【摘 要】生成式人工智能輔助語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)整合與多元思維的發(fā)展。本文通過(guò)人機(jī)協(xié)同共創(chuàng)，以“茶文化”主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)為例，探討生成式人工智能如何通過(guò)搭建學(xué)習(xí)支架、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、分析學(xué)習(xí)成效，為學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等有效賦能，旨在為語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)施提供參考。

【關(guān)鍵詞】生成式人工智能；跨學(xué)科學(xué)習(xí)；語(yǔ)文；茶文化

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）09-008-03

引 言

隨著知識(shí)的快速更新，學(xué)科分科教學(xué)已難以滿足學(xué)生能力培養(yǎng)的社會(huì)需求，學(xué)校教學(xué)呈現(xiàn)出多個(gè)學(xué)科交叉和交融的趨勢(shì)?？鐚W(xué)科主題教學(xué)注重建構(gòu)跨學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，培育跨學(xué)科素養(yǎng)。由“文化自信”“語(yǔ)言運(yùn)用”“思維能力”“審美創(chuàng)造”四方面構(gòu)成的語(yǔ)文核心素養(yǎng)是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的價(jià)值導(dǎo)向。從語(yǔ)文課程發(fā)展現(xiàn)狀看，課程內(nèi)容不再局限于文學(xué)作品的閱讀和分析，還融入了歷史、藝術(shù)乃至科學(xué)元素。新課標(biāo)指出要“充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的支持作用，拓展語(yǔ)文學(xué)習(xí)空間，提高語(yǔ)文學(xué)習(xí)能力”[1]。生成式人工智能技術(shù)的興起，促進(jìn)了語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、實(shí)施與評(píng)價(jià)。

生成式人工智能賦能語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)在機(jī)制

1.生成式人工智能的應(yīng)用機(jī)理

生成式人工智能為語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)提供了技術(shù)支撐，其基于深度學(xué)習(xí)算法，能從海量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)語(yǔ)言規(guī)律，進(jìn)而生成連貫、有創(chuàng)意的文本內(nèi)容。相較于以往的模型和其他類型的人工智能，生成式人工智能在處理復(fù)雜語(yǔ)境和保持對(duì)話流暢性上優(yōu)勢(shì)明顯，在信息提供、問(wèn)題解答和深入討論等方面更加精確高效。其在語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，表現(xiàn)出強(qiáng)大的交互性和個(gè)性化，可根據(jù)不同主題和學(xué)科背景生成與之相符的文本內(nèi)容。如“語(yǔ)文與科學(xué)”主題，針對(duì)人民教育出版社語(yǔ)文教材中的《宇宙生命之謎》《太空一日》等科普性文章，借助交互式對(duì)話可獲取相關(guān)科學(xué)背景信息，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)語(yǔ)言技能的過(guò)程中積極探索跨學(xué)科知識(shí)。

2.生成式人工智能促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)融合

憑借先進(jìn)的算法和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，生成式人工智能可以有效整合多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，為學(xué)生提供全面而深入的綜合性學(xué)習(xí)視角來(lái)進(jìn)行知識(shí)探索。例如，在“文學(xué)作品中的地理元素”主題中將文學(xué)描寫與地理知識(shí)相融合，幫助學(xué)生深入理解作品內(nèi)涵與地理知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。此外，面對(duì)復(fù)雜的跨學(xué)科問(wèn)題，生成式人工智能可以分析不同領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)圖譜，把握主題的核心概念和相關(guān)關(guān)聯(lián)。

3.生成式人工智能促進(jìn)學(xué)生多元思維的發(fā)展

生成式人工智能通過(guò)提供不同角度的觀點(diǎn)，助力培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、創(chuàng)造性思維和系統(tǒng)性思維。根據(jù)其生成的不同論證，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、評(píng)價(jià)信息；借助對(duì)話提供構(gòu)思，鼓勵(lì)學(xué)生跳出傳統(tǒng)框架，探索新穎的表達(dá)方式和解決問(wèn)題的辦法；同時(shí)輔助整合多源信息，幫助學(xué)生構(gòu)建起系統(tǒng)全面的學(xué)科知識(shí)體系。例如，在探索“詩(shī)歌與哲學(xué)”主題時(shí)，通過(guò)多樣化的詩(shī)歌解讀促使學(xué)生思考不同觀點(diǎn)的合理性，利于學(xué)生多元思維發(fā)展。

