張渝江 王曉波 戴海軍 羅太亮
【摘 要】本文通過對深度學(xué)習(xí)和生成課堂相關(guān)研究的梳理,厘清了深度學(xué)習(xí)和生成課堂的關(guān)系:生成課堂是深度學(xué)習(xí)的教學(xué)表現(xiàn)形式,構(gòu)建了生成課堂的教學(xué)流程,并探索通過在教學(xué)中借助生成式人工智能技術(shù)的支撐來開展生成課堂,幫助學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。形成了以核心素養(yǎng)為目標導(dǎo)向、以深度學(xué)習(xí)為內(nèi)在機理、以生成課堂來表征推動、以生成式人工智能為輔助支撐的教學(xué)理念。
【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);生成課堂;生成式課堂;生成式人工智能
【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】A
【論文編號】1671-7384(2024)02、03-011-06
深度學(xué)習(xí)深幾許?一直是很多一線教師心中的困惑。這種困惑體現(xiàn)在兩方面:一是學(xué)生要學(xué)到何種程度才是深度學(xué)習(xí),二是教師如何教才能實現(xiàn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。這需要深入剖析深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵,找出其課堂表現(xiàn)形式和實施方法,才能解決這一困惑。
深度學(xué)習(xí)的愿景
2005年,上海師范大學(xué)黎加厚教授在《促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)》[1]中首次在國內(nèi)提出了“深度學(xué)習(xí)”的理念后,隨著新一輪課程改革的實施,深度學(xué)習(xí)逐漸成為國內(nèi)教學(xué)研究的熱點,形成了豐碩的理論和實踐研究成果。對相關(guān)研究成果進行概覽后,我們發(fā)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)背后的研究基礎(chǔ)幾乎涵蓋了所有教育心理學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)基本原理,是目前教育研究領(lǐng)域集大成的理念。那么,深度學(xué)習(xí)到底是什么呢?不同的教育研究者和學(xué)科領(lǐng)域都提出了各自的理解,本文把這些多元的視角和觀點進行梳理,按邏輯歸納出下面五個關(guān)于教育領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)的主流觀點。
1.深度學(xué)習(xí)是指向過程的學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)是一個由淺入深的認知過程。它要求學(xué)習(xí)者從表層知識逐步深入到核心概念,從單一信息逐步建立起復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),從被動接受逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?,從獨自探索到與他人和環(huán)境進行有效互動和交流,實現(xiàn)知識的內(nèi)化,形成自己的文化認同和價值觀。深度學(xué)習(xí)的過程是一個不斷反思和修正的過程,它促使學(xué)習(xí)者不斷地檢驗自己的理解,尋求不同的視角,解決遇到的問題,提高自己的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。深度學(xué)習(xí)的過程也是一個不斷享受和滿足的過程,它關(guān)注學(xué)習(xí)者能夠體驗到學(xué)習(xí)的樂趣和成就,激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和動力。
