生成式人工智能在引领教师专业成长中的作用

2024-10-27 00:00:00张峰缪云花
小学教学研究·理论版 2024年10期

【摘 要】生成式AI展现出了巨大的潜能。AI可以智能地定制个性化的教学方案,通过大数据分析反馈教学效果,帮助教师及时调整教学策略,实现精准教学,这为教师成长开辟了新的途径。张家港市凤凰中心小学积极探索生成式AI在青年教师专业成长中的应用,通过引入AI工具,结合通用的AI平台,开展专题培训,并运用建立AI教学实践坊、优化提示词设计、多AI协同教学及创建教学情境智能体等策略,促进青年教师专业成长。

【关键词】生成式AI 教师专业成长 教学资源

当今时代,人工智能(AI)技术正以令人瞩目的速度演进,特别是生成式AI的横空出世,展现出了近乎无限的潜能,跨越了行业界限,在社会的每一个角落播种下变革的种子。教育界也不例外,面对AI浪潮,学校不应是旁观者,而应当成为探索者和应用者。

张家港市凤凰中心小学,针对学校青年教师群体的实际需求,勇敢地迈出了探索的步伐。学校结合青年教师成长的现实困境和需求,以生成式AI为载体,深入探究其功能,综合运用多个AI,激发教学创造。

一、生成式AI对青年教师专业成长的机遇与挑战

学校青年教师约占全校教师的七成,其专业成长的质量直接影响着学校的长远发展。青年教师,虽然为校园注入了新鲜血液和创新思维,但他们在成长之路上也遭遇了诸多难题。首当其冲的是教学经验的匮乏,相较于经验丰富的老教师,青年教师在教学技巧的灵活运用、课堂氛围的有效调控等方面显得较为生涩。此外,如何高效整合教育资源,使之与自身的教学理念无缝对接,也是摆在他们面前的突出问题。

尽管互联网为青年教师提供了海量的教学资源,但如何巧妙地将资源融入教学实践中,成为制约其成长的关键因素。部分青年教师过于依赖网络上的教学资源,简单堆砌使用,却忽视了个性化教学的重要性以及自我创新思维的价值。

在此背景下,生成式AI技术的引入为青年教师的专业成长开辟了新的途径。AI不仅可以智能化地定制个性化的教学方案,还可以通过大数据分析反馈教学效果,让教师及时调整策略,实现精准教学。更为重要的是,AI能够辅助教师作高质量的教学资源筛选与整合,释放他们的时间与精力,让他们有更多空间专注于教育创新和个人成长,从而在教书育人的征途上走得更远、更稳。

二、探究生成式功能,解锁教学AI潜能

(一)功能简介及使用情况

学校目前已有两款订购的教学AI,一款在备授课资源(教案、课件、视频、练习等)、课堂教学、教学研讨、专题活动等方面受到师生的青睐,另一款在练习管理、学情分析等方面表现亮眼。青年教师对于资源类如教案、课件、练习题等使用频率较高,效果较好,而对其中的具备生成式功能的项目,则比较陌生或者被动使用,如课堂教学的互动课堂,通过备课中设计的练习题目,让学生通过答题器进行作答,系统则会马上呈现团体和个人的数据分析;再如,根据练习结果所生成的学情报告,通过智能分析呈现不同方面的分析报告等。

(二)开展专题培训,提升教师专业技能

鉴于青年教师还不能熟练掌握并有效利用教学AI平台中的生成式功能,学校开展专题培训。

首先,邀请平台专家或能熟练使用平台的教师,分步骤演示如何在AI平台中设计互动课堂环节,创建适应不同教学场景的答题活动。同时,展示AI平台中如何根据学生练习结果快速生成学情报告,并解读报告的关键指标,让教师了解如何据此调整教学策略。

其次,鼓励已成功应用生成式功能的教师分享经验,主要围绕如何设计高效的课堂互动、如何利用即时数据分析并调整教学内容以及如何根据学情报告精准诊断教学中出现的问题,开展高质量教学。同时,开设线上交流平台,让教师们不光将相关资源进行分享,同时也进行实时互动讨论,以解决实际问题。

最后,组织教师以小组为单位,开展模拟教学活动,每组教师需设计一堂融合了互动答题和数据分析的微型课程。小组成员轮流扮演教师和学生角色,亲身体验生成式功能带来的互动性和即时反馈优势,同时在实践中发现问题并探讨解决方案。

三、利用多个生成式AI,激发教学创造力

自2022年底,ChatGPT问世以来,短短两年的时间,国内外相关AI软件层出不穷,青年教师自然也是教师群体中应用这些软件的主力军。但通过观察其教学行为,无论是在备课、上课还是作业设计等方面都几乎看不见AI的应用痕迹。根据调查,反映出以下几个问题:首先,教师对生成式AI的运行原理、基本功能模块并不熟悉;其次,教师在使用时,目标、策略意识都比较薄弱,主要是由提示词的使用结构松散、指令模糊所导致的;最后,教师缺乏具体应用场景的指导和实践案例。因此,学校需要组织教师开展多样化的学习和实践,方能让生成式AI融入教学工作。

