生成式人工智能落地校园与课堂的15个场景

 

生成式人工智能正在重塑教育行业，为传统教学模式带来了革命性的变化。随着AI的不断演进，更多令人兴奋的应用场景将逐一显现，为学生提供更加丰富和多元的学习体验。

尽管AI在教学中的应用越来越广泛，但教师们也不必担心会被完全替代。牛津大学的研究表明，小学、中学和大学教师被AI替代的概率不超过1%，因为教师职业需要的创造力、社交能力和情感等是AI所不具备的。

不过，掌握AI技术的教师可能会在未来的教学中占据优势。因此，未来教育的趋势将是人机协同，共同打造“超级教师”。未来已来，面对人工智能，我们不妨仰望星空打造未来教育，能想多远想多远；脚踏实地解决实际问题，能做什么就做什么。

生成式人工智能

落地校园的15个场景

人工智能对教育的价值主要体现在促进学习的个性化、教学的智能化、评价的多元化、管理的科学化、资源的公平化，在具体的应用场景中，极大地释放了教师的创意和活力。

学习走向个性化

创造力的产生需要个性化的培养和支持。为了实现教育的个性化，需要对每个学生的学习行为和结果进行细致分析，并提供相应的个性化干预。然而，面对众多学生，教师难以有足够时间进行这样的个性化支持。在此背景下，人工智能的辅助作用变得尤为重要。

• 01 自动批改作业

人工智能可以实现英文作文的自动批改，释放教师的时间，让他们能够更专注于教学和个别指导。

• 02 辅助回答问题

在授课过程中，AI可以辅助教师提出问题，这些问题旨在激发学生的批判性和创造性思维。

问题：粉笔盒里有10支白粉笔，2支红粉笔，张丽同学闭上眼睛摸一支粉笔，她摸到的粉笔可能是粉笔，也可能是粉笔，其中摸到粉笔的可能性较小。

AI解答

【分析】

从粉笔盒里任意摸出一支粉笔，摸出的可能是白粉笔，也可能是红粉笔，因为10>2，白粉笔比红粉笔的数量多，所以摸出白粉笔的可能性大，摸出红粉笔的可能性小，据此解答.

【详解】

由分析得: 粉笔盒里有10支白粉笔，2支红粉笔，张丽同学闭上眼睛摸一支粉笔，她摸到的粉笔可能是白粉笔，也可能是红粉笔，其中摸到红粉笔的可能性较小。

【点晴】

本题主要考查学生对可能性知识的掌握和灵活运用。

• 03 实现苏格拉底教学法

苏格拉底教学法的一问一答模式在现代课堂中难以实现，但人工智能可以辅助实现。例如，人工智能能够逐步分析和讲解数学题目，为学生提供一对一的指导。随着技术的发展，未来人工智能可能以机器人或虚拟人物形象出现，为学生提供更加个性化的互动学习体验。

利用人工智能和大数据技术，对海量学习过程数据进行学习分析，适当结合小班教学等形式，可能是迈向大规模个性化自适应学习的“唯一选择”。通过这些技术，教育可以更好地满足每个学生的需求，促进他们的全面发展，真正实现“一个都不能少”。

总之，人工智能可以追溯学习者学习过程中的多模态数据，并且对这些数据进行记录和分析；建立学科的知识图谱，通过数据分析学生的能力达到了哪一种水平，然后对学生的知识能力结构进行表征。借助生成的学生模型，教师和家长可以发现学生现阶段所处的位置、存在的问题等，从而及时进行干预和反馈。

根据学习者的个性化特征、我们可以建立每个学生的精准画像，继而从建立的资源库中提取符合学习者特定风格、特定能力结构、特定学习终端、特 定学习场景、特定学习策略的个性化学习内容，从而实现学习者和学习资源的双向匹配，满足学生的个性化学习需求。

教学迈向智能化

AI赋能教学，引领着教育进一步迈向智能化。通过个性化学习路径的定制、智能辅导系统的应用等，AI技术极大地提升了教学效率和学习体验。同时，AI的引入也为教师减轻了工作负担，使他们能够更专注于创造性教学和学生个体差异的关照。

