高中通用技術教師運用生成式AI的教學策略與實踐

【基金項目】本文系教育科學“十四五\"規劃2023年度電教裝備研究專項課題“技術賦能勞動教育發展高中生創新素養的實踐研究\"(編號：2023ZJY71O)階段性成果。

【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2025)10-0175-03

一、問題的提出

生成式AI在教育領域的興起，為高中通用技術教師帶來新挑戰與機遇。傳統備課中，技術教師需不斷更新教學內容和設備資源，尋找合適的技術問題和實驗方案，并掌握新的教學手段，這些都耗費大量時間和精力。同時，設計多樣化、有價值的教學內容也不容易，教師需深挖教學大綱，突出重點、突破難點，引導學生自主探究技術原理，培養創新和實踐能力。生成式AI的出現有助于解決這些問題，推動教學創新。

正如學者張優良和尚俊杰所述：“人工智能的發展推動了虛擬教師的出現，并且已經在教學中發揮了作用。\"生成式AI為解決教育挑戰提供機遇，它能迅速創建教學資源，如案例和實驗設計，提高備課效率，讓教師更專注于教學設計和學生互動，進而提升教學質量。例如，教師可利用AI生成與學生日常生活相關的技術問題教學內容，增強學習的真實感。此外，生成式AI能提供個性化教學方案，根據學生特點定制教學內容和方法。AI還能作為教師的助手，促進交流和討論，啟發教學思路。總之，生成式AI為高中通用技術教師智能備課提供了新途徑，推動了教學創新。

二、運用生成式AI進行智能備課的方法

智能備課要想達成其應有的效果，必須遵循一定的合理方法，為此，本研究構建了一個智能備課的操作模型，如下圖所示。

智能備課

智能備課的關鍵在于精心設計的提示語和生成式智能體的輔助。提示語設計采用“角色一任務—要求一說明\"公式，如\"通用技術引導者—生成方案構思及方法的教學案例一結合學生實際場景，突出常用方法一考慮功能、結構、安全等多方面”。教師可根據教學知識點和學生特點調整提示語，為不同層次學生設計適合的內容。此外，教師可建立提示語庫，分類整理常用提示語，提高備課效率并為AI提供更多訓練數據

生成式智能體通過學習大規模數據集生成新內容，可為教學提供個性化支持。例如，KIMI平臺可根據教師提示語生成教學案例、實驗設計等內容；扣子平臺提供24小時答疑服務，幫助教師了解學生學習情況，這些工具可顯著提升教學效果和備課效率。

總之，通過合理設計提示語和利用生成式智能體，教師能夠提高備課效率，豐富教學資源，為學生提供個性化和高效的教學服務，推動教學模式的創新。

三、生成式AI在高中通用技術教學備課中的實踐案例

(一)課程設計輔助案例

在高中通用技術教學中，教師可利用生成式AI進行智能備課，特別是課程設計輔助。通過“搭建總體框架一分步設計\"的思路，引導AI生成高質量教學內容。例如，設計一個以\"印章雕刻技術一橡皮印章的設計與制作”為主題的項目式學習教學方案，計劃覆蓋8個課時，結合蘇教版《技術與設計1》教材，體現\"做中學，學中做\"的教學特點，滲透技術意識、工程思維等學科核心素養。

步驟一：首先，設計提示語引導生成式AI創建教學方案。設定提示語為“角色一任務一要求—說明”：“角色\"為高中通用技術教師；“任務\"是生成以“印章雕刻技術—橡皮印章的設計與制作”為主題的項目式學習教學方案，覆蓋8個課時；“要求”方案基于蘇教版《技術與設計1》教材，涵蓋相關章節；“說明\"中強調每個環節應包含學生探究與技術實踐活動，培養學生的技術意識、工程思維等。

提交以上內容給生成式AI，即可迅速得到高質量的項目教學總體方案。KIMI平臺生成的方案將包括課程的教學目標、教學內容與課時安排、教學方法、評價方式、教學資源的具體內容。從生成的結果可以看出，該總體教學方案設計詳細且結構清晰，具有較強的實用性和可操作性。當然，具體實施時還需根據實際情況進行調整和完善。

步驟二：AI輔助學情調研與分析

教師可利用生成式AI設計課前調查問卷并分析，以了解學生學習需求。例如，針對“印章雕刻技術一—橡皮印章的設計與制作”第2課時，AI將根據教師設定的提示語生成問卷，涵蓋學生對技術的了解、興趣、設計原則掌握情況及期望學習方式。問卷包含多種題型，確保全面信息收集。收集數據后，AI進行統計分析，如選項比例統計、回答內容分析，并生成學情分析報告，幫助教師了解學生需求，為教學設計提供依據。

