生成式人工智能賦能職前地理教師課堂提問策略初探

摘 要：本文利用生成式人工智能（GAI）對(duì)全國師范院校地理教學(xué)技能比賽中部分職前地理教師的教學(xué)實(shí)錄文本進(jìn)行編碼與統(tǒng)計(jì)，診斷了職前地理教師在提問、引導(dǎo)學(xué)生回答及理答中的問題，并據(jù)此構(gòu)建了“‘GAI—教師’三聯(lián)動(dòng)三進(jìn)階”的地理課堂提問技能提升策略，旨在進(jìn)一步深化GAI在提升職前地理教師課堂提問能力方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：職前地理教師；GAI；課堂提問；問題診斷；提升策略

中圖分類號(hào)：G633.55" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：1005-5207（2025）07-0003-06

生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence，下稱GAI）是基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)的大語言模型，它可以分析和處理現(xiàn)有數(shù)據(jù)，也可以生成文本、圖像等多種形式的內(nèi)容，其核心在于通過學(xué)習(xí)大量數(shù)據(jù)來理解和模仿人類的創(chuàng)造過程［1］。GAI憑借其出色的語言理解和信息處理能力，在促進(jìn)地理教師專業(yè)化發(fā)展領(lǐng)域備受關(guān)注。例如，付天祎、文奕凡等探索了生成式人工智能在教案編寫方面的優(yōu)勢(shì)［2-3］；郭梓唯等利用GAI回應(yīng)的隨機(jī)性，探討了模擬課堂實(shí)施的路徑［4］；鄧鈞構(gòu)建了GAI介入教師行動(dòng)研究的模型，以突破傳統(tǒng)行動(dòng)研究的困境［5］。綜上所述，GAI能夠有效地促進(jìn)地理教師的專業(yè)化發(fā)展。然而，如何利用GAI提升職前地理教師課堂教學(xué)技能的相關(guān)研究還較少。

課堂提問作為教師必須掌握的一項(xiàng)教學(xué)技能，由教師提問、教師候答、學(xué)生應(yīng)答和教師理答等行為構(gòu)成。本文以職前地理教師的課堂提問為例，選取全國師范院校地理教學(xué)技能競(jìng)賽中的部分參賽作品，利用GAI技術(shù)對(duì)職前地理教師的課堂提問行為進(jìn)行診斷，并展開針對(duì)性的技術(shù)賦能，構(gòu)建出“‘GAI—教師’三聯(lián)動(dòng)三進(jìn)階”的地理課堂提問技能提升策略，為職前地理教師借助GAI實(shí)現(xiàn)課堂有效提問提供可行方案。

一、GAI診斷職前地理教師課堂提問存在的問題

1.研究過程

本文依據(jù)GAI的功能及課堂提問技能評(píng)價(jià)方法，設(shè)計(jì)了針對(duì)職前地理教師課堂提問技能診斷與技術(shù)賦能的“行動(dòng)—診斷—反思—再行動(dòng)”研究模式。首先，通過“通義效率”網(wǎng)站將教學(xué)視頻轉(zhuǎn)為實(shí)錄文本；隨后，利用GAI進(jìn)行文本語句提取、編碼、統(tǒng)計(jì)及一致性檢驗(yàn)，為診斷課堂提問技能提供新途徑；最后，基于診斷結(jié)果探討GAI賦能職前地理教師課堂提問技能的提升策略，具體流程如圖1所示。

（1）選取課例實(shí)錄文本

本文從教師提問、學(xué)生回答、教師理答三方面，對(duì)職前地理教師的課堂提問現(xiàn)狀進(jìn)行研究。并選取了5位職前教師（Teacher）的課堂實(shí)錄案例，分別是T1“地質(zhì)災(zāi)害”、T2“水循環(huán)的過程與類型”、T3“問題探究：該不該引藏水入疆”、T4“世界大洋表層環(huán)流的形成”和T5“區(qū)域發(fā)展的自然環(huán)境基礎(chǔ)”。上述課例內(nèi)容涉及自然地理、人文地理和問題探究，課例呈現(xiàn)較為全面。

（2）信息提取與編碼

該部分以ChatGPT為例，對(duì)實(shí)錄文本內(nèi)容進(jìn)行提取與編碼。為有效提取和統(tǒng)計(jì)教師提問、學(xué)生回答及教師理答的信息，本研究參考了李春蘭等關(guān)于提問編碼的研究成果［6］，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄與GAI的特征，對(duì)職前地理教師的課堂提問技能分析維度進(jìn)行了調(diào)整，具體如下。