2.深度學(xué)習(xí)是指向結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)是讓學(xué)習(xí)者形成對知識的結(jié)構(gòu)化掌握。它要求學(xué)習(xí)者不僅能記住知識的事實和細節(jié),還能關(guān)注知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和聯(lián)系,理解知識的原理和規(guī)律,把知識組織成有意義的整體,形成自己的知識體系,更好地理解和掌握知識,增加學(xué)習(xí)的深度和廣度。深度學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)是一個動態(tài)的結(jié)構(gòu),它促使學(xué)習(xí)者不斷地更新和完善,使之與世界的變化相適應(yīng)。深度學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)也是一個多維的結(jié)構(gòu),它促進學(xué)習(xí)者能從不同維度來理解和分析知識,如邏輯的、歷史的、文化的等,使知識具有更豐富的內(nèi)涵和外延。
3.深度學(xué)習(xí)是指向遷移的學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者把已學(xué)知識遷移應(yīng)用到新場景的能力。它要求學(xué)習(xí)者不僅能重復(fù)或復(fù)制已有的知識和價值,還能根據(jù)不同情境和需求,調(diào)整和變換自己的知識和價值,使之更加適用和有效。深度學(xué)習(xí)的遷移是一個跨越的遷移,它促使學(xué)習(xí)者能跨越不同的學(xué)科、領(lǐng)域、文化和語言,把知識與實踐相結(jié)合,把理論與實際相聯(lián)系,把自己與社會相融合。深度學(xué)習(xí)的遷移也是一個批判的遷移,它促進學(xué)習(xí)者能對已有的知識和價值進行批判性的思考,發(fā)現(xiàn)和挑戰(zhàn)其中的假設(shè)和局限,提出和驗證新的假設(shè)和可能,促進和推動知識和價值的進步和變革。
4.深度學(xué)習(xí)是指向創(chuàng)新的學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)是讓學(xué)習(xí)者能創(chuàng)造新的知識和價值。它要求學(xué)習(xí)者具有創(chuàng)造性的思維和行為,能發(fā)現(xiàn)和解決新的問題,能提出和實現(xiàn)新的想法,能創(chuàng)造和分享新的成果。深度學(xué)習(xí)的創(chuàng)新是一個開放的創(chuàng)新,它促使學(xué)習(xí)者能接受和尊重不同的觀點和意見,能協(xié)作和交流、批判和反思、改進和完善。深度學(xué)習(xí)的創(chuàng)新也是一個有責(zé)任的創(chuàng)新,它要求學(xué)習(xí)者能評估自己的創(chuàng)新對自己、他人和社會的影響,并在道德和法律范圍內(nèi)貢獻和服務(wù)于創(chuàng)新的事業(yè)。
5.深度學(xué)習(xí)是指向發(fā)展的學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)是讓學(xué)習(xí)者綜合素養(yǎng)得到發(fā)展。它不僅關(guān)注學(xué)習(xí)者對知識的積累和技能的掌握,還關(guān)注學(xué)習(xí)者的思維和情感、價值和信念、社會交往和環(huán)境協(xié)同等方面的發(fā)展。深度學(xué)習(xí)的發(fā)展是一個全面的發(fā)展,它促使學(xué)習(xí)者能平衡和協(xié)調(diào)自己的各個方面,能自我調(diào)節(jié)和自我激勵、自我評價和自我完善、自我實現(xiàn)和自我超越。深度學(xué)習(xí)的發(fā)展也是一個永續(xù)的發(fā)展,它促進學(xué)習(xí)者能適應(yīng)不斷變化的環(huán)境和挑戰(zhàn),持續(xù)更新和拓展自己的知識和能力,追求和探索自己的潛能和理想。
生成課堂的使命
2006年,華東師范大學(xué)葉瀾教授在其“新基礎(chǔ)教育”研究中明確提出:教學(xué)活動的過程是生成的過程[2]。這一觀點逐漸成為教育界的共識。雖然關(guān)于“生成”的研究尚未形成持續(xù)性的熱點,但經(jīng)過眾多教育研究者和一線教師的不斷探索和實踐,讓教育界對“生成”的理念演繹和進化出更為多元的認識,并出現(xiàn)了多種表述,如生成課程、生成課堂、生成教學(xué)和生成學(xué)習(xí)等。從以下四對關(guān)系的探討中,可以進一步明晰生成的內(nèi)涵和使命。
1.生成與預(yù)設(shè)
