• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

生成式人工智能赋能初中信息科技课文献综述

刘嘉宁
  
教育文创媒体号
2025年20期
延边大学师范学院 延吉市 133002

摘要:目前随着人工智能技术的快速发展,生成式人工智能在教育领域的作用越来越广泛,尤其是在初中教育阶段。本综述旨在梳理和分析生成式人工智能对于初中信息科技教学的影响与挑战。首先概述生成式人工智能相关概念;其次,回顾生成式人工智能在初中信息科技课程教育中的作用;最后关注生成式人工智能在实际教学场景面临的挑战。

关键词:生成式人工智能;初中;信息科技

一、问题的提出

目前随着人工智能的不断发展,生成式人工智能在科学生产生活中的各个领域都有着广泛的应用,教育领域也不例外。2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,提出“围绕教育、医疗、养老等迫切民生需求,加快人工智能的创新应用”。近年来,以人工智能为代表的新兴技术开始在教育领域迅速发展。2021年12月,中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》,提出“统筹制定全民数字技能教育推进案”“推广和普及全民数字技能教育”[1]。2023年,党的二十大报告提出“推进教育数字化”,明确要求通过数字变革推进教育强国建设,而人工智能技术与教育活动的深度融合正是数字变革的关键要素[2]。

二、概念的界定

(一)生成式人工智能

根据《2023年十大新兴技术报告》,生成式人工智能是一种通过学习大规模数据集生成原创内容的新型人工智能技术。它基于机器学习和深度学习,利用超大算力和预训练模型,结合多模态技术,能够自动化生成文本、图像、视频等内容,生成式人工智能不仅能“理解”对话的情感语义,生成高质量反馈,还能通过连续互动不断优化输出质量。[3]。它支持复杂自然语言指令,生成多模态内容,并借助互联网提升内容的丰富性和实时性。通过生成对抗网络和生成式预训练变换模型等技术,生成式人工智能具备持续学习和进化的能力,能够通过自然语言交互生成用户所需的图像、视频等内容,实现了从理解到创造的飞跃。

(二)生成式人工智能赋能教育

生成式人工智能赋能教育是人工智能与学习科学深度融合的新兴领域,正成为教育研究的热点[2]。作为一项前沿技术,生成式人工智能通过其强大的内容生成和交互能力,为教育生态注入了新的活力。它不仅超越了传统教育工具的功能局限,更深度渗透到教育主体、教育活动、教育内容和教育环境等核心要素中,引发了教育生态系统的“连锁型反应”,推动了教育模式的深刻变革[4]。学界对生成式人工智能的教育应用展开了多维度研究。焦建利[5]从效率提升、角色转变和教学方式优化等维度,分析了生成式人工智能在促进学校教育数字化转型中的价值;吴军其等[6]吴军其等人则聚焦教师专业发展,从专业理念、知识结构、能力素养和情意态度四个方面,构建了人工智能技术赋能教师专业发展的路径,为教育数字化转型提供了新的动力;董艳等[7]董艳等人从人机协同视角出发,围绕协同底座、协同方式、有效对话、个体责任、协同基础、协同接口和协同表现七个维度,深入探讨了ChatGPT赋能学生学习的具体路径,旨在推动教育数字化转型,促进学生的全面发展。这些研究为生成式人工智能在教育领域的深入应用提供了理论支撑和实践指导。

三、生成式人工智能在初中信息科技课程中的应用

(一)帮助教师教学

生成式人工智能能够为教师提供创意教学设计方案、提升教学方案实施效果。

1、提供创意教学设计方案

生成式人工智能具有启发性内容生成能力,卢宇[8]认为生成式人工智能可以根据教师的教学目标生成创作型教学素材,辅助教师生成创意性的教学活动。汤倩雯[9]认为生成式人工智能能够帮助教师生成多样化和个性化的教学故事、情景或任务,促进以学生为的学习,培养创造力和问题解决能力。

