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AI“点燃”课堂——国外教师用生成式人工智能辅助教学
  [2024-03-29 08:21]  浏览次数:1437
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来源:中国教育报 2024-03-28   作者:倪琴 刘潞 李潇 宣沫

生成式人工智能技术在全球教育领域的应用越来越广泛,它不仅可以为教师教学提供诸如生成个性化教学方案、充当课堂教学助手等多种帮助,还能为学生提供交互性、协同性、情境性、启发性和即时性的学习体验。随着技术更迭和改进,全球教育工作者秉持技术向善理念,不断深入探索生成式人工智能应用于课堂教学的各种可能性。本期环球周刊汇集了国外一些教师应用生成式人工智能提升课堂教学质量的案例,以期为教师创新应用生成式人工智能提供新思路。

英语:拓展思路,促进深度写作

英语写作能力不仅包含对词汇、语法、语篇等浅表性语言要素的掌握,而且包含语用能力、文化意识、思维品质等深层次素养要求。在英语学习过程中,写作一直是学生的痛点和难点,学生经常面临词汇不足、语法规则模糊、缺乏写作素材、逻辑结构混乱等写作障碍,写作的积极性因此受到影响。科学的写作训练十分重要。

希腊帕特雷大学的斯塔夫罗斯教授将ChatGPT引入高中英语写作课堂,通过ChatGPT辅导学生的英语写作。他的英语写作课通常会分为三个阶段进行。第一阶段,学生会用英语撰写一篇主题作文,例如给朋友写一封邮件介绍自己最喜欢的运动。这一阶段教师会利用ChatGPT订正学生的词汇和语法错误。第二阶段,学生需要对比、分析和学习ChatGPT的修订内容,同时通过研讨,反思ChatGPT给出的修订建议是否合理,并且总结出更正确、更得体的表达方式。第三阶段,学生会再一次用英语撰写一篇类似主题的作文,学生在二次写作中可以运用上一阶段学到的新表达方式。通过批判性地反思ChatGPT给出的写作反馈,学生在互动中习得正确、得体的语用表达,促进了认知能力发展,同时内化了语用知识和技能。

学生对英语写作的畏难情绪除了源于英语词汇和表达方式的匮乏,还在于观点缺乏逻辑性和丰富性,时常出现不知道写什么、如何写的困扰。印度尼西亚西蒂·尤利达尔·哈伦纳萨里博士为帮助学生解决写作素材缺乏、写作观点单一、写作思路混乱等问题,在其“创意与媒体写作”课程中引入了ChatGPT。生成创新性的写作想法对于学生来说通常具备一定难度,因此西蒂·尤利达尔·哈伦纳萨里通常会在课程的第一阶段让学生与ChatGPT进行对话,学生可以结合ChatGPT给出的建议选择自己感兴趣的写作切入点。同样,在故事架构环节,ChatGPT也可以充当学生的虚拟伙伴,帮助学生构建完整的叙事结构和连贯的故事情节。一方面,学生可以将故事梗概发给ChatGPT进行优化,或者通过提问(例如“你认为我故事中的情节冲突设置是否合理”)寻求建议。另一方面,学生可以通过对话与ChatGPT进行故事共创。在教学过程中,教师会对学生使用ChatGPT的情况进行监督,确保学生将其作为灵感生成的工具,而不是依赖它直接进行内容创作。监督的形式之一是收集学生与ChatGPT的历史聊天数据。通过分析聊天数据,教师能够进一步掌握学生的语用能力发展情况。

阅读:丰富体验,提升文学素养

阅读是学生学业成功的基础,教育工作者一直致力于帮助学生提高阅读能力。借助生成式人工智能技术,“阅读教练”(Reading Coach)平台能够为学习者提供个性化、引人入胜和变革性的阅读体验。美国鲍德温学校五年级教师安娜·鲁伊斯将这一平台引入她的阅读课,并充分利用“阅读教练”的不同功能,帮助学生提升阅读能力,激发阅读兴趣。在“阅读教练”上,学生可以阅读教科书文本、数字图书馆的文本或者用人工智能生成故事。安娜·鲁伊斯会让学生利用“阅读教练”自主朗读文本,并通过平台提供的关于发音和流利程度的即时反馈工具来纠正读错的单词。研究发现,帮助缩小阅读能力差距的最有效方法之一就是个性化学习。“阅读教练”的“AI故事”模式中,学生可以选择故事的主角、背景和情节,系统会自动生成与学习者选择的阅读水平相匹配的完整故事。故事共创带来的参与感极大地激发了学生对于阅读的热爱。

品读名著同样有利于阅读能力的提升,但如何让学生深入理解名著中的人物和主题往往是教师讲授的难点。美国佐治亚州一所高中的英语教师迈克·肯茨在其英语课中利用Character.AI平台帮助学生深入理解文学作品。Character.AI平台与ChatGPT类似,区别在于它允许用户与历史人物或名人聊天,包括著名科学家、文学作品主人公、影视明星、动漫角色等,同时,该平台还支持用户构建自己的AI角色。学生在学习完文学作品后,可能因为对人物、事件、主题等理解不够深刻而产生疑问或构建出一些新的想法。迈克·肯茨发现,他的学生在学完《麦田里的守望者》以后出现了不少困惑,于是他开始培训学生使用Character.AI平台,布置了在平台上采访虚拟AI机器人——小说主人公霍尔顿·考菲尔德的课堂作业,并提醒学生要积极倾听和回应AI机器人所说的内容。学生必须将AI机器人的访谈回答与书本中主人公的动作、言语和个性进行对比,进一步加深对角色的理解。访谈结束后,学生将与AI机器人的聊天记录发送给教师,以便进行课堂讨论。在接下来的讨论环节,每个学生都要分享自己访谈中的亮点和不足以及对人物更深层次的理解。如此,学生跳出“浅阅读”,实现了对阅读内容的深刻把握。