預(yù)設(shè)和生成并非相互對立,而是相輔相成的。預(yù)設(shè)為課堂教學(xué)提供了基礎(chǔ)框架,使教學(xué)過程更加有序和連貫。動態(tài)的預(yù)設(shè)為生成留下了時間和空間,讓生成和預(yù)設(shè)可以在教學(xué)過程中有機融合。沒有預(yù)設(shè)只有生成的課堂可能會出現(xiàn)沒有方向、雜亂無章的情況。教學(xué)中,為了更好地促進生成,教師需要充分了解學(xué)生的需求和實際情況,制定出符合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)目標和計劃。同時,教師也需要根據(jù)課堂中的實際情況,靈活調(diào)整預(yù)設(shè),以便更好地引導(dǎo)和促進學(xué)生的生成。
2.生成與再現(xiàn)
學(xué)生對知識的再現(xiàn)并非簡單的復(fù)制,而是一種生成的過程。知識的生成可以分為基礎(chǔ)生成(再現(xiàn))和高階生成(創(chuàng)新)兩個層次?;A(chǔ)生成是指學(xué)生在對當(dāng)前課程知識的理解和掌握的基礎(chǔ)上,獲得相對于自身舊知而言的新知識和新技能,產(chǎn)出符合課程框架的見解和應(yīng)用。高階生成則是指學(xué)生能夠創(chuàng)造性地運用所學(xué)知識,產(chǎn)生新的思維和創(chuàng)意,產(chǎn)出超越課程框架的新見解和新應(yīng)用。在教學(xué)中,教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的高階生成過程,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度開展深度思考和創(chuàng)新實踐。同時,教師也需要關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)生成,確保學(xué)生能夠扎實掌握基礎(chǔ)知識,為更高層次的思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3.生成與建構(gòu)
生成是將建構(gòu)的內(nèi)容外顯展示的過程。建構(gòu)是學(xué)生大腦中內(nèi)在的對知識進行構(gòu)造的活動,即學(xué)生把獲取的新信息與自身的先前知識和經(jīng)驗進行聯(lián)系和整合,形成新的認識和理解。生成則是學(xué)生通過語言、圖像、行為等方式呈現(xiàn)出建構(gòu)的內(nèi)容。生成不僅僅是一個結(jié)果展示,更是一個持續(xù)的認知和社會化進程,在這個過程中,學(xué)生將內(nèi)隱的思考和理解轉(zhuǎn)化為外在行為、語言表達和問題解決方案,并通過交流共享和反思深化其建構(gòu)成果,這樣可以使學(xué)生更清晰地認識自己的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果,同時也讓他人得以觀察和理解。在教學(xué)中,教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的建構(gòu)過程,提供適當(dāng)?shù)闹С趾鸵龑?dǎo),幫助學(xué)生完成知識的自我建構(gòu)。同時,教師也要注重生成活動的開展,促進學(xué)生與教師和同伴之間的交流和反饋。
4.生成與生長
生成是一個在交互中促進學(xué)生生長的過程。生成是一個社會化行為,學(xué)生在通過生成展示來與他人和環(huán)境進行交互中,不斷更新知識和成長體驗。這種交互不僅包括認知層面的交流,還包括情感、態(tài)度和行為等方面的互動。教師在教學(xué)中應(yīng)創(chuàng)設(shè)良好的交互環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與互動,促進良好的學(xué)習(xí)和成長體驗。同時,教師也應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個體差異和需求,提供個性化的指導(dǎo)和支持,幫助學(xué)生實現(xiàn)個性化的發(fā)展。為了更好地促進學(xué)生的生長發(fā)展,教師還需要關(guān)注學(xué)生的情緒狀況和心理需求,提供必要的疏導(dǎo)和支持。
課堂教學(xué)的思辨
教育界對教學(xué)改革有著完美的構(gòu)想和宏大的愿景,深度學(xué)習(xí)和生成課堂也被包裹在其中,賦予了課堂教學(xué)太多的使命,使得教師在實踐中難以應(yīng)對。但是,透過現(xiàn)象看本質(zhì),課堂教學(xué)的核心任務(wù)還是以學(xué)生獲得知識的方式來傳承人類的文明,并在發(fā)展學(xué)生認知的同時伴隨性地提升其他品質(zhì)和能力,然后實現(xiàn)各項之間的相互促進。