在教師提問上，根據(jù)提問的認(rèn)知水平層次，將回憶、理解與應(yīng)用歸為低階水平，分析、綜合與評(píng)價(jià)視為高階水平；將“先叫學(xué)生姓名后提問的個(gè)別提問”和“先提問后叫學(xué)生姓名的個(gè)別提問”合并為“面向個(gè)別學(xué)生提問”；在教師理答方面，將“對(duì)學(xué)生回答的鼓勵(lì)或稱贊”細(xì)分為“缺乏實(shí)質(zhì)性的稱贊”和“具有實(shí)質(zhì)性的稱贊”。由于轉(zhuǎn)錄文本無法記錄候答時(shí)長(zhǎng)，本研究未涉及“教師候答”方面的研究。基于上述調(diào)整，研究制定了職前地理教師課堂提問技能評(píng)價(jià)量表，并對(duì)教師提問（Q）、學(xué)生回答（A）與教師理答（F）的具體類型賦予編碼（表1）。

首先，本文將評(píng)價(jià)維度與相應(yīng)編碼表交給GAI進(jìn)行學(xué)習(xí)；其次，GAI在提示詞引導(dǎo)下提取實(shí)錄文本中的教師提問、學(xué)生應(yīng)答與教師理答語句；隨后，GAI對(duì)各類語句進(jìn)行編碼，并統(tǒng)計(jì)各編碼的出現(xiàn)次數(shù)；最終，獲取了5位職前地理教師在教師提問、學(xué)生回答與教師理答等方面的編碼及數(shù)量統(tǒng)計(jì)（GAI編碼與人工編碼的Kappa值為0.881，一致性較好），統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

2.職前地理教師課堂提問存在問題診斷

（1）教師提問存在的問題

根據(jù)對(duì)圖2（a）的分析，T5教師在授課過程中有6個(gè)分析水平的問題和2個(gè)評(píng)價(jià)水平的提問，但T1、T2、T3、T4這4位教師的問題層次主要集中在低階水平，難以有效引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)知向高階發(fā)展。例如，T2教師在授課過程中連續(xù)提出了5個(gè)針對(duì)水循環(huán)地理概念及特征的問題，卻未能夠?qū)@些問題進(jìn)行整合，并進(jìn)一步提出如“水循環(huán)在不同環(huán)境下的表現(xiàn)形式有什么異同？”“人類活動(dòng)如何影響水循環(huán)？”等有助于鍛煉學(xué)生高階思維的問題；T4教師在學(xué)生活動(dòng)中能夠連續(xù)多次以對(duì)話的方式提出理解層次的問題，啟發(fā)學(xué)生詳細(xì)講解洋流的形成過程，但并未進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已理解的知識(shí)去分析具體案例，缺乏對(duì)學(xué)生解決真實(shí)問題能力的培養(yǎng)。

根據(jù)對(duì)圖2（b）的分析，T4教師在19次提問中面向個(gè)體的提問高達(dá)12次；T1、T2、T3、T5這4位教師的提問則更關(guān)注全體學(xué)生。其中，T1教師（12次提問中11次面向集體）和T2教師（11次提問中9次面向集體）授課存在過度依賴集體提問的現(xiàn)象，缺乏對(duì)學(xué)生個(gè)性化問答的引導(dǎo)。

（2）學(xué)生回答存在的問題

根據(jù)對(duì)圖2（c）的分析，學(xué)生在課堂中以識(shí)記性和理解性的低階回答為主，導(dǎo)致學(xué)生在課堂中缺乏深度思考。不過在T5教師的課堂中，學(xué)生表現(xiàn)出了創(chuàng)造性回答，例如，在學(xué)生回答出“山西省資源過度開采帶來的環(huán)境問題”后，T5教師基于學(xué)生回答提出“評(píng)價(jià)山西省煤炭資源現(xiàn)狀，并提出相應(yīng)措施”這一評(píng)價(jià)水平的提問，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境問題提出了“發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)”“利用太陽能發(fā)電”等創(chuàng)新性措施。相比之下，其他教師未能基于學(xué)生的回答進(jìn)一步拓展與延伸。

