教师不能错过的生成式人工智能应用

 

 来源公众号：信息技术学堂　　作者：蓝馨 

一、引言

在当今数字化飞速发展的时代，生成式人工智能正逐渐成为教育领域的有力工具。对于教师而言，了解并应用生成式人工智能可以为教育教学工作带来诸多便利，提升教学质量，满足学生多样化的学习需求。

二、生成式人工智能在备课环节的应用

（一）教学资源的快速整合

教师在备课时往往需要收集大量的教学资源，如相关的文字资料、图片、视频等。生成式人工智能可以帮助教师快速搜索和整合这些资源。例如，教师在教授历史课程中的“文艺复兴”章节时，通过输入关键词“文艺复兴 教学资源”，人工智能可以迅速从互联网的海量信息中筛选出优质的文字介绍、艺术作品图片（如达·芬奇的《蒙娜丽莎》、米开朗基罗的《大卫》等）以及相关的纪录片片段等。这大大节省了教师在不同网站逐个搜索的时间，提高了备课效率。

（二）教案的生成与优化 

生成式人工智能可以根据教师提供的教学目标、教学对象的水平、教学时长等信息生成初步的教案。例如，一位初中英语教师要教授一般现在时的语法知识，她告诉人工智能教学对象是初二年级英语基础中等的学生，教学时长为45分钟，希望包含有趣的互动环节。人工智能就可以生成一份教案，包括教学导入（如通过一个简单的日常对话引出一般现在时）、知识讲解、例句展示、课堂练习（如填空、造句等互动练习）以及总结和作业布置等环节。教师可以在此基础上根据自己的教学风格和学生的实际情况进行优化，使得教案更加完善。

三、课堂教学中的应用

（一）个性化学习支持 

每个学生的学习进度和能力都有所不同。生成式人工智能可以根据学生的课堂表现、作业完成情况等数据，为教师提供个性化的教学建议。例如，在数学课堂上，教师通过人工智能分析发现，有部分学生在代数方程的解题上存在困难。人工智能可以为教师生成针对这部分学生的辅导资料，如专门的练习题集、详细的解题步骤讲解视频等。同时，在课堂上，教师可以利用人工智能工具进行分层教学，为不同层次的学生提供不同难度的学习任务，更好地满足每个学生的学习需求。

（二）互动式教学的增强

生成式人工智能可以为课堂互动创造更多的可能性。例如，在科学课上，教师可以利用人工智能生成的虚拟实验场景，让学生进行互动操作。在教授物理中的电路连接时，学生可以在虚拟场景中连接电路元件，人工智能会实时反馈连接是否正确，并解释原因。这种互动式教学方式比传统的仅靠教师演示和学生记忆更加生动有趣，能够提高学生的参与度和学习积极性。

四、课后辅导与作业批改

（一）作业批改与反馈

批改作业是教师一项耗时的工作。生成式人工智能可以帮助教师进行自动化的作业批改，特别是对于一些客观题，如选择题、填空题等。例如，在一份语文基础知识测试卷中，人工智能可以快速准确地批改字词拼写、古诗词填空等题目，并为学生提供详细的错误分析和正确答案。对于主观题，如作文，人工智能虽然不能完全替代教师的批改，但可以提供一些批改建议，如语法错误的指出、文章结构的分析等，帮助教师更高效地完成批改工作。

（二）课后辅导资源的提供 

课后，学生可能会有各种各样的问题。生成式人工智能可以根据学生的问题生成个性化的辅导资料。比如，学生在学习化学的元素周期表时遇到困难，向教师求助。教师可以利用人工智能生成关于元素周期表的记忆方法、元素性质的详细解释以及相关的趣味小视频等辅导资源发送给学生，帮助学生更好地理解和掌握知识。

五、生成式人工智能在教师专业发展中的应用

（一）教育理念的更新

生成式人工智能可以为教师提供最新的教育理念和教学方法的信息。例如，教师可以通过与人工智能的交互，了解到国际上流行的项目式学习、探究式学习等教学理念的具体内涵、实施方法以及成功案例。这有助于教师不断更新自己的教育理念，跟上教育发展的潮流。

（二）教师培训资源的生成 

在教师培训方面，生成式人工智能可以根据不同的培训需求生成培训资料。例如，对于新入职教师的培训，人工智能可以生成关于课堂管理、教学设计、与家长沟通等方面的培训课程内容，包括讲义、案例分析、模拟练习等。这为教师培训提供了更多的资源选择，有助于提高教师培训的效果。

六、应用案例

（一）案例一：英语阅读教学 

在英语阅读教学中，一位高中教师利用生成式人工智能来提升教学效果。在备课阶段，人工智能为教师提供了多篇适合学生水平的英语阅读文章，这些文章涵盖了不同的主题，如科技、文化、环保等。在课堂上，教师利用人工智能的语音功能，让文章以标准的英语发音朗读出来，帮助学生提高听力和语感。同时，人工智能根据学生的阅读速度和理解情况，为教师提供了个性化的问题设置建议。在课后，人工智能对学生的阅读作业进行批改，并针对学生的错误类型提供了专项练习资源，如关于词汇理解、长难句分析等方面的练习。经过一学期的应用，学生的英语阅读成绩有了明显的提高。

