生成式人工智能融入跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

自《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》及各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)頒布以來(lái)，跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)迅速成為研究與實(shí)踐熱點(diǎn)，在中小學(xué)教學(xué)中具有重要地位。生成式人工智能（GenerativeArtifi-cialIntelligence，GAI）可以快速生成文字、圖片、聲音、視頻等多模態(tài)內(nèi)容，為教育教學(xué)注人新的活力。為了提升學(xué)生的書(shū)面與口頭表達(dá)能力，培養(yǎng)其批判性思維與創(chuàng)造性思維，我們?cè)谄吣昙?jí)開(kāi)展了主題為“GAI助力介紹我們的城市”的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，探討如何促進(jìn)學(xué)生使用GAI聯(lián)系生活、關(guān)注社會(huì)，為更好地適應(yīng)未來(lái)數(shù)字化時(shí)代的學(xué)習(xí)與工作打下基礎(chǔ)。一、GAI融入跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)框架設(shè)計(jì)（一）借助數(shù)字資源，搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間“中學(xué)生在基礎(chǔ)教育階段，既要掌握文學(xué)藝術(shù)話語(yǔ)體系，又要掌握科學(xué)技術(shù)話語(yǔ)體系，還要掌握社會(huì)科學(xué)話語(yǔ)體系，從而形成完備的話語(yǔ)體系。只有這樣，其語(yǔ)言能力才能夠得到全面發(fā)展”[1l。為了更好地發(fā)展學(xué)生在現(xiàn)實(shí)空間與網(wǎng)絡(luò)空間中的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)能力，教師可以充分利用國(guó)家、省、市教育云平臺(tái)中的數(shù)字化資源，搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間中，教師可將GAI工具融人跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)全過(guò)程，設(shè)置學(xué)習(xí)活動(dòng)，并記錄學(xué)生學(xué)習(xí)GAI、使用GAI以及利用GAI進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與反思的全過(guò)程。（二）堅(jiān)持素養(yǎng)立意，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)流程本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在分析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，以學(xué)科核心素養(yǎng)立意，把握信息科技學(xué)科與語(yǔ)文學(xué)科性質(zhì)。在充分分析學(xué)生認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上，教師確定了學(xué)習(xí)目標(biāo)（見(jiàn)表1）。聚焦GAI在學(xué)習(xí)生活中的應(yīng)用，教師按照“驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題一問(wèn)題鏈一活動(dòng)群”的邏輯，設(shè)計(jì)出本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)流程（如圖1），力圖使學(xué)生在完成系列學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程中達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，發(fā)展核心素養(yǎng)。（三）依托網(wǎng)絡(luò)空間，提供數(shù)字學(xué)習(xí)支架為確保學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)活動(dòng)、達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，本跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)了三種學(xué)習(xí)支架。一是任務(wù)支架。教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間分階段設(shè)置任務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)的實(shí)時(shí)交流、任務(wù)分配、任務(wù)進(jìn)度提醒，幫助學(xué)生逐步完成人工智能歷史與現(xiàn)狀、GAI內(nèi)容的學(xué)習(xí)，完成城市介紹內(nèi)容的生成、編輯、優(yōu)化、鑒賞與發(fā)布。表1“GAI助力介紹我們的城市”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)目標(biāo)二是評(píng)價(jià)支架。教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間中設(shè)計(jì)了多輪評(píng)價(jià)機(jī)制，包括教師評(píng)價(jià)與同伴互評(píng)，以便學(xué)生了解學(xué)習(xí)情況，逐步優(yōu)化學(xué)習(xí)進(jìn)程。