生成式人工智能在語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中的實(shí)施策略

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》強(qiáng)調(diào)每個(gè)科目須拿出“不少于10%的課時(shí)”開(kāi)展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，將其他科目的內(nèi)容整合應(yīng)用于該科目的學(xué)習(xí)。在特定主題的統(tǒng)領(lǐng)下，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)以任務(wù)鏈的方式解決主題之下的復(fù)雜問(wèn)題，并由此實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造性理解，更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力[2]。因此，定好主題是開(kāi)展好跨學(xué)科學(xué)習(xí)的第一步。依據(jù)主題任務(wù)所需的學(xué)科、文化、知識(shí)等內(nèi)容，生成式人工智能可在活動(dòng)開(kāi)展前、中、后三個(gè)階段從創(chuàng)新教學(xué)方式和優(yōu)化學(xué)習(xí)策略上賦能（圖1）。

圖1 人工智能助力跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的三階段應(yīng)用模式

茶發(fā)源于中國(guó)，“中國(guó)傳統(tǒng)制茶技藝及其相關(guān)習(xí)俗”項(xiàng)目已列入2022年聯(lián)合國(guó)教科文組織新一批人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄。在中小學(xué)傳播茶文化，發(fā)掘不同學(xué)科中的茶元素，有助于學(xué)生形成跨學(xué)科的學(xué)習(xí)習(xí)慣、傳承與弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。下面以九年級(jí)（初中三年級(jí)）語(yǔ)文“茶文化”跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)為例具體論述。

1.搭建學(xué)習(xí)支架，為學(xué)習(xí)資源賦能

生成式人工智能作為搭建跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)支架的有力輔助工具，為教師和學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源及沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在主題選擇與設(shè)計(jì)方面，教師可利用其深度分析和資源整合能力，自動(dòng)推送符合學(xué)生興趣和需求的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

依據(jù)“茶文化”主題由“通義千問(wèn)”人工智能系統(tǒng)生成的語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)包含四個(gè)主題任務(wù)：“茶之源”“茶之道”“茶之韻”“茶之禮”。這是以教材中優(yōu)秀古詩(shī)詞為載體聚焦語(yǔ)文學(xué)科，同時(shí)結(jié)合了其他學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。在活動(dòng)實(shí)施方面，生成式人工智能針對(duì)學(xué)生的關(guān)鍵詞檢索與提問(wèn)輸入給出答案，并智能分析并整合學(xué)習(xí)資源。其具體教學(xué)過(guò)程如下。

（1）根據(jù)不同主題任務(wù)，高效推送相關(guān)資源

在主題任務(wù)一“茶之源”中，智能系統(tǒng)首先推送《茶經(jīng)》選段與解讀，幫助學(xué)生理解茶的起源與分類；同時(shí)檢索并生成與茶文化相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，如茶強(qiáng)調(diào)的和諧、自然、寧?kù)o等品性，茶代表的“和、敬、清、寂”等文化內(nèi)涵。學(xué)生可借此更好地分析歸納所學(xué)詩(shī)歌中蘊(yùn)含的茶文化，從人民教育出版社八年級(jí)（2017年版）上冊(cè)《三峽》中品味出“素湍綠潭，回清倒影”的茶之特性；從人民教育出版社九年級(jí)（2018年版）上冊(cè)《岳陽(yáng)樓記》中體會(huì)“不以物喜，不以己悲”的豁達(dá)胸懷與茶之精神相通之處。

在主題任務(wù)二“茶之道”中，基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法剖析與歷史、地理學(xué)科相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，人工智能呈現(xiàn)歷史上不同朝代茶文化的發(fā)展?fàn)顩r，介紹中國(guó)主要采茶區(qū)的地理位置、環(huán)境情況、氣候特點(diǎn)，輔助學(xué)生繪制融入歷史背景的茶事變遷時(shí)間軸及茶葉種植地理分布圖等信息。

（2）根據(jù)學(xué)生提出問(wèn)題，生成實(shí)施步驟

面對(duì)學(xué)生提出的具體問(wèn)題，生成式人工智能是一個(gè)永不感到疲憊、永遠(yuǎn)保持耐心并提供即時(shí)反饋的智能語(yǔ)言導(dǎo)師[3]，可以利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)快速分析問(wèn)題核心，生成包含解析、案例、操作指南在內(nèi)的解決方案框架，引導(dǎo)學(xué)生逐步探索與實(shí)踐。