循著這個思路,經(jīng)過抽絲剝繭后,可梳理出深度學(xué)習(xí)和生成課堂的關(guān)系;然后化繁為簡,構(gòu)建出深度學(xué)習(xí)的模型和生成活動的實施流程。
1.深度學(xué)習(xí)和生成課堂關(guān)系
把深度學(xué)習(xí)和生成課堂放在一起探討,主要是因為二者被賦予了很多相同的使命,有著密切的聯(lián)系和互動。深度學(xué)習(xí)主要從學(xué)習(xí)內(nèi)在發(fā)生的過程、機制和原理進行論述,生成課堂則主要關(guān)注學(xué)習(xí)進程中學(xué)生的表現(xiàn)、結(jié)果和評價。在教學(xué)中,深度學(xué)習(xí)作為學(xué)生內(nèi)在的認知和心理發(fā)展的過程,需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷生成自己對課程內(nèi)容的理解,并用恰當(dāng)?shù)姆绞郊ぐl(fā)和呈現(xiàn),其學(xué)習(xí)的過程、結(jié)果和深度才能被觀察和評估。由此可見,生成課堂是深度學(xué)習(xí)的教學(xué)表現(xiàn)形式。它是將深度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為可見的生成活動,根據(jù)學(xué)生在活動任務(wù)中外顯的行為表現(xiàn)、觀點見解以及思想情感,通過評價和反饋來實現(xiàn)對深度學(xué)習(xí)內(nèi)在隱性活動過程的表征和推動。因此,深度學(xué)習(xí)和生成課堂呈現(xiàn)出互為表里、相輔相成的關(guān)系。
2.深度學(xué)習(xí)的模型
根據(jù)對深度學(xué)習(xí)理念的梳理和化繁為簡剖析,形成深度學(xué)習(xí)核心模型:碎片化感知→結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)→抽象化遷移。
碎片化感知:不管用何種方式學(xué)習(xí)新知識,學(xué)生都基于自己原有認知結(jié)構(gòu)來選擇吸收某些信息,同時又摒棄某些信息,然后進行推論,形成理解和解釋(生成學(xué)習(xí)理論)。每個學(xué)生有不同的認知基礎(chǔ),即便教學(xué)中信息的呈現(xiàn)是系統(tǒng)而全面的,學(xué)生對新信息的獲取仍然是碎片,只是不同個體的碎片化的程度不同。
結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián):由于學(xué)生對新知識的獲取是碎片化的,沒有形成相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu),需要進一步的活動和任務(wù)來補足相關(guān)缺項,然后與原有認知結(jié)構(gòu)進行關(guān)聯(lián),形成新的認知結(jié)構(gòu)(認知主義學(xué)習(xí)理論)。
抽象化遷移:學(xué)生形成的認知結(jié)構(gòu)并非單純的知識結(jié)構(gòu),它由一些額外的信息(學(xué)習(xí)場景中的事實、經(jīng)驗和情感等)混雜結(jié)合在一起。這種在特定學(xué)習(xí)場景中形成的認知結(jié)構(gòu),需要通過抽象提煉出知識結(jié)構(gòu),才能遷移和創(chuàng)新地應(yīng)用到新場景中(結(jié)構(gòu)主義教學(xué)論)。
3.生成活動的流程
綜合國外Generative Learning(生成學(xué)習(xí)支持對學(xué)習(xí)內(nèi)容的連貫心理表征的構(gòu)建)[3]和Retrieval Practice(檢索練習(xí)支持對構(gòu)建后的心理表征的鞏固)[4]的研究成果,可形成這樣的認識:閱讀、聽講等形式來獲取知識是大腦的輸入過程,生成活動的本質(zhì)是讓學(xué)生把大腦中的知識提取出來的外顯輸出過程。因此,生成活動的實施需要通過設(shè)計和開展一些生成性任務(wù)來呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)的過程、產(chǎn)出學(xué)習(xí)的成果和評估學(xué)習(xí)的效果,以促進學(xué)生對知識的結(jié)構(gòu)化掌握和記憶。一次完整的生成活動應(yīng)包含四個環(huán)節(jié):活動準備→產(chǎn)出過程→展示成果→評價反饋。
活動準備:學(xué)生獲取必要的課程內(nèi)容和任務(wù)信息,為完成活動做準備。
產(chǎn)出過程:學(xué)生從大腦中提取知識,對任務(wù)要求進行回應(yīng),形成答案或成果。
