生成式人工智能如何助力跨學(xué)科主題教學(xué)

　　生成式人工智能可根據(jù)自然語言對話界面中的提示自動生成新的內(nèi)容，在文本問答、代碼生成、圖像生成、視頻生成等方面具有出色表現(xiàn)?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”學(xué)習(xí)主題，以“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”大概念統(tǒng)領(lǐng)，設(shè)計了10個跨學(xué)科實踐活動。筆者以此為例說明，在跨學(xué)科主題教學(xué)中，如何發(fā)揮生成式人工智能的作用。

　　優(yōu)化信息獲取

　　加速知識整合

　　“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”主題教學(xué)要求通過實踐活動，初步形成化學(xué)、技術(shù)、工程融合解決跨學(xué)科問題的思路和方法。生成式人工智能工具可以通過對知識的獲取、辨識、整合、推送等方式，打破因知識分化而形成的領(lǐng)域壁壘與學(xué)科藩籬，為學(xué)生提供跨學(xué)科的學(xué)習(xí)支持。

　　知識的獲取：生成式人工智能可以幫助學(xué)生快速找到相關(guān)資料。例如調(diào)查關(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展的議題，提出“我國家用燃料的變遷歷程”“燃料更替的原因是什么”等問題，生成式人工智能會依托海量數(shù)據(jù)，提供詳盡解答，并用簡單易懂的語言詮釋復(fù)雜概念，幫助學(xué)生形成宏觀和微觀視角的理解。教師則需要幫助學(xué)生精準(zhǔn)定位提示詞，以引導(dǎo)人工智能生成符合預(yù)期的內(nèi)容。

　　知識的辨識：學(xué)生可能會看到關(guān)于能源利用的負(fù)面新聞或片面信息，在這種情況下，可以使用人工智能辯證認(rèn)識這些信息。

　　知識的整合：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要查閱大量資料。生成式人工智能可以整合從不同源頭獲取的信息，找出關(guān)鍵點，將分散的知識點連接起來，形成完整的知識體系。

　　知識的破壁：面對一個復(fù)雜的學(xué)習(xí)主題，學(xué)生需要強化學(xué)科理解，拓寬跨學(xué)科理解。生成式人工智能可以作為輔助工具，幫助學(xué)生在物理、化學(xué)、技術(shù)與工程、政策等領(lǐng)域獲取信息，從而拓寬化學(xué)學(xué)科的邊界，獲得全面的理解。

　　模擬領(lǐng)域?qū)＜?/strong>

　　開展多輪對話

　　生成式人工智能具備上下文感知和多輪對話記憶，能提供連貫、一致的對話體驗。它通過模擬教師或?qū)W科專家，與學(xué)生開展“不厭其煩”的多輪對話學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的深度思考、認(rèn)知加工，加速跨學(xué)科知識融合。同時，在人機對話中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和批判性思維能力，能為高效團隊合作提供支撐，賦能跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。

　　自動評價反饋

　　提供個性體驗

　　學(xué)生可以通過生成式人工智能獲得及時的反饋和更具個性化的學(xué)習(xí)體驗。生成式人工智能具備強大的計算和邏輯推理分析能力，可作為自動評價反饋工具，幫助學(xué)生理解所犯的錯誤并提供改正建議。在小組項目式學(xué)習(xí)中引入生成式人工智能，可以輔助學(xué)習(xí)、優(yōu)化進度，促進團隊協(xié)作。這一方面可減輕教師評價反饋的負(fù)擔(dān)，另一方面可幫助教師更深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而提供更有效的指導(dǎo)。

　　創(chuàng)新教學(xué)資源

　　驅(qū)動成果生成

　　由于實驗條件限制，有些化學(xué)實驗難以在課堂上實際操作，生成式人工智能可以模擬這些實驗，如模擬爆炸實驗。學(xué)生可以通過模擬實驗，了解實驗步驟和注意事項，避免操作危險。生成式人工智能不但可以供應(yīng)豐富的教學(xué)資源，還展現(xiàn)出強大的生成和創(chuàng)作能力。例如跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)要求“制作燃器具的說明書并為其代言”，學(xué)生可基于調(diào)查和資料檢索、信息提取加工方法，了解理論知識和解決思路，利用生成式人工智能進行文本、圖像和視頻的創(chuàng)新生成，輔助開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

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《中國教育報》2025年09月15日 第06版