生成式人工智能背景下高中地理教師的人機互動與內容重構能力提升

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，要深化信息技術應用，借助大數據、人工智能、“互聯網 + ”等信息技術的學習，為學生提供自主學習、探究學習和合作學習的開放空間，促進地理學習的拓展和深人[1]。教育部國家教育數字化戰略行動2025年部署會議更是強調：必須勇于改革創新，深人推動人工智能賦能教育變革，推動各級各類教育課程、教材、教學體系智能化升級，將人工智能技術融入教育教學全要素、全過程，全方位助學、助教、助研、助管、助國際交流；必須優化能力結構，學校管理者要提升數字化領導力和駕馭力，廣大教師要提升數字教學能力，促進科學教育與人文教育協同，塑造學生適應人工智能時代的素養能力[2]。

當前，生成式人工智能逐漸成為推動教育變革的重要載體。豆包、文心一言、DeepSeek等智能工具正深刻影響教師群體。對教師而言，向生成式人工智能提問并借此尋求教學問題的最優解，成為提高工作效率以及更好地開展教學的有效策略，而這需要教師具備良好的人機互動能力和對生成式人工智能生成的內容進行重構的能力。下面，筆者以一道以地理高考選考試題為教學內容的一份教學設計的生成與重構為例對此作一闡述。

一、運用BDRS提問模式提升教師的人機互動能力

生成式人工智能回答的有效性取決于問題的精準度，因此，人機互動能力主要表現為教師向生成式人工智能提問的水平。BDRS提問模式是指“基本提問（Basicquestion） + 要求（Demand） + 角色（Role） + 場景（Scenario）\"的提問模式。其中，“基本提問\"是生成式人工智能對話系統最基礎的功能之一，“要求”是指在提問中加入一些要求，能讓生成式人工智能給出更為準確或簡潔的內容，“角色”是指在提問和回答中為生成式人工智能設定的角色，“場景”是指通過給生成式人工智能對話系統提供具體的場景將自己的提問進一步具體化[3]。這一模式為教師向生成式人工智能提問提供了可遵循的路徑。如2024年1月的高考地理浙江選考卷第26題（試題略），其第（2）小題設問如下。

分析甲地該年6月土壤鹽分偏高的原因。

在高三復習中，筆者進行了這一試題的解題教學。在教學中，筆者采用\"練題一析題一歸納一遷移”模式，它要求教師在短時間內對學生的回答作出失分歸因并采取針對性措施，對備課的精細化程度要求極高，導致備課壓力增加。所以，筆者嘗試借助豆包生成一份教學設計。在發出指令前，筆者基于BDRS提問模式先從基本提問、要求、角色、場景四個維度對該如何提問進行分析。

【基本提問】

[簡單問題]請圍繞這道試題的解題教學設計問題鏈。

【要求】

[拓展延伸]以小問題為切入口引導學生自主歸納答案，問題由易到難，答案體現思維深度。

【角色】

[虛擬環境]你是一名高中地理教師。

【場景】

[智能交互]你要講評的題目是2024年1月的高考地理浙江選考卷第26題第（2）小題：“分析甲地該年6月土壤鹽分偏高的原因。”在此之前，你已經講解了海水鹽度的分布特征和影響因素、我國東部季風區雨帶的推移規律等內容，現在要分析長江入海口某地某年6月土壤鹽度偏高的原因。

基于上述分析，筆者向豆包發出了如下指令。

你是一名高中地理教師，你要講評的題目是2024年1月的高考地理浙江選考卷第26題第（2）小題：“分析甲地該年6月土壤鹽分偏高的原因。”在此之前，你已經講解了海水鹽度的分布特征和影響因素、我國東部季風區雨帶的推移規律等內容，現在要分析長江入海口某地某年6月土壤鹽度偏高的原因。請圍繞這道題目的解題教學設計問題鏈，要求以小問題為切入口引導學生自主歸納答案，問題由易到難，答案體現思維深度。