历史:创设情境,深入感知历史

历史教学的关键,在于打破历史与现实的隔阂,拉近学生与历史的距离。通过创设丰富的教学情境,生成式人工智能带领学生身临其境地感知历史、发现历史,进而帮助学生体悟历史、掌握历史知识。

美国加州大学圣克鲁兹分校历史学教授本杰明·布林将ChatGPT作为教学工具引入大学历史课堂,借助生成式人工智能在课堂中模拟交互式历史背景,帮助学生沉浸式学习历史。历史事件与当下相距甚远,学生对于历史事件所处的时代背景又较为模糊,因此很难在课堂中真正走进历史。为了帮助学生充分理解中世纪瘟疫的背景和影响,本杰明·布林依托ChatGPT开发了一款“中世纪瘟疫模拟器”,模拟器提供大马士革、巴黎、皮斯托亚三个版本,三个版本的主人公和故事线各有千秋。大马士革版本中,学生扮演一位在大马士革感染瘟疫的旅行者。巴黎版本中,学生需要扮演一位依靠兜售假药在瘟疫中获利的庸医。而皮斯托亚版本中,学生则扮演一位正在寻求应对瘟疫解决方案的正直的市议员。学生通过教授提供的共享文档进入“模拟器”,将共享文档中标注的提示语复制到ChatGPT中即可进入场景。例如,大马士革版本中,教授设置了“健康状况”、“医生诊疗”、“确认家属是否患病”、“寻找更好的医生”和“恢复健康”等提示语和配套生成的不同场景。课堂上,学生先借助ChatGPT进入“模拟器”,进行故事性、情境化的体验,随后学生将他们的模拟经验与这三个地方的瘟疫真实历史记录进行对比,并撰写反思论文。在论文中学生要进一步反思模拟情境的真实性、侧重点和代表性。通过这种情境体验,学生能够从多个角度思考和探究历史事件从而加深理解,也能够培养批判性思维和创造性思维。

学习材料的丰富性和互动性对于学生加深对历史概念的理解十分重要。芬兰图尔库大学的茱西教授通过ChatGPT为不同程度的学生提供个性化的学习材料。他首先确定课程主题和对应的史实资料,然后用ChatGPT生成高、中、低三个难度等级的文本材料和测试题。为加深学生理解,他用AI绘画软件Midjourney生成配套的图像资料。课堂上,他依据学生的水平,将不同难度等级的学习材料进行个性化分配,布置学生的学习内容。学生通过文本材料和图片材料对所学内容进行理解,之后回答测试题。课后,教师使用ChatGPT对测试题的完成情况进行检测,如果学生测试题正确率达到要求,就会在下一个阶段的学习中被分配更高难度的学习材料,反之则降低难度。通过为学生提供个性化的交互式学习材料,学生的学习参与度和对知识的掌握度显著提升。

道德:启发思考,深化道德认知

道德课程通常强调引导学生经历真实的情境,深化学生对学习内容的认知和理解,培养学生深度思维能力,让学生在自我思辨、自主建构中提升道德情感和转化道德行为。议题式、情境式、启发式等教学方法有利于促进学生的独立思考和辩证思维,在道德课程中较常见。

“道德两难问题”以其强烈的认知冲突成为道德课堂中常用的情境创设方法。日本山形县一所小学将人工智能与“道德两难问题”相结合,在道德课程中激发学生展开多维思考。小学生的道德理性有待形成和发展,面对具体的生活情境,小学生对道德意义的理解和领悟往往比较浅显,因此需要教师切实引导。面对“道德两难问题”,教师将ChatGPT设置为课堂讨论的参与者之一。以往的课堂讨论交流通常在认知水平相似的同伴间展开,而面对一个新的“智能伙伴”的加入,学生需要更加深入的思考,才能推动对话持续进行。一方面,面对ChatGPT提供的答案,学生需要作出新的判断和改变。有的学生表示“我想先听听AI的判断,然后再作决定”,也有学生表示“我自己考虑一下,再问AI”。课堂讨论过程中,教师引导学生主动思考、反思差异,逐渐形成面对道德问题进行独立判断的能力。另一方面,“道德两难问题”不存在唯一的标准答案,ChatGPT生成的答案可以作为学生讨论交流的话题,学生还可以与ChatGPT进一步互动,探寻认知差异产生的原因。教师通过构建“道德两难问题”情境,呈现人工智能的判断,鼓励学生独立思考、仔细反思并认真作出决定,最终提升道德认知。这种独特的学习体验增加了道德课堂的趣味性、参与性和教育性。

总体来看,以ChatGPT为代表的生成式人工智能在教育领域有广泛的应用场景,教师正在不断挖掘生成式人工智能在课堂教学中的潜力,包括人机协同共创、动态提供教学框架、提供个性化学习支持和辅导等。但是,生成式人工智能仍然存在一些不确定性,具有一些可以预料和难以预料的风险。教师在利用其进行教学时,要充分考虑并尽可能规避风险,更重视对学生高阶思维的培养,尤其是批判性思维和创造性思维。同时,教师应不断提高自身数字素养,不断探索使用新技术,促进先进技术与课堂教学相融合,使课堂更加丰富、有趣和高效。

(倪琴、刘潞、李潇单位系上海外国语大学全球教育研究中心,宣沫单位系上海外国语大学附属外国语学校松江云间中学)

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