展示成果:學(xué)生向他人展示自己的形成的答案或成果,并進行解釋和說明。
評價反饋:學(xué)生在與他人交流中獲取相應(yīng)的評價和反饋,對自己的答案或成果進行修正和完善。
生成課堂的構(gòu)建
接下來,把生成活動圍繞深度學(xué)習(xí)模型來設(shè)計和實施,讓活動任務(wù)的形式、難度和開展,與深度學(xué)習(xí)由淺入深的節(jié)點和進程相匹配,生成課堂就能逐步構(gòu)建起來,實現(xiàn)對深度學(xué)習(xí)的表征和推動。
1.生成性任務(wù)的設(shè)計
這里的活動任務(wù)的難易度設(shè)計,參照了SOLO(可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu))分類理論和POGIL(面向過程的指導(dǎo)型探究學(xué)習(xí)法)的解決問題層次結(jié)構(gòu)。
指向性任務(wù)。這是直接指向課程內(nèi)容的任務(wù)。需要學(xué)生利用所學(xué)知識直接應(yīng)用來解決問題。比如,讓學(xué)生用自己的語言或示例來解釋概念,歸納所學(xué)內(nèi)容,提出和解決相關(guān)問題。可用在新內(nèi)容開始前的暖場活動,讓學(xué)生回答與新授內(nèi)容相關(guān)的先驗知識的問題。也用在學(xué)習(xí)新內(nèi)容之后,評估對新內(nèi)容的感知和理解程度。在練習(xí)階段,利用指向性任務(wù)鞏固所學(xué)內(nèi)容。常用形式:隨機抽問、同伴互答、簡答題、選擇題、抽認卡等。
綜合性任務(wù)。這是在與課程內(nèi)容相似情境中,具有綜合性的收斂性任務(wù)。需要學(xué)生綜合所學(xué)內(nèi)容,通過小組合作利用多個知識、多角度、多步驟來給出問題的解決方案。在練習(xí)階段,考察學(xué)生將新舊情境相聯(lián)系、新舊知識相結(jié)合的過程和方法,并鞏固知識的理解和掌握。常用形式:思考-結(jié)對-分享、思維導(dǎo)圖、連線配對、出題考同學(xué)、紙筆練習(xí)等。
復(fù)雜性任務(wù)。這是在新情境中,具有綜合性和開放性的任務(wù)。需要學(xué)生遷移所學(xué)內(nèi)容,通過小組合作探索出可能的解決辦法。在總結(jié)和課后階段,讓學(xué)生繪制概念圖,抽象出知識結(jié)構(gòu),找到解決新問題的方法,實現(xiàn)遷移和應(yīng)用。常用形式:用概念圖總結(jié)單元內(nèi)容、用思維導(dǎo)圖演示成果、表演創(chuàng)作、論文寫作等。
教師可根據(jù)各自學(xué)科特點和不同的課型,尋找相應(yīng)的任務(wù)形式。每個單元根據(jù)課程內(nèi)容的要求,各項任務(wù)占比分別為:指向性任務(wù)不低于70%,綜合性任務(wù)20-30%,復(fù)雜性任務(wù)0-10%。
2.生成性任務(wù)的實施
生成活動需要遵循以下策略才能發(fā)揮更大效果。[4]
反復(fù)輸出。同一個主題內(nèi)容的生成活動應(yīng)該反復(fù)進行,至少三次以上。部分研究認為剛好三次,少了效果不好,多了效果增長不顯著。更多研究表明,輸出三次以上更好。但是反復(fù)輸出需要與接下來的間隔和交錯策略配合使用才更好。
間隔輸出。反復(fù)的生成活動之間應(yīng)有時間間隔。認知心理學(xué)研究表明,有規(guī)律的間隔性重復(fù)學(xué)習(xí)對記憶長期保持和有意義的學(xué)習(xí)更有利。也就是說,持續(xù)的長時間開展生成活動,與把生成活動分散到不連續(xù)時間段相比,后者更有效。
交錯輸出。這里的交錯指的是活動主題的交叉和活動形式的變化?;顒又黝}的交叉就是重復(fù)同一主題內(nèi)容的生成活動之間的間隔不僅是休息,更應(yīng)用其他主題或?qū)W科內(nèi)容的學(xué)習(xí)活動進行穿插?;顒有问降淖兓侵竿恢黝}內(nèi)容在反復(fù)輸出時盡量采用不同的活動形式或題型。交錯肯定會增加生成活動的難度。研究發(fā)現(xiàn),增加回憶和生成的難度,能促進理解和長期記憶的保持。
即時反饋。每次生成活動后,要讓學(xué)生盡快知道自己生成的展示內(nèi)容是否正確,如果錯了,錯在哪里,正確的內(nèi)容是什么。因為學(xué)生花費腦力生成的內(nèi)容容易被長期記憶,所以,如果不正確,需要立即給予反饋和修正,避免錯誤的認知被長期保持后不易糾正。
