AI赋能课堂新活力
激发思维,点燃动机,促进互动
在高中生认知、情感和行为发展的关键期,学校以“AI+课堂交互”探索破解学习倦怠、提升教学质量的新路径,让学生在思维、动机与互动中全面成长。
从认知层面培养学生思维的“活”
认知层面的思维活跃,指学生主动运用高阶思维能力,如分析、综合、批判和创造。景山学校常通过AI驱动的情境重构与多视角思辨进行教学。AI创造真实且复杂的问题情境,打破学生的认知平衡,激发探究欲望,为深度思维提供动力与素材;多视角思辨则引导学生从不同立场审视问题,突破思维局限,全面分析现象背后的本质与规律,实现认知进阶与思维品质提升。
例如,在高中历史课程“从隋唐盛世到五代十国”中,教师探讨“藩镇割据与唐朝衰亡”时,利用AI技术构建真实且矛盾的历史情境,打破学生对“藩镇=割据”的固有认知,引导其多角度思考历史本质,促进深度思维。教师还运用NB Map与剪映AI生成动图,将唐朝藩镇划分为“河朔割据型”“中原防御型”“东南财源型”三大区域,动态展示不同地域藩镇的功能演变。通过历史地图APP,上传唐代文献PDF,利用AI引擎提取地名。选择“唐代藩镇地图”模板,系统自动标注地名,生成带语音解说的动态地图,并导出为GIF或MP4视频,帮助学生理解边疆地区的割据势力。通过地域分析,学生认识到藩镇与唐朝中央政府的关系并非简单对抗,而是受地缘政治和经济需求影响的复杂博弈,唐朝的存续依赖于各地藩镇的功能互补。
在AI创设的冲突情境与多视角引导下,学生的思维从“藩镇是唐朝灭亡的直接原因”逐步深入到“藩镇与唐朝中央政府的关系是权力博弈、地域、文化等多重因素交织的结果”。这种多视角思辨的结论体现了AI技术打破认知局限、提供历史素材的成果,使学生体会到历史事件的复杂性与辩证性,实现了从“学习历史”到“理解历史”的深度跨越。
从情感层面激发学生动机的“活”
神经科学研究显示,积极情感能促进大脑前额叶与边缘系统的协同,显著提高学习效率。高中生正处于认知与情感发展的关键期,抽象思维逐渐成熟,同时渴望被尊重与认同,重视课堂中的自我存在感。超过七成学生认为有趣的课堂互动是保持学习热情的关键。通过情感激发课堂活力,回归“以人为本”的教育理念,课堂成为唤醒好奇心、尊重差异和联结意义的情感场域。当课堂因情感而生动时,学生不仅收获成绩,更获得思维深度、人格成长和终身学习的热情。
在理科课堂上,教师利用AI工具设计教学活动,增强学生的自主性和关联感,提供自主学习机会和及时反馈,将抽象知识与学生体验相结合,激发学习动机。
例如,在高中物理课堂上,教师利用与大学团队合作研发的反馈实验系统,创建沉浸式安培力探究环境。学生通过操作手柄进行虚拟实验,设置磁场方向和强度、电流参数,改变导体棒与磁场的位置,测量安培力。学生能即时感知力的变化,从而将抽象知识与实际体验联系起来,增强知识的实用性。这一实验过程有效提升了学习动机较低学生的参与感。
许多教师利用豆包、DeepSeek等AI工具优化习题教学,打破传统例题的枯燥感。在机械能习题教学中,教师选择Google Colab等能运行Python代码的环境,并使用AI代码助手。学生用自然语言描述需求,代码助手生成代码,复制到Google Colab中即可看到模拟场景。学生可以逐步调整要求,设置场景为虚拟人物从不同高度跳下,弹性绳长度实时变化。系统提示任务:“若蹦极绳原长10—20m,蹦极者质量50—70kg,从50m高台跳下,选择多大劲度系数的弹性绳才不会触地?请结合机械能守恒分析。”学生可调整绳长、质量、劲度系数等参数,系统即时生成速度-位移图和能量转化柱状图。当参数不合理导致“触地”时,系统会提示:“有触地风险,请重新设置!”AI工具将传统习题转化为场景模拟与即时反馈,激发学生对机械能守恒的探究兴趣。
从行为层面增加课堂互动的“活”
行为活是课堂活的外在表现。在高中数学必修一“函数的单调性与最值”教学中,许多学生面临“能背定义却看不懂图像趋势”和“会算简单函数最值,但遇到实际问题就卡壳”的困境。为帮助学生突破这些障碍,教师可以利用AI技术设计互动环节,在Google Colab中安装相关库,使用豆包和ChatGPT编写代码,并将其复制到Colab中运行验证,直至满足需求:鼓励学生主动参与,通过动手操作理解函数单调性、图像分析及最值求解;通过画图、验证和解决问题,提升动手能力、小组合作能力和表达能力。
例如,教师可以设计一个场景:以北京市某天24小时的气温变化为主题,展示可拖拽的数据点界面。学生手动调整数据点位置绘制气温函数图,若设置违背常识,界面会给出修正提示。在“函数性质验证”环节,学生输入函数表达式后可生成动态图像并标注关键参数;通过调整二次函数的a值和幂函数的n值,直观观察参数变化对函数单调性的影响,并利用工具自带的验证功能,自主检查手动标注的单调区间是否正确。在这种互动模式下,学生通过与技术资源直接交互,感知知识,实现“做中学”,不再依赖教师的解读。技术促进学生相互启发、深化理解。教师可实时查看各组学习情况,针对共性问题进行指导,帮助学生进一步理解。在这样的课堂中,学生主动探索知识、表达观点、解决问题,课堂因此具备“主动参与、思维碰撞、动态生成”的特质,实现让课堂“活”起来的目标。
在实践中,高中部教师认识到AI工具是深度思维的催化剂,而非替代者。AI在课堂中的价值在于充当“思维伙伴”,通过动态情境、分层问题和个性化反馈,引导学生进行质疑、推理和验证,促进高阶思维发展。教学中应避免技术主导,防止思维惰性。
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