《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》指出,要深化信息技術(shù)應(yīng)用,借助大數(shù)據(jù)、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng) + ”等信息技術(shù)的學(xué)習(xí),為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的開放空間,促進(jìn)地理學(xué)習(xí)的拓展和深人[1]。教育部國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)2025年部署會(huì)議更是強(qiáng)調(diào):必須勇于改革創(chuàng)新,深人推動(dòng)人工智能賦能教育變革,推動(dòng)各級各類教育課程、教材、教學(xué)體系智能化升級,將人工智能技術(shù)融入教育教學(xué)全要素、全過程,全方位助學(xué)、助教、助研、助管、助國際交流;必須優(yōu)化能力結(jié)構(gòu),學(xué)校管理者要提升數(shù)字化領(lǐng)導(dǎo)力和駕馭力,廣大教師要提升數(shù)字教學(xué)能力,促進(jìn)科學(xué)教育與人文教育協(xié)同,塑造學(xué)生適應(yīng)人工智能時(shí)代的素養(yǎng)能力[2]。
當(dāng)前,生成式人工智能逐漸成為推動(dòng)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(xué)問題的最優(yōu)解,成為提高工作效率以及更好地開展教學(xué)的有效策略,而這需要教師具備良好的人機(jī)互動(dòng)能力和對生成式人工智能生成的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)的能力。下面,筆者以一道以地理高考選考試題為教學(xué)內(nèi)容的一份教學(xué)設(shè)計(jì)的生成與重構(gòu)為例對此作一闡述。
一、運(yùn)用BDRS提問模式提升教師的人機(jī)互動(dòng)能力
生成式人工智能回答的有效性取決于問題的精準(zhǔn)度,因此,人機(jī)互動(dòng)能力主要表現(xiàn)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(tǒng)最基礎(chǔ)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(zhǔn)確或簡潔的內(nèi)容,“角色”是指在提問和回答中為生成式人工智能設(shè)定的角色,“場景”是指通過給生成式人工智能對話系統(tǒng)提供具體的場景將自己的提問進(jìn)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(shè)問如下。
分析甲地該年6月土壤鹽分偏高的原因。
在高三復(fù)習(xí)中,筆者進(jìn)行了這一試題的解題教學(xué)。在教學(xué)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(shí)間內(nèi)對學(xué)生的回答作出失分歸因并采取針對性措施,對備課的精細(xì)化程度要求極高,導(dǎo)致備課壓力增加。所以,筆者嘗試借助豆包生成一份教學(xué)設(shè)計(jì)。在發(fā)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(gè)維度對該如何提問進(jìn)行分析。
【基本提問】
[簡單問題]請圍繞這道試題的解題教學(xué)設(shè)計(jì)問題鏈。
【要求】
[拓展延伸]以小問題為切入口引導(dǎo)學(xué)生自主歸納答案,問題由易到難,答案體現(xiàn)思維深度。
【角色】
[虛擬環(huán)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(jīng)講解了海水鹽度的分布特征和影響因素、我國東部季風(fēng)區(qū)雨帶的推移規(guī)律等內(nèi)容,現(xiàn)在要分析長江入??谀车啬衬?月土壤鹽度偏高的原因。
基于上述分析,筆者向豆包發(fā)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?!痹诖酥?,你已經(jīng)講解了海水鹽度的分布特征和影響因素、我國東部季風(fēng)區(qū)雨帶的推移規(guī)律等內(nèi)容,現(xiàn)在要分析長江入??谀车啬衬?月土壤鹽度偏高的原因。請圍繞這道題目的解題教學(xué)設(shè)計(jì)問題鏈,要求以小問題為切入口引導(dǎo)學(xué)生自主歸納答案,問題由易到難,答案體現(xiàn)思維深度。
可見,在向生成式人工智能提問時(shí),運(yùn)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(yùn)用這一模式提升自己的人機(jī)互動(dòng)能力。
二、堅(jiān)持“重構(gòu)一實(shí)踐一反思一補(bǔ)充提問一再重構(gòu)\"理念提升教師的內(nèi)容重構(gòu)能力
根據(jù)上述指令,豆包在短時(shí)間內(nèi)生成了如下一份解題教學(xué)設(shè)計(jì)(格式、語言略有調(diào)整)。
1.問題層級
問題鏈設(shè)計(jì)的主題:長江口土壤鹽度異常歸因。