生成記錄。如果是口頭的生成活動,建議給學(xué)生提供生成記錄單。讓學(xué)生在口頭回答前,先在記錄單上寫下生成的內(nèi)容。研究發(fā)現(xiàn),口頭語言轉(zhuǎn)變?yōu)闀嬲Z言也是促進理解和記憶的過程。如果得到回答錯誤的反饋也方便即時的紙面糾正來更新記憶。同時活動進行中,教師可在學(xué)生中間快速觀察生成記錄單的情況,確?;顒邮窃谡嬲亻_展。
3.生成課堂的流程
用生成課堂來實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),其實就是輸入到輸出,在評價和反饋中不斷反復(fù)和深化的過程。其流程如圖1所示。
生成式課堂的變革
在生成課堂的實踐中,當(dāng)教師面對全班學(xué)生時,無法對每位學(xué)生在生成活動的輸出進行即時評價和反饋,對于每位學(xué)生需要個性化的補充輸入時,無法進行針對性的幫助。讓學(xué)生配對進行同伴互助是一個有效的方式,但是配對雙方都有缺陷時,這種方式就無法奏效。直到生成式人工智能的出現(xiàn),為生成課堂的高效實施提供了新的解決方案。
基于語言大模型的生成式人工智能掌握了人類所有公開知識。它能通過自然語言與人類進行對話,實現(xiàn)知識問答、文本續(xù)寫、資料整理、邏輯推理、圖像和音視頻生成等功能。目前,研究者已經(jīng)探索出把生成式人工智能(以下簡稱生成式AI或AI)應(yīng)用來實現(xiàn)多種形式的個性化教學(xué)。
1.用生成式AI實現(xiàn)個性化教學(xué)
研究發(fā)現(xiàn),生成式AI通過微調(diào)和定制后,能被賦予各種角色和功能,在教學(xué)中發(fā)揮獨特的價值。
(1)把AI作為教師的助手
奧蘇貝爾在“有意義學(xué)習(xí)”理論中認為,教師精心選擇的材料和組織的講授,讓學(xué)生在新知識和原有知識、觀念結(jié)構(gòu)之間架設(shè)起一座“認知的橋梁”。雖然向?qū)W生講授課程內(nèi)容,是每位教師都擅長的工作;但是,在班級授課中,一位教師面對數(shù)十名學(xué)生,而每位學(xué)生的認知基礎(chǔ)都各不一樣,如何為每位學(xué)生架設(shè)一座獨特的“認知橋梁”呢?這顯然是一項艱巨的工作。
研究發(fā)現(xiàn)[5],教師根據(jù)學(xué)生和課程內(nèi)容的特點,通過恰當(dāng)?shù)奶崾驹~設(shè)定,可以讓生成式AI為學(xué)生提供多角度的示例和多層次的解釋。比如,AI生成的示例可以是類比或故事的形式作為錨點,用引人入勝的細節(jié)將概念說清楚,以幫助學(xué)生記住概念;也可以通過AI提供現(xiàn)實世界的背景來加深對抽象概念的理解;還可以讓AI通過對不同示例的分析和評價,幫助學(xué)生進行批判性思考,或通過突出概念的細微差別和不同方面來幫助揭示概念的復(fù)雜性。
還有,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,AI對解釋進行排序和重組來生成多層次的解釋,有的包含示例、模型、圖像或演示,有的包含大量背景信息,有的采用不同的邏輯(類比、演繹或歸納),有的則是更淺顯的語言而不要參雜學(xué)科術(shù)語。
(2)把AI作為一對一的輔導(dǎo)教師
布魯姆在“掌握學(xué)習(xí)”研究中發(fā)現(xiàn),一對一的輔導(dǎo)能帶來更好的學(xué)習(xí)效果。即在學(xué)習(xí)新知識后,如果每個學(xué)生都能得到針對性的即時反饋和幫助,就都會有優(yōu)秀的成績。這需要師生之間反復(fù)的溝通交流,并多次評估和反饋。而現(xiàn)實是,教師的輔導(dǎo)只能讓少數(shù)學(xué)生受益,因為教師沒有足夠的時間和精力來為每位學(xué)生進行一對一輔導(dǎo)。
研究發(fā)現(xiàn)[6],教師根據(jù)課程目標要求和學(xué)生學(xué)習(xí)情況,通過恰當(dāng)?shù)奶崾驹~設(shè)定,可以讓生成式AI作為每個學(xué)生的全天候且不厭其煩的一對一輔導(dǎo)教師。學(xué)生與AI輔導(dǎo)教師的一對一互動交流,可實現(xiàn)即時的評估和反饋,并對學(xué)生的知識漏洞進行補充,對疑難之處進行解釋,以及讓學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程的問題,避免出現(xiàn)類似錯誤。
(3)把AI作為學(xué)伴
以維果茨基為代表的研究者形成的社會建構(gòu)學(xué)習(xí)理論,強調(diào)學(xué)習(xí)是一個社會互動的過程,認為知識是在與他人的互動和交流中來建構(gòu)和理解的。因此,學(xué)生們需要通過相互交流、討論和合作解決問題來共同構(gòu)建知識。這種互動過程能促進學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極參與和對知識的主動建構(gòu),他們分享各自的觀點、經(jīng)驗和理解,從而使他們能夠從多個角度思考問題,深化對知識的理解。可是常常是課堂上因為時間限制和組織不力導(dǎo)致交流討論不充分,課外忙于作業(yè)找不到交流的伙伴。
