人工智能技術助力學生歷史自主學習能力培養的教學過程“五環節”思考

張春桐

一、引 言

“自主學習”這一提法，已出現一個多世紀，美國自主學習研究的著名專家、紐約城市大學的齊莫曼（Zimmerman）教授將自主學習理解為，“自主的（self-regulated）學生以對學習效率和學習技巧的反饋為基礎，選擇和運用自主學習策略，以獲得渴望的學習結果”[1]。能力是直接影響活動效率，保證活動順利完成的個性心理特征[2]，通常與具體活動聯系在一起，帶有明確的指向性。綜上，筆者認為，自主學習能力就是指向學生自主學習活動，影響自主學習效率，并支持自主學習活動順利實現的個性心理特征。

人工智能技術在助力學生自主學習能力培養方面有其獨特的價值，從學生自身來看，為學生自主學習過程順利開展提供必要物質支持，學生可以基于對自身的了解，高效、適切地開展學習；從教師發展角度看，人工智能技術便于加強師生之間的互動交流，教師及時獲取學生動態變化，以此更新調整教學現狀，以適應學生發展，且技術發展迫使教師與時俱進，提升自身專業素養發展；從落實根本任務的角度來看，人工智能技術通過為自主學習方式提供必要的技術支持，起到鞏固學生學習主體地位的作用，落實歷史課程“立德樹人”根本任務。

二、人工智能技術助力學生歷史自主學習能力培養的“五環節”分析

信息時代背景下，閆寒冰教授從創設情境、提供援助、學生個性差別、鼓勵合作等方面，提出信息技術支持學習過程設計的9點原則[3]，受此啟發，筆者提出制定個性化學習目標、提供多樣性學習資料、形成多維度學習聯動、塑造實用性學習技能、反饋實時性學習困惑五個環節，簡稱“五環節”。基于此，嘗試設計出人工智能技術助力下囊括教學過程“五環節”的思維導圖，如圖1所示。在人工智能技術助力下，五個環節之間漸次推進、環環相扣，為培養學生自主學習能力的過程提供技術保障，共同指向學生獲得自主學習能力。基于此，筆者聚焦“三國兩晉南北朝至隋唐時期的制度變化與創新”這一主題，對培養學生歷史自主學習能力“五環節”中的各個環節進一步輔以案例說明和闡釋。

1.制定個性化學習目標

人的任何自覺性都為追求一定的目標，是為了實現一定的目標[4]，可知，目標能為學生個人自主學習提供方向和動力。而教師制定的教學目標通常面向絕大多數學生，不易制定出照顧到每位學生個性特點的教學目標，因此，需要充分發揮每位學生的個人力量，形成個性化學習目標，與教師制定的共性化教學目標互為表里、相互補充。如若將教師教學目標視為一條水平線，學生根據教師提出的教學目標，借助人工智能技術了解教師制定教學目標時參考的史料信息和目標設計的意圖，并結合個人實際學習進度和情況，明晰個人發展與“水平線”之間的方向和距離，思考制定個性化學習目標于水平線以上或者以下調整，從而提出更有針對性和適切性的學習目標。

例如，2017年版高中歷史課程標準提出，“通過了解三國兩晉南北朝政權更迭的歷史脈絡，隋唐時期封建社會的高度繁榮，認識三國兩晉南北朝至隋唐時期的制度變化與創新”[5]，教師根據課程標準要求和學情制定出“比較魏晉時期與隋唐時期政治制度異同”的教學目標，并隨教學目標附上制定史料證據和具體意圖，借助人工智能技術同步共享到每位同學，方便學生課前借助人工智能技術了解教師教學目標背后所蘊含的史料信息、設計意圖等信息。學生若認為達成該目標存在難度，可以參考個人實際情況，主動調適指導自主學習活動的個性化學習目標的難度，可以先從“了解從三國兩晉南北朝到隋唐時期政治制度發展歷程”這一目標著手開始學習，以適應個人學習需要。與此同時，每位學生對教學目標的調整情況，也可以通過人工智能技術共享給教師，方便教師及時了解學生自主學習進展，為學生自主學習能力培養提供有針對性的指導。

