隨著人工智能技術(shù)的不斷進步,認(rèn)知大模型作為其核心的產(chǎn)物逐漸滲透到各個行業(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,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)生更好地成長為人工智能時代的“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]。
通過對文心一言、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,實現(xiàn)了智能的涌現(xiàn),展現(xiàn)出類似人類的智能。通過大量且專業(yè)的文本數(shù)據(jù)對大模型進行訓(xùn)練,則可以豐富其知識和語言模式,經(jīng)過針對特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進行多次微調(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)進行良好結(jié)合的方面。
以北京市海淀區(qū)實驗小學(xué)的機器人創(chuàng)客社團和信息科技課堂教學(xué)為例,目前主要從以下兩個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)生個性成長
海淀區(qū)實驗小學(xué)機器人創(chuàng)客社團目前有社團成員25名,他們多次參加世界機器人大賽、全國青少年科技創(chuàng)新大賽等相關(guān)比賽并獲得了良好成績。社團活動以4人小組為單位,通過教師講授引導(dǎo)與學(xué)生動手完成項目為主要內(nèi)容,小組自行根據(jù)人員分工為小組長、程序員、工程師及操作手,且根據(jù)固定時間進行輪換。在完成特定項目學(xué)習(xí)的過程中,教師會根據(jù)小組的進度為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)單,但因為小組進度不同,且組內(nèi)成員及組間成員水平差異問題,學(xué)習(xí)單對于部分學(xué)生可以起到十分重要的作用,對于小部分學(xué)生可能會出現(xiàn)毫無作用的情況。為了更有效地應(yīng)對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的各種問題,社團教師需要對教學(xué)內(nèi)容進行更為細(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,還要求他們能夠預(yù)見和解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的具體問題,這無疑是一項既復(fù)雜又耗費精力的任務(wù)。
在這樣的背景下,社團嘗試將大模型引入課堂教學(xué)的過程中,其可以在計算機上創(chuàng)建一個類似聊天窗口的交互界面,使得學(xué)生能夠在課堂上通過這個界面與系統(tǒng)進行互動。在課前,教師可以將與課程項目相關(guān)的知識點輸入系統(tǒng),并進行訓(xùn)練,將這些知識存儲在數(shù)據(jù)庫中。這樣,學(xué)生就可以根據(jù)自己在課堂上的學(xué)習(xí)進度和個性化需求,實時查詢所需的知識點,從而實現(xiàn)更加個性化的學(xué)習(xí)體驗。此外,隨著學(xué)生的使用,這個系統(tǒng)可以不斷進化和完善。每當(dāng)學(xué)生提出一個問題或查詢一個知識點時,系統(tǒng)都會記錄下這些信息,并將其反饋給數(shù)據(jù)庫。這樣,數(shù)據(jù)庫中的信息就會越來越全面,越來越專業(yè),形成一個自我增強的循環(huán)。這不僅實現(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,學(xué)生的數(shù)字技能也在使用大模型的過程中得到了提升。在查詢知識點的過程中,學(xué)生需要通過打字或語音輸入來與系統(tǒng)交互(圖2),這不僅提高了他們的打字速度,也鍛煉了他們的語言表達和文字輸入能力。認(rèn)知大模型的引入,為社團教學(xué)帶來了一種創(chuàng)新的方法,使得學(xué)習(xí)過程更加高效、個性化,同時也為教師和學(xué)生帶來了實實在在的好處。
大數(shù)據(jù)分析助力學(xué)生全面發(fā)展
教學(xué)評一體化是一種將教學(xué)過程和教學(xué)評價相結(jié)合的方法。它旨在將評價融入教學(xué)中,使評價與教學(xué)環(huán)節(jié)相互交織,相互促進。教學(xué)評一體化的重點是將評價作為一個連續(xù)、動態(tài)的過程,與教學(xué)相互滲透。它不僅關(guān)注學(xué)生在最終評估中的表現(xiàn),也注重評價教師的教學(xué)能力和課堂實施。教學(xué)評一體化可以提供更全面、準(zhǔn)確和有針對性的教學(xué)評價,有助于優(yōu)化教學(xué)過程和提高教學(xué)質(zhì)量。它可以促進教學(xué)和評價的有機融合,形成一個相互支持、促進教學(xué)改進的循環(huán)。同時,教學(xué)評一體化也需要教師在教學(xué)設(shè)計和實施中注重評價的反饋和利用,以確保教學(xué)目標(biāo)的達成和學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展。[3]教學(xué)評一體化對課堂教學(xué)有著如下要求。