研究發(fā)現(xiàn)[7],教師根據(jù)學(xué)生的實際水平,通過恰當(dāng)?shù)奶崾驹~設(shè)定,可以讓AI成為與學(xué)生匹配的友好的學(xué)習(xí)交流伙伴。學(xué)生可以就某個特點的知識主題與AI學(xué)伴展開充分的交流,包括分享自己的理解和新的想法,并與AI進行討論,直至明晰。另外,AI 還可以被設(shè)定為科學(xué)家、文學(xué)家或某個歷史人物的角色,這樣學(xué)生可以就某個學(xué)科問題與這些AI虛擬人物交流,以更加情景化的方式進行學(xué)習(xí)。
(4)把AI作為團隊成員
約翰遜兄弟的合作學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)中復(fù)雜任務(wù)的完成,團隊合作的效果比個人更好。而給團隊成員分配各自的角色任務(wù),有助于團隊成員之間建立積極的合作關(guān)系,共同完成任務(wù),從而提高學(xué)習(xí)效果。在小組合作學(xué)習(xí)的實踐中,很少學(xué)生愿意擔(dān)任“反思者”角色。因為其任務(wù)復(fù)雜多樣,兼具鼓勵、提問、檢查和質(zhì)疑等工作,以避免團隊合作過程中的社交惰化和缺乏多元觀點的同質(zhì)化思維。
研究發(fā)現(xiàn)[8],通過提示詞設(shè)定后,AI能作為“反思者”加入到小組合作學(xué)習(xí)中。在團隊合作過程中,當(dāng)“記錄員”把討論過程和結(jié)果記錄下來,并整理和提交給AI后,AI反思者就能觀察和評價小組的學(xué)習(xí)過程和效果,提出質(zhì)疑和改進建議,鼓勵小組成員進行自我反思和互相評價,并整合形成多元的觀點。當(dāng)然AI也能勝任團隊的其他成員角色,這個可以根據(jù)小組合作學(xué)習(xí)時的需求來分配,甚至可以把AI設(shè)定為團隊教練的角色來指導(dǎo)合作學(xué)習(xí)的開展。AI的加入能幫助團隊提高協(xié)作智能。
(5)把AI作為學(xué)生
諾貝爾物理學(xué)獎獲得者理查德·費曼提出了一種高效學(xué)習(xí)方法:就是將自己學(xué)會的東西傳授給他人,在這個過程中不斷彌補知識漏洞,從而加深對知識的理解和記憶。雖然同伴互教有類似的作用,但是受時間和情緒的影響,并非結(jié)對雙方都能受益。
研究發(fā)現(xiàn)[9],通過提示詞設(shè)定可以讓AI扮演準備學(xué)習(xí)新知識的AI學(xué)生,然后讓人類學(xué)生教會AI學(xué)生。這個過程不需要二者像人類學(xué)生同伴互教那樣互換角色,不必考慮AI學(xué)生的情緒和是否受益,時間可以節(jié)約一半。
首先是AI學(xué)生向人類學(xué)生提問請求得到解釋。人類學(xué)生用自己所學(xué)知識進行講解,AI對其講解不清晰的地方進行追問,使得人類學(xué)生不斷理清思路以實現(xiàn)更準確的講授。其次是人類學(xué)生向AI學(xué)生提問評價AI的回答。人類學(xué)生就自己掌握的知識設(shè)計問題來考察AI學(xué)生,然后人類學(xué)生需要用自己的思考來評價AI學(xué)生回答的準確性并糾正其錯誤。這兩種方式都會讓人類學(xué)生與AI反復(fù)對話交流、相互啟迪,最終實現(xiàn)人類學(xué)生更深刻的理解知識,同時還培養(yǎng)了自我反思和批判性思維能力。
2.用生成式AI支撐生成課堂教學(xué)
從上面把生成式AI用于教學(xué)可以發(fā)現(xiàn),其關(guān)鍵方法就是不斷與AI進行“對話”。學(xué)生在與AI對話中,通過提出問題、提供觀點和見解來獲得個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和針對性的評估、反饋和幫助。這與生成課堂的本質(zhì)完全一致。因此,生成式AI似乎天然就能和生成課堂結(jié)合,作為支撐來幫助教師高效地實施生成課堂。
(1)AI幫助教師設(shè)計生成課堂
教師讓AI為特定課程主題生成豐富的教學(xué)內(nèi)容,包括多種示例和多層次解釋。這些內(nèi)容經(jīng)教師審定后用來定制專用AI的知識庫,并提供給學(xué)生使用,減少AI產(chǎn)生幻覺的風(fēng)險。相比微課,這種方式學(xué)生更能個性化地獲取知識的輸入,為生成活動做好準備。
