
山东省潍坊市奎文中学数学教研组依托教学评价系统开展教研。学校供图

四川省成都英华学校五年级人工智能课程课堂教学。
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编者按
教育部教师队伍建设专家指导委员会发布的《教师生成式人工智能应用指引(第一版)》明确了六大应用方向与30个具体场景示例,为教师应用生成式人工智能技术提供了清晰方向。教师如何有效应用生成式人工智能?今日起,智慧教育专刊推出“教师应用生成式人工智能”系列策划,邀请专家、学者、一线教育工作者对此展开讨论,敬请关注。
当前,如何科学、安全、有效地应用生成式人工智能(以下简称“GenAI”),已成为每一位教师都无法回避的重要课题。有效应用GenAI,不是指熟练应用其工具,而是指教师在日益复杂的教育情境中能够以人为本,灵活运用GenAI开展高质量的人机协同教育的能力。通过大量实践与研究,笔者发现,构建个人GenAI资源库、设计精准提问的提示词框架、创建教育智能体、建设GenAI应用共同体是教师有效驾驭GenAI的重要行动路径。
1 构建动态更新的个人GenAI资源库
在GenAI新产品不断涌现及其在教育领域展现出巨大潜力的背景下,GenAI教育应用产生了效果不佳乃至认知与伦理风险等问题。
因此,教师要使GenAI赋能教育,亟须建立适合自身教学风格、学科特点与教学情境的个性化可迭代的个人GenAI资源库。个人资源库应包含GenAI工具箱、指南集、方法库、问题集、案例集等资源。教师可根据自身情况,采取“GenAI工具使用起步,资源体系持续生长”的建设思路,选择从单个GenAI工具应用到多种工具融合应用的方法路线建设GenAI资源库。
从首次使用GenAI教师就应开始通过记录分析人机交互过程与方法、评估总结经验与教训、整理工具与策略等方式构建资源库。教师通过持续记录、分析、总结和反思完善,形成“计划—行动—反思—优化”闭环式个人应用GenAI的方法体系。持续坚持,教师不仅能构建有效、安全且符合教育伦理的个性化GenAI资源库,而且能够从GenAI的浅层应用者向创新应用者转变。
GenAI工具箱是个人GenAI资源库建设的基础而重要的内容,教师可通过六步建设个人GenAI工具箱:明确自己的实际需求,确定个人GenAI工具箱的建设目标;了解主流GenAI工具特性与功能,建立适合教学应用的GenAI工具箱或在线工具清单,并持续更新完善;分类梳理不同场景应用GenAI的目的,整理形成GenAI工具与典型教育应用场景的匹配分析表;试用评估GenAI工具的潜能和局限,筛选适合具体教学场景的GenAI工具;坚持总结应用经验与教训,持续迭代和优化个人GenAI工具箱及资源库;建立GenAI应用规范,师生共同防范其可能引发的认知、生理及伦理等风险问题,保障安全有效地应用GenAI提升教育质量。
2 设计精准提问的提示词框架
GenAI是否能充分发挥其潜能,生成高质量的结果,取决于用户与其交互时所用的提示词是否精准。特别是在教学中,提示词是启动GenAI理解并完成教与学活动中相关任务的钥匙和引擎。设计提示词,实质上是教师对教学进行设计、组织和实施等思维活动外化为“设计语言”的过程。这既考验教师的人工智能素养,也体现着教师对教与学活动理解与洞察的深度,体现着对相关目标与任务的准确阐释。
遵循以人为本的GenAI应用原则和人机协同规律,教师可从“目的—角色—任务—策略—约束—评估”六个维度设计提示词。教师首先明确使用GenAI的教学目的及其产出意图。然后,设定GenAI的角色定位与职责边界,构建清晰、可执行的任务指令,灵活采用策略性语言引导GenAI生成高质量内容,并设定适当的输出限制控制生成结果的范围、风格与难度。最后,教师要对GenAI生成的内容进行多维评估与反思,评估提示词的质量和人机交互效果,为改进和优化提示词积累经验,为开展新交互的提示词设计提供参考和依据。