可見，在向生成式人工智能提問時，運用BDRS提問模式可以使問題層次清晰、指向明確。所以，教師可以運用這一模式提升自己的人機互動能力。

二、堅持“重構一實踐一反思一補充提問一再重構\"理念提升教師的內容重構能力

根據上述指令，豆包在短時間內生成了如下一份解題教學設計（格式、語言略有調整）。

1.問題層級

問題鏈設計的主題：長江口土壤鹽度異常歸因。

適用對象：浙江省高三學生。

核心目標：通過遞進式問題鏈，引導學生從基礎概念到綜合分析，自主構建“異常現象一要素關聯一因果推理”思維路徑。

第一層級：基礎概念激活（2分鐘）

【問題1】土壤鹽度的高低主要受哪些自然因素影響？[提示]聯系“海水鹽度的分布特征”知識，用箭頭連接要素（如“降水 $$ 稀釋作用 $$ 鹽度降低”）。[學生活動]填寫“土壤鹽度影響因素表”，標注降水、蒸發、徑流、潮汐等自然要素。[設計意圖]喚醒學生對鹽度影響因素的記憶，建立“自然要素 $$ 鹽度變化”的基礎認知。

第二層級：區域特征關聯（3分鐘）

【問題2】長江入海口6月的正常氣候特征是什么？此時土壤鹽度應偏高還是偏低？[材料]展示長江口氣候直方圖（正常年份6月降水量約 200mm ，徑流量達全年峰值）。[學生活動]對比“正常年份”與“該年異常”的鹽度差異，推測該年可能出現的異常情況（如降水減少）。「設計音圖]通討數據對比制造認知沖空引導學生關注“異常現象”的特殊性

第三層級：自然因素分析（5分鐘）

【問題3】該年6月降水減少可能由哪些天氣系統異常導致？[材料]提供某年6月副熱帶高壓位置圖（較常年偏北）。[學生活動]結合雨帶推移規律，推導“副高北抬 $$ 長江中下游空梅 $$ 降水減少”的邏輯鏈。[追問]降水減少如何影響長江徑流量？徑流量減少對海水入侵有何作用？［設計意圖]將抽象的天氣系統與具體的水文過程結合，強化學生對“降水 $$ 徑流 $$ 咸潮”因果關系的認識。【問題4】除降水外，還有哪些自然因素可能加劇海水入侵？[材料]展示杭州灣地形剖面圖與潮汐表（某年6月大潮差達4.5米）。[學生活動]分析“喇叭口地形”對潮汐的放大作用，結合“大潮期”說明海水上溯距離延長。[設計意圖]通過分析地形與潮汐的疊加效應，深化學生對“自然要素綜合作用”的理解。