1.多元評價手段
教學(xué)評一體化采取多種評價手段,包括觀察、討論、反饋和自我評估等。這些手段可以全方位地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,同時也能夠評價教學(xué)過程中的教師行為和與學(xué)生的互動[4]。
2.及時反饋和調(diào)整
教學(xué)評一體化鼓勵教師及時向?qū)W生提供反饋,幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)進展和需要改進的方面。同時,教師也可以根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)進行調(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)評一體化鼓勵學(xué)生主動參與評價過程,通過自我評估、同伴評價等方式,促進他們對自己學(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
教學(xué)評一體化強調(diào)持續(xù)的教學(xué)改進。通過定期的評估和反饋,教師可以及時了解自己的教學(xué)效果,識別問題并進行調(diào)整和改進。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,教師往往通過評價單、問卷、數(shù)據(jù)圖表等方式對學(xué)生進行自評、互評及師評,這種方式往往是通過紙質(zhì)填寫實現(xiàn)的,因此,填寫過程中占用學(xué)生活動時間及教師指導(dǎo)時間;填寫后的表格不易保存和統(tǒng)計;對于數(shù)據(jù)的分析還需要統(tǒng)計與計算;對于紙張資源的浪費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)生在進行問題的查詢和學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生個人的高頻問題或社團(班級)總體的高頻問題可以很直觀地體現(xiàn)出來,并保存在系統(tǒng)的后臺中,這一點很好地解決了學(xué)生自評及教師評價占用課堂時間的問題。此外,通過大模型對學(xué)生每次課堂活動的行為精細(xì)分析,可以更加精準(zhǔn)地找到項目學(xué)習(xí)中的重點與難點,并幫助教師更好地進行活動的設(shè)計與對學(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,為學(xué)生歸納本學(xué)期的學(xué)習(xí)評價手冊,并為學(xué)生規(guī)劃未來的社團學(xué)習(xí)計劃,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。
新的機遇意味著新的挑戰(zhàn),大模型為課堂帶來新模式的同時,也給授課教師提出了新的問題。例如:如何在學(xué)生使用大模型的同時防止學(xué)生的個人信息泄露?如何對大模型進行訓(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)生問題?學(xué)生在使用的過程中授課教師能否解答學(xué)生遇到的各類操作問題?等等。以上這些問題只是我們在社團活動和課堂教學(xué)中遇到的很小一部分,有些問題我們已經(jīng)進行了較好的解答與規(guī)避,如在學(xué)生提問的過程中,可以通過學(xué)校統(tǒng)一賬號調(diào)用外部大模型API之后將回答直接分配給該名學(xué)生,從而實現(xiàn)學(xué)生在使用大模型時通過校內(nèi)電腦無需登錄和輸入個人信息進行直接查詢,并同時對涉及姓名、年齡、身份證等個人信息的內(nèi)容進行限制與屏蔽;通過帶領(lǐng)學(xué)生體驗大模型、生成式AI的體驗課程,培養(yǎng)學(xué)生對AI提問的習(xí)慣,使其提出的問題更加準(zhǔn)確,同時為相關(guān)知識點進行標(biāo)簽標(biāo)注,使得查詢結(jié)果更加準(zhǔn)確、易懂等。與此同時,還有很多問題我們還在逐步摸索與解決的過程中,相信通過不斷訓(xùn)練、使用,以及科技的發(fā)展,我們遇到的問題都會迎刃而解。
結(jié) 語
在這個不斷變化的時代,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)。現(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)帶來了前所未有的活力和效率,也對教師提出了新的要求。過去,教師是知識的傳遞者,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,還要了解和運用這些先進技術(shù)。我們需要不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)知識,以便更好地整合人工智能工具進入教學(xué),需要積極參與到各種專業(yè)發(fā)展的活動中,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)實驗小學(xué)