AIGC有效促進個性化學習的信息科技教學實踐

摘要：AIGC作為一種新興的人工智能技術，通過個性化教學、精準化知識傳授和培養問題解決能力等方式，為教育教學帶來了革新。本文結合研究基礎和實施經驗，設計了利用AIGC有效促進學生個性化學習的實施路徑，并通過初中信息科技具體教學實踐，依托AIGC教學平臺，舉例驗證了AIGC在促進個性化學習中發揮的有效作用，最后反思了AIGC在教學應用中存在的困境。

關鍵詞：AIGC；信息科技；個性化學習；教學實踐

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）23-0000-03

生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content）（簡稱“AIGC”）作為一種創新的人工智能應用形態，以其獨特的能力和優勢，正在逐步改變傳統的教學模式。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）提倡培養學生的創新能力、實踐能力和信息素養[1]，AIGC能為學生提供實踐和探索的機會，有效促進學生的個性化學習，激發學生學習興趣，培養其批判性思維、創新思維和問題解決能力。[2]所以，筆者嘗試在教學中運用AIGC，探究AIGC在初中信息科技教學中的教學實踐價值，探索其促進學生成長的路徑。

AIGC有效促進個性化學習的研究基礎

當前，AIGC在教育領域的應用呈現多元化、智能化的特點，涵蓋教學設計、課程資源開發、學習過程支持、評估反饋等多個環節。[3]借助AIGC的強大能力，可以實現個性化教學內容的即時生成，滿足不同學生的學習需求。

1.知識傳授的精準化

AIGC可根據學生的個體差異，精準匹配教學內容與難度，實現“因材施教”。AIGC可以實時監測學生的學習行為，自動調整教學路徑，確保每個學生都能在最適合自己的節奏和方式下學習，提高知識傳授的效率與效果。AIGC具備快速處理和理解大量信息的能力，能夠在短時間內生成高質量的教學內容，如自動編寫教案、講解復雜的概念等，減輕了教師的工作負擔。AIGC還能實現與學生的深度交互，提供個性化的解釋和示例，模擬真實的專家輔導情境。

2.個性化學習的強化

AIGC能夠根據學生的興趣、能力和學習目標，定制個性化的學習計劃與資源。AIGC能夠根據每個學生的學習風格、知識水平和興趣偏好，動態生成個性化的學習路徑和內容。教師可以根據學生的學習進展和反饋，實時調整教學策略和內容，形成動態適應的學習路徑。

3.問題解決能力的培養

AIGC能夠模擬真實情境，創建沉浸式學習環境，如虛擬實驗室、交互式編程游戲等，有助于激發學生的學習興趣，增強其實踐操作和問題解決能力。[4]同時，在與AIGC互動的過程中，還能培養學生的批判性思維、創新思維等高級認知能力。

AIGC有效促進個性化學習的實施路徑

《中國教育現代化2035》提出教育信息化的基本理念，強調因材施教。“互聯網+”時代的新型教育觀要求教育者關注學生的個性化學習和發展，培養個性化人才。[5]如何利用人工智能等技術自動高效識別學生特征，高效地組織和分配學習資源，為每一位學生規劃個性化路徑，是當前亟待解決的問題。[6]白雪梅等認為AIGC賦能可從學習內容、學習方式、學習評價、答疑解惑、學習反饋五個方面大規模個性化學習。[7]宋美霞等提出以ChatGPT為代表的AIGC技術通過介入教學模式、學習方式、資源供給、學情分析、路徑指導、內容匹配、評價反饋、教學交互等，實現人工智能技術與個性化學習的深度融合。[8]高琳琦則設計了AIGC分構造提示、生成推薦和評價結果三個步驟促進個性化學習的應用模式。[9]可見，AIGC能夠從教與學的多個方面促進學生的個性化學習，覆蓋了學習前、中、后三個階段。筆者所在區域近年來積極探索人工智能，尤其是AIGC與學科的深度融合。因此，筆者基于上述研究和實踐設計了利用AIGC有效促進學生個性化學習的實施路徑，如圖1所示。

AIGC有效促進信息科技個性化學習的教學實踐

1.學習前：自動推薦信息科技學習資源，實現個性定制

AIGC具有個性支持和智能輔助功能，可以幫助學生獲取更貼合需求的學習內容。例如，筆者所在區域使用的信息科技教學平臺不僅包括豐富的系列課程資源，如教學課件、習題庫、配套資料等，還擁有創意實驗室、Python實驗室、硬件實驗室和AI實驗平臺等專業的學習工具，為學生提供個性化學習的各類資源，讓學生由“要我學”變為“我要學”。

