把握人工智能應用于科學教學的主動權

2024年底，教育部辦公廳發布了《關于加強中小學人工智能教育的通知》，強調了人工智能教育的總體要求，包括立德樹人、全面發展、激發興趣和鼓勵探索以及統籌謀劃和穩步推進等方面。對相關的學科甚至學段都給出了具體的指導意見。

實際上，在此之前，隨著ChatGPT以及國內的DeepSeek在互聯網的新聞熱點中的興起，一線課堂上就出現了很多生成式人工智能參與教學的案例，這些案例反映了教研人員和一線教師緊跟時代熱點、把握科技前沿的認識，有效促進了學生對于人工智能技術的感知和理解。但在聽課和訪談的過程中我們發現，一些教師甚至是教研人員，也存在對人工智能在科學教學中的應用誤區。

一是教師角色失位。不少課堂上引入人工智能，只用在了解決知識性問題上，比如課堂上本應由教師提供的學習資料，或是學生在課堂上提問所需的回答。這些知識性問題本應由教師在備課過程先行準備，長此以往，會導致教師懶于考證這些課堂上必須呈現的科學知識，轉而依賴目前在版權來源上尚存問題的人工智能，實際上否定了教師本身應該具有的教學權威，造成角色失位。

二是錯誤引導學生認知。對于義務教育階段的學生來說，人工智能是新奇事物，極大地滿足了學生的好奇心，對教學活動的開展無疑是一個有利因素。但如果缺乏合理的呈現，往往會給小學階段的學生造成諸多錯誤的引導，甚至影響學生的思維方式和科學觀念。在教學中，不少教師往往習慣于人工智能以“長者”“專家”的身份出現，尤其會對1～4年級的學生造成誤導，認為人工智能代表著權威，并依賴于人工智能解決問題。

三是虛假創新。黨的十八大報告明確指出，教育的根本任務是立德樹人。教學的目標是促進學生的思維發展，提高解決實際問題的能力。教學中使用人工智能，應該和跨學科教學一樣，不是為了跨而跨，而是能夠促進學科概念的發展，確有使用的必要。如果教學過程中人工智能的參與只是產生了“好玩”的效果，占用了極為有限的課堂時間，無疑是本末倒置。這樣的課堂助推了教學中的虛假創新，而忽略了教學目標和教育的根本任務。

當下，人工智能已經成為新科技革命的重要技術節點，將極大影響著社會形態的變化，尤其對教育領域將會產生深遠的影響，甚至重塑教育生態。這就要求一線教師不僅要關注人工智能的發展，更要在教學過程中有效而審慎地使用，具體可以體現在三個方面。

一是豐富教學資源的有效工具。互聯網時代的海量資源為教學提供了極大的便利，但在海量資源中精準搜索到教學所需仍要耗費大量的時間，給教師備課造成相當大的壓力。生成式人工智能可以通過提示詞不斷修正、精準定位或創作有效資源。

二是激發學生興趣的教學助手。小學階段的學生對新事物的好奇心強，接受程度高，生成式人工智能可以為教師教學提供激發興趣的支撐點，提升課堂氛圍。同時，讓生成式人工智能以助手的形態出現，可以避免學生誤以為其權威性而導致課堂僵化。

三是形成認知沖突的預設抓手。教師在利用人工智能生成的資源進行教學時，可以提前做好認知沖突的鋪墊，讓學生在評價“小助手”的過程中，形成認知沖突，為下一步進行實踐教學提供支撐。例如，在觀察小動物中的螞蟻身體特征教學前，可以用人工智能生成錯誤的螞蟻形態，讓學生在觀察和交流的過程中形成認知沖突，為后續觀察真實螞蟻提供切入節點，從而使學生對人工智能形成積極面對而又審慎信任的意識。

人工智能技術自20世紀50年代的“圖靈測試”及達特茅斯會議以來，已經獲得了長足的發展。今天的生成式人工智能，通過大量語料的訓練和推理，充分做到了對海量信息的梳理和歸納，但如何甄別信息的真偽也是目前還在探索的問題，真正形成有效智能還有很長的路要走。對于一線教師而言，應該以科學的態度主動應對，相信而不盲從，利用而不依賴，切實把握好人工智能應用的主動權。