三是資源支架。教師提供了GAI調(diào)用接口，整理有關(guān)城市背景、現(xiàn)狀、規(guī)劃內(nèi)容，為學(xué)生深入了解城市提供便利。教師還在國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)等資源平臺(tái)上收集互聯(lián)網(wǎng)歷史、人工智能應(yīng)用、人工智能倫理的文字講解、知識(shí)教程、技能示范視頻等資源，讓學(xué)生掌握GAI的基本原理和操作。通過(guò)提供內(nèi)容合規(guī)、真實(shí)的互聯(lián)網(wǎng)倫理案例，以及內(nèi)容合規(guī)性與真實(shí)性檢查清單等資源，教師引導(dǎo)學(xué)生在使用GAI時(shí)關(guān)注道德規(guī)范和內(nèi)容的真實(shí)性。另外，教師梳理了七年級(jí)學(xué)生需要掌握的修辭運(yùn)用、邏輯結(jié)構(gòu)等語(yǔ)文表達(dá)技巧知識(shí)，為學(xué)生優(yōu)化、評(píng)價(jià)生成的文字內(nèi)容提供學(xué)習(xí)資源。二、GAI融入跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐在實(shí)施“GAI助力介紹我們的城市”跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和資源的提供者，引導(dǎo)學(xué)生沿著“思一學(xué)一創(chuàng)一享”四階段學(xué)習(xí)路徑開(kāi)展活動(dòng)（如圖2）。圖1“GAI助力介紹我們的城市”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)流程設(shè)計(jì)圖圖2項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施流程圖（一）思：從情境出發(fā)，引發(fā)思考教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，聯(lián)系生活設(shè)置情境：學(xué)生所在城市將舉辦一場(chǎng)國(guó)際旅游文化節(jié)，組委會(huì)邀請(qǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)制作一份宣傳作品，向國(guó)內(nèi)外游客展示城市的歷史文化和現(xiàn)代發(fā)展情況。宣傳作品可以借助GAI制作，要求圖文并茂且能體現(xiàn)城市文化特色。學(xué)生聯(lián)系生活和所學(xué)知識(shí)，思考如何準(zhǔn)確地介紹城市，如何展現(xiàn)城市的魅力等問(wèn)題。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間了解、試用GAI工具，學(xué)生完成第一個(gè)與GAI問(wèn)答的學(xué)習(xí)任務(wù)。（二）學(xué)：聚焦核心知識(shí)，掌握工具方法1.復(fù)習(xí)舊知，學(xué)習(xí)新知教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云空間發(fā)布人工智能相關(guān)知識(shí)的數(shù)字資源，設(shè)置檢測(cè)學(xué)生已有知識(shí)的練習(xí)題。學(xué)生通過(guò)測(cè)試檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)情況，并學(xué)習(xí)如何使用GAI。他們分組研究城市相關(guān)資料，掌握使用GAI的一般技巧，并學(xué)習(xí)如何生成城市介紹文本。2.學(xué)習(xí)規(guī)則，能力進(jìn)階教師提供了包括城市數(shù)字地圖、政府網(wǎng)站、景點(diǎn)介紹、文獻(xiàn)資料庫(kù)在內(nèi)的多種數(shù)字資源，以及GAI視頻教程、案例示范、操作指南等學(xué)習(xí)材料。教師結(jié)合學(xué)生的練習(xí)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出GAI生成內(nèi)容的優(yōu)點(diǎn)與需要優(yōu)化的地方。學(xué)生通過(guò)小組合作完成GAI工具的練習(xí)和試用任務(wù)，學(xué)習(xí)并遵循GAI的提問(wèn)規(guī)則。他們通過(guò)扮演不同的對(duì)話角色，完成第二個(gè)與GAI問(wèn)答的學(xué)習(xí)任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，任務(wù)鏈中的反復(fù)追問(wèn)幫助學(xué)生從表面信息深入挖掘內(nèi)容內(nèi)涵，提升他們思考的深度與條理性。3.數(shù)據(jù)訓(xùn)練，升級(jí)人工智能教師示范如何使用不同提問(wèn)詞生成多樣化的內(nèi)容，并提示指導(dǎo)學(xué)生如何運(yùn)用這些技巧。學(xué)生通過(guò)查找數(shù)據(jù)、優(yōu)化提問(wèn)詞、與GAI再對(duì)話，學(xué)習(xí)如何生成包括圖片、聲音、視頻在內(nèi)的多模態(tài)數(shù)據(jù)。他們生成了城市景點(diǎn)圖像和視頻，并對(duì)生成的內(nèi)容邏輯進(jìn)行分析和重構(gòu)，優(yōu)化了多模態(tài)表達(dá)方式。最終，通過(guò)小組合作，學(xué)生至少生成了一段關(guān)于地標(biāo)性文化景點(diǎn)的介紹文字和一張城市風(fēng)光圖片，完成第三個(gè)與GAI問(wèn)答的學(xué)習(xí)任務(wù)。（三）創(chuàng)：結(jié)合多學(xué)科知識(shí)，生成創(chuàng)意表達(dá)教師巡查，提供個(gè)性化指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決在生成創(chuàng)意表達(dá)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。