如何提升提示词质量?教师可采取以下策略。一是分解策略,将复杂任务拆解为多个逻辑步骤,引导GenAI分阶段生成内容,有助于优化输出结构与质量,此策略适合教学目标、活动设计、评价标准等逐步构建的场景。二是角色扮演策略,将GenAI设为领域专家、资深教研员或课程专家等角色,可增强其生成内容的专业性和适切性,增强语言与情境的适配性。三是结构化策略,在提示词中使用编号、分段、格式要求等明确结构,降低GenAI理解偏差,提升其生成内容的条理性和逻辑性。四是示例引导策略,提供类似任务的典型范例,引导GenAI模仿其风格与结构,提升GenAI在多种场景下生成内容的质量及形式的契合度。五是递进式评估优化策略,通过分析评估GenAI生成的内容,有针对性地进行层层递进的多轮提问,不断优化生成结果。
3 打造智能助手:教育智能体
创建教育智能体不是简单调用AI完成任务,而是要求开发者遵循教学逻辑,开展目标设定、交互设计、定义行为边界、迭代优化等系列工作。
当前,许多GenAI平台支持教师在零代码零基础上,创建教育智能体。教师要根据教育智能体的角色功能定位、应用场景、技术能力、数据安全、输出目标与形式类型等进行综合权衡,其中要重点考虑平台对开发者的能力要求、对用户教学需求的支持程度、对数据安全与隐私保障措施等。
选定GenAI平台后,教师主要是通过三个环节创建教育智能体。
环节一:编写提示词与知识库——创建智能体的大脑。其中编写提示词,就是让教育智能体理解要干什么;构建知识库,是让教育智能体靠谱儿不瞎说。初步构建智能体时,可采用“角色定位+任务(或技能)描述+输出格式+限制条件”的四要素策略编写提示词。提示词越具体,智能体生成的结果越符合要求,提示词可通过多轮测试与实践应用,不断修改完善。教师在上传文本等资料构建知识库时,要注意对含有师生个人信息的资料进行相应处理,以保护个人隐私等信息和数据安全。知识库内容要确保准确、权威、合规,避免使用未经审查的资料。设定语气与表达风格,可以使智能体更贴合教学需求,如可提出“语气亲切、适合初中生”“用图示增强表达”等设置要求,使智能体生成的内容更加适合教学需求与学习情境。
环节二:调试与优化——测试和修正完善智能体。教育智能体创建后,教师可通过问答、试用等方式对智能体进行测试和系统调试,不断完善智能体。测试的要点主要有:智能体是否准确理解教学任务,回答是否逻辑清晰、学科准确、语言恰当,是否存在“幻觉”(即编造事实)或知识混乱,是否能处理学生的追问或变式提问……调试时,建议用“提示词—响应结果—优化建议”的三栏式日志记录测试结果,以便逐步修正提示词或补充知识库材料。
环节三:应用与迭代——将智能体嵌入教与学活动。教育智能体不是一次性创建的产品,它需要师生在教与学活动中持续应用,不断迭代优化才能形成有效的智能助手。无论是备课智能体、教学智能体、智能学习助手还是教研智能体,教师都需通过分析其使用情况与学生反馈,反思评估其应用成效,不断优化提示词、知识库等,逐步打磨出专属智能助手。
GenAI日新月异地发展,各类工具不断推陈出新,使教师个体容易在应用GenAI时产生“上手难、持续弱、深化盲”等问题。对此,教师可以发挥主体性,主动以GenAI创新应用为目的、以协同共进为目标,组建跨学科、跨区域、线上线下结合的GenAI应用共同体。通过个体实践与集体智慧的互促互动,教师在共同体中,逐渐从GenAI应用的个体探索向群体协作升级、从工具使用向教学创新转变,在以用促研、以研促创的持续发展中,教师逐步成长为有效应用GenAI的教育创新者和智能教育的引领者。
(作者系广州大学教育学院教授)