AIGC有效促进个性化学习的信息科技教学实践

摘要：AIGC作为一种新兴的人工智能技术，通过个性化教学、精准化知识传授和培养问题解决能力等方式，为教育教学带来了革新。本文结合研究基础和实施经验，设计了利用AIGC有效促进学生个性化学习的实施路径，并通过初中信息科技具体教学实践，依托AIGC教学平台，举例验证了AIGC在促进个性化学习中发挥的有效作用，最后反思了AIGC在教学应用中存在的困境。

关键词：AIGC；信息科技；个性化学习；教学实践

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）23-0000-03

生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content）（简称“AIGC”）作为一种创新的人工智能应用形态，以其独特的能力和优势，正在逐步改变传统的教学模式。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（简称“新课标”）提倡培养学生的创新能力、实践能力和信息素养[1]，AIGC能为学生提供实践和探索的机会，有效促进学生的个性化学习，激发学生学习兴趣，培养其批判性思维、创新思维和问题解决能力。[2]所以，笔者尝试在教学中运用AIGC，探究AIGC在初中信息科技教学中的教学实践价值，探索其促进学生成长的路径。

AIGC有效促进个性化学习的研究基础

当前，AIGC在教育领域的应用呈现多元化、智能化的特点，涵盖教学设计、课程资源开发、学习过程支持、评估反馈等多个环节。[3]借助AIGC的强大能力，可以实现个性化教学内容的即时生成，满足不同学生的学习需求。

1.知识传授的精准化

AIGC可根据学生的个体差异，精准匹配教学内容与难度，实现“因材施教”。AIGC可以实时监测学生的学习行为，自动调整教学路径，确保每个学生都能在最适合自己的节奏和方式下学习，提高知识传授的效率与效果。AIGC具备快速处理和理解大量信息的能力，能够在短时间内生成高质量的教学内容，如自动编写教案、讲解复杂的概念等，减轻了教师的工作负担。AIGC还能实现与学生的深度交互，提供个性化的解释和示例，模拟真实的专家辅导情境。

2.个性化学习的强化

AIGC能够根据学生的兴趣、能力和学习目标，定制个性化的学习计划与资源。AIGC能够根据每个学生的学习风格、知识水平和兴趣偏好，动态生成个性化的学习路径和内容。教师可以根据学生的学习进展和反馈，实时调整教学策略和内容，形成动态适应的学习路径。

3.问题解决能力的培养

AIGC能够模拟真实情境，创建沉浸式学习环境，如虚拟实验室、交互式编程游戏等，有助于激发学生的学习兴趣，增强其实践操作和问题解决能力。[4]同时，在与AIGC互动的过程中，还能培养学生的批判性思维、创新思维等高级认知能力。

AIGC有效促进个性化学习的实施路径

《中国教育现代化2035》提出教育信息化的基本理念，强调因材施教。“互联网+”时代的新型教育观要求教育者关注学生的个性化学习和发展，培养个性化人才。[5]如何利用人工智能等技术自动高效识别学生特征，高效地组织和分配学习资源，为每一位学生规划个性化路径，是当前亟待解决的问题。[6]白雪梅等认为AIGC赋能可从学习内容、学习方式、学习评价、答疑解惑、学习反馈五个方面大规模个性化学习。[7]宋美霞等提出以ChatGPT为代表的AIGC技术通过介入教学模式、学习方式、资源供给、学情分析、路径指导、内容匹配、评价反馈、教学交互等，实现人工智能技术与个性化学习的深度融合。[8]高琳琦则设计了AIGC分构造提示、生成推荐和评价结果三个步骤促进个性化学习的应用模式。[9]可见，AIGC能够从教与学的多个方面促进学生的个性化学习，覆盖了学习前、中、后三个阶段。笔者所在区域近年来积极探索人工智能，尤其是AIGC与学科的深度融合。因此，笔者基于上述研究和实践设计了利用AIGC有效促进学生个性化学习的实施路径，如图1所示。

AIGC有效促进信息科技个性化学习的教学实践

1.学习前：自动推荐信息科技学习资源，实现个性定制

AIGC具有个性支持和智能辅助功能，可以帮助学生获取更贴合需求的学习内容。例如，笔者所在区域使用的信息科技教学平台不仅包括丰富的系列课程资源，如教学课件、习题库、配套资料等，还拥有创意实验室、Python实验室、硬件实验室和AI实验平台等专业的学习工具，为学生提供个性化学习的各类资源，让学生由“要我学”变为“我要学”。