適用對象:浙江省高三學(xué)生。
核心目標(biāo):通過遞進(jìn)式問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)概念到綜合分析,自主構(gòu)建“異?,F(xiàn)象一要素關(guān)聯(lián)一因果推理”思維路徑。
第一層級:基礎(chǔ)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(lián)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(xué)生活動(dòng)]填寫“土壤鹽度影響因素表”,標(biāo)注降水、蒸發(fā)、徑流、潮汐等自然要素。[設(shè)計(jì)意圖]喚醒學(xué)生對鹽度影響因素的記憶,建立“自然要素 $$ 鹽度變化”的基礎(chǔ)認(rèn)知。
第二層級:區(qū)域特征關(guān)聯(lián)(3分鐘)
【問題2】長江入???月的正常氣候特征是什么?此時(shí)土壤鹽度應(yīng)偏高還是偏低?[材料]展示長江口氣候直方圖(正常年份6月降水量約 200mm ,徑流量達(dá)全年峰值)。[學(xué)生活動(dòng)]對比“正常年份”與“該年異?!钡柠}度差異,推測該年可能出現(xiàn)的異常情況(如降水減少)?!冈O(shè)計(jì)音圖]通討數(shù)據(jù)對比制造認(rèn)知沖空引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“異?,F(xiàn)象”的特殊性
第三層級:自然因素分析(5分鐘)
【問題3】該年6月降水減少可能由哪些天氣系統(tǒng)異常導(dǎo)致?[材料]提供某年6月副熱帶高壓位置圖(較常年偏北)。[學(xué)生活動(dòng)]結(jié)合雨帶推移規(guī)律,推導(dǎo)“副高北抬 $$ 長江中下游空梅 $$ 降水減少”的邏輯鏈。[追問]降水減少如何影響長江徑流量?徑流量減少對海水入侵有何作用?[設(shè)計(jì)意圖]將抽象的天氣系統(tǒng)與具體的水文過程結(jié)合,強(qiáng)化學(xué)生對“降水 $$ 徑流 $$ 咸潮”因果關(guān)系的認(rèn)識?!締栴}4】除降水外,還有哪些自然因素可能加劇海水入侵?[材料]展示杭州灣地形剖面圖與潮汐表(某年6月大潮差達(dá)4.5米)。[學(xué)生活動(dòng)]分析“喇叭口地形”對潮汐的放大作用,結(jié)合“大潮期”說明海水上溯距離延長。[設(shè)計(jì)意圖]通過分析地形與潮汐的疊加效應(yīng),深化學(xué)生對“自然要素綜合作用”的理解。
第四層級:人為因素挖掘(4分鐘)
【問題5】人類活動(dòng)如何進(jìn)一步推高土壤鹽度?
[材料]提供三峽水庫2024年6月調(diào)度數(shù)據(jù)(出庫流量從 24000m3/s 調(diào)減至 14000m3/s )和長
三角地下水開采量統(tǒng)計(jì)(某年6月同比增加 25% )。[學(xué)生活動(dòng)]分組討論“水庫蓄水”與“地下水超采”的影響路徑,用箭頭連接“人類活動(dòng) - 水文
變化-鹽度升高”。[設(shè)計(jì)意圖]引入具體案例,引導(dǎo)學(xué)生從“自然一人為”雙視角進(jìn)行分析,培養(yǎng)其辯證思維。
第五層級:綜合歸因與遷移(6分鐘)
【問題6綜合以上分析,總結(jié)該年6月土壤鹽度偏高的原因。
[學(xué)生活動(dòng)]繪制“因果關(guān)系思維導(dǎo)圖”,標(biāo)注自然(降水、潮汐、地形)與人為(水庫、灌溉)因素的交互作用。
[遷移任務(wù)]若將地點(diǎn)改為錢塘江入海口,分析某年6月鹽度偏高的特殊原因。
[提示]對比長江口與錢塘江口的地形差異(如“喇叭口”更顯著)。
[設(shè)計(jì)意圖]通過對比分析,強(qiáng)化學(xué)生對“區(qū)域特征影響問題歸因”的認(rèn)知。
2.教學(xué)效果評估維度與指標(biāo)
(1)知識掌握:能否準(zhǔn)確復(fù)述“副高北抬 $$ 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(jié)合數(shù)據(jù)(如三峽出庫流量、潮汐表)解釋鹽度異常。
(3)思維深度:能否區(qū)分“自然主導(dǎo)”與“人為加劇”的因素,并用地理術(shù)語規(guī)范表達(dá)。
(4)遷移應(yīng)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(shè)計(jì)(略)
4.教學(xué)建議
(1)數(shù)據(jù)可視化:用Excel動(dòng)態(tài)展示長江流量變化與潮汐過程,增強(qiáng)學(xué)生對“異常值”的敏感度。
(2)角色扮演:分組模擬“氣象學(xué)家”“水利工程師”“農(nóng)業(yè)專家”,從不同視角解釋鹽度異常。
(3)錯(cuò)題歸因:展示典型錯(cuò)誤答案(如遺漏“潮汐作用\"),引導(dǎo)學(xué)生分析失分原因。
(4)跨學(xué)科整合:聯(lián)系化學(xué)(鹽分溶解)數(shù)學(xué)(數(shù)據(jù)對比)知識,提升綜合分析能力。
通過以上問題鏈,學(xué)生可逐步突破“異?,F(xiàn)象歸因”的思維難點(diǎn),形成“要素關(guān)聯(lián) $$ 因果推理$$ 規(guī)范表達(dá)”解題范式,同時(shí)發(fā)展地理實(shí)踐力與綜合思維素養(yǎng)。
