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生成式人工智能在内生型历史课堂教学中的应用路径初探

蔡夏雄
  
山海经
2024年19期
广东汕头华侨中学

一、研究背景及现状

随着新一轮科技革命和产业变革的浪潮汹涌而至,特别是人工智能2.0时代的到来,我们正见证着前所未有的变革。当前,国内外学者对生成式人工智能在教育领域的应用进行了富有前瞻性的研究。然而,学者们对国产生成式人工智能工具,如文心一言、讯飞星火等在教育领域的应用研究尚显不足。

此外,教育领域中的生成式人工智能研究多聚焦于高等教育阶段,而在中学阶段,尤其是在历史学科领域的相关研究则相对较少。因此,本文将选取纲要上《从隋唐盛世到五代十国》为例,以生成式人工智能工具为切入点,分析其在高中历史教学中的价值,从课前、课中、课后入手,探究其融入高中历史教学场景的应用路径,以期为历史教学注入新的活力,促进人工智能赋能教育教学高质量发展。

二、基于人工智能的高中历史内生型课堂教学实践——以纲要上《从隋唐盛世到五代十国》为例

高中历史内生型课堂教学模式深刻体现了以学生为中心的教学理念,它不仅着重强调学生的主体性和自主性,更是把培养学生的自主学习能力与创新精神放在首位。

课前,教师利用人工智能定制个性化学习方案,以激发学生积极思维。课中,学生借助人工智能重现历史场景并增强互动体验,促进学生的历史思维进阶。接着,学生通过应用和迁移知识,训练自身的历史核心素养,人工智能可作为学生的“智能学伴”为学生提供个性化辅导与答疑。

课后,借助人工智能进行实时学习反馈与评价,教师引导学生梳理自己的思维过程,提高思维效能。

(一)课前准备环节:定制个性化学习方案

在课前,通过人工智能的智能诊断系统,可以对学生的学习水平、兴趣爱好、学习习惯等进行全面分析。系统可以依据学生过去的学习成绩、作业完成情况、课堂表现等数据,构建出学生的学习画像。在此基础上,系统能够精准定位学生的学习需求,为每个学生量身定制符合其实际情况的学习方案。

例如借助文心一言APP中的“课堂反馈”功能,输入教师想要反馈的内容,从“学科、学生姓名、学生年级、授课内容、表现优点、表现不足、课后任务、其他信息”角度书写,生成式人工智能马上可以为学生进行智能诊断,量身定制课程学习方案。

(二)课中教学环节:历史场景重现与互动体验

在课中教学环节,教师可以借助人工智能技术,创设丰富多样的历史场景,引导学生通过角色扮演、情景模拟等方式,深入体验历史事件和历史人物;借助VR和AR技术,教师可以为学生呈现逼真的历史场景,让学生仿佛置身于历史的长河之中。

同时,教师还可以利用智能评估系统,对学生的表现进行实时评价和反馈,指导学生及时调整学习策略。学生则可以在教师的引导下,积极参与课堂讨论和合作学习,共同探究历史问题,提升历史学科的核心素养。

1.情境再现,增强历史感知

生成式人工智能可以通过模拟和重建历史场景,让学生在课堂上仿佛置身于隋唐盛世或五代十国的时代背景之中。

例如,利用“文生视频”技术,学生可以亲自体验唐朝长安城的繁华景象,感受五代十国时期的战乱纷争。例如讯飞星火APP中“文生视频提示词大师”的功能,学生可以要求生成式人工智能提供反映唐朝长安城的繁华景象,五代十国时期的战乱纷争的相关剧本。人工智能结合课程内容,为学生提供了两个剧本:

一是展现唐朝长安城繁华景象的历史剧《长安盛梦》;

二是描述五代十国时期战乱纷争的历史战争剧《烽火连天》。

教师通过“AI作图”及“图文成片”功能将剧本生成相应的历史剧,借助这种身临其境的学习方式,无疑会大大增强学生的历史感知和代入感。

2.数据驱动,深化历史理解

生成式人工智能还可以通过大数据分析,为学生提供更加详实、准确的历史数据。在《从隋唐盛世到五代十国》这一章节中,学生可以通过人工智能技术,了解到唐朝的政治、经济、文化等各方面的数据变化。这些数据不仅可以帮助学生更好地理解历史事件的来龙去脉,还能够培养学生的数据分析能力和历史思维。

例如,借助文心一言APP中的“全历史”功能,学生通过输入“请根据《新唐书》,为我提供唐朝科举选拔人才的数据变化。”生成式人工智能马上会整理相关史料,为学生提供关于唐朝科举制选拔人才的数据演变。通过深入研究和解读这些数据,学生可以更好地理解唐朝科举制度的发展历程以及其在人才选拔方面的作用和影响。

3.智能互动教学,提升学习兴趣

教师可以借助基于结构的多模型联合的课堂教学智慧评价系统(CSMS),通过智能语音识别、人脸识别等技术,系统可以实时捕捉教师及学生的课堂表情、动作和声音,CSMS能及时反馈师生课堂的情况,分析教师课堂实施过程中存在的不足及学生的学习状态和情感反应。在此基础上,系统可以智能调整教学内容和方式,以更加生动有趣的方式呈现历史知识,激发学生的学习兴趣和积极性。

同时,系统还可以提供智能问答、在线讨论等功能,鼓励学生积极参与课堂互动,提高学习效果。

(三)课后反馈与评估环节:实时学习反馈与评价

在课后反馈与评估环节,教师通过构建学生作业分析系统,人工智能可以对学生的作业进行自动批改和评分。例如使用文心一言APP中“试卷生成”功能,教师输入需要生成的试卷主题、学科、学段、题目类型等内容,人工智能就可以迅速生成一套切合学生需求的习题。

同时,学生在系统中作答的时候,人工智能还可以对习题中的错误进行标注和解释,帮助学生理解错误原因并改正。人工智能还可以对作业的整体情况进行统计分析,为教师提供有关学生学习情况的反馈。

三、小结

借助深度学习和自然语言处理技术的强大赋能,生成式人工智能能够更精准、更高效地辅助学生学习历史知识,显著提升他们的内在认知水平和学习能力。同时,教师利用内生型课堂模式,制定个性化学习方案、重现历史场景,设置问题链和引导学生梳理思维过程,进一步促进学生思维培养。但目前生成式人工智能在提供的历史史料,特别是图片史料方面能力有限,对学生历史核心素养的培养存在不足。展望未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,生成式人工智能将在历史课堂中发挥更加重要的作用,为培养学生的历史素养和综合能力提供有力支持。

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