如何以人工智能激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

浙江省杭州綠城育華親親學(xué)校STEM課程中，學(xué)生借助人工智能了解各類環(huán)保材料性能。學(xué)校供圖

　　當(dāng)前，我們正處于從“知識(shí)獲取”邁向“知識(shí)過載”的時(shí)代，而生成式人工智能的融入，使教育的核心從知識(shí)傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)榻虝?huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)。因此，智能時(shí)代的人類學(xué)習(xí)，不僅是知識(shí)掌握，更是意義建構(gòu)、情感體驗(yàn)和價(jià)值認(rèn)同的過程。

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　　智能時(shí)代

　　深度學(xué)習(xí)的特征

　　智能時(shí)代，人工智能作為“學(xué)習(xí)伙伴”，可通過精準(zhǔn)嵌入教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)互動(dòng)性、促進(jìn)學(xué)習(xí)方式多樣化以及提供個(gè)性化體驗(yàn)，助力學(xué)生將“信息”升華為“知識(shí)”與“智慧”，構(gòu)建起支持深度學(xué)習(xí)的教學(xué)新形態(tài)。這種新形態(tài)具有以下3個(gè)特征。

　　一是有利于思維發(fā)展與策略反思。人工智能通過將專家的內(nèi)隱思維過程可視化，為學(xué)生樹立了一個(gè)“夠得著”的榜樣。如在物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在AI引導(dǎo)下，從基本原理出發(fā)，依次完成“提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、排查故障、優(yōu)化方案”的完整流程。任務(wù)完成后，人工智能立刻追問“解題策略如何調(diào)整”“該方法能否遷移到其他情境”等，打破學(xué)生“學(xué)完就忘”的慣性，促使學(xué)生進(jìn)行過程性反思，從而推動(dòng)學(xué)生從“知道”事實(shí)邁向“理解”原理。

　　二是有利于跨學(xué)科項(xiàng)目協(xié)作探究。人工智能作為協(xié)調(diào)者、指導(dǎo)者和組織者適時(shí)介入?yún)f(xié)作過程，依據(jù)學(xué)科情境建構(gòu)問題鏈，讓學(xué)生通過思考開展問題解決活動(dòng)，從而達(dá)成深度學(xué)習(xí)。如在“智慧農(nóng)業(yè)科普基地方案”中，科學(xué)學(xué)科提供植物觀察、調(diào)查、試驗(yàn)的途徑；學(xué)生們利用分析軟件生成氣候數(shù)據(jù)、土壤成分報(bào)告，完成地理學(xué)科學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，大模型與學(xué)生圍繞“就光照和降水，哪塊土地適合種植”“基于土壤的酸堿度，是該種番茄還是土豆”等跨學(xué)科問題，進(jìn)行討論和協(xié)作。

　　三是有情境對(duì)話與持續(xù)的情感支持。當(dāng)前，隨著生成式人工智能技術(shù)的應(yīng)用，智能體逐步走進(jìn)學(xué)校教學(xué)，在學(xué)習(xí)對(duì)話場(chǎng)景中，學(xué)生不再是被灌輸知識(shí)，而是能與智能體進(jìn)行討論，在交鋒中獲取知識(shí)，在探索中初步構(gòu)建相關(guān)知識(shí)體系。

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　　如何用人工智能

　　設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)場(chǎng)景

　　智能教育場(chǎng)景是教學(xué)需求、學(xué)段特征與教學(xué)法三者有機(jī)融合的產(chǎn)物。因此，深度學(xué)習(xí)需要關(guān)注場(chǎng)景體驗(yàn)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、高階思維和持續(xù)性反思，將抽象知識(shí)融入學(xué)生可感知、可交互的探索歷程。在教學(xué)過程中，教師可以通過開源大模型和智能體等手段具體推進(jìn)落實(shí)。

　　在江蘇一所小學(xué)語(yǔ)文課堂上，教師讓DeepSeek基于“蘇東坡夜游赤壁”的課文，生成一段細(xì)節(jié)豐富、充滿畫面感的提示詞，再將提示詞粘貼到軟件中，使其自動(dòng)生成具有時(shí)代感、氛圍感的精美畫面；在理科教學(xué)中，教師通過AI編程工具，輸入“生成一個(gè)模擬大氣環(huán)流的HTML動(dòng)畫”提示詞，直接生成可交互的網(wǎng)頁(yè)代碼，將靜態(tài)的課本插圖轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生可以操作的動(dòng)態(tài)模型。目前，用于創(chuàng)設(shè)“沉浸式”情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的AI軟件和工具極為豐富，關(guān)鍵是教師需要在實(shí)踐中勇于嘗試和應(yīng)用。

