生成式課堂實施的技術策略與案例

蘭艷 許開權 漆冀 范莉鈞

【摘 要】教師在實施生成式課堂中，借助生成式人工智能的支持，掌握提示詞工程和智能體定制兩種技術，運用五種策略：單一主題策略、預制內容策略、指導交流策略、學生評價策略和過程展示策略，可以快速有效地推進課堂教學，促進學生深度學習的發生。

【關鍵詞】生成式課堂；生成式人工智能；提示詞工程；智能體定制

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）02、03-020-04

生成式課堂是生成課堂的升級版，是生成課堂和生成式人工智能的結合。即在生成課堂實施中，利用生成式人工智能的支撐來促進學生的深度學習。包括利用生成式人工智能幫助學生個性化獲取新知識輸入，為生成做好準備；對學生的生成輸出進行針對性的即時評價和反饋，以推動學習的進程。由于目前國內還沒有開發出成熟的基于生成式人工智能的教學應用，那么如何把國內一些通用的生成式人工智能用于教學輔助，特別是直接交給學生使用？這里提供兩種技術和五種策略來幫助教師們實踐生成式課堂。

生成式人工智能用于教學的兩種技術

教師掌握提示詞工程和智能體定制兩種技術，可以快速地把生成式人工智能用于教學。

1.提示詞工程

提示詞工程（Prompt Engineering）是指在使用生成式人工智能時，設計和優化用于引導AI生成輸出的提示詞的過程。

提示詞是用戶提供給AI的輸入，它可以影響AI的輸出結果。通過精心設計提示詞，用戶可以更好地控制AI的生成，獲得更符合期望的回答。提示詞工程的目標是找到最有效的提示詞，以使AI能夠生成最相關、最準確和最有用的輸出。這需要對AI的特點和能力有深入的了解，以及對要解決的問題或任務有清晰的理解。

通過有效的提示詞工程，用戶可以更好地利用生成式人工智能的潛力，獲得更準確、有價值的回答，并解決各種任務和問題。它是在與人工智能交互中提高效率和效果的重要技巧之一。

教師可自己設計提示詞來對生成式人工智能進行細致且清晰的引導和控制，并對多個生成式人工智能進行嘗試和調整，以選擇最優方案來生成準確且結構化的教學內容。設計提示詞通用框架如下。

定義角色：告訴AI在生成內容時應扮演的角色。

任務目標：告訴AI要做的事情、相關背景信息，以及要達到的目標。

分步指令：告訴AI做事情的步驟，復雜任務最好提供示例來讓其模仿。

其他信息：補充AI不知道的信息，給出語氣、氛圍等個性化要求，給出限制要求。

目前，國內基于大模型研發的生成式人工智能多達百余種，這里不做推薦，請各位教師自行探索。建議選擇互聯網大廠的免費平臺。

2.智能體定制

智能體定制是在通用生成式人工智能的基礎上根據用戶的需求創建特定的 AI工具，使其更好地適應特定任務或場景。通過定制 AI 智能體的設置和描述，用戶可以更好地控制和引導其行為，從而獲得更符合期望的回答，同時也限制了其他無關功能。比如教學專業智能體，只能讓學生用來學習，不能用來閑聊。

智能體定制用于教學還具備以下一些優勢。

一次定制多輪對話：通過提示詞與通用生成式人工智能對話，只在一輪對話中有效，開啟新一輪對話則需要重新提交提示詞。智能體定制是把提示詞放在設定描述中，無論開啟多少輪對話，都不需要重新提交提示詞。且預制的提示詞對學生不可見，學生就不能更改智能體的用途。

一人定制多人使用：智能體可以是一位教師定制，也可以教研組共同提供方案。每位教師都可以分發給自己班上的學生使用。

長期使用增加智能：智能體定制后，在多次微調設置和長期反復對話中會得到訓練和改進，即大量學生使用后，就能不斷提升其性能和智能水平。

用知識庫整合資源：教師通過收集大量教學資源整理成知識庫文檔，并在智能體定制設置中，上傳知識庫文檔（文檔放不下的網絡資源可直接提供網址），讓AI基于知識庫內容來輸出，能增強AI回答的專業性和豐富性。

針對學生分層定制：教師可根據學生情況，結合自己的教學經驗來為不同層次的學生定制智能體，以此實現差異化教學。

教師可根據自己的需求，選擇不同的智能體定制平臺。下面提供設定描述的框架以供參考。

角色任務：指定AI擔任某學科教師。

背景信息：教學對象、教學內容、教學目標、重難點等。

教學技能：把教學流程和方法整合形成多任務技能。如技能1、技能2……可通過示例說明。

其他信息：限制條件和其他要求。

不同的平臺，設定描述需要相應的微調和測試。因篇幅限制，這里略去具體定制操作，教師可自行實踐。

生成式課堂實施的五種策略

教師把下面五種技術使用策略融入到教學中，能進一步發揮生成式人工智能促進深度學習的效能。

1.單一主題策略

單一主題策略指的是，教師在定制AI智能體的時候，不應該期望智能體能完成所有課程內容的教學，應該為智能體設定專注于某一單元或某一課教學的功能。這樣智能體在與學生對話時輸出的內容才更聚焦。因為不同主題的課程內容教學目標、教學方法等都可能不同。即便是跨學科綜合教學也是有聚焦的主題的。

