隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,認(rèn)知大模型作為其核心的產(chǎn)物逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域。其中,教育領(lǐng)域的應(yīng)用尤為引人注目,它的介入有望對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式產(chǎn)生顛覆性的影響。
小學(xué)階段作為學(xué)生學(xué)習(xí)旅程的起點(diǎn),承載著培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)能力和啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要責(zé)任。隨著信息科技的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已逐漸不能滿足新一代學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。特別是在小學(xué)信息科技課程方面,隨著大模型等人工智能技術(shù)的出現(xiàn),傳統(tǒng)的教學(xué)技術(shù)與教學(xué)手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今學(xué)生發(fā)展的需求了。如何更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并了解人工智能技術(shù),讓學(xué)生更好地成長(zhǎng)為人工智能時(shí)代的“新公民”,已經(jīng)成為信息科技教師所面臨的新難題與挑戰(zhàn)[1]。
通過(guò)對(duì)文心一言、訊飛星火等認(rèn)知大模型的了解與學(xué)習(xí),我們可以知道:大模型本質(zhì)上是一個(gè)使用海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練而成的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其巨大的數(shù)據(jù)和參數(shù)規(guī)模,實(shí)現(xiàn)了智能的涌現(xiàn),展現(xiàn)出類似人類的智能。通過(guò)大量且專業(yè)的文本數(shù)據(jù)對(duì)大模型進(jìn)行訓(xùn)練,則可以豐富其知識(shí)和語(yǔ)言模式,經(jīng)過(guò)針對(duì)特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次微調(diào)和特定訓(xùn)練,可以使大模型在回答專業(yè)問(wèn)題上表現(xiàn)得更加良好(圖1),而這也是可以和課堂教學(xué)進(jìn)行良好結(jié)合的方面。
以北京市海淀區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)的機(jī)器人創(chuàng)客社團(tuán)和信息科技課堂教學(xué)為例,目前主要從以下兩個(gè)方面將大模型與課堂教學(xué)相結(jié)合。
認(rèn)知大模型助力學(xué)生個(gè)性成長(zhǎng)
海淀區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)機(jī)器人創(chuàng)客社團(tuán)目前有社團(tuán)成員25名,他們多次參加世界機(jī)器人大賽、全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽等相關(guān)比賽并獲得了良好成績(jī)。社團(tuán)活動(dòng)以4人小組為單位,通過(guò)教師講授引導(dǎo)與學(xué)生動(dòng)手完成項(xiàng)目為主要內(nèi)容,小組自行根據(jù)人員分工為小組長(zhǎng)、程序員、工程師及操作手,且根據(jù)固定時(shí)間進(jìn)行輪換。在完成特定項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師會(huì)根據(jù)小組的進(jìn)度為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)單,但因?yàn)樾〗M進(jìn)度不同,且組內(nèi)成員及組間成員水平差異問(wèn)題,學(xué)習(xí)單對(duì)于部分學(xué)生可以起到十分重要的作用,對(duì)于小部分學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)毫無(wú)作用的情況。為了更有效地應(yīng)對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的各種問(wèn)題,社團(tuán)教師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更為細(xì)致和全面的準(zhǔn)備,確保其內(nèi)容能夠廣泛覆蓋學(xué)生可能遇到的疑難雜癥。這一要求不僅需要教師具備深厚的專業(yè)知識(shí),還要求他們能夠預(yù)見(jiàn)和解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的具體問(wèn)題,這無(wú)疑是一項(xiàng)既復(fù)雜又耗費(fèi)精力的任務(wù)。
