人工智能在教学设计中的应用

近年来，人工智能呈现蓬勃发展的态势。其中，生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence）旨在利用人工智能技术自动化生成文本、图像、视频、音频等多模态数据，受到教育领域的广泛关注。教师可充分用好人工智能，以其在获取信息、分析数据、内容生成、智能反馈等方面的优势提升教学设计效率。

（一）解析课标

教师可将课程标准的文本输入生成式人工智能，借助其强大的自然语言处理能力，让其快速反馈课标中的相关信息，如总目标与学段目标，内容要求、学业要求及相关教学提示等。人工智能还能关联不同学段、不同学科的课标要求，快速完整地呈现出一幅完整的 “课标地图”，方便教师“定位导航”。例：快速抓取课标中与课题相关的内容。提示语：请为我梳理 2022 年义务教育信息科技课程标准中关于“网络”的相关内容，包括课程目标、课程内容、教学建议等。

（二）剖析教材

把教材内容录入生成式人工智能系统，它能够迅速剖析章节架构、知识点分布，以及前后知识的逻辑关联。与人工翻阅资料、手写笔记不同，人工智能可以深挖教材中的隐性知识线索，为教师提供拓展性解读思路。生成式人工智能还可以将各版本教材同一主题内容进行比对，快速罗列出知识编排顺序、难度等差异。例：梳理教材中某一主题内容的知识架构。提示语：请为我梳理《信息科技七年级上》（川教版）（2024年出版）关于“网络构建”的知识脉络。

（三）分析学情

生成式人工智能在助力学情分析方面可发挥重要作用，它可以根据教师提供的调研或测试主题及要求，一键生成题目，提高问卷设计和试题编制的效率。生成式人工智能还可以分析个体与群体学习者的评价数据，提供详细且直观的可视化报告。此外，基于海量教育大数据与学习理论模型，生成式人工智能还可以对某学段学生能力、兴趣进行预判，帮助教师更全面地了解学生。例：通过生成式人工智能生成课前调查问卷。提示语：我将为七年级学生上一节题为《家庭网络改造》的课，课前我想了解学生对于网络基础知识的掌握情况及对家庭网络构建的观察情况，请为我设计一份课前调查问卷。

（四）制定目标

目标的制定要以教师的自主思考为主，但生成式人工智能能够在以下两个方面助力：一是提供借鉴思路，将课标内容、学情分析等资料提供给人工智能系统，借助海量数据生成贴合课程主题的多元目标设定，如在信息科技课程中“信息意识”“计算思维”“数字化学习与创新 ”“信息社会责任”等多个维度目标及跨学科学习目标等。二是完善目标叙写，对教师初步拟定的教学目标进行语言润色，使其表达更加准确、清晰，纠正目标叙写中的语法错误和逻辑不严谨之处，确保教学目标在语言层面的规范性。例：生成式人工智能辅助教学目标的叙写。提示语：我准备为七年级学生上一节题为《家庭网络改造》的课，请根据我提供的课标要求、学情特点、教材内容，结合社会生活实际需求，按照核心素养导向下教学目标的叙写要求，为我拟定教学目标。

（五）重构内容

根据设置的教学目标，教师需基于教材，对教学内容进行重构以满足教学需求。如筛选精简，去除冗余、突出重点；拓展补充，横向纵向拓宽知识，增添生活案例；重组整合，按逻辑或专题重组知识；转化呈现方式，把文本视觉化、将抽象具象化等。其中，内容扩展时的资源搜索、内容重组时的文本梳理、内容呈现时的形式转换都是人工智能可以着力的点。例：生成式人工智能梳理知识，并以指定形式呈现提示语：请为我梳理常见网络设备，包括名称、主要功能，用表格形式呈现。

（六）设计流程

在教学流程设计环节，生成式人工智能可以根据教师思路生成文本，包括环节内容、教师语言、学生回答预判、细化评价指标等。它还可以作为“指导者”，为老师答疑解惑，如“本课怎样整合跨学科”“能否用七年级学生能够理解的语言解释路由器的功能”。此外，生成式人工智能可以根据教学设计进行教学效果预判并给出修改建议。教师可根据建议进一步完善流程设计。例：用生成式人工智能细化评价指标。提示语：《改造家庭网络》一课学习评价将包括课堂表现（包括学生认真听讲、积极发言、小组合作情况），请按优秀、良好、合格三个梯度，为我细化该评价内容的评价指标。

（七）制作资源

教学资源创作是教师教学设计过程中最耗时的工作之一。网络现成的素材往往存在适配度不够高、质量参差不齐等问题。生成式人工智能可根据教师教学设计的实际需求，代替教师高效完成以下工作，包括撰写课本剧剧本、自动生成及美化课件、制作教学微视频、编写代码制作课堂练习或情境导入用的小游戏、生成个性化图片等。

生成式人工智能可精准获取海量教育资源信息，突破传统搜索局限，为教学设计提供丰富素材；能快速分析学情数据，助力教师把握学生学习需求与难点，提升教学设计精准度；可根据教师的个性化需求生成各类教学创作资源，缩短创作周期；还能针对教学设计文案给出智能反馈建议，完善教学设计，让教师高效教学设计成为可能。其在解析课标、剖析教材、分析学情、制定目标、重构内容、设计流程和制作资源等方面均能发挥重要作用，有效提升教学设计效率与质量。但在利用生成式人工智能辅助教学设计的过程中，我们须明确教师的独立创新思考应始终占据核心地位，这是人工智能无法替代的。教学设计不仅是知识的整合与传授过程，更是教师根据自身教学经验、对学生的深入了解以及教育教学理念进行创造性设计的过程。教师需在人工智能提供的信息和建议基础上，结合教学实际情况进行批判性思考和创新性设计，确保教学内容符合学生的认知规律和发展需求，彰显个人独特的教学风格与教育智慧。

参考文献：

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