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智能写作伙伴:教育智能体在小学作文教学中的创新应用与效果评估

陈映霞
  
大海媒体号
2024年164期
坪山区锦绣实验学校

【摘要】随着人工智能技术在教育领域的广泛应用,教育智能体作为一种新兴辅助工具,其在作文教学中的潜力引起了广泛关注。本研究通过设计并实施一系列教学活动,旨在探索教育智能体与教师的协作模式及与学生的互动方法。研究发现,尽管面临技术依赖和个性化反馈等挑战,教育智能体在作文教学中的应用仍显示出显著的实证效果。本研究不仅为教育智能体在作文教学中的有效应用提供了实证支持,而且对未来教育实践提出了建设性的建议,以期优化教学策略并提升教学效果。

【关键词】教育智能体、应用策略、实践效果评估

一、教育智能体与作文教学:理论框架与研究进展

1.教育智能体的定义与功能

上海师范大学教育学院黎加厚教授提出了:为了提高AI生成内容的准确度,需要用逆向思维的新方式,发展面向学科的专业小型语言模型(small language model,SLM,以下简称“学科专用小模型”)和聚焦更具体的课堂教学应用的专用智能体。我们把这种专门针对教师在具体学科课堂教学场景中使用的智能体,称为“教育智能体”(Agent)。简而言之就是“教育智能体是基于生成式人工智能通用大模型,根据用户的设置,人机协同执行教学工作任务的程序。”

教育智能体具备多种功能,以提升教育质量和学习体验:它们能够根据学生的学习历史、偏好和表现提供个性化学习内容和路径;自动评估学生的作业和测试,给予及时反馈,帮助学生了解自己的学习状况;模拟教师角色,提供一对一智能辅导,解答疑问并引导学习;分析学习数据,识别学习模式和潜在问题,为教师提供教学改进的依据;与学生进行自然语言交流,增强学习体验的人性化;这些功能共同作用,旨在通过智能化手段优化教学和学习过程。

2.国内外教育智能体在作文教学中的应用现状

教育智能体在作文教学中的应用正逐渐深入,涵盖了个性化学习、智能评改、虚拟教学角色、教育内容创造、教育监督以及智能写作辅助等多个方面,展现出强大的潜力和广泛的应用前景。

(1)个性化教学与辅助:教育智能体如Khanmigo由可汗学院开发,作为学生的虚拟导师,提供个性化指导、支持和参与,满足不同年龄和水平学生的需求。对于教师,Khanmigo帮助进行课程规划,节省时间,并模仿写作教练,为学生在写作、辩论和协作过程中提供提示和建议。

2.智能评改技术:作文智能评改技术通过大数据、云计算、大语言模型整合先进的图像处理技术,为写作教学注入新生力量。这种技术有助于构建习作教学新生态,赋予习作评改新样式,为解决习作教学中的问题提供了新的契机和路径。

3.虚拟教学角色:教育智能体在ITS(智能导师系统)中多扮演教师角色,观察、跟踪学习者的学习行为,并在必要时给予帮助和指导。同时,通过与学习者的交互收集信息完善学习者的个性化偏好模型,而后根据偏好模型调整教学内容,优化系统知识库,以实现学习者的个性化学习。

4.智能写作辅助系统:当前主流智能写作辅助教学平台的功能区划可以总结为三大系统范式:智能写作辅助参阅系统、智能写作辅助训练系统、智能写作辅助测评系统。这三大系统范式分别对应写作教学活动中的写作素材积累、写作技能训练和写作成果评价。

二、教育智能体与作文教学:应用策略与实践路径

1.教育智能体与教师的协作模式

教育智能体与教师在作文教学中的协作模式展现了一种互补和增强的关系,这种关系旨在提高教学的效率和质量。教育智能体能够提供个性化的指导和支持,满足不同学生的需求,从而让教师能够更专注于教学内容的设计和学生写作思维的引导。

教育智能体在课程规划和时间管理方面发挥重要作用。它们帮助教师规划课程,节省时间,让教师能够将精力投入到更深层次的教学活动中。智能体还能模仿写作教练的角色,为学生提供即时反馈和写作技巧的提升,这是传统教学中难以实现的。

教育智能体在情感支持和自我反思方面也能与教师协作,关注学生的情感发展和自我认知。它们可以支持社会情感学习,通过监测学生的语言模式,提供情感支持,引导学生进行自我反思。这种协作模式不仅提升了学生的写作技能,还促进了他们的创新能力和批判性思维能力的培养。

2.教育智能体与学生的互动方式

教育智能体与学生的互动方式是多样化的,旨在创造一个更加个性化和互动性强的学习环境。教育智能体通过自然语言处理技术与学生进行交流,理解学生的问题和需求,并提供相应的反馈。

教育智能体能够根据学生的学习历史和表现,提供定制化的学习建议和资源。在作文教学中,智能体可以分析学生的作文草稿,给出具体的修改建议,帮助学生提高写作技巧。这种个性化的反馈有助于学生更清晰地认识到自己的优势和需要改进的地方。