2.学习中：智能拓展信息科技知识，辅助交流展示

AIGC在信息科技课堂上可以实时解答学生的疑问，提供即时反馈，增强了教学的互动性。例如，七年级“互联网应用与创新”模块强调要让学生了解常用互联网应用中数据的构成，能够使用适当的数字化工具对网页进行编辑和发布。《网页的数据呈现》一课需要体验CSS设置的效果，认识样式表，了解样式表的作用和基本结构，并且理解使用CSS降低网页代码耦合度所带的便捷。对初中学生来说，在有限的时间内掌握这些基础技能具有一定的困难，而依托AIGC平台，学生不需要深入理解标签和CSS的对应关系，也不需要掌握复杂的各类标签、布局、样式属性等，就可以快速制作不同类型的网页作品。此外，学生还可以根据AIGC生成的网页进行不断调整和完善，在实践中逐步认识CSS的作用和基本结构，以及它对网页设计的解耦性带来的影响，如上页图2所示。

3.学习后：智能诊断学生学习中的问题，生成评价报告

AIGC作为信息科技课程的知识讲解或答疑工具，能够培养学生的质疑能力和批判性思维。例如，学生利用Python的turtle库创意编程实践，AIGC平台会先检测代码的语法错误，给出详细的错误报告，然后对代码的结构合理性、算法效率、代码风格等进行评估，并与同类优秀代码对比分析，自动指出代码存在的问题，提供改进的示例代码和相关解释。

再如，“AI思辨观察室”能够根据课堂录像精准评估教学效果。教师通过录播系统上传课堂视频，平台利用S-T课堂教学分析法和弗兰德斯互动分析法深入分析教学过程。该平台将课堂观察理论与AIGC巧妙结合，自动生成详尽的课堂观察分析报告，帮助教师多维度、多角度评估学生的表现，提升了教学评价的客观性和公平性。同时，平台还可以帮助教师认识自身的不足，优化教学内容，进一步提升教学效率，实现个性化、智能化的教育发展目标。

总结与展望

尽管AIGC在信息科技教学中展现出诸多优势，但在其应用过程中仍面临一些挑战。首先，AIGC尚处于发展阶段，可能存在生成结果的准确性和稳定性不足等问题，这可能在一定程度上影响教学效果。AIGC在某些特定领域（如自然语言处理、图像生成等）已取得显著进展，但在教育场景下，如何确保其生成的教学内容准确无误、符合教学大纲要求，且能适应初中生的认知特点与学习需求，仍需进一步研发与优化。[10]其次，教育资源的整合与更新也是一大挑战。AIGC系统需要不断吸收、融合各类优质教育资源，以保持内容的新鲜度与前沿性。这一目标的实现离不开教育机构、教师、开发者等多方的深度合作与持续投入。最后，教师角色转变与技术培训亦不容忽视。智能时代对教师的专业素养、技术操作能力以及教育理念提出了新要求。教师需要从知识的直接传递者转变为学习的引导者与技术的支持者，这一转变需要配套强大的师资培训体系予以支持。展望未来，AIGC在初中信息科技教学中的应用前景广阔，必将发挥更大的作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]李锋.新版课程标准解析与教学指导·初中信息科技[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[3]国务院新闻办公室.新一代人工智能发展规划［EB/OL].（2017-07-08）[2023-10-10].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_5216427.htm.

[4]赵月，刘昱彤.教育元宇宙支持下的高校在线教育高质量发展[J].继续教育研究，2024（03）：58-62.

[5]刘和海，戴濛濛.“互联网+”时代个性化学习实践路径：从“因材施教”走向“可因材施教”[J].中国电化教育，2019（07）：46-53.

[6]云岳，代欢，张育培，等.个性化学习路径推荐综述[J].软件学报，2022，33（12）：4590-4615.

[7]白雪梅，郭日发.生成式人工智能何以赋能学习、能力与评价？[J].现代教育技术，2024，34（01）：55-63.

[8]宋美霞，张帅帅.ChatGPT赋能个性化学习的本质意涵、现实境遇与优化路径[J].高等继续教育学报，2023，36（05）：73-80.

[9]高琳琦.生成式人工智能在个性化学习中的应用模式[J].天津师范大学学报：基础教育版，2023，24（04）：36-40.

[10]汤倩雯，张浩.生成式人工智能何以助力初中信息科技课程——来自《教育与研究领域生成式人工智能指南》的启示[J].教育参考，2024（02）：21-27.