學(xué)生結(jié)合多學(xué)科知識(shí)，使用GAI工具創(chuàng)作城市宣傳文稿。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅需要運(yùn)用語(yǔ)文知識(shí)來(lái)撰寫(xiě)文本，還需要運(yùn)用信息科技知識(shí)來(lái)編輯和優(yōu)化多模態(tài)內(nèi)容，確保文稿的完整性和創(chuàng)新性。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合信息科技、語(yǔ)文等學(xué)科知識(shí)優(yōu)化生成內(nèi)容，使用比喻、擬人等手法增強(qiáng)文稿吸引力，提升表達(dá)深度，通過(guò)色彩搭配和布局設(shè)計(jì)提升宣傳文稿視覺(jué)效果。學(xué)生利用GAI工具生成地標(biāo)建筑和城市風(fēng)光的創(chuàng)意圖片，從多個(gè)維度介紹城市地理環(huán)境、文化特色和亮點(diǎn)，設(shè)計(jì)圖文并茂的宣傳材料。他們使用智能體核對(duì)生成的內(nèi)容，優(yōu)化文字和圖片表達(dá)，確保信息的準(zhǔn)確性和表達(dá)的一致性，將多模態(tài)內(nèi)容整合為一份完整的城市宣傳文稿，完成第四個(gè)與GAI問(wèn)答的學(xué)習(xí)任務(wù)。各學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)意圖和對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)如表2所示。表2學(xué)習(xí)任務(wù)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)目的與學(xué)習(xí)目標(biāo)分類表學(xué)生通過(guò)創(chuàng)作城市宣傳文稿的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從了解GAI到善用GAI的提升。在這個(gè)過(guò)程中，他們充分體會(huì)人工智能工具的進(jìn)化對(duì)語(yǔ)文、信息科技學(xué)科學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，體悟GAI對(duì)學(xué)習(xí)、生活、文化的影響。（四）享：完成評(píng)價(jià)分享，反思學(xué)習(xí)過(guò)程教師對(duì)標(biāo)學(xué)科核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)了一系列多維度的在線評(píng)價(jià)工具，如學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)量表和學(xué)生學(xué)習(xí)自我評(píng)價(jià)量表（見(jiàn)表3、表4），以評(píng)估學(xué)生在語(yǔ)言表達(dá)、邏輯結(jié)構(gòu)、思維發(fā)展、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和文化內(nèi)涵等方面的表現(xiàn)。通過(guò)教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云平臺(tái)發(fā)布量表、展示學(xué)生作品，項(xiàng)自進(jìn)入學(xué)生自評(píng)、同伴互評(píng)和教師評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)（如圖3）。這種方式不僅幫助學(xué)生全面了解自己作品的優(yōu)缺點(diǎn)，還讓他們從其他學(xué)生作品中獲得啟發(fā)，實(shí)現(xiàn)互學(xué)互鑒。同時(shí)，教師還引導(dǎo)學(xué)生思考GAI在創(chuàng)作中的應(yīng)用價(jià)值和局限，為未來(lái)學(xué)習(xí)提供改進(jìn)方向。表3項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)量表表4本項(xiàng)目學(xué)生學(xué)習(xí)自我評(píng)價(jià)量表各小組展示城市宣傳文稿，并通過(guò)講解說(shuō)明GAI在內(nèi)容創(chuàng)作中的應(yīng)用過(guò)程及創(chuàng)新點(diǎn)。在小組展示結(jié)束后，其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，隨后教師提供總結(jié)性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)兼顧文稿的完整性、創(chuàng)意性和文化表達(dá)力。最后，學(xué)生撰寫(xiě)反思報(bào)告，總結(jié)GAI的應(yīng)用體驗(yàn)、團(tuán)隊(duì)合作感受以及改進(jìn)建議。圖3學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云平臺(tái)互評(píng)（部分）在實(shí)施了“GAI助力介紹我們的城市”這一項(xiàng)目式學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)人工智能發(fā)展歷程中的創(chuàng)新以及我國(guó)在信息技術(shù)領(lǐng)域的巨大成就等內(nèi)容有了更深入的理解。他們不僅掌握了GAI在信息科技、語(yǔ)文等學(xué)科的基本應(yīng)用，還普遍表現(xiàn)出對(duì)人工智能技術(shù)的興趣和熱情。此外，學(xué)生對(duì)科技倫理問(wèn)題也表示出興趣和關(guān)注，這證明了本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)在倫理道德價(jià)值觀培育方面取得了一定的成效。