在這樣的背景下,社團(tuán)嘗試將大模型引入課堂教學(xué)的過(guò)程中,其可以在計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)類似聊天窗口的交互界面,使得學(xué)生能夠在課堂上通過(guò)這個(gè)界面與系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)。在課前,教師可以將與課程項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)輸入系統(tǒng),并進(jìn)行訓(xùn)練,將這些知識(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣,學(xué)生就可以根據(jù)自己在課堂上的學(xué)習(xí)進(jìn)度和個(gè)性化需求,實(shí)時(shí)查詢所需的知識(shí)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外,隨著學(xué)生的使用,這個(gè)系統(tǒng)可以不斷進(jìn)化和完善。每當(dāng)學(xué)生提出一個(gè)問(wèn)題或查詢一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)都會(huì)記錄下這些信息,并將其反饋給數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣,數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息就會(huì)越來(lái)越全面,越來(lái)越專業(yè),形成一個(gè)自我增強(qiáng)的循環(huán)。這不僅實(shí)現(xiàn)了教育資源的高效再利用,還減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)[2]。
與此同時(shí),學(xué)生的數(shù)字技能也在使用大模型的過(guò)程中得到了提升。在查詢知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中,學(xué)生需要通過(guò)打字或語(yǔ)音輸入來(lái)與系統(tǒng)交互(圖2),這不僅提高了他們的打字速度,也鍛煉了他們的語(yǔ)言表達(dá)和文字輸入能力。認(rèn)知大模型的引入,為社團(tuán)教學(xué)帶來(lái)了一種創(chuàng)新的方法,使得學(xué)習(xí)過(guò)程更加高效、個(gè)性化,同時(shí)也為教師和學(xué)生帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的好處。
大數(shù)據(jù)分析助力學(xué)生全面發(fā)展
教學(xué)評(píng)一體化是一種將教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。它旨在將評(píng)價(jià)融入教學(xué)中,使評(píng)價(jià)與教學(xué)環(huán)節(jié)相互交織,相互促進(jìn)。教學(xué)評(píng)一體化的重點(diǎn)是將評(píng)價(jià)作為一個(gè)連續(xù)、動(dòng)態(tài)的過(guò)程,與教學(xué)相互滲透。它不僅關(guān)注學(xué)生在最終評(píng)估中的表現(xiàn),也注重評(píng)價(jià)教師的教學(xué)能力和課堂實(shí)施。教學(xué)評(píng)一體化可以提供更全面、準(zhǔn)確和有針對(duì)性的教學(xué)評(píng)價(jià),有助于優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和提高教學(xué)質(zhì)量。它可以促進(jìn)教學(xué)和評(píng)價(jià)的有機(jī)融合,形成一個(gè)相互支持、促進(jìn)教學(xué)改進(jìn)的循環(huán)。同時(shí),教學(xué)評(píng)一體化也需要教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中注重評(píng)價(jià)的反饋和利用,以確保教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成和學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展。[3]教學(xué)評(píng)一體化對(duì)課堂教學(xué)有著如下要求。
1.多元評(píng)價(jià)手段
教學(xué)評(píng)一體化采取多種評(píng)價(jià)手段,包括觀察、討論、反饋和自我評(píng)估等。這些手段可以全方位地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,同時(shí)也能夠評(píng)價(jià)教學(xué)過(guò)程中的教師行為和與學(xué)生的互動(dòng)[4]。
2.及時(shí)反饋和調(diào)整
教學(xué)評(píng)一體化鼓勵(lì)教師及時(shí)向?qū)W生提供反饋,幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和需要改進(jìn)的方面。同時(shí),教師也可以根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)進(jìn)行調(diào)整,以提高教學(xué)效果和滿足學(xué)生的需求。
3.學(xué)生參與和自主學(xué)習(xí)
教學(xué)評(píng)一體化鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與評(píng)價(jià)過(guò)程,通過(guò)自我評(píng)估、同伴評(píng)價(jià)等方式,促進(jìn)他們對(duì)自己學(xué)習(xí)的反思和發(fā)展。這種參與可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維。
4.教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)
教學(xué)評(píng)一體化強(qiáng)調(diào)持續(xù)的教學(xué)改進(jìn)。通過(guò)定期的評(píng)估和反饋,教師可以及時(shí)了解自己的教學(xué)效果,識(shí)別問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。這有助于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)成果。