2．提供多樣性學習資料

馬克思主義唯物史觀認為，物質基礎決定上層建筑。歷史學科本身就是一門重資料的學科，延伸史料信息在其中顯得尤為重要。歷史資料基礎決定著學生產生歷史理解的高度和深度。可知，僅憑學校圖書館中的紙質資源難以滿足學生實際學習需求。隨著電子網絡媒體的興起和全球知識網的建立，“基于資料的學習”日趨成熟，學生借助于各種學習資料之間的相互作用來開展學習[6]，獲得精準化的教學測評、資源推送、學習管理正逐漸成為一種常態。[7]“人—機”協同下學生自主學習過程能夠得到來自人工智能技術圍繞學習主題精準推送的學習資料，以及協助對歷史資料進行初步整理、記錄，從而提高學生對多樣的歷史學習資料搜集、整理、記錄、提取的效率，利于促進學生自主學習活動的順利推進，并確保自主學習的質量，久而久之，增強學生自主搜集、處理多樣性學習資料開展學習的能力。

例如，學生在個性化學習目標的指引下，借助人工智能技術搜集從三國兩晉南北朝到隋唐時期分別奉行的政治制度，能夠從中得到出自不同立場、時期的多種形式的相關資料信息，包括文字、圖片、視頻等形式的資料，且資料內容的開發、解讀和呈現，會隨時代、技術、個體能力發展，不斷動態更新，而不是就學生發現資料開始就陷入固化、靜態、一成不變的狀態，加之，人工智能技術能協助學生駕馭對多樣性的史料信息的記錄和整理工作。由此，人工智能技術為學生提供并協助學生整理多樣性歷史資料，方便學生在后續自主學習過程中自如提取和運用史料信息，因此，成為學生進行歷史自主學習活動的有力支持。

3．形成多維度學習聯動

人工智能技術助力形成多維度學習聯動主要表現在，一方面，人—機結合的思維體系將會取代原來的以個人為主的思維體系[8]；另一方面，技術不再是單一的工具，而是革新了學生與學習環境之間的作用關系，建立和維持了一種創新性的生態圈或者學習文化。[9]可見，人工智能技術在尊重學生獨立思維的前提下，通過充分發揮人腦和計算機處理信息的優勢，協助學生自主營造出帶有鮮明個體特色的學習生態圈，以在保證學生自主學習活動質量的同時，提升學生自主學習的效率，從而使學生自主學習能力得到培養和鞏固。

例如，學生充分利用個人與外界的學習聯動推進歷史自主學習活動，具體來說，主要分為“人—機”和“人—人”兩種學習聯動，第一是“人—機”學習聯動，學生借助人工智能技術對在自主學習過程中積累的三國兩晉南北朝至隋唐時期的政治制度進行初步編碼，依照時間順序改變其初始的零散狀態，繼而學生再對人工智能技術呈現出來的初步編碼進行整合優化，在“人—機”協同作用下梳理出政治制度的發展歷程。第二是“人—人”之間以人工智能技術為中介建立起來的學習聯動。具體表現在，當“人—機”互動遇到瓶頸時，學生還可以借助網絡平臺與個人學習聯動圈內的專家學者或者與學習同伴相互交流，以彌補“人—機”互動中存在的局限，推進第一環節中制定的個性化學習目標的實現。

4．塑造實用性學習技能

學生自主學習能力是由諸多實用性學習技能共同構成的，這就決定了它是一個循序漸進的過程，而不是一蹴而就的過程。斯坦福在線高中（Stanford Online School）是利用人工智能技術助力教師塑造學生實用性學習技能，比較有代表性的學校之一。斯坦福在線高中依托網絡智能平臺，向學生提供歷史、哲學、數學、計算機等17門課程方便學生自主選擇（建議最多不超過5門課），其中特別關注發展學生在創造思辨、分析表達、引證論證等方面的思維和技能，以落實培養學生自主學習和終身學習能力的辦學宗旨。[10]