（3）教師理答存在的問題

根據(jù)對(duì)圖2（d）的分析，5位教師在理答方面均體現(xiàn)出“實(shí)質(zhì)性評(píng)價(jià)較多”的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在“對(duì)學(xué)生回答缺乏理睬”的不足，且均缺乏“鼓勵(lì)學(xué)生提出問題”這一培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與批判思維的行為。因?yàn)槁毲敖處煂?duì)學(xué)生多樣化回答的預(yù)設(shè)存在不足，所以在教學(xué)過程中常出現(xiàn)“接不住學(xué)生答案”的情況。例如，T3教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)引藏水入疆的線路后，提出問題“除了地勢(shì)因素外，請(qǐng)你思考這條線路還有什么可行性？”學(xué)生回答“暫時(shí)想不到”這一前結(jié)構(gòu)思維層次的答案，而T3教師未預(yù)設(shè)學(xué)生這一水平的回答，因此，未能夠迅速給出實(shí)質(zhì)性反饋，并采取了不予理睬的理答方式。

二、賦能職前地理教師課堂提問的“‘GAI—教師’三聯(lián)動(dòng)三進(jìn)階”策略構(gòu)建

有效的問題鏈?zhǔn)且龑?dǎo)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步深入的工具；為引導(dǎo)學(xué)生在問題鏈的引領(lǐng)下展現(xiàn)出更高水平的認(rèn)知能力，教師需要依據(jù)預(yù)設(shè)的學(xué)生回答來優(yōu)化問題鏈，并在課堂中處理好預(yù)設(shè)和生成的關(guān)系，這是引導(dǎo)學(xué)生掌握地理核心知識(shí)、提升地理核心素養(yǎng)的重要保障。因此，針對(duì)職前地理教師在課堂提問中存在的問題，本文構(gòu)建了“‘GAI—教師’三聯(lián)動(dòng)三進(jìn)階”的職前地理教師課堂提問技能提升策略（圖3）。

“三聯(lián)動(dòng)”指的是“GAI診斷個(gè)性問題”“‘GAI+教師智慧’賦能提問”與“教師整合教學(xué)論知識(shí)”三者橫向聯(lián)動(dòng)構(gòu)成的人機(jī)協(xié)作機(jī)制。首先，GAI通過編碼、統(tǒng)計(jì)等方式診斷職前地理教師課堂提問存在的問題；隨后，針對(duì)這些問題，教師需要思考如何借助GAI有效優(yōu)化自己的提問技能；最后，在每次備課或教學(xué)反思時(shí)，GAI根據(jù)存在的問題及教師整合的驅(qū)動(dòng)指令，在與教師對(duì)話調(diào)試的過程中優(yōu)化、打磨問題鏈，或預(yù)設(shè)學(xué)生可能的回答，進(jìn)而有效賦能教師課堂提問水平的提升。

“三進(jìn)階”是“GAI賦能課堂提問”中所體現(xiàn)的地理課堂提問技能三階段的提升策略。一階“賦能有效提問”聚焦于優(yōu)化教師課堂提問的問題類型和提問層次；在此基礎(chǔ)上進(jìn)階至二階“賦能回答深度”，即如何引導(dǎo)學(xué)生在作答時(shí)進(jìn)行更深層次的理解和思考；最終進(jìn)階至三階“賦能實(shí)質(zhì)評(píng)價(jià)”，即提升教師對(duì)學(xué)生回答的實(shí)質(zhì)性評(píng)價(jià)能力。這“三進(jìn)階”均基于有效的問題鏈，并在“三聯(lián)動(dòng)”的輔助下完成。

該部分以“文心一言”為例，選取T4教師的“世界大洋表層環(huán)流的形成”課題，向GAI提供“北太平洋垃圾帶”這一滲透全球生態(tài)環(huán)境理念的情境，探討“‘GAI—教師’三聯(lián)動(dòng)三進(jìn)階”策略在幫助職前地理教師實(shí)現(xiàn)課堂提問能力提升中的應(yīng)用。在此之前，由于GAI缺乏課程設(shè)計(jì)依據(jù)，即“課程四支點(diǎn)”（課程標(biāo)準(zhǔn)、地理主題、學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活）的理解，因此教師須首先讓GAI學(xué)習(xí)并掌握本節(jié)課相應(yīng)的“課程四支點(diǎn)”。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)“有效提問”“回答深度”和“實(shí)質(zhì)評(píng)價(jià)”等賦能方向，整合教學(xué)論知識(shí)，為GAI創(chuàng)造性地準(zhǔn)備相應(yīng)的學(xué)習(xí)材料，形成GAI的驅(qū)動(dòng)指令，從而有效賦能職前地理教師課堂提問技能的進(jìn)階發(fā)展。