• 04 辅助教师生成教学资源

教学活动逐渐融入智能化元素，人工智能（AI）的应用贯穿了教师的课前、课中、课后等各个环节。在备课阶段，AI能够协助教师寻找教学资源，如图片和文献，避免了版权问题和资源适配性问题。

• 05 辅助教师生成教学设计

教师可以利用AI生成特定主题的教学设计，如数学教师想要采用游戏化学习讲授三角形内角和，AI能够根据教师提供的条件，如所需时间、教学道具和学生特点，逐步生成教学设计，再在这基础上进行修改调整。

• 06 辅助生成PPT课件

此外，AI还能辅助生成PPT课件，教师只需提供目标要求或相关文档，AI便能自动生成初步的PPT草稿，教师随后进行个性化修改和完善。

• 07 辅助教师提问

在授课过程中，AI可以辅助教师提出问题，这些问题旨在激发学生的批判性和创造性思维。例如，上传一篇教学设计《古诗二首（登鹳雀楼）》，向AI提出以下问题：这是我写的一份教学设计，准备用它去上课，我想在课堂上提问几个问题，以便培养学生的批判性思维、创造性思维等，请帮我设计几个问题？

• 08 辅助评价学生作文

以前老师批改作文主要看学生的文字能力，但是作文其实可以展示很多东西，比如创造力、写作能力、情感态度价值观，等等。在作业评价环节，AI技术能对作文等主观性作业提供评价和修改建议，帮助教师进行多元化评价。

• 09 辅助撰写研究设计

AI还能辅助教师进行研究设计，提供研究问题，制定研究方案，并在研究过程中提供文献阅读和总结的支持。

示例：我是一名小学数学教师，希望开展一个研究，探索如何将生成式人工智能应用到小学数学教学中，但是我不知道该怎么研究，请您给我一个研究问题。

• 10 辅助总结论文主要观点

人工智能可以为研究者在研究过程中提供文献阅读和总结的支持，尤其在处理大量文献时，AI系统能够迅速筛选和分析海量的学术论文，识别出与研究主题最相关的资料。通过自然语言处理技术，AI能够理解文献内容，自动提取关键信息，然后生成精炼的摘要，帮助研究者快速把握文献的精髓。

AI的这些能力，极大地减轻了研究者在文献搜集和初步分析阶段的工作负担，使他们能够将更多的精力投入到深入研究和创新思考中。

评价进入多元化

AI赋能教育评价，正推动传统评分体系向多元化评价模式转型。通过大数据分析和机器学习技术，AI能够为教师提供丰富的评价工具和决策支持，使教育评价更加客观、公正和高效。

• 11 促进学习的评价

传统的以分数为唯一标准的评估方式存在局限性，而未来教育评价有望在人工智能、机器人技术和大数据分析的推动下实现变革，变得更加科学、客观和有效。

首先，评价的多元性将得到增强。例如，在作文评价中，除了给出分数，还可以综合考量学生的创造力、写作能力和问题解决能力等多个维度。

其次，评价的即时性也将得到提升。在课堂教学中，通过实时评价，教师可以根据学生的反馈及时调整教学内容和方法。

最后，评价的过程性将更加完整。过程性评价侧重于学生长期的学习过程，而非单一的考试成绩。通过分析学生多年的学习数据，可以对其进行更全面和公正的评价。

在实践中，有不少学校已经开始借助人工智能，了解学生的学习状态，判断学生的学习成效，促进学生的学习。

例如，普渡大学为了提高新生的留校率，开发了“课程信号系统”。该系统通过分析学生的学习历史、课程表现、努力程度以及个人特征，预测学生是否会在期末考试中不及格，并据此提供早期警告和干预措施，以提高学生的成功率。

管理逐渐科学化

在具体的学校管理场景中，AI同样神通广大。通过对教育过程中的海量数据进行精准分析，从而为教育管理者提供决策支持，提高工作效率，实现智能化管理。

• 12 利用人工智能提升管理效率、促进智能决策

在决策性工作方面，人工智能可以辅助管理者进行全面的数据分析和比较，从而做出更加明智的决策。例如，在选拔学校主任的过程中，人工智能可以综合分析候选人的数据和情况，为管理者提供决策支持。

• 13 辅助教师教研或课堂巡课

人工智能还能辅助教师的教研活动和课堂巡课，通过分析课堂录像，利用大数据技术对课堂进行多角度分析，帮助教师提升教学质量。对于管理人员而言，这种技术可以实现自动化评课，督导人员可以利用这些数据辅助教学决策。

