人機(jī)協(xié)同新范式：初中化學(xué)教育智能體創(chuàng)建與應(yīng)用

生成式人工智能（GenAI）的飛速演進(jìn)正在改變教學(xué)工作的組織方式與學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)生邏輯。憑借其在實(shí)時(shí)反饋、多模態(tài)呈現(xiàn)與鏈?zhǔn)酵评矸矫娴膬?yōu)勢(shì)，GenAI不僅能夠生成資源、輔助解題，更能嵌入教學(xué)流程，承擔(dān)個(gè)性化答疑、過(guò)程性評(píng)估與學(xué)習(xí)支持等角色。這一變化對(duì)教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)提出了新要求：教師既要運(yùn)用GenAI解決具體教學(xué)問(wèn)題，又要以系統(tǒng)視角設(shè)計(jì)人機(jī)協(xié)同的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，讓技術(shù)與教學(xué)自標(biāo)協(xié)同增效。為此，教師應(yīng)積極探索高效使用GenAI的方法，形成可復(fù)制的人機(jī)協(xié)同教學(xué)新范式。

一、研究背景與價(jià)值

2025年1月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)規(guī)劃綱要（2024一2035年）》明確提出，“以教育數(shù)字化開(kāi)辟發(fā)展新賽道、塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)”，并強(qiáng)調(diào)要“探索數(shù)字賦能大規(guī)模因材施教、創(chuàng)新性教學(xué)的有效途徑”。在此背景下，以GenAI為底層技術(shù)支撐的教育智能體（agent）的出現(xiàn)恰逢其時(shí)。教育智能體是在通用大模型基礎(chǔ)上，依據(jù)用戶設(shè)置與任務(wù)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同完成教學(xué)任務(wù)的程序化體[1]。其應(yīng)用價(jià)值在于，能夠在大規(guī)模、低成本的條件下，提供高頻、細(xì)顆粒度的學(xué)習(xí)支持，從而突破“因材施教”的實(shí)施瓶頸。與以往“工具型賦能”不同，基于教育智能體的人機(jī)協(xié)同強(qiáng)調(diào)流程再造與角色重構(gòu)—教育智能體承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)化、可編排的教學(xué)子任務(wù)（如信息檢索、資源生成、重復(fù)答疑、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等），使教師得以聚焦于高價(jià)值、不可替代的育人活動(dòng)。

以初中化學(xué)教學(xué)為例，該學(xué)科兼具概念的抽象性與表征的多樣性，學(xué)生容易在“溶液與混合物”等處產(chǎn)生概念迷思。……