2、提升教学方案实施效果

生成式人工智能,可以在教学过程中充当助教角色,根据当前教学活动情境,为教师提供教学过程的交互式支持。同时教师也可以根据教学现场的学生实际情况利用生成式人工智能进行教学方案的调整。同时信息科技教师通过与生成式人工智能进行模拟对话,可以预测学生问题,提前了解学生可能在特定概念、问题解决或技术应用上的难点,减少课堂不确定性。准备教学资源,根据预测结果,全面规划课堂内容,准备相应的教学资源和答案,以适应学生需求。

(二)帮助学生学习

生成式人工智能能够为学生提供个性化辅导、提升学习体验。

1、个性化辅导

传统的信息科技课程要求班级内所有人需要在规定的时间内学会某些技能,这对于精通计算机的学生而言过于轻松,对于不太能熟练使用计算机的学生而言又过于复杂,因此导致了一个班的学生的基础技能水平参差不齐。而如今,生成式人工智能的引入则大大改善了这一状况。毕文轩[10]认为,生成式人工智能能够根据学生的个人学习需求和进展提供个性化辅导和反馈。因此,在实际教学中,生成式人工智能能够提供个性化的学习支持,根据学生的需求和进展调整教学方法,从而促进更高效的学习。

2、提升学习体验

相较于以往的信息科技课程而言,生成式人工智能赋能的课程更加注重学生的学习体验。例如,当学生学习编程时,生成式人工智能可以根据学生所输入的内容,进行预测学生即将操作的内容,或者对学生的操作过程进行反馈,生成式人工智能可以帮助学生掌握编程概念,指出错误问题,进行编程预测等;

四、生成式人工智能赋能教育面临的挑战

1、成为教育主导者

生成式人工智能在优化教育教学的同时,也带来了不可忽视的干扰。教育者、学习者和管理者容易陷入被技术主导的误区。表面上,人工智能使知识获取途径多元化、教学方式灵活化、评价管理高效化,但实际上,技术的加速发展已成为一种压力而非解放力量。赖丽花[12]指出,教育变革若跟不上技术发展,培养的人才将难以适应社会需求,学校面临前所未有的焦虑。苏慧丽[13]生成式人工智能使机器不断“人化”,甚至作为主体参与教育活动,技术角色从“工具”转变为“行动者”。人工智能虽能提供高效的教育支持,但也削弱了人的主体性,导致碎片化学习盛行,深度思考被忽视。从而导致教育实践中知识在场而思想缺席,师生真实意志和情感难以展现,主体性逐渐弱化。

2、影响道德教育

自古以来,德育便是我国教育的重要组成部分,“育才先育德”一直是我们教育的首条规矩。然而有研究[14]提出,智能时代的人穿梭于网络空间与社会空间,个人负面情绪在虚拟网络空间放大并流入现实社会空间,为诽谤、流言、恶语的滋生带来无限场域,给社会道德规范带来较大阻力。也有学者[14]认为,生成式人工智能赋能教育的双向互动的特征可能会使得教育与人工智能在交互共享中不自觉地迎合甚至代入网络低俗娱乐,从而推动“泛娱乐化”进一步膨胀蔓延。还有学者[15]认为,生成式人工智能以相关性为纽带集合而成的片段化信息是未经批判反思和系统加工的初阶内容,难以凸显思想理论体系的完整叙事样态和思想内容的严谨性、深刻性与全面性,可能会限制系统化、连续化的价值输出,使思想政治教育失去整合认知和形成共识的有效内容载体。