• 14 利用生成式人工智能完成事务性工作

管理活动可以分为两类工作：事务性工作和决策性工作。在事务性工作方面，人工智能能够快速完成大量常规任务，如生成通知和规章制度，这些原本需要耗费大量时间的文书工作现在变得简单快捷。

在人工智能支持下，管理活动将趋向于构建一体化的信息管理系统，实现管理的信息化。南京理工大学通过分析学生在食堂的消费数据，自动识别出贫困生并为其饭卡自动充值，这一做法不仅提高了工作效率，还巧妙地保护了贫困生的尊严。

通过智能决策，未来的管理将变得更加无形，服务和管理将无处不在，却又不显山露水，实现“看不见的服务，看不见的管理”，使管理工作更加高效和智能。

资源趋于公平化

随着AI技术的不断进步，教育资源的公平化将得到进一步推动。它不仅能更便捷地获取优质教育资源，还能根据学生的学习需求和能力，提供定制化的学习方案，确保每个学生都能获得适合自己的教育机会。

15 利用AI教师提升教学质量

教育的均衡发展是一项重要目标，但怎样才能实现呢？在医学上，已经实现了利用超声机器人远程诊断，那么，未来教育是否可以变成这样？比如，学生在写作业，旁边有一个机器人陪着他，可以帮他讲题。

这可能成为促进教育均衡和公平的一种方式——在人工智能的支持下，利用AI教师提升教学质量，加上科学决策优化资源配置，进而推动教育公平和均衡发展。

北京师范大学新闻传播学院的喻国明教授提出过一个观点：ChatGPT是对于人的重大的赋能赋权。它的应用有助于缩小人们在使用和整合资源能力方面的差异，即便是能力较低的个体，通过人工智能的辅助，也有可能达到与高水平者相近的工作效果。

最后小结一下人工智能教育应用的核心价值及美好前景：在学习方面，实现个性化和自适应学习，培养具有个性化创新能力的人才；在教学方面，通过人机协同，打造超级教师，提升教师的幸福感；在管理方面，提高管理效率和决策水平，实现更加高效和智能的服务体系。

面对人工智能，老师怎么办

Sora和ChatGPT之后，教育怎么办？作为教育人，我们该如何应对人工智能的挑战？怎么样才能让AI为我所用，介入到真实的教育场景中？

首先，我们需要高度重视人工智能的教育价值，并将其应用分为三个层次的境界：

促进教学变革：将生成式人工智能技术应用于课程教学中，以辅助提升教学能力。

重塑教育体系：整合人工智能、大数据、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、游戏和移动学习等新技术，对教育体系进行根本性的重塑。

回归教育本质：利用人工智能个性化地辅助每个学习者，无论是孩子、成人还是老年人，使他们能够体验到学习的乐趣，享受终身学习的过程。

其次，正确认识人工智能的风险，不要神化，也不要害怕。将人工智能知识和技术恰当应用到教学研究中，同时高度重视人工智能带来的风险。

理解AI系统的限制：认识到无论是Chat GPT还是其他AI系统，都存在一定的局限性，可能会产生不准确的信息。

核实AI生成内容的准确性：不完全依赖AI生成的内容，而应通过多个AI系统进行交叉验证，确保信息的真实性。

不将AI内容作为唯一来源：在使用AI生成的内容时，应结合其他来源，避免过度依赖可能导致的错误信息。

第三，教育工作者应努力掌握人工智能相关知识和技能，可通过以下5个步骤：

体验：自由探索和体验人工智能技术。

学习：系统地学习人工智能的相关知识。

应用：将所学技术应用到教学实践中。

创新：在应用过程中进行创新。

分享：将经验和成果与他人分享。

最后，全面推进教育的数字化转型。思考以ChatGPT为代表的人工智能技术等对整个社会的影响、对人才需求的改变，从而去全面考虑教育的培养目标、专业和课程建设、教学模式和学习方式的变革，推进教育的系统性变革，促进教育的数字化转型，提升教育新质生产力，实现具有中国特色的教育现代化。

作者丨尚俊杰

北京大学教育学院学习科学实验室执行主任