1. 一階：GAI賦能有效提問

針對(duì)職前地理教師課堂提問以低階認(rèn)知水平為主，難以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的問題，教師可借助GAI技術(shù)設(shè)計(jì)“GAI生成—教師優(yōu)化”的交互問題鏈。首先，教師可將地理六大核心問題序列或布魯姆認(rèn)知層次理論［7］與“課程四支點(diǎn)”整合，作為GAI設(shè)計(jì)地理課堂問題鏈的驅(qū)動(dòng)指令；隨后，GAI學(xué)習(xí)該指令后可生成貼近教學(xué)需求的問題鏈；最后，教師則需依據(jù)教學(xué)實(shí)際進(jìn)一步優(yōu)化問題鏈。例如，GAI根據(jù)教師要求設(shè)計(jì)的首個(gè)問題是“同學(xué)們聽說過‘北太平洋垃圾帶’嗎？它是由什么組成的？”由于學(xué)生普遍缺乏對(duì)“太平洋垃圾帶”的直觀認(rèn)識(shí)，因此，教師可添加“結(jié)合遙感影像”這一認(rèn)知條件；GAI生成的第三個(gè)問題是“結(jié)合教材，總結(jié)洋流形成的影響因素是如何相互作用，共同影響洋流的流動(dòng)的。據(jù)此分析‘北太平洋垃圾帶’的成因。”由于學(xué)生暫未理解盛行風(fēng)、地轉(zhuǎn)偏向力與海陸輪廓是如何影響洋流的，因此，教師可增加“總結(jié)洋流的主要成因”這一新舊知識(shí)的銜接點(diǎn)。通過GAI為教師設(shè)計(jì)問題鏈提供啟發(fā)，教師不斷結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)化問題鏈，最終形成如圖4所示的“GAI生成—教師優(yōu)化”交互問題鏈。

同時(shí)，基于問題的難度及對(duì)學(xué)情的把握，教師應(yīng)發(fā)揮創(chuàng)造力，精心選擇課堂提問對(duì)象。例如，對(duì)于識(shí)記類問題，教師可通過集體快問快答的方式，迅速喚醒學(xué)生的原有認(rèn)知；而對(duì)于綜合、評(píng)價(jià)類問題，則可采用師生、生生互動(dòng)討論的形式，引導(dǎo)學(xué)生集思廣益，獲得集體智慧。

2.二階：GAI賦能回答深度

教師通過與GAI的互動(dòng)，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與地理學(xué)科邏輯的漸進(jìn)性問題鏈。但在實(shí)踐中，如果學(xué)生對(duì)某個(gè)問題未能理解，便無法跟上教學(xué)進(jìn)度，難以實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。對(duì)此，本文認(rèn)為GAI賦能下的教師提問技能需要向二階發(fā)展，即借助“回答—提問”相捆綁的問題設(shè)計(jì)策略進(jìn)一步打磨“GAI生成—教師優(yōu)化”交互設(shè)計(jì)的問題鏈。所謂“回答—提問”相捆綁的問題設(shè)計(jì)策略，是指教師將預(yù)設(shè)的學(xué)生回答作為下一個(gè)問題設(shè)計(jì)的邏輯起點(diǎn)，以此引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)更加連貫［8］。首先，教師可將“回答—提問”相捆綁的問題設(shè)計(jì)原則作為打磨問題鏈的依據(jù)，并與預(yù)設(shè)的學(xué)生回答及“課程四支點(diǎn)”整合成GAI驅(qū)動(dòng)性指令；隨后，GAI將一階的“GAI生成—教師優(yōu)化”交互設(shè)計(jì)的問題鏈進(jìn)行打磨；最終形成如圖5所示的“回答—提問”相捆綁的問題鏈。

在這一階段的問題鏈中，后一個(gè)問題是在之前回答的基礎(chǔ)上展開的，這種設(shè)計(jì)增強(qiáng)了問題的銜接性。學(xué)生每次回答都需調(diào)動(dòng)上一問題的結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)新問題的真正理解，推動(dòng)思維不斷進(jìn)階，逐步表現(xiàn)出較高認(rèn)知水平的回答。

3.三階：GAI賦能實(shí)質(zhì)評(píng)價(jià)