步驟三：細化教學設計

結合學情分析報告，教師可要求AI生成具體課時的教學方案。例如，提出要求讓AI結合學情和總體項目教學方案，設計第2課時的教學計劃，考慮七個設計原則，并適應40分鐘課時。AI將迅速輸出教學計劃方案及時間分配，KIMI平臺將生成“設計的原則與一般過程\"第2課時教學設計方案，其目標為理解設計七原則并應用于印章圖案設計。教學過程含引入、應用討論、實踐構思、草圖分享等環節。教學方法有講解討論、小組合作等。教學評價包含過程、作品、自我與同伴評價。教學資源涉及教材、工具和輔助資料，還強調教師與學生的教學反思

這個課時教學設計方案會明確地列出本節課的目標、要教授的內容以及學生需要掌握的設計原則，這有助于確保教師和學生都能清楚地了解課程的重點。活動的時間安排合理，每個環節都有足夠的時間讓學生參與討論和實踐，它充分考慮了學生的學習需求和特點，是一個質量較高的教學設計方案。

步驟四：為評估教學方案實施后的學習效果，向AI請求設計學習評價表格

提示語：“請設計一份適合第2課時的學習評價表格。\"KIMI平臺將生成一個包含綜合考慮學生學習成果、團隊合作和個人發展的評價表格，實用且操作性強，它有助于學生深入理解設計原則和技能，為教師提供有效評價工具。

此案例展示了生成式AI在高中通用技術教學方案設計中的潛力。AI根據提示語為“印章雕刻技術”項目學習提供了清晰的框架和詳細課時計劃，包括學情調研、教學設計和評價表。AI提升了備課效率，確保了教學內容的質量和實用性，構建了全面的教學體系。

(二)教學材料創作案例

在高中通用技術教學中，教學材料創作是備課的關鍵環節。生成式AI能幫助教師高效制作有教育意義且吸引學生的材料，以下案例展示如何用AI生成“印章雕刻技術發展\"的故事、圖片和視頻

案例背景：在“印章雕刻技術—橡皮印章的設計與制作\"項目式學習方案中，教師希望引入印章雕刻技術發展故事，加深學生對技術歷史的認識，提升教學效果。

步驟一：生成故事文本

教師設計提示語引導AI創作故事文本，要求故事體現設計與技術發展的關系，適合高中生理解，AI根據提示生成故事。

步驟二：編寫視頻腳本

教師將故事轉化為視頻腳本，通過AI生成視頻腳本，AI根據提示語生成視頻腳本。

步驟三：繪制視頻圖片

視頻腳本中的圖片由AI生成，教師讓AI描述分鏡頭，然后生成相應圖片，AI根據提示語繪制圖片。

步驟四：合成教學視頻

教師將故事文本、圖片和聲音素材合成教學視頻，使用剪映軟件。該軟件有AI生成功能，可將圖片、文字制作成視頻片段，或根據文字生成語音，

此案例顯示生成式AI在教學材料創作中的潛力，教師通過設計提示語，使用AI工具，能高效制作教育材料。這種方法提高了備課效率，豐富了教學資源，提升了教學效果。隨著AI技術發展，教師將更多地依賴AI創作和優化教學材料。

四、結語

生成式AI的出現為高中通用技術教師備課帶來了革命性的變化，有效解決了傳統備課中存在的挑戰與痛點。

首先，AI極大地提升了備課效率。面對通用技術學科內容更新快、教學資源獲取難的問題，AI可以快速生成教學案例、調查問卷、實驗設計、問題情境等資源，幫助教師節省時間，提高備課效率。例如，教師可以利用AI生成與學生日常生活學習相關的教學內容，引導學生運用所學知識進行探索，提高學生的學習真實感。

其次，AI實現了個性化教學。AI可以根據學生特點和需求，定制符合實際的教學內容和方法，滿足不同學生的學習需求。例如，教師可以利用AI生成不同難度的教學案例和問題情境，滿足不同層次學生的學習需求。

最后，AI提升了教學質量。AI可以擔任教師的助手或同伴，與教師進行交流和討論，啟發教學思路，提升教學質量。例如，教師可以利用AI分析學生的學習數據和反饋信息，了解學生的學習情況和需求，從而對教學進行有針對性的調整和改進。

展望未來，隨著AI技術的不斷發展，其在教育領域的應用將會更加廣泛和深入。高中通用技術教師應積極擁抱AI技術，不斷探索和創新，利用AI解決教學中的難題，提升教學質量，培養適應未來社會發展需求的人才。

參考文獻：

[1]張優良，尚俊杰.人工智能時代的教師角色再造[J].清華大學教育研究，2019，40(4):39-45.

[2]余勝泉.人工智能教師的未來角色[J].開放教育研究，2018，24(1):16-28.

作者簡介：

黃明迪，通用技術教師，正高級教師，北師大教育碩士。