在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置生活情境引發(fā)問(wèn)題思考，并以GAI助力設(shè)計(jì)制作城市宣傳文稿為項(xiàng)目最終任務(wù)，教師引導(dǎo)學(xué)生將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體成果。他們借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云平臺(tái)設(shè)置的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過(guò)自主探究和合作學(xué)習(xí)，完成了對(duì)人工智能發(fā)展、應(yīng)用以及GAI的學(xué)習(xí)。結(jié)合信息科技、語(yǔ)文等學(xué)科知識(shí)與GAI技術(shù)，學(xué)生完成了創(chuàng)意表達(dá)，提升了跨學(xué)科實(shí)踐能力。學(xué)生充分利用國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)、粵教云資源平臺(tái)等數(shù)字化資源，拓寬了知識(shí)獲取的渠道。他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中完成了知識(shí)學(xué)習(xí)、導(dǎo)學(xué)案填寫(xiě)、小組討論、成果展示等活動(dòng)，潛移默化地提升了綜合能力與數(shù)字素養(yǎng)。此外，這一過(guò)程也喚起了學(xué)生的文化自覺(jué)，樹(shù)立了他們的文化自信，并增強(qiáng)了他們建設(shè)數(shù)字強(qiáng)國(guó)的責(zé)任感、使命感。三、GAI融入跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)啟示從學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)成果以及評(píng)價(jià)反饋我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)GAI融人跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)表現(xiàn)出了濃厚的興趣，其核心素養(yǎng)也得到了有效的培育與提升。在教學(xué)實(shí)踐中，我們需關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題。（一）全程對(duì)標(biāo)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)從教學(xué)目標(biāo)的制訂到拓展任務(wù)的布置，再到項(xiàng)目的實(shí)施和評(píng)價(jià)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要對(duì)標(biāo)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以從學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā)，充分利用GAI工具的學(xué)習(xí)能力，將學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)、跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例等作為資源。通過(guò)向GAI進(jìn)行層層追問(wèn)，我們可實(shí)現(xiàn)教學(xué)自標(biāo)、師生互動(dòng)、評(píng)價(jià)量規(guī)等內(nèi)容的優(yōu)化。（二）全面平衡技術(shù)支持與教師指導(dǎo)雖然GAI能快速生成內(nèi)容，但內(nèi)容的準(zhǔn)確性、邏輯性和表達(dá)效果仍需要教師的指導(dǎo)優(yōu)化。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況，適時(shí)提供個(gè)性化反饋，以平衡GAI輔助與教師指導(dǎo)的關(guān)系。教師也可以通過(guò)自制智能體、數(shù)字人等技術(shù)提供文化背景分析支持，以豐富教師指導(dǎo)形式、優(yōu)化指導(dǎo)內(nèi)容。（三）全方位考量自主學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力通過(guò)與GAI對(duì)話，學(xué)生能夠主動(dòng)完成任務(wù)，其創(chuàng)意表達(dá)路徑得到拓展、創(chuàng)新潛力得到激發(fā)。在這個(gè)視角來(lái)看，GAI可以扮演“學(xué)伴”的角色。然而，“21世紀(jì)是一個(gè)協(xié)作的時(shí)代小組學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生合作能力的基本組織形式，學(xué)生在小組中可以借助群體認(rèn)知提高個(gè)體認(rèn)知能力”{2。但是，由于學(xué)生能夠體驗(yàn)到GAI快速生成高質(zhì)量?jī)?nèi)容的能力比他人強(qiáng)，容易產(chǎn)生不需要與他人合作就能完成任務(wù)的心理。這顯然不利于學(xué)生的發(fā)展。教師需在教學(xué)中全方位考量并設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，為學(xué)生個(gè)體及團(tuán)隊(duì)提供更多展示和反饋機(jī)會(huì)，讓他們?cè)谧髌吩O(shè)計(jì)、制作、分享和團(tuán)隊(duì)互評(píng)中建立自我認(rèn)同感和集體榮譽(yù)感，幫助他們學(xué)會(huì)分工合作、有效溝通與任務(wù)協(xié)調(diào)，持續(xù)引導(dǎo)他們