3、学生对技术的依赖

生成式人工智能在教育中的应用具有双重影响。一方面,它作为学习工具,支持个性化学习和研究,提升教学效率和学习体验;另一方面,它降低了作弊和学术不端的成本,学生可能利用其快速完成作业、测试甚至论文,破坏教育公平和教学秩序[16]。有研究指出[17],教育的根本目标是培养学生的关键能力和品格,而生成式人工智能可能绕过这一过程,直接提供结果,削弱学生的思考能力和深度学习。由于人类大脑的“节能”倾向,学生可能过度依赖人工智能,追求快速获取知识的捷径,导致知识理解浅薄、智慧和洞察力下降,甚至引发“读书无用论”的复兴。也有学者[18]指出生成式人工智能可能导致学生认知思维同质化,生成式预训练模型使认知结构趋同,形成“标准化的人”,削弱个性发展。同时,模型可能传递错误知识,尤其对缺乏专业知识的学习者造成认知误导。由于生成式人工智能系统缺乏透明度,其输出结果难以被理解,进一步限制了教育的深度和创造性。长期依赖可能导致学生学习的主观能动性下降,创造性思维能力减弱,高阶思维活力受限,最终使教育陷入知识灌输的机械化模式,难以真正唤醒学生的创新潜能。

五、参考文献

[1]齐少波,江闪闪.人工智能背景下“互联网+智慧教育”新生态系统构建研究[J].科教文汇,2024,(18):6-9.2024.18.002.

[2]杨扬,姬靖.国内人工智能辅助教育研究现状、热点与趋势[J].航海教育研究,2024,41(02):1-7.

[3]廖昊鑫,刘建华,邱宁.生成式人工智能赋能精准教学的路径探析[J/OL].赣南师范大学学报,1-7[2024-10-19].2024.05.015.

[4]郑小军,张美虹.国内“ChatGPT+教育”研究热点、主题及启示——基于共词分析的可视化研究[J].广西职业技术学院学报,2024,17(03):19-31.

[5]焦建利.ChatGPT助推学校教育数字化转型——人工智能时代学什么与怎么教[J].中国远程教育

[6]吴军其,吴飞燕,文思娇,等.ChatGPT赋能教师专业发展:机遇、挑战和路径[J].中国电化教育,2023,(05):15-23+33.

[7]董艳,夏亮亮,李心怡,等.ChatGPT赋能学生学习的路径探析[J].电化教育研究

[8]卢宇,余京蕾,陈鹏鹤,等.生成式人工智能的教育应用与展望——以Chat GPT系统为例[J].中国远程教育,2023,43(04):24-31+51.

[9]汤倩雯,张浩.生成式人工智能何以助力初中信息科技课程——来自《教育与研究领域生成式人工智能指南》的启示[J].教育参考,2024,(02): 21-27.

[10]毕文轩.生成式人工智能对教育行业的挑战与回应——以ChatGPT为分析对象[J].江苏高教

[11]赖丽花,谢翌.生成式人工智能赋能教育变革:应用潜能、风险揭示与未来路向[J].天津师范大学学报(社会科学版),2024,(06):89-97.

[12]苏慧丽,张敬威.机器的“人化”与人的“机器化”:智能时代教育的主体性危机与破解[J].现代远程教育研究,2024,36(01):12-20+28.

[13]李宝鑫,闵永新.ChatGPT赋能思想政治教育的可能风险与化解进路[J].高校辅导员学刊

[14]王少.机遇与挑战:AIGC赋能新时代思想政治教育[J].教学与研究, 2023, (05):106-116.

[15]冯琳,倪国良.基于生成式人工智能的思想政治教育数字化转型[J].思想教育研究,2024,(02):46-53.

[16]黄荣怀.人工智能正加速教育变革:现实挑战与应对举措[J].中国教育学刊,2023,(06):26-33.

[17]李森,郑岚.生成式人工智能对课堂教学的挑战与应对[J].课程.教材.教法,2024,44(01):39-46.DOI:10.19877/j.cnki.kcjcjf.2024.01.003.

[18]李云晓,李红,陈选超.人工智能生成式预训练模型辅助的对话式学习审视[J].成都师范学院学报,2023,39(07):116-124.

作者简介:刘嘉宁,2001-5,女,汉,黑龙江牡丹江,硕士,研究方向:中小学信息技术教育.

*本文暂不支持打印功能

monitor