如何以人工智能激发学生深度学习

浙江省杭州绿城育华亲亲学校STEM课程中，学生借助人工智能了解各类环保材料性能。学校供图

当前，我们正处于从“知识获取”迈向“知识过载”的时代，而生成式人工智能的融入，使教育的核心从知识传递转变为教会学生如何学习。因此，智能时代的人类学习，不仅是知识掌握，更是意义建构、情感体验和价值认同的过程。

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智能时代

深度学习的特征

智能时代，人工智能作为“学习伙伴”，可通过精准嵌入教学环节，增强学习互动性、促进学习方式多样化以及提供个性化体验，助力学生将“信息”升华为“知识”与“智慧”，构建起支持深度学习的教学新形态。这种新形态具有以下3个特征。

一是有利于思维发展与策略反思。人工智能通过将专家的内隐思维过程可视化，为学生树立了一个“够得着”的榜样。如在物理实验中，学生在AI引导下，从基本原理出发，依次完成“提出假设、设计实验、排查故障、优化方案”的完整流程。任务完成后，人工智能立刻追问“解题策略如何调整”“该方法能否迁移到其他情境”等，打破学生“学完就忘”的惯性，促使学生进行过程性反思，从而推动学生从“知道”事实迈向“理解”原理。

二是有利于跨学科项目协作探究。人工智能作为协调者、指导者和组织者适时介入协作过程，依据学科情境建构问题链，让学生通过思考开展问题解决活动，从而达成深度学习。如在“智慧农业科普基地方案”中，科学学科提供植物观察、调查、试验的途径；学生们利用分析软件生成气候数据、土壤成分报告，完成地理学科学习。在这个过程中，大模型与学生围绕“就光照和降水，哪块土地适合种植”“基于土壤的酸碱度，是该种番茄还是土豆”等跨学科问题，进行讨论和协作。

三是有情境对话与持续的情感支持。当前，随着生成式人工智能技术的应用，智能体逐步走进学校教学，在学习对话场景中，学生不再是被灌输知识，而是能与智能体进行讨论，在交锋中获取知识，在探索中初步构建相关知识体系。

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如何用人工智能

设计深度学习场景

智能教育场景是教学需求、学段特征与教学法三者有机融合的产物。因此，深度学习需要关注场景体验、学习动机、高阶思维和持续性反思，将抽象知识融入学生可感知、可交互的探索历程。在教学过程中，教师可以通过开源大模型和智能体等手段具体推进落实。

在江苏一所小学语文课堂上，教师让DeepSeek基于“苏东坡夜游赤壁”的课文，生成一段细节丰富、充满画面感的提示词，再将提示词粘贴到软件中，使其自动生成具有时代感、氛围感的精美画面；在理科教学中，教师通过AI编程工具，输入“生成一个模拟大气环流的HTML动画”提示词，直接生成可交互的网页代码，将静态的课本插图转变为学生可以操作的动态模型。目前，用于创设“沉浸式”情境，激发学习动机的AI软件和工具极为丰富，关键是教师需要在实践中勇于尝试和应用。

激发学生动机后，还需构建“真实性”任务，驱动高阶思维。在解决真实且具挑战性问题的过程中，学生批判思维、深度思考能力才能得以更好培养，而大模型是创设“情景化命题”的利器。如教师可以向人工智能提问：“围绕城市交通流量分析的主题，为高中数学‘函数’生成一个情景化命题，要求学生利用函数知识分析交通流量数据，并提出优化建议。”这种应用可贯穿所有学科，理科教师可结合实验情境，培养学生的科学探究能力；文科教学中，帮助学生将历史事件或地理现象与实际情境相结合，拓宽学生知识视野。此外，教师还可以利用提示词创建智能体，设计包含计时、关卡、难度的游戏，促进学生从“被动复习”转向“主动闯关”。

设计“个性化”导师，实现精准施教。目前，很多学校利用生成式人工智能开展“英语陪练”，如何让AI陪练更有效？背后是教师的智慧。教师需要将重点学习单词或知识点提前告知大模型，并给出规则，让学生与其对话练习时增强重点内容学习。又如开展探究性学习，如曹冲称象等，教师可按照“观察现象、提出假设、实验推演、总结规律”的探究步骤，设计引导性学习智能体，借助一连串递进式提问，帮助学生自主建构“浮力”概念，最终由学生归纳出完整的浮力定律表述。

此外，就学生作业与测验，教师还可利用生成式AI围绕每个知识点分别生成一份10至15分钟的个性化辅导方案，方案要包含知识点回顾、原因分析、针对性练习以及详细解答，从而提升辅导效率与精准度。

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如何强化人机协同

促进深度学习的发生

正如前文所说，目前可利用的AI软件和工具极为丰富，用好这些软件和工具不仅需要教师积极应用，而且还需要充分发挥教师的教学智慧，并通过技术实现。

可见，指向深度学习的人工智能设计，本质上是将教学中那些培养高阶思维的瞬间，通过技术实现个性化再现与强化。其应用应遵循“先有效，再高效”的原则，围绕场景优化、整合策略与创造性使用，为深度学习的真实发生提供有力支撑。

一方面是通过机器的有效反馈，提升师生使用体验感。人工智能的核心优势在于即时、持续的反馈机制。因此，要充分发挥该优势，实现学生可在任何时间向人工智能提问，获得“内容层面”的精准纠偏与“元认知层面”的启发引导。而这背后，需要教师提前做好功课，不仅是选择利于学生操作便捷的AI工具，还需要提前设置相关内容。

另一方面要明确“人机分工”，重塑教师角色。人工智能可承担情境导入、概念讲解、预习检测等流程性任务，教师则应聚焦于问题链设计、思维品质提升与价值判断等复杂教育工作，实现资源与智慧的最优配置。人工智能的嵌入，教师要从“知识搬运工”转型为“学习设计师”，从“重复性劳动者”转变为“高阶思维的引导者”。需要注意的是，教师还需要更关注面对面交流、共情关怀、课堂氛围营造与集体智慧激发等育人策略。

在“师—生—机”协同的新格局下，智能技术深度融入课程设计、内容讲解、学习伴读、策略支持的全过程，并成为师生互动的新纽带，推进人机协同，迈向“智慧共生”。不管是教师还是学生，都需要做好主动适应AI带来的变革的准备，并积极调整自己的技能和思维方式，在运用AI中学习知识、感知世界，让深度学习持续发生，有效促进了彼此的深度交流与共同成长。

（作者系淮北师范大学教授）

来源：中国教育报