這是一份完整且符合高中地理學(xué)科背景的教學(xué)設(shè)計(jì),體現(xiàn)了生成式人工智能可以賦能教師高效備課的特點(diǎn)。首先,它明確了問題鏈設(shè)計(jì)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(chǔ)概念激活”\"區(qū)域特征關(guān)聯(lián)”\"自然因素分析\"“人為因素挖掘”“綜合歸因與遷移”五個(gè)層級來設(shè)計(jì)問題,啟示教師應(yīng)基于地理學(xué)科本源進(jìn)行解題教學(xué)設(shè)計(jì)。然而,這一設(shè)計(jì)尚不能直接用于教學(xué),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??凇保瑢?dǎo)致該設(shè)問對地圖識別和區(qū)域認(rèn)知的能力要求下降。二是區(qū)域特征由自然特征與人文特征組成。因此,第二層級的“區(qū)域特征關(guān)聯(lián)”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(guān)系,可進(jìn)行合并。在區(qū)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(xù)關(guān)聯(lián)入海口處土壤鹽分與海水入侵的關(guān)系。三是豆包的設(shè)問與常見的試題設(shè)問方向和表達(dá)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(wù)難度較低,屬于低層次遷移,不利于學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行重構(gòu)?;谶@樣的認(rèn)識,筆者將問題鏈設(shè)計(jì)作了如下重構(gòu)。
第一層級:基礎(chǔ)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(qū)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(shí)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(tǒng)異常導(dǎo)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??谔幒K\(yùn)動(dòng)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(huì)受哪些人類活動(dòng)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(jié)該年6月土壤鹽度偏高的原因。
[遷移任務(wù)]分析長江下游地區(qū)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(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師還須對其生成的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。這需要教師提升內(nèi)容重構(gòu)能力。對此,教師除了要提升專業(yè)素養(yǎng)(鉆研學(xué)科專業(yè)知識,形成扎實(shí)的學(xué)科知識體系)學(xué)會(huì)精準(zhǔn)掌握學(xué)情和培養(yǎng)高效處理信息的能力外,還要堅(jiān)持“重構(gòu)一實(shí)踐—反思一補(bǔ)充提問一再重構(gòu)\"理念。教師要將重構(gòu)后的內(nèi)容應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐,觀察學(xué)生的課堂生成情況,檢測重構(gòu)的內(nèi)容是否達(dá)到預(yù)期。在教學(xué)實(shí)踐后,教師應(yīng)積極反思,總結(jié)優(yōu)點(diǎn)與不足,進(jìn)行補(bǔ)充提問并再次對生成的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu),這樣才能在不斷積累經(jīng)驗(yàn)中提升內(nèi)容重構(gòu)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(xué)設(shè)計(jì)模板,但教師個(gè)性化的學(xué)科認(rèn)知、獨(dú)一無二的學(xué)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(yīng)努力提升自身的人機(jī)互動(dòng)能力,學(xué)會(huì)辯證地看待生成式人工智能生成的內(nèi)容,并不斷提升對生成的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020:37.
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[3]王星惠,胡蓉.地理教學(xué)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(zhuǎn)型發(fā)展\"為例[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2025(7):51-54.