(一)聚合团体力量,开设AI教学实践坊

学校开设AI教学实践坊,开展多维度的学习研讨及实践活动,并开设多个分工作坊,针对教师在AI应用上的不同需求作专项培训。例如,设立“AI辅助备课工作坊”,专注于指导教师如何利用AI生成高质量的教案和教学计划,确保内容既符合课程标准要求又具有创新性;设立“AI辅助上课工作坊”,研究如何运用AI工具来增强课程互动性,实现个性化教学等功能;设立“AI创意资源制作坊”,致力教授教师如何生成定制化的图像、视频等多媒体素材,丰富课堂表现形式。

学校基于分工作坊的研究,再开展集体交流,让团队综合能力得以提高。在各工作坊开展工作之前,所有教师还需对生成式AI的底层逻辑和基本功能,以及提示词的通用框架等有一个整体的了解。

(二)精心设计提示词,促进人机有效交流

好的提示词,可以让人机交流有效而深入。提示词通用框架有多种。通过实践,教师比较青睐于以下提示词框架。

【角色定义】让AI知道它要扮演什么角色。

【任务目标】让AI清楚要达到什么目标。

【任务步骤】描述你要让AI具体做的步骤。

【期望效果】让AI明确你所想达到的效果。

【补充信息】补充其他信息,比如相关示例等。

示例:

【角色定义】你是一位小学数学教师,擅长跨学科主题式学习。

【任务目标】以校园的平面图为例,设计一份主题式学习方案。

【任务步骤】收集信息,构思子主题,评价方案。

【期望效果】学生参与度高,体现学科融合。

【补充信息】示例方案。

使用提示词有困难时,同样可以让AI提供这方面的帮助。因而,教师通过不断的使用,对于提示词的理解更加深刻,使用起来也更具针对性。

(三)运用多种生成式AI,高效开展教学

结合学校订购的教学AI平台与常见的生成式AI的相关功能,可以让学情分析、教学设计、练习讲评等教学活动更具操作性。学校订购的教学AI平台,通过学生的练习情况,生成多方位的报告,大致分为成绩总览、学生成绩、错题统计、答题情况、统计图表、分析简报、学生分析等,如果熟练用好这些数据及分析报告,确实对教学有很大的帮助,但部分教师确实比较被动。一是不知如何结合报告开展讲评或教学;二是需要花大量的时间进行研读,不能做深度的思考,还是偏重于数据和错题的统计。所以,可以结合其他生成式AI进行解读,将报告上传平台,给出指令,如“解读这些文档,简要概括”“根据错题再进行类似的命题设计”等。教师根据生成内容,能帮助他们更好、更快地读取信息、解读信息,从而指导自己的教学。

青年教师参与教研活动时,对教学的某个环节进行反思时,往往会流于形式,泛泛而谈,不能抓住核心问题展开深度探讨。借助生成式AI,也可帮助其解决这个问题。一方面,面对较为难懂的教育文献,让AI帮助解读分析;另一方面,有的教师搜索较多的教学设计或者论文等,但是数量一多,不能抓住重点,有时还会互相干扰,所以同样可以运用AI的解读多文档的功能助力教师的工作。另外,将教学视频上传至AI,并给出如“请分析学生的回答问题情况及教学改进点”等不同的要求,从而生成内容,指导教师教学工作。学校在教研活动上进行试点,对校级公开课进行录制,采用录制视频—视频分享—教师思考(结合AI技术)—分享讨论的流程展开,并将相关案例、视频等资源上传平台,以作分享。

在校级“鞠育论坛”上,青年教师在进行单元整体教学和创新作业设计交流时,结合生成式AI功能与全体教师交流,打开了教学创新的一扇窗,激发了其他教师研究生成式AI的兴趣,从而让这项技术能为更多的教师所看见、所运用。

(四)建设不同智能体,模拟真实教学情境

备课和上课是教师日常工作的重点,但有时教案设计与实际教学情况会产生冲突,而这时,青年教师会陷入被动。比如,在“圆柱体积”教学时,让学生比较长方体、正方体和圆柱的体积公式,看看有什么相同和不同。少数几个学生回答得出,大多数学生却比较困惑,有的教师会直接一带而过或者直接灌输。

生成式AI创建的智能体能模拟不同层面的学生,在备课时,教师可以利用自己的教学问题与智能体互动,模拟真实教学情境,让智能体生成回答,从而调整自己的教学。这里所指的智能体指的是在AI平台上,通过设置“名称、人物背景、人设与回复逻辑”等创建的AI助手。如初级学习者智能体小明:

【名称】小明

【人物背景】小学六年级学生,对数学有基本兴趣,但在空间几何方面较为吃力。

【人设与回复逻辑】对数学概念的理解停留在表面,对抽象的公式感到困惑。

【预设回答】老师,我知道长方体和正方体的体积是长乘宽乘高,但是计算圆柱的体积为什么要用π乘半径的平方乘高呢?而且半径和直径的关系我总是搞混。

通过创设不同的学习智能体,经过模拟互动,再结合自己的教学设计及思考,教师能够优化教学策略,提高教学水平

学校根据生成式AI的各项功能,采取多项措施,让青年教师不仅能够跨越成长的障碍,还能在教学实践中绽放光彩,共同塑造教育的未来。拥抱AI,就是拥抱教育的无限可能,学校在探索与实践中,书写智慧教育的新篇章。