針對(duì)主題任務(wù)三“茶之韻”，結(jié)合物理和化學(xué)學(xué)科知識(shí)生成學(xué)生學(xué)習(xí)步驟如下：一是學(xué)生利用生成式人工智能的對(duì)話搜集關(guān)于茶葉成分的科學(xué)文章和研究報(bào)告等資料；二是學(xué)生學(xué)習(xí)生成式人工智能所推送的知識(shí)了解茶葉的成分及其功效；三是生成式人工智能生成一套基于原理的茶葉沖泡模擬實(shí)驗(yàn)方案，包括控制變量（如不同溫度的水對(duì)茶湯顏色、香氣的影響）和觀察記錄表，學(xué)生分析背后的物理變化（如擴(kuò)散、溶解）和化學(xué)反應(yīng)（如氧化還原）。

結(jié)合其他人文學(xué)科知識(shí)，學(xué)生還可關(guān)注以下任務(wù)：第一，學(xué)生利用生成式人工智能生成的資料分析與總結(jié)茶學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)典作品及其藝術(shù)風(fēng)格；第二，生成式人工智能提供基礎(chǔ)知識(shí)和靈感素材引導(dǎo)學(xué)生利用簡(jiǎn)單材料（如陶土、竹木）設(shè)計(jì)與制作茶具；第三，生成式人工智能從創(chuàng)意性、實(shí)用性、美觀性方面對(duì)學(xué)生所提交的設(shè)計(jì)圖或成品照片給予反饋。

（3）根據(jù)不同學(xué)生需求，提供多樣的學(xué)習(xí)資料

針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，如視覺(jué)型、聽(tīng)覺(jué)型、動(dòng)手操作型等，生成式人工智能可以生成個(gè)性化學(xué)習(xí)資料，如圖文并茂的文章、有聲讀物、互動(dòng)式模擬實(shí)驗(yàn)等。

在主題任務(wù)四“茶之禮”的學(xué)習(xí)中，生成式人工智能生成的茶藝師指導(dǎo)視頻，能為視覺(jué)型學(xué)習(xí)者提供生動(dòng)直觀的茶道流程動(dòng)畫(huà)演示、禮儀步驟圖文解析，使之全方位學(xué)習(xí)茶道禮儀。同時(shí)，生成式人工智能基于學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣點(diǎn)推薦茶文化文章、詩(shī)詞及拓展材料，并針對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題生成詳盡的注釋與解析文檔，幫助學(xué)生理解詩(shī)詞中的隱喻、象征和文化內(nèi)涵。在成果分享環(huán)節(jié)，學(xué)生小組借助詩(shī)歌朗誦、作文演講、調(diào)研報(bào)告展示等形式分享學(xué)習(xí)心得，體悟中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力。最后，生成式人工智能根據(jù)每位學(xué)生的水平分別生成個(gè)性化與差異化的作業(yè)，如為初級(jí)水平學(xué)生生成關(guān)于茶詩(shī)的創(chuàng)意寫作任務(wù)，為高級(jí)水平學(xué)生生成關(guān)于茶與哲學(xué)關(guān)系的比較研究，以此滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能。

2.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，為學(xué)習(xí)體驗(yàn)賦能

人工智能工具可以創(chuàng)設(shè)超越時(shí)空限制的學(xué)習(xí)環(huán)境，能為學(xué)生提供沉浸式、互動(dòng)式的語(yǔ)文學(xué)習(xí)體驗(yàn)。首先，賦能個(gè)性化內(nèi)容的生成。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知水平來(lái)整合茶的歷史、傳說(shuō)和名人軼事，借助圖像生成和視頻合成能力創(chuàng)設(shè)視覺(jué)上引人入勝的學(xué)習(xí)材料。這些故事和情境不僅富有直觀性和趣味性，還能根據(jù)學(xué)生反饋不斷調(diào)整內(nèi)容。