2.學習中：智能拓展信息科技知識，輔助交流展示

AIGC在信息科技課堂上可以實時解答學生的疑問，提供即時反饋，增強了教學的互動性。例如，七年級“互聯網應用與創新”模塊強調要讓學生了解常用互聯網應用中數據的構成，能夠使用適當的數字化工具對網頁進行編輯和發布。《網頁的數據呈現》一課需要體驗CSS設置的效果，認識樣式表，了解樣式表的作用和基本結構，并且理解使用CSS降低網頁代碼耦合度所帶的便捷。對初中學生來說，在有限的時間內掌握這些基礎技能具有一定的困難，而依托AIGC平臺，學生不需要深入理解標簽和CSS的對應關系，也不需要掌握復雜的各類標簽、布局、樣式屬性等，就可以快速制作不同類型的網頁作品。此外，學生還可以根據AIGC生成的網頁進行不斷調整和完善，在實踐中逐步認識CSS的作用和基本結構，以及它對網頁設計的解耦性帶來的影響，如上頁圖2所示。

3.學習后：智能診斷學生學習中的問題，生成評價報告

AIGC作為信息科技課程的知識講解或答疑工具，能夠培養學生的質疑能力和批判性思維。例如，學生利用Python的turtle庫創意編程實踐，AIGC平臺會先檢測代碼的語法錯誤，給出詳細的錯誤報告，然后對代碼的結構合理性、算法效率、代碼風格等進行評估，并與同類優秀代碼對比分析，自動指出代碼存在的問題，提供改進的示例代碼和相關解釋。

再如，“AI思辨觀察室”能夠根據課堂錄像精準評估教學效果。教師通過錄播系統上傳課堂視頻，平臺利用S-T課堂教學分析法和弗蘭德斯互動分析法深入分析教學過程。該平臺將課堂觀察理論與AIGC巧妙結合，自動生成詳盡的課堂觀察分析報告，幫助教師多維度、多角度評估學生的表現，提升了教學評價的客觀性和公平性。同時，平臺還可以幫助教師認識自身的不足，優化教學內容，進一步提升教學效率，實現個性化、智能化的教育發展目標。

總結與展望

盡管AIGC在信息科技教學中展現出諸多優勢，但在其應用過程中仍面臨一些挑戰。首先，AIGC尚處于發展階段，可能存在生成結果的準確性和穩定性不足等問題，這可能在一定程度上影響教學效果。AIGC在某些特定領域（如自然語言處理、圖像生成等）已取得顯著進展，但在教育場景下，如何確保其生成的教學內容準確無誤、符合教學大綱要求，且能適應初中生的認知特點與學習需求，仍需進一步研發與優化。[10]其次，教育資源的整合與更新也是一大挑戰。AIGC系統需要不斷吸收、融合各類優質教育資源，以保持內容的新鮮度與前沿性。這一目標的實現離不開教育機構、教師、開發者等多方的深度合作與持續投入。最后，教師角色轉變與技術培訓亦不容忽視。智能時代對教師的專業素養、技術操作能力以及教育理念提出了新要求。教師需要從知識的直接傳遞者轉變為學習的引導者與技術的支持者，這一轉變需要配套強大的師資培訓體系予以支持。展望未來，AIGC在初中信息科技教學中的應用前景廣闊，必將發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]李鋒.新版課程標準解析與教學指導·初中信息科技[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[3]國務院新聞辦公室.新一代人工智能發展規劃［EB/OL].（2017-07-08）[2023-10-10].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_5216427.htm.

[4]趙月，劉昱彤.教育元宇宙支持下的高校在線教育高質量發展[J].繼續教育研究，2024（03）：58-62.

[5]劉和海，戴濛濛.“互聯網+”時代個性化學習實踐路徑：從“因材施教”走向“可因材施教”[J].中國電化教育，2019（07）：46-53.

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[7]白雪梅，郭日發.生成式人工智能何以賦能學習、能力與評價？[J].現代教育技術，2024，34（01）：55-63.

[8]宋美霞，張帥帥.ChatGPT賦能個性化學習的本質意涵、現實境遇與優化路徑[J].高等繼續教育學報，2023，36（05）：73-80.

[9]高琳琦.生成式人工智能在個性化學習中的應用模式[J].天津師范大學學報：基礎教育版，2023，24（04）：36-40.

[10]湯倩雯，張浩.生成式人工智能何以助力初中信息科技課程——來自《教育與研究領域生成式人工智能指南》的啟示[J].教育參考，2024（02）：21-27.