　　激發(fā)學(xué)生動(dòng)機(jī)后，還需構(gòu)建“真實(shí)性”任務(wù)，驅(qū)動(dòng)高階思維。在解決真實(shí)且具挑戰(zhàn)性問題的過程中，學(xué)生批判思維、深度思考能力才能得以更好培養(yǎng)，而大模型是創(chuàng)設(shè)“情景化命題”的利器。如教師可以向人工智能提問：“圍繞城市交通流量分析的主題，為高中數(shù)學(xué)‘函數(shù)’生成一個(gè)情景化命題，要求學(xué)生利用函數(shù)知識(shí)分析交通流量數(shù)據(jù)，并提出優(yōu)化建議?！边@種應(yīng)用可貫穿所有學(xué)科，理科教師可結(jié)合實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力；文科教學(xué)中，幫助學(xué)生將歷史事件或地理現(xiàn)象與實(shí)際情境相結(jié)合，拓寬學(xué)生知識(shí)視野。此外，教師還可以利用提示詞創(chuàng)建智能體，設(shè)計(jì)包含計(jì)時(shí)、關(guān)卡、難度的游戲，促進(jìn)學(xué)生從“被動(dòng)復(fù)習(xí)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)闖關(guān)”。

　　設(shè)計(jì)“個(gè)性化”導(dǎo)師，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施教。目前，很多學(xué)校利用生成式人工智能開展“英語(yǔ)陪練”，如何讓AI陪練更有效？背后是教師的智慧。教師需要將重點(diǎn)學(xué)習(xí)單詞或知識(shí)點(diǎn)提前告知大模型，并給出規(guī)則，讓學(xué)生與其對(duì)話練習(xí)時(shí)增強(qiáng)重點(diǎn)內(nèi)容學(xué)習(xí)。又如開展探究性學(xué)習(xí)，如曹沖稱象等，教師可按照“觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)推演、總結(jié)規(guī)律”的探究步驟，設(shè)計(jì)引導(dǎo)性學(xué)習(xí)智能體，借助一連串遞進(jìn)式提問，幫助學(xué)生自主建構(gòu)“浮力”概念，最終由學(xué)生歸納出完整的浮力定律表述。

　　此外，就學(xué)生作業(yè)與測(cè)驗(yàn)，教師還可利用生成式AI圍繞每個(gè)知識(shí)點(diǎn)分別生成一份10至15分鐘的個(gè)性化輔導(dǎo)方案，方案要包含知識(shí)點(diǎn)回顧、原因分析、針對(duì)性練習(xí)以及詳細(xì)解答，從而提升輔導(dǎo)效率與精準(zhǔn)度。

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　　如何強(qiáng)化人機(jī)協(xié)同

　　促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

　　正如前文所說，目前可利用的AI軟件和工具極為豐富，用好這些軟件和工具不僅需要教師積極應(yīng)用，而且還需要充分發(fā)揮教師的教學(xué)智慧，并通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

　　可見，指向深度學(xué)習(xí)的人工智能設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是將教學(xué)中那些培養(yǎng)高階思維的瞬間，通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化再現(xiàn)與強(qiáng)化。其應(yīng)用應(yīng)遵循“先有效，再高效”的原則，圍繞場(chǎng)景優(yōu)化、整合策略與創(chuàng)造性使用，為深度學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生提供有力支撐。

　　一方面是通過機(jī)器的有效反饋，提升師生使用體驗(yàn)感。人工智能的核心優(yōu)勢(shì)在于即時(shí)、持續(xù)的反饋機(jī)制。因此，要充分發(fā)揮該優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生可在任何時(shí)間向人工智能提問，獲得“內(nèi)容層面”的精準(zhǔn)糾偏與“元認(rèn)知層面”的啟發(fā)引導(dǎo)。而這背后，需要教師提前做好功課，不僅是選擇利于學(xué)生操作便捷的AI工具，還需要提前設(shè)置相關(guān)內(nèi)容。

　　另一方面要明確“人機(jī)分工”，重塑教師角色。人工智能可承擔(dān)情境導(dǎo)入、概念講解、預(yù)習(xí)檢測(cè)等流程性任務(wù)，教師則應(yīng)聚焦于問題鏈設(shè)計(jì)、思維品質(zhì)提升與價(jià)值判斷等復(fù)雜教育工作，實(shí)現(xiàn)資源與智慧的最優(yōu)配置。人工智能的嵌入，教師要從“知識(shí)搬運(yùn)工”轉(zhuǎn)型為“學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)師”，從“重復(fù)性勞動(dòng)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案唠A思維的引導(dǎo)者”。需要注意的是，教師還需要更關(guān)注面對(duì)面交流、共情關(guān)懷、課堂氛圍營(yíng)造與集體智慧激發(fā)等育人策略。

　　在“師—生—機(jī)”協(xié)同的新格局下，智能技術(shù)深度融入課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容講解、學(xué)習(xí)伴讀、策略支持的全過程，并成為師生互動(dòng)的新紐帶，推進(jìn)人機(jī)協(xié)同，邁向“智慧共生”。不管是教師還是學(xué)生，都需要做好主動(dòng)適應(yīng)AI帶來的變革的準(zhǔn)備，并積極調(diào)整自己的技能和思維方式，在運(yùn)用AI中學(xué)習(xí)知識(shí)、感知世界，讓深度學(xué)習(xí)持續(xù)發(fā)生，有效促進(jìn)了彼此的深度交流與共同成長(zhǎng)。

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《中國(guó)教育報(bào)》2025年12月02日 第04版