教師還可以讓AI為特定課程主題生成相應(yīng)的生成活動任務(wù),包括指向性、綜合性、復(fù)雜性任務(wù)的多種形式如練習(xí)題、討論題等,以及相應(yīng)的答案、評價指標和反饋方式。這些任務(wù)經(jīng)教師審定后放在定制專用AI的知識庫中,讓學(xué)生在特定學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)用相應(yīng)的關(guān)鍵詞觸發(fā),在與AI交互中完成生成活動的任務(wù),并獲得評價、反饋和幫助。也可以讓AI定時把練習(xí)題發(fā)送給學(xué)生,實現(xiàn)一個主題多次反復(fù)有間隔的生成活動。
(2)AI幫助學(xué)生個性化的輸出
除了教師預(yù)設(shè)的輸入和輸出的教學(xué)活動,生成課堂還有一些預(yù)設(shè)之外的情況。可能是學(xué)生對生成新知識的理解和應(yīng)用還有困難,需要個性化的幫助;也可能是學(xué)生受啟發(fā)產(chǎn)生了預(yù)設(shè)課程框架外的觀點和見解,需要通過分享和討論來明晰。通常大部分問題會在正在進行的教學(xué)后續(xù)環(huán)節(jié)得到解決。教師也可以安排專門的時間來讓學(xué)生與AI交流,以解決學(xué)生個性化的問題。教師通過觀察或課堂檢測來分析學(xué)生的表現(xiàn),并靈活地決定下一步。即便在規(guī)定時間,學(xué)生仍然沒跟上來,教師也不用擔(dān)心,因為有AI在幫助學(xué)習(xí)步履較慢的學(xué)生。
教師也可以借鑒翻轉(zhuǎn)課堂或?qū)Ψ终n堂的時間安排,讓學(xué)生在課外或第一次課,尋求教師和AI的幫助實現(xiàn)個性化的輸入,接下來根據(jù)需求再安排課堂或課外時間來進行生成輸出。這樣教師在完成既定教學(xué)流程同時,也有充裕的時間實現(xiàn)學(xué)生個性化的輸出需求。
可見,在生成課堂實施流程的輸入、輸出和評價反饋環(huán)節(jié),都能靈活地借助生成式AI來為每位學(xué)生提供支持和幫助,促進學(xué)生真正的深度學(xué)習(xí)。
結(jié)? 語
由此,從深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵梳理到生成課堂的表現(xiàn)形式研究,再利用生成式人工智能的支撐,實現(xiàn)從生成課堂到生成式課堂的變革,構(gòu)建出了以反復(fù)的對話、生成、評估和反饋來促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。
參考文獻
何玲,黎加厚. 促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J]. 現(xiàn)代教學(xué),2005,(5): 29-30.
葉瀾. 課堂教學(xué)過程再認識: 功夫重在論外[J]. 課程·教材·教法,2013,33(5): 3-13.
Paul Main.Generative Learning: A Teacher's Guide[EB/OL].(2021-08-31)[2023-12-24].https://www.structural-learning.com/post/generative-learning-a-teachers-guide.
Paul Main.Retrieval Practice: A Teacher's Guide[EB/OL].(2021-10-6)[2023-12-25].https://www.structural-learning.com/post/retrieval-practice-a-teachers-guide.
Mollick, Ethan R. and Mollick, Lilach, Using AI to Implement Effective Teaching Strategies in Classrooms: Five Strategies, Including Prompts[EB/OL].(2023-03-17)[2023-12-25].https://ssrn.com/abstract=4391243.
[7] [8] [9] Mollick, Ethan R. and Mollick, Lilach, Assigning AI: Seven Approaches for Students, with Prompts[EB/OL].(2023-09-23)[2023-12-25].https://ssrn.com/abstract=4475995.
作者單位:1.重慶市聚奎中學(xué)校 2.北京教育融媒體中心
編? ?輯:王曉波