在教師的常規(guī)預(yù)設(shè)中，學(xué)生回答往往能切中問題要害。然而，真實(shí)課堂中學(xué)生的思維發(fā)展水平存在差異性和層次性，這要求教師提前對(duì)學(xué)生回答進(jìn)行多樣化預(yù)設(shè)，以便迅速給予實(shí)質(zhì)性評(píng)價(jià)，保障問題鏈的順利推進(jìn)。教師可借助GAI提前預(yù)設(shè)不同思維水平的學(xué)生回答，并設(shè)計(jì)反饋方案。首先，教師可將SOLO分類理論的概念、類型及問題與“課程四支點(diǎn)”整合為GAI驅(qū)動(dòng)指令。隨后，GAI可預(yù)設(shè)每個(gè)問題對(duì)應(yīng)的不同思維發(fā)展水平學(xué)生的回答情況。接著，教師可根據(jù)這些預(yù)設(shè)的答案，在課前思考針對(duì)性的反饋方案，從而提升實(shí)質(zhì)性評(píng)價(jià)的水平。例如，以二階中“問題5”這一較為開放的問題為例，GAI可依據(jù)SOLO分類理論模擬5種學(xué)生回答，教師便能在課前思考對(duì)不同思維層次學(xué)生的理答方法，最終形成如表2所示的“GAI預(yù)設(shè)—教師反饋”實(shí)質(zhì)評(píng)價(jià)提升策略。

在SOLO分類理論的指導(dǎo)下，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生的思維隨問題鏈的延展而不斷進(jìn)階。與此同時(shí)，鑒于學(xué)生思維水平發(fā)展的多層性，教師可結(jié)合較為開放的問題開展合作探究，在這樣一個(gè)民主、開放的教學(xué)環(huán)境中，教師引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)表看法，并根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行深入的追問和對(duì)話，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思考問題的能力。

三、反思與展望

1. 運(yùn)用“GAI+問題鏈”設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)群，引導(dǎo)學(xué)生思維進(jìn)階可視化

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求地理教師重視問題式教學(xué)。問題鏈的設(shè)計(jì)或課堂提問的實(shí)施在一定程度上可以看作是對(duì)問題式教學(xué)中統(tǒng)攝性問題的解構(gòu)。學(xué)生最終習(xí)得的不僅是問題鏈所傳遞的核心知識(shí)，更應(yīng)是“解決該類問題”的思維路徑。這需要教師在有效提問設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將問題鏈整合成任務(wù)群，提升學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，真正將課堂還給學(xué)生。因此，本文為職前地理教師提供了問題式教學(xué)中“情境問題化”的操作路徑。然而，如何利用GAI技術(shù)在已有問題鏈的基礎(chǔ)上進(jìn)一步輔助教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)群，并引導(dǎo)學(xué)生思維進(jìn)階可視化，仍需進(jìn)一步研究。

2. 教師智慧與GAI分工互補(bǔ)，有效調(diào)控GAI生成問題的過程

一方面，現(xiàn)階段GAI難以確保診斷的絕對(duì)客觀性，如編碼可能存在不確定性、在某些評(píng)價(jià)維度（如候答時(shí)間、教師自答等）上可能有所欠缺；另一方面，即便有十分精確的提示詞與多輪調(diào)試過程，GAI也不應(yīng)替代教師思考，或生成能夠直接在教學(xué)情境中使用的內(nèi)容。因此，在借助GAI技術(shù)賦能課堂的同時(shí)，職前地理教師也應(yīng)主動(dòng)結(jié)合具體教學(xué)情境思考教師智慧與GAI的分工互補(bǔ)，有效調(diào)控GAI生成問題的過程，并發(fā)揮創(chuàng)造力主動(dòng)優(yōu)化其生成內(nèi)容，從而保證教師的主導(dǎo)地位。

3. 育人導(dǎo)向下的人機(jī)協(xié)作是職前地理教師課堂提問技能提升的基本路徑

GAI技術(shù)與教育的交融是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，也為教師的專業(yè)發(fā)展提供了無限潛力。職前地理教師應(yīng)不斷探索GAI技術(shù)對(duì)課堂提問技能帶來的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，也應(yīng)注意教師與GAI的關(guān)系絕非“技術(shù)依賴（GAI替代教師的認(rèn)知過程或生成課堂問題）”，而應(yīng)堅(jiān)持育人導(dǎo)向下的“人機(jī)協(xié)作（為教師課堂提問提供啟發(fā)）”。職前地理教師要不斷學(xué)習(xí)教育學(xué)和現(xiàn)代教育技術(shù)理論，真正做到在GAI的輔助下提升課堂提問技能，將更多的精力轉(zhuǎn)向促進(jìn)學(xué)生地理思維和問題解決能力的全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)地理課程的綜合育人價(jià)值。

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［7］ 戶清麗.基于最近發(fā)展區(qū)理論 優(yōu)化地理問題解決教學(xué)［J］.教育科學(xué)研究，2017（8）：47-52.

［8］ 李春艷.學(xué)習(xí)視角下的地理課堂教學(xué)有效提問策略［J］.課程·教材·教法，2018，38（8）：99-105.

通信作者：戶清麗