其次，賦能交互式的對(duì)話與創(chuàng)作。利用技術(shù)重現(xiàn)歷史上茶文化大師或文學(xué)家的口吻與形象，讓學(xué)生與古人“面對(duì)面”交流，討論茶道哲學(xué)以及詩(shī)詞創(chuàng)作背后的文化內(nèi)涵。這種情境對(duì)話不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還幫助學(xué)生在模擬自然對(duì)話中提升語(yǔ)言文字應(yīng)用與多元文化視角的理解能力。此外，智能交互式詩(shī)詞創(chuàng)作平臺(tái)能根據(jù)學(xué)生輸入的關(guān)鍵詞或情感傾向即刻生成符合主題的詩(shī)詞初稿，學(xué)生可在平臺(tái)上和“古人”斗詩(shī)，以深刻地感悟詩(shī)詞內(nèi)容與韻律。

最后，賦能數(shù)字化情境的模擬與體驗(yàn)。利用智能技術(shù)打造虛擬的古代茶館環(huán)境，學(xué)生借助VR或AR設(shè)備進(jìn)入場(chǎng)景，自主選擇動(dòng)態(tài)調(diào)整細(xì)節(jié)，身臨其境地觀察和體驗(yàn)茶館的日常運(yùn)作、顧客之間互動(dòng)和茶藝表演等項(xiàng)目，提升學(xué)習(xí)參與度，加深對(duì)當(dāng)時(shí)社會(huì)背景的理解與情境體驗(yàn)。

3.分析學(xué)習(xí)成果，為學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)賦能

（1）學(xué)習(xí)成果的及時(shí)反饋

基于語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理技術(shù)，學(xué)生通過(guò)生成式人工智能可以獲得相關(guān)口語(yǔ)作業(yè)（如茶藝演示解說(shuō)、茶文化主題演講）發(fā)音準(zhǔn)確度、語(yǔ)調(diào)、流暢度等方面的實(shí)時(shí)反饋；對(duì)于書(shū)面作業(yè)，生成式人工智能能快速分析所提交的作業(yè)或創(chuàng)作（如茶文化主題的詩(shī)詞、短文），識(shí)別出學(xué)生在語(yǔ)言表達(dá)和文學(xué)創(chuàng)作中的優(yōu)勢(shì)與不足，及時(shí)提供語(yǔ)法、邏輯、內(nèi)容相關(guān)性等方面的詳細(xì)建議，保障學(xué)習(xí)成果得到及時(shí)有效的反饋。

（2）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的過(guò)程可見(jiàn)性

傳統(tǒng)的語(yǔ)文學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)往往側(cè)重于語(yǔ)言文字運(yùn)用、文學(xué)素養(yǎng)積累等終結(jié)性結(jié)果，而忽視了評(píng)價(jià)過(guò)程性與跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的重要性。生成式人工智能可以追蹤每位學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的每一次互動(dòng)、測(cè)試、創(chuàng)作活動(dòng)，創(chuàng)建學(xué)生學(xué)習(xí)行為日志。通過(guò)可視化的學(xué)習(xí)歷程圖展示及生成的量表分析，師生可清晰觀察到學(xué)習(xí)進(jìn)度、難點(diǎn)突破、興趣變化等，保證學(xué)習(xí)過(guò)程的直觀性和可見(jiàn)性，激發(fā)了教與學(xué)的積極性。

（3）個(gè)性化學(xué)習(xí)改進(jìn)的建議

基于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的綜合分析，人工智能可以智能診斷學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)性地推薦閱讀材料、視頻教程及互動(dòng)游戲等補(bǔ)充學(xué)習(xí)資料或練習(xí)，彌補(bǔ)知識(shí)空白。同時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生的測(cè)試成績(jī)、學(xué)習(xí)偏好等多維度數(shù)據(jù)顯示，動(dòng)態(tài)調(diào)整后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和難度，創(chuàng)建個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。這種“一人一策”的學(xué)習(xí)模式確保每位學(xué)生都能按照適合自己的節(jié)奏和路徑改進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)度。未來(lái)，人機(jī)共創(chuàng)與語(yǔ)文跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)將持續(xù)融合，并不斷深化、完善。

注：本文系中南民族大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目“核心素養(yǎng)下新型數(shù)字教材的設(shè)計(jì)研究”（編號(hào)：CSY23040）和教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“基于虛擬現(xiàn)實(shí)的新型課堂教學(xué)及多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)研究”（編號(hào)：230800179164408）的成果

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