些新的想法。邁克·肯茨發現,他的學生在學完《麥田里的守望者》以后出現了不少困惑,于是他開始培訓學生使用Character.AI平臺,布置了在平臺上采訪虛擬AI機器人——小說主人公霍爾頓·考菲爾德的課堂作業,并提醒學生要積極傾聽和回應AI機器人所說的內容。學生必須將AI機器人的訪談回答與書本中主人公的動作、言語和個性進行對比,進一步加深對角色的理解。訪談結束后,學生將與AI機器人的聊天記錄發送給教師,以便進行課堂討論。在接下來的討論環節,每個學生都要分享自己訪談中的亮點和不足以及對人物更深層次的理解。如此,學生跳出“淺閱讀”,實現了對閱讀內容的深刻把握。

            歷史:創設情境,深入感知歷史

            歷史教學的關鍵,在于打破歷史與現實的隔閡,拉近學生與歷史的距離。通過創設豐富的教學情境,生成式人工智能帶領學生身臨其境地感知歷史、發現歷史,進而幫助學生體悟歷史、掌握歷史知識。

            美國加州大學圣克魯茲分校歷史學教授本杰明·布林將ChatGPT作為教學工具引入大學歷史課堂,借助生成式人工智能在課堂中模擬交互式歷史背景,幫助學生沉浸式學習歷史。歷史事件與當下相距甚遠,學生對于歷史事件所處的時代背景又較為模糊,因此很難在課堂中真正走進歷史。為了幫助學生充分理解中世紀瘟疫的背景和影響,本杰明·布林依托ChatGPT開發了一款“中世紀瘟疫模擬器”,模擬器提供大馬士革、巴黎、皮斯托亞三個版本,三個版本的主人公和故事線各有千秋。大馬士革版本中,學生扮演一位在大馬士革感染瘟疫的旅行者。巴黎版本中,學生需要扮演一位依靠兜售假藥在瘟疫中獲利的庸醫。而皮斯托亞版本中,學生則扮演一位正在尋求應對瘟疫解決方案的正直的市議員。學生通過教授提供的共享文檔進入“模擬器”,將共享文檔中標注的提示語復制到ChatGPT中即可進入場景。例如,大馬士革版本中,教授設置了“健康狀況”、“醫生診療”、“確認家屬是否患病”、“尋找更好的醫生”和“恢復健康”等提示語和配套生成的不同場景。課堂上,學生先借助ChatGPT進入“模擬器”,進行故事性、情境化的體驗,隨后學生將他們的模擬經驗與這三個地方的瘟疫真實歷史記錄進行對比,并撰寫反思論文。在論文中學生要進一步反思模擬情境的真實性、側重點和代表性。通過這種情境體驗,學生能夠從多個角度思考和探究歷史事件從而加深理解,也能夠培養批判性思維和創造性思維。

            學習材料的豐富性和互動性對于學生加深對歷史概念的理解十分重要。芬蘭圖爾庫大學的茱西教授通過ChatGPT為不同程度的學生提供個性化的學習材料。他首先確定課程主題和對應的史實資料,然后用ChatGPT生成高、中、低三個難度等級的文本材料和測試題。為加深學生理解,他用AI繪畫軟件Midjourney生成配套的圖像資料。課堂上,他依據學生的水平,將不同難度等級的學習材料進行個性化分配,布置學生的學習內容。學生通過文本材料和圖片材料對所學內容進行理解,之后回答測試題。課后,教師使用ChatGPT對測試題的完成情況進行檢測,如果學生測試題正確率達到要求,就會在下一個階段的學習中被分配更高難度的學習材料,反之則降低難度。通過為學生提供個性化的交互式學習材料,學生的學習參與度和對知識的掌握度顯著提升。

            道德:啟發思考,深化道德認知

            道德課程通常強調引導學生經歷真實的情境,深化學生對學習內容的認知和理解,培養學生深度思維能力,讓學生在自我思辨、自主建構中提升道德情感和轉化道德行為。議題式、情境式、啟發式等教學方法有利于促進學生的獨立思考和辯證思維,在道德課程中較常見。

            “道德兩難問題”以其強烈的認知沖突成為道德課堂中常用的情境創設方法。日本山形縣一所小學將人工智能與“道德兩難問題”相結合,在道德課程中激發學生展開多維思考。小學生的道德理性有待形成和發展,面對具體的生活情境,小學生對道德意義的理解和領悟往往比較淺顯,因此需要教師切實引導。面對“道德兩難問題”,教師將ChatGPT設置為課堂討論的參與者之一。以往的課堂討論交流通常在認知水平相似的同伴間展開,而面對一個新的“智能伙伴”的加入,學生需要更加深入的思考,才能推動對話持續進行。一方面,面對ChatGPT提供的答案,學生需要作出新的判斷和改變。有的學生表示“我想先聽聽AI的判斷,然后再作決定”,也有學生表示“我自己考慮一下,再問AI”。課堂討論過程中,教師引導學生主動思考、反思差異,逐漸形成面對道德問題進行獨立判斷的能力。另一方面,“道德兩難問題”不存在唯一的標準答案,ChatGPT生成的答案可以作為學生討論交流的話題,學生還可以與ChatGPT進一步互動,探尋認知差異產生的原因。教師通過構建“道德兩難問題”情境,呈現人工智能的判斷,鼓勵學生獨立思考、仔細反思并認真作出決定,最終提升道德認知。這種獨特的學習體驗增加了道德課堂的趣味性、參與性和教育性。

            總體來看,以ChatGPT為代表的生成式人工智能在教育領域有廣泛的應用場景,教師正在不斷挖掘生成式人工智能在課堂教學中的潛力,包括人機協同共創、動態提供教學框架、提供個性化學習支持和輔導等。但是,生成式人工智能仍然存在一些不確定性,具有一些可以預料和難以預料的風險。教師在利用其進行教學時,要充分考慮并盡可能規避風險,更重視對學生高階思維的培養,尤其是批判性思維和創造性思維。同時,教師應不斷提高自身數字素養,不斷探索使用新技術,促進先進技術與課堂教學相融合,使課堂更加豐富、有趣和高效。

            (倪琴、劉潞、李瀟單位系上海外國語大學全球教育研究中心,宣沫單位系上海外國語大學附屬外國語學校松江云間中學)

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            人体结构器官位置图
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