（二）案例二：美术创作课程 

在美术创作课程中，教师借助生成式人工智能激发学生的创造力。在教学过程中，教师先让学生利用人工智能生成一些艺术作品的创意灵感，例如输入“未来城市的风景”，人工智能会生成各种各样独特的创意图片，学生可以从中获取灵感。然后，学生根据自己的理解和创意进行美术创作。在作品评价环节，教师利用人工智能对学生作品进行色彩、构图等方面的分析，并与学生一起讨论如何进一步优化作品。通过这种方式，学生的美术创作热情和水平都得到了提升。

七、面临的挑战与应对措施 

（一）数据安全与隐私问题

在使用生成式人工智能时，可能会涉及到学生数据的安全和隐私问题。例如，学生的作业、考试成绩等数据可能会被人工智能平台收集。教师要选择可靠的人工智能平台，并确保与平台签订严格的数据保护协议，明确数据的使用范围和方式。

（二）教师对技术的掌握程度 

部分教师可能对生成式人工智能技术不太熟悉，存在应用困难的情况。学校可以组织相关的培训课程，帮助教师了解和掌握人工智能技术的基本操作和应用场景。同时，鼓励教师在实践中不断探索和学习，提高自己的技术应用能力。

八、适合教师使用的生成式人工智能工具：

1. ChatGPT：

○功能优势：作为一款强大的通用人工智能，其具有出色的自然语言处理能力。能够与教师进行流畅的对话，帮助教师快速获取各种教学相关的信息，比如学科知识点的深入解释、教学案例的拓展、不同教学方法的探讨等。在课程设计方面，ChatGPT 可以根据教师提供的课程主题、教学目标和学生特点，生成富有创意的课程内容框架、教学活动建议以及课堂讨论话题，为教师提供新的教学思路。例如，教师在准备“古代文学”课程中关于唐诗的讲解时，ChatGPT 可以生成一些独特的视角和分析方法，帮助教师丰富教学内容。

○适用场景：适用于教师备课阶段的资料收集与思路拓展，也可用于课后为学生提供答疑辅导，帮助学生解决学习过程中遇到的问题。

2. 文心一言：

○功能优势：由百度公司开发，对中文的理解较为深入。它可以为教师提供个性化的学习建议和资源，助力教师在不同学科领域的教学。在智能辅导方面，能够模拟真实教师的互动式教学，提供即时反馈和解答疑问。例如，教师在教授数学中的几何问题时，文心一言可以根据学生的提问，提供详细的解题思路和相关知识点的讲解。在自动作文评分方面，它能够高效地评估学生作文水平，帮助教师节省批改作业的时间。

○适用场景：可用于语文、英语等语言类学科的作文批改和辅导，也适用于各学科的日常教学辅导和教学资源生成。

3. 智谱清言：

○功能优势：可以帮助教师撰写教案，教师只需提供课程名称以及章节名称，就能生成对应的教案。并且还能将教案转化为 PPT 大纲，方便教师制作教学课件。此外，它还具备长文档解读、数据分析和 AI 搜索等功能，教师可以利用这些功能快速理解和分析教学相关的文档资料，获取关键信息。

○适用场景：在备课阶段，教师可以使用该工具快速生成教案和 PPT 大纲，提高备课效率。在进行教学研究时，长文档解读和数据分析功能也能为教师提供帮助。

4. 讯飞智文：

○功能优势：能够根据大纲要求生成相应的 PPT，文字、排版、配图都具有一定的质量，并且教师还可以选择自己喜欢的模板，生成的 PPT 与主题契合度较高。这对于不擅长制作 PPT 或者时间紧张的教师来说，是一个非常实用的工具，可以节省大量制作 PPT 的时间和精力。

○适用场景：教师在准备公开课、讲座、教学汇报等需要制作 PPT 的场景下，可以使用讯飞智文快速生成 PPT 初稿，然后再根据自己的需求进行修改和完善。

5. Kimi 助手：

○功能优势：教师在进行学术研究或者撰写教学论文时，经常需要参考外文文献。Kimi 助手可以对论文进行详细的分析，并且能够将外语文献翻译成中文，方便教师参考和借鉴外语资料，为教师的研究和写作提供便利。

○适用场景：适用于教师的科研工作和教学论文写作，帮助教师快速理解和处理外文文献资料。

6. Socratic：

○功能优势：这是一款由谷歌开发的移动应用程序，涵盖了科学、历史、数学等广泛的学科。其数学部分尤其出色，能够为从基本算术到高级微积分的问题提供一步一步的解决方案。教师可以利用该工具为学生提供课外辅导，帮助学生解决学习中遇到的难题。

○适用场景：适合学生课后自主学习时使用，教师可以推荐给学生，也可以在课堂上作为辅助教学工具，讲解习题时使用。

7. Querium：

○功能优势：可以帮助学生掌握关键的 STEM 技能，为他们在大学和未来的职业生涯中取得成功做好准备。对于教师而言，该平台的人工智能可以分析学生的答案和完成辅导课程所需的时间，有助于教师深入了解学生的学习习惯和需要改进的领域，从而为教师提供教学上的参考和建议。

○适用场景：在 STEM 学科的教学中，教师可以利用该工具了解学生的学习情况，针对性地调整教学策略。

九、结论 

生成式人工智能为教师的工作带来了诸多便利条件，在教育教学的各个环节都有着广泛的应用前景。从备课到课堂教学，从课后辅导到教师专业发展，它都能发挥积极的作用。虽然在应用过程中可能会面临一些挑战，但只要教师、学校和相关部门共同努力，就能够充分发挥生成式人工智能的优势，为教育事业的发展注入新的活力，提升教育教学的质量，更好地满足学生的学习需求，培养出适应时代发展的创新型人才。

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