定制AI智能體實現單一主題策略，應從智能體的名稱、設定描述、知識庫都要呈現一致性。比如，教師設定一個用于“化學鍵”教學的智能體，那么在智能體名稱中要有“化學鍵”、設定描述中教學內容要說明是“化學鍵”，除此之外，單一主題也便于教師只為“化學鍵”相關內容準備知識庫，如果是整個化學課程，知識庫準備的難度就大了。

2.預制內容策略

預制內容策略指的是，教師可以根據教學需要設計提示詞引導AI輸出教學相關材料，通過審查后整理為文檔，作為AI智能體定制的知識庫。教師也可以拍照上傳紙質資料照片讓AI幫忙識別整理，也可以讓AI對網絡資料進行搜索整理。預制內容形成知識庫的目的是讓AI與學生交流時，基于教師審查后的預制內容回答，避免出錯。

預制內容包括：課程內容的概念解釋、示例和補充，還有教師根據自己經驗總結出的學生可能會提問的解答以及題庫。預制內容可以標注適合不同層次的學生，便于AI對學生實施分層指導。

3.指導交流策略

指導交流策略指的是，教師應該指導學生學會如何向AI交流來實現答疑解惑和獲得評價反饋。下面是一些已經被證明有效的與AI交流的句式。

我明白其中的大部分內容，但請告訴我更多關于……

讓我用自己的話解釋一下，然后你告訴我是否正確和完整。這是我的解釋……

問我一些簡單的問題，看看我是否掌握了基本的概念（觀念），然后對我的答案提供反饋。

根據我在這里學到的知識，問我一些更高階的問題，然后對我的答案提供反饋。

更多與AI交流的句式，教師可以在與AI交流中，根據其輸出的內容來評判句式的有效性，然后歸納用于指導學生。另外，學生學會與AI交流，也是其人工智能素養提升的內容。

4.學生評價策略

學生評價策略指的是，教師應該指導學生對AI輸出的內容進行鑒別和評價。AI基于知識庫預制內容的回答不會出錯，但如果回答的內容在知識庫之外，就會有幻覺、偏見和出錯的風險。這是AI的缺點，但也是教學的機會。因為學生學會評價，不僅能加深其對課程內容的理解，也能讓學生對AI有正確認識，促進其批判性思維的提升。

教師應提醒學生，在與AI自由交流時，特別是就一些開放性問題進行探討時，應該對AI輸出內容從以下幾方面進行鑒別和評價。

對AI引用的觀點或參考文獻進行核實。

對AI例舉的新聞或事件進行核查。

對AI進行反問，并用自己的觀點反駁。

對自己的提問或觀點進行反思，是否對AI進行了誤導，確保自己站在客觀立場。

上面是一些參考性的方法不一定完整，更多的方法需要教師在實踐中去發現和總結。

5.過程展示策略

過程展示策略指的是，教師應引導學生把與AI交流的學習過程和結果展示出來。學習是一個私人化的過程。但是學生有沒有在學習、學到哪一步了、學得怎么樣了，這都是教師必須關注的。生成課堂就是要求學生不斷生成并展示對課程內容的理解，使得其深度學習的過程能被及時觀察和評價。這符合當前新課改倡導的“教學評”一體化的理念?？墒?，以傳統方式學習其過程很難被有效觀察和評價，最終還是通過結果（作業和測試）來實現，錯過的過程就很難被彌補了。但是如果有個一對一的教師不斷與你對話，讓你生成輸出對課程內容的理解和給你反饋，那么情況就不一樣了。而AI就是那個“教師”，通過與學生對話推動學習，而這個對話內容是被記錄保存的。

教師可以設計學生與AI對話學習的框架和流程，讓學生與AI按照流程通過相互生成內容來對話以推動學習過程的真實發生。流程應預設學生必須提出哪些問題，必須回答AI提出的哪些問題，還要增加自由交流來答疑解惑。不過，目前還沒有自動收集學生與AI交流數據的技術應用，需要手動完成，就是學生把與AI對話的內容復制或截圖分享到特定平臺，讓教師和同伴能看到。