例如，聚焦歷史學科，教師借助人工智能技術培養學生自主學習能力，應先塑造彰顯歷史學科特色的實用性技能。為此，根據斯坦福在線高中的經驗，圍繞“三國兩晉南北朝至隋唐時期的制度變化與創新”這一學習主題，學生能夠借助網絡智能平臺個性化安排學習活動，在教師的配合下逐漸習得指向歷史自主學習能力的三項必備的實用性技能，包括搜集歷史資料信息、提出問題鏈，以及解釋論證觀點。學生由這三項技能支撐起個人獨立規劃、順利推進歷史自主學習活動，保障學生能利用自主學習活動逐漸確認具備歷史自主學習能力。

5．反饋實時性學習困惑

學生在自主學習過程中，總會或多或少地遇到一些自己難以解決的學習困惑。[11]學習困惑產生對學生獲得自主學習能力來說，既是確保自主學習活動質量的一種難能可貴的表現，同時也是決定步入新一輪自主學習活動的良性循環的關鍵所在。傳統教學中，存在少數教師回饋與多數學生需求嚴重不平衡的現實問題，教師在反饋學生實時性學習困惑上往往陷入“心有余而力不足”的無奈之中，從而影響學生自主學習能力的培養。人工智能技術通過同時扮演虛擬教師、學生學習助手、海量資源庫等多種角色協助教師教學，能有效紓解這一教學困境，在很大程度上提高教師反饋學生實時性學習困惑的效率。

例如，歷史教師同時處理來自十位學生學習“三國兩晉南北朝至隋唐時期的制度變化與創新”這一主題產生的不同困惑時，為保證反饋的時效性，可以先運用人工智能技術與學生進行簡單的交流互動，嘗試解決學生產生的困擾。人工智能技術主要依托背后關聯的海量資源庫實現與學生的互動交流，并智能識別、分析、預判學生存在的學習困惑，漸次定位、匹配與學生學習困惑相關的資料信息，以引導、拓寬、激發學生思考。由此，教師可以將有限的時間和精力集中到與少部分學習困惑仍未得到解決的學生的交流互動上，或者從歷史教學的角度為人工智能技術開發提供幫助，在促進人工智能技術持續革新與發展的同時，也為人工智能技術協助師生培養歷史自主學習能力注入內涵、夯實根基，推動學生歷史自主學習能力高質量發展，以達到“人—機”互助互利、協同發展的效果。

總之，隨著現實世界與虛擬世界聯系越來越緊密，人類游走于現實世界與虛擬世界的交融之中，信息技術更加人性化，人類活動愈加個性化。在此前提下，人工智能技術順利融入教學過程，助力開展個性化學習活動，培養學生歷史自主學習能力，利于立德樹人根本任務在教學實踐中得到安頓。

【注釋】

[1]Zimmerman， B. J．"Self-regulated learning and academic achievement："An overview"， Educational psychologist，1990，25（1）：3-17．

[2]郭晶晶、錢東霞、胡雯：《心理學》，長春：吉林大學出版社，2017年，第138頁。

[3]閆寒冰：《學習過程設計：信息技術與課程整合的視角》，北京：教育科學出版社，2005年，第24—28頁。

[4]丁念金：《中學生學習過程評價指標體系探索》，《當代教育科學》2013年第16期，第12頁。

[5]教育部：《普通高中歷史課程標準（2017年版2020年修訂）》，北京：人民教育出版社，2020年，第13頁。

[6]桑新民、張倩葦：《步入信息時代的學習理論與實踐》，北京：中央廣播電視大學出版社，2000年，第168頁。

[7]付道明、朱龍、麥子號：《面向智能時代的中小學在線教學：現狀、趨勢與政策建議》，《課程·教材·教法》2021年第9期，第74頁。

[8]戴汝為：《社會智能科學》，上海：上海交通大學出版社，2007年，第33—34頁。

[9]余勝泉：《技術何以革新教育——在第三屆佛山教育博覽會“智能教育與學習的革命”論壇上的演講》，《中國電化教育》2011年第7期，第5頁。

[10]Stanford Online School Profile［EB／OL］．（2021-09）［2023-3-30］．https：//familygateway.ohs.stanford.edu/sites/default/files/2021-09/OHS_2021-22_School_Profile%20FINAL.pdf.

[11]龐維國：《自主學習：學與教的原理和策略》，上海：華東師范大學出版社，2003年，第118頁。