教育智能体还可以作为学习伙伴,陪伴学生完成写作任务。它们可以提供写作灵感、词汇选择建议,甚至是结构安排的帮助,使学生在写作过程中感到更加自信和有动力。这种伙伴式的关系有助于激发学生的创造力和批判性思维。

3.学生与教育智能体的互动案例

在笔者的教育探索之旅中,巧妙地将教育智能体编织进小学五年级的语文作文课堂,如同在知识的画卷上点缀了一颗颗智慧的星辰。这些互动活动,如同一场场思维的盛宴,不仅点燃了学生们写作的热情,也锻炼了他们用笔尖舞动的能力。智能体的每一次引导和反馈,都是对学生创造力的一次温柔触碰,让教学过程变得更加生动和有趣。在这个过程中,我深刻体会到,教育智能体不仅是工具,更是连接知识与心灵的桥梁,它让我们的作文课堂变成了一个充满想象和创造的奇妙空间。

(1)“我的心爱之物”写作互动

在部编版小学五年级语文的第一单元习作“我的心爱之物”中,教育智能体扮演一个好奇的朋友角色,引导学生描述他们最心爱的物品。智能体通过提问激发学生的想象力,例如:“这个物品背后有什么特别的故事吗?”“它对你来说为什么如此特别?”通过这样的互动,学生不仅能够练习写作技巧,还能够锻炼他们的表达和思考能力。

(2)“漫画老师”角色扮演互动

结合部编版五年级语文上册第二单元的习作“漫画老师”,教育智能体提供了一个虚拟的画板和一系列漫画风格的元素,让学生描述并“绘制”他们心中的老师形象。智能体可以引导学生思考:“你的老师有哪些独特的特征?”“用三个词来形容你的老师,你会选哪些词?”学生在描述的同时,智能体即时反馈,帮助学生构建一个生动有趣的“漫画老师”形象,并提供写作上的建议。

(3)“即景描写”互动创作

在部编版五年级语文上册第七单元的习作“——即景”中,教育智能体模拟一个虚拟的自然环境,让学生选择一个场景进行描写。智能体提供视觉和听觉的描述提示,如“想象你正站在秋天的树林中,描述你看到和听到的一切。”学生根据提示进行写作,智能体随后提供反馈,比如用更生动的形容词或比喻来增强描写。这种互动不仅提高了学生的观察力和写作能力,还增加了写作的趣味性。

三、教育智能体与作文教学:实践效果与评估

(一)学生方面

经过一学期的实践,在教育智能体的辅助下,五年级学生的写作能力经历了显著的变化。起初,学生们在写作时常常感到迷茫,不知道如何下手,句子结构简单,表达方式单一。但随着智能体的个性化指导和即时反馈,学生们开始学会如何构建更加复杂和流畅的句子,他们的词汇量得到了扩充,能够更加自如地运用比喻和形容词来丰富文章的内涵。智能体提供的写作模板和语言风格分析,帮助学生们理解了不同文体的特点,从而在写作中展现出更多的创造性和个性。

1.写作兴趣提高

写作兴趣是推动学生持续写作和探索的重要因素。在教育智能体的引导下,学生们对写作的兴趣有了显著提升。智能体通过提供互动式写作任务和游戏化的学习环境,使得写作不再是枯燥的作业,而是变成了一种有趣的探索和创造过程。学生们在智能体的激励和反馈中找到了写作的乐趣,他们开始主动寻求写作机会,对写作主题表现出更多的好奇心和热情。

教育智能体通过个性化的指导和正面的鼓励,增强了学生的内在动机。学生们在智能体的帮助下,体验到了写作成功的喜悦,这种成就感转化为了继续努力的动力。智能体提供的针对性建议和改进方向,让学生明确了自己的写作目标,从而更加有目的地进行写作练习。此外,智能体还能够根据学生的进步提供相应的奖励和认可,这种外部动机的激励也极大地提升了学生的写作热情和坚持写作的意愿。

2.学生写作能力提高

随着时间的推移,学生的写作技能得到了显著提升。他们不仅能够快速地构思文章框架,还能够在细节上进行深入的挖掘,使得作文内容更加充实和有说服力。智能体的持续互动和鼓励,提高了学生们的写作自信,使他们更加乐于表达自己的想法。在作文的修改和润色阶段,学生们展现出了更好的自我修正能力,他们学会了如何从读者的角度审视自己的作品,并进行有效的调整。

(二)教师方面

在使用教育智能体进行作文教学后,教师们经历了显著的变化,他们从繁重的作业批改和反馈中解放出来,拥有了更多时间进行教学创新和深度辅导。智能体提供的个性化反馈和数据分析,使得教师能够更精准地把握每个学生的学习状态和需求,从而设计出更有针对性的教学计划。教师的角色逐渐从传统的知识传授者转变为学习引导者和思维激发者,他们与智能体的协作,共同创造了一个更加丰富和动态的学习环境。

1.批改工作量减少

教育智能体的引入极大地减轻了教师的批改工作量,通过其内置的自动评分和反馈系统,智能体能够迅速分析学生的作文,识别语法错误、拼写失误以及提出改进建议,从而让教师从重复性的评价任务中解放出来。这样,教师可以将更多的精力投入到课程设计、教学策略的创新以及对学生进行更深层次的个性化指导中,提高了教学效率,同时也让教师有更多时间去关注学生的全面发展和创造性思维的培养。