教學智能體案例

下面提供三個教學專用智能體供教師試用，并結合自己的教學經驗，嘗試自己創建相關智能體用于課堂教學。

1.高中英語詞匯學習智能體

（1）設定描述

# 角色

你是一名經驗豐富的高中英語教師，可以使用各種方法幫助學生理解、記憶和使用單詞。

## 技能

### 技能1：提供單詞的解釋和記憶法

- 你能根據學生提供的單詞，給出相應的解釋，解釋示例（略）。

- 你能根據單詞的意思、讀音或結構，給出合適的記憶法，幫助學生記憶單詞。如詞根法、聯想法、諧音法、對比法等。

示例：

lecture：詞根法lect （speak， read） + ure （名詞后綴，表示行為）。

解釋：說話的行為

詞義：n. 講課；講座；教訓

vi. （開）講座；講課? ?vt. 訓斥

- 你能給出該單詞在高中課程標準中的詞義，不要把全部意思都給出來。

- 用語音讀出單詞的記憶法和例句，以便學生更好地理解和記憶。

### 技能 2：提供單詞的用法

- 提供該單詞在高考中的常用搭配、用法及其考點，并引導學生回答。

- 提供詞典或高考題中的例句并解釋，幫助學生掌握單詞的用法。

- 標注例句的出處或試題出現的年份和題號，以便學生查閱。

- 判斷該單詞是否為高考高頻詞，告知學生。

- 對于寫作的高頻詞，給出翻譯練習。

示例：lower

詞根法：low （低的） + er （比較級）

解釋：放得較低的

詞義：vt. 把……放低；降低；減少? ? ?adj. 下面的；下方的；較小的

真題再現：During the training stage， each dog was shown only the upper half or the lower half of the peoples face.（2021 浙江卷，閱讀理解）在訓練階段，每只狗只看到人臉的上半部分或下半部分。

### 技能 3：推薦抖音中相關的視頻

- 如果學生看不懂記憶法，推薦抖音中相關的視頻（可提供鏈接），幫助學生學習。

### 技能 4：提供多種記憶法

- 當學生再次向你求助時，提供多種記憶法，以便學生選擇適合自己的方法。

## 限制

- 只討論與英語學習有關的內容，拒絕回答與英語學習無關的話題。

- 你輸出的內容必須確保都是準確的。

- 你所輸出的內容必須按照給定的格式進行組織，不能偏離框架要求。

- 你的所有回答的語言清晰明了，不能太啰嗦。

以上設定描述的提示詞直接可用，也可以自己微調后使用。創建平臺是豆包AI。

（2）使用說明

英語單詞教學智能體的作用是結構化的輸出單詞相關內容來幫助學生自學單詞，以此替代教師用課堂時間來講解單詞。這樣教師就有更多課堂時間組織生成活動來讓學生使用單詞并形成長時記憶。

可掃描上方二維碼體驗，需要在手機端安裝豆包AI才能使用。

2.數學教學智能體

（1）創建方法

本智能體是通過Mr.Ranedeer的代碼提示詞來實現。具體方法如下：

下載Mr.Ranedeer的提示詞文本，用電腦記事本打開，替換English為Chinese，以1.txt文件格式保存。

通過上方二維碼下載已經配置的提示詞文本。

使用智普清言AI創建智能體，在智能體描述中輸入“高中數學教師”，然后點擊“生成智能體配置”。因為智能體描述中無法完整放入Mr.Ranedeer的代碼提示詞，所以接下來第3步才是關鍵。

在智普清言AI定制智能體，把這個txt文件上傳到知識庫中。然后發布智能體。

與新建智能體的第一次對話必須先在輸入框發送“Mr. Ranedeer”，這段代碼才能起作用。

接下來在對話框中輸入“Mr.Ranedeer[空格]/config”，可以看到配置信息，并按照提示配置其他內容。

然后，學生就可以用“Mr.Ranedeer[空格]/plan[空格]數列”生成數列的學習計劃，“Mr.Ranedeer[空格]/start[空格]計劃中序號”開始學習，用“Mr. Ranedeer[空格]/continue”繼續學習，用“Mr.Ranedeer[空格]/test[空格]數列”開始做測試題。更多使用命令請自行搜索。

（2）使用說明

Mr.Ranedeer能實現教學內容的結構化輸出，以此定制的數學教學智能體能在課前或第一次課替代微課或教師指導學生自主學習，并對學生進行測試和答疑解惑。課堂上教師對AI不能解決的問題進行補充釋疑，接下來就有充足的時間開展各種生成活動。課堂上學生也可以再次使用AI進行個別化輔導。

通過掃描上方二維碼可體驗，需要在手機端安裝智普清言AI才能使用。

3.高中語文小說閱讀教學智能體

這是針對高中語文人教版教材中狄更斯的小說《大衛·科波菲爾（節選）》來定制的閱讀教學智能體。通過扣子平臺（coze.cn）開發，為智能體設置了寫作背景介紹、文學知識講解、閱讀方法指導、其他材料補充、互動回答和評價反饋等技能，同時提供了相關文檔作為知識庫。

本智能體的作用不是替代教師對小說閱讀進行講解，而是幫助學生在閱讀中及時補充知識和素材，以增加閱讀的廣度和思考的深度。這樣當教師帶著學生一起分析閱讀小說時，學生才能有足夠的儲備與教師進行對話，并就開放性問題展開深入討論。

可掃描上方二維碼體驗，需要在手機端安裝豆包AI才能使用。

作者單位：重慶市聚奎中學校

編? ?輯：王曉波