在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,教師往往通過(guò)評(píng)價(jià)單、問(wèn)卷、數(shù)據(jù)圖表等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)及師評(píng),這種方式往往是通過(guò)紙質(zhì)填寫實(shí)現(xiàn)的,因此,填寫過(guò)程中占用學(xué)生活動(dòng)時(shí)間及教師指導(dǎo)時(shí)間;填寫后的表格不易保存和統(tǒng)計(jì);對(duì)于數(shù)據(jù)的分析還需要統(tǒng)計(jì)與計(jì)算;對(duì)于紙張資源的浪費(fèi)等弊端就顯得十分明顯了。
當(dāng)大數(shù)據(jù)模型引入后,學(xué)生在進(jìn)行問(wèn)題的查詢和學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)生個(gè)人的高頻問(wèn)題或社團(tuán)(班級(jí))總體的高頻問(wèn)題可以很直觀地體現(xiàn)出來(lái),并保存在系統(tǒng)的后臺(tái)中,這一點(diǎn)很好地解決了學(xué)生自評(píng)及教師評(píng)價(jià)占用課堂時(shí)間的問(wèn)題。此外,通過(guò)大模型對(duì)學(xué)生每次課堂活動(dòng)的行為精細(xì)分析,可以更加精準(zhǔn)地找到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)與難點(diǎn),并幫助教師更好地進(jìn)行活動(dòng)的設(shè)計(jì)與對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),從側(cè)面也減輕了教師的備課壓力。在每學(xué)期末,教師還可以根據(jù)這一學(xué)期學(xué)生的大數(shù)據(jù)信息、課堂表現(xiàn)等綜合統(tǒng)計(jì),為學(xué)生歸納本學(xué)期的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)手冊(cè),并為學(xué)生規(guī)劃未來(lái)的社團(tuán)學(xué)習(xí)計(jì)劃,幫助學(xué)生更好地、更全面地發(fā)展[5]。
認(rèn)知大模型的引入為小學(xué)課堂帶來(lái)了一種全新的教與學(xué)模式。在這種模式下,每位學(xué)生都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和認(rèn)知水平獲得個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑,自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。這種靈活的學(xué)習(xí)方式不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
新的機(jī)遇意味著新的挑戰(zhàn),大模型為課堂帶來(lái)新模式的同時(shí),也給授課教師提出了新的問(wèn)題。例如:如何在學(xué)生使用大模型的同時(shí)防止學(xué)生的個(gè)人信息泄露?如何對(duì)大模型進(jìn)行訓(xùn)練,可以使其用更加精準(zhǔn)且學(xué)生更好理解的回答答復(fù)學(xué)生問(wèn)題?學(xué)生在使用的過(guò)程中授課教師能否解答學(xué)生遇到的各類操作問(wèn)題?等等。以上這些問(wèn)題只是我們?cè)谏鐖F(tuán)活動(dòng)和課堂教學(xué)中遇到的很小一部分,有些問(wèn)題我們已經(jīng)進(jìn)行了較好的解答與規(guī)避,如在學(xué)生提問(wèn)的過(guò)程中,可以通過(guò)學(xué)校統(tǒng)一賬號(hào)調(diào)用外部大模型API之后將回答直接分配給該名學(xué)生,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生在使用大模型時(shí)通過(guò)校內(nèi)電腦無(wú)需登錄和輸入個(gè)人信息進(jìn)行直接查詢,并同時(shí)對(duì)涉及姓名、年齡、身份證等個(gè)人信息的內(nèi)容進(jìn)行限制與屏蔽;通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)大模型、生成式AI的體驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)AI提問(wèn)的習(xí)慣,使其提出的問(wèn)題更加準(zhǔn)確,同時(shí)為相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注,使得查詢結(jié)果更加準(zhǔn)確、易懂等。與此同時(shí),還有很多問(wèn)題我們還在逐步摸索與解決的過(guò)程中,相信通過(guò)不斷訓(xùn)練、使用,以及科技的發(fā)展,我們遇到的問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。
結(jié) 語(yǔ)
在這個(gè)不斷變化的時(shí)代,以人工智能為代表的高科技浪潮正深刻地改變著我們的教育生態(tài)?,F(xiàn)如今,生成式AI和大模型等尖端技術(shù)的涌現(xiàn),不僅為學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)帶來(lái)了前所未有的活力和效率,也對(duì)教師提出了新的要求。過(guò)去,教師是知識(shí)的傳遞者,而在人工智能的輔助下,教師更像是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的引導(dǎo)者和伙伴。這就要求教師不僅要掌握教學(xué)知識(shí),還要了解和運(yùn)用這些先進(jìn)技術(shù)。我們需要不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)知識(shí),以便更好地整合人工智能工具進(jìn)入教學(xué),需要積極參與到各種專業(yè)發(fā)展的活動(dòng)中,提升教學(xué)能力。只有不斷地充電和更新,教師才能在人工智能時(shí)代的巨浪中站穩(wěn)腳跟。
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作者單位:北京市海淀區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)