2.及时性与准确性提高

教育智能体在作文教学中的应用显著提升了反馈的及时性与准确性。智能体能够在短时间内处理大量作文,实现即写即改,极大地提高了批改速度。此外,智能体基于先进的自然语言处理技术和机器学习算法,能够准确识别和纠正作文中的语法、拼写和标点错误,并提供针对性的建议和指导,从而提高了批改的准确性。这种技术的应用不仅减轻了教师的工作量,也使学生能够更快地得到反馈,及时了解自己的写作表现,进而提高了教学效率和学习效果。

四、 教育智能体与作文教学:实践反思与建议

1.教育智能体的局限

在进行五年级语文教学时,发现教育智能体存在一些不可避免的局限。教育智能体在个性化反馈能力、教学场景融合深度、学科知识传授等方面存在挑战。它们未能充分融合学习者模型、专家模型和领域模型,难以在认知、情感和元认知层面提供能够激发学生学习动机、增强教学互动、改善学生情感体验的个性化反馈信息。此外,师生的人机协同素养不高,对于AI工具的教育价值与危害认识不足,对于教育大模型智能体这一新技术工具在教学一线开展规模化应用的效果也存在疑虑,导致未能将教育大模型智能体深入融入教学场景。教育大语言模型在训练数据的过程中也存在学科知识规模小、细粒度不够、模型结构与学科知识特征未进行匹配与优化、长文本理解与逻辑推理不足等问题,导致教育大模型智能体在学科教学场景中的应用受限。

2.对传统作文教学的挑战与影响

在一线的语文教学中,教育智能体对传统作文教学带来了显著的挑战与影响。一是智能体的引入使得作文批改更加高效和个性化,它通过自然语言处理技术快速对学生作文进行语法检查、词汇丰富度分析和篇章结构评价,帮助学生快速发现不足并明确改进方向。二是智能体能够提供即时反馈,增加学生的作文修改次数,有效提升了学习效率。然而,智能体的普及也可能带来挑战,如技术的过度干预可能会削弱教师的育人作用,丰富的信息支持下如何培养学生的批判性思维和创新能力成为新的课题。三是智能技术的快速迭代要求教育保持人文温度和深度,避免技术替代了教育的本质。

3.对教育实践的建议

(1)实践层面上,教师应制订个性化培训计划,提升自身的人工智能素养。通过多样化的培训方式,如校内培训讲座、在线课程学习等,满足不同教师的学习需求,并在实际教学中应用所学的人工智能知识和技能。这要求学校和教育机构提供充足的实践机会和交流平台,让教师分享实践经验和心得体会。

(2)教育智能体的设计和应用应注重学生的全面发展,不仅仅是知识的传授,还包括创新思维与综合素养的培养。智能体应成为学生学习过程中的辅助者,提供个性化的学习路径和实时反馈,激发学生的学习兴趣和主动性。同时,智能体的应用也应关注减轻学生学习负担,避免死记硬背、机械训练,增强学习的趣味性和吸引力。

展望未来,教育智能体的发展有望进一步推动教育个性化和精准化。我们期待智能体能够更好地融入教学实践,成为教师和学生之间沟通的桥梁,为每个学生提供定制化的学习体验。同时,我们也希望教育政策能够适应技术发展,制定相应的指导方针,以确保智能体的应用能够促进学生的全面发展,培养他们成为未来社会的创新者和领导者。教育智能体的未来发展,需要我们共同探索和努力,以实现教育的真正现代化和智能化。

【参考文献】

[1]黎加厚.生成式人工智能对课程教材教法的影响[J].课程·教材·教法,2024(2):14-21

[2]黎加厚.教育智能体与中小学科学教育[J]. 中小学科学教育, 2024(6): 25-34.

[3][法]爱弥尔·涂尔干.教育思想的演进[M]].李康,译.渠东校.上海:上海人民出版社,2006

[4].王嘉毅.开辟新时代中小学科学教育新赛道[J].中小学科学教育,2024(1):5-9

[5]卢宇,余京蕾,等.基于大模型的教育智能体构建与应用研究U].中国电化教育,2024(7)

[6]卞玉龙.教学代理的Persona效应:模型建构和实证检验[D].山东师范大学,2016:10-20.

[7]胡开明.后疫情时代在线教育的探索与实践[J]中国现代教育装备,2022(19):10-12

[8]卫婷,陈思静,赵瑞斌.智能技术驱动在线教育创新发展[J]中国信息技术教育,2022(19):87-90.

[9]徐振国,刘志,党同桐,孔玺.教育智能体的发展历程应用现状与未来展望[J].电化教育研宄,2021,42(11):20-26.

[10]李海峰,王炜.人机学习共生体——论后人工智能教育时代基本学习形态之构建[J]远程教育杂志,2020,38(02):46-55.

[11]龚涛,蔡自兴.多维教育智能体的构建与应用[J].教育信息化,2022(07):55-26

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