第四層級：人為因素挖掘（4分鐘）

【問題5】人類活動如何進一步推高土壤鹽度？

[材料]提供三峽水庫2024年6月調度數據（出庫流量從 24000m³/s 調減至 14000m³/s ）和長

三角地下水開采量統計（某年6月同比增加 25% ）。［學生活動]分組討論“水庫蓄水”與“地下水超采”的影響路徑，用箭頭連接“人類活動 - 水文

變化-鹽度升高”。[設計意圖]引入具體案例，引導學生從“自然一人為”雙視角進行分析，培養其辯證思維。

第五層級：綜合歸因與遷移（6分鐘）

【問題6綜合以上分析，總結該年6月土壤鹽度偏高的原因。

[學生活動]繪制“因果關系思維導圖”，標注自然（降水、潮汐、地形）與人為（水庫、灌溉）因素的交互作用。

[遷移任務]若將地點改為錢塘江入海口，分析某年6月鹽度偏高的特殊原因。

[提示]對比長江口與錢塘江口的地形差異（如“喇叭口”更顯著）。

[設計意圖]通過對比分析，強化學生對“區域特征影響問題歸因”的認知。

2.教學效果評估維度與指標

（1）知識掌握：能否準確復述“副高北抬 $$ 長江中下游空梅 $$ 徑流量減少 $$ 咸潮”的邏輯鏈。

（2）能力提升：能否結合數據（如三峽出庫流量、潮汐表）解釋鹽度異常。

（3）思維深度：能否區分“自然主導”與“人為加劇”的因素，并用地理術語規范表達。

（4）遷移應用：能否識別錢塘江口的特殊地形（如“喇叭口”）對鹽度的影響。

3.板書設計（略）

4.教學建議

（1）數據可視化：用Excel動態展示長江流量變化與潮汐過程，增強學生對“異常值”的敏感度。

（2）角色扮演：分組模擬“氣象學家”“水利工程師”“農業專家”，從不同視角解釋鹽度異常。

（3）錯題歸因：展示典型錯誤答案（如遺漏“潮汐作用\"），引導學生分析失分原因。

（4）跨學科整合：聯系化學（鹽分溶解）數學（數據對比）知識，提升綜合分析能力。

通過以上問題鏈，學生可逐步突破“異常現象歸因”的思維難點，形成“要素關聯 $$ 因果推理$$ 規范表達”解題范式，同時發展地理實踐力與綜合思維素養。

這是一份完整且符合高中地理學科背景的教學設計，體現了生成式人工智能可以賦能教師高效備課的特點。首先，它明確了問題鏈設計的主題，即\"長江口土壤鹽度異常歸因”，并提示教師該題屬于地理成因分析類試題。其次，它從“基礎概念激活”\"區域特征關聯”\"自然因素分析\"“人為因素挖掘”“綜合歸因與遷移”五個層級來設計問題，啟示教師應基于地理學科本源進行解題教學設計。然而，這一設計尚不能直接用于教學，原因如下。一是豆包難以精確識別試題中的圖表信息，所以筆者將原題中的“甲地”直接表述為“長江人海口”，導致該設問對地圖識別和區域認知的能力要求下降。二是區域特征由自然特征與人文特征組成。因此，第二層級的“區域特征關聯”與第三、第四層級的“自然因素分析”“人為因素挖掘”存在包含關系，可進行合并。在區域尺度分析上，豆包能夠識別長江入海口的氣候特征，但未繼續關聯入海口處土壤鹽分與海水入侵的關系。三是豆包的設問與常見的試題設問方向和表達方式有差異，如問題5脫離了高考真題研究的初衷。四是問題6中的遷移任務難度較低，屬于低層次遷移，不利于學生的審題能力和高階遷移能力提升。所以，教師還須對豆包生成的這一教學設計進行重構。基于這樣的認識，筆者將問題鏈設計作了如下重構。

第一層級：基礎概念激活（2分鐘）

【問題1】土壤鹽度的高低主要受哪些自然因素影響？

拓展問題：影響海水鹽度的因素有哪些？

第二層級：區域特征分析（自然特征+人文特征）（12分鐘）

【問題2】甲地6月的正常氣候具有怎樣的特征？

拓展提問：此時土壤鹽度偏高還是偏低？

【問題3】該年6月降水減少可能由哪些天氣系統異常導致？

拓展提問：降水減少如何影響長江徑流量？徑流量減少對入海口處海水運動有何影響？

【問題4】除降水外，還有哪些自然因素可能加劇海水入侵？

【問題5】除自然條件影響外，甲地的徑流量會受哪些人類活動影響？

第三層級：綜合歸因與遷移（6分鐘）

【問題6】綜合以上分析，總結該年6月土壤鹽度偏高的原因。

[遷移任務]分析長江下游地區8月降水年際變率大的原因（2023年1月浙江卷真題）。

顯然，在借助生成式人工智能進行教學設計時，教師還須對其生成的內容進行重構。這需要教師提升內容重構能力。對此，教師除了要提升專業素養（鉆研學科專業知識，形成扎實的學科知識體系）學會精準掌握學情和培養高效處理信息的能力外，還要堅持“重構一實踐—反思一補充提問一再重構\"理念。教師要將重構后的內容應用于教學實踐，觀察學生的課堂生成情況，檢測重構的內容是否達到預期。在教學實踐后，教師應積極反思，總結優點與不足，進行補充提問并再次對生成的內容進行重構，這樣才能在不斷積累經驗中提升內容重構水平。

綜上所述，生成式人工智能可以幫助教師快速生成有效的教學設計模板，但教師個性化的學科認知、獨一無二的學情積累等是它不具備的，所以它無法完全取代教師。因此，教師應努力提升自身的人機互動能力，學會辯證地看待生成式人工智能生成的內容，并不斷提升對生成的內容進行重構的能力。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：37.

[2]教育部國家教育數字化戰略行動2025年部署會召開[EB/OL].（2025-03-31）[2025-04-15].https：//www.edu.cn/xxh/focus/xs_hui_yi/202503/t20250331_2661255.shtml.

[3]王星惠，胡蓉.地理教學視域下生成式人工智能提問模式探究：以“資源枯竭型城市的轉型發展\"為例[J].中學地理教學參考，2025（7）：51-54.