人工智能人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式下小學(xué)微電影實(shí)踐研究

【摘要】生成式人工智能以其強(qiáng)大的內(nèi)容生成和創(chuàng)新能力，為教育領(lǐng)域注入了新的活力?；趪鴥?nèi)外人機(jī)協(xié)同教學(xué)的研究基礎(chǔ)，學(xué)校通過人機(jī)協(xié)同授課、協(xié)同測評、協(xié)同輔導(dǎo)、協(xié)同批閱、協(xié)同評價等方式，進(jìn)行“我來編童話”微電影項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究，由虛擬數(shù)字人教師、智能機(jī)器人教師、人類教師三體合一而組成的“三師協(xié)同”教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同完成授課任務(wù)。通過問題化學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)歷了主動學(xué)、有效學(xué)、持續(xù)學(xué)、深度學(xué)、互動學(xué)、自我設(shè)計(jì)學(xué)，培育持久學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)。人機(jī)協(xié)同評價與人機(jī)共創(chuàng)，虛擬混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)與制作微電影，學(xué)生通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)完成項(xiàng)目成果，如童話劇本、繪畫、繪本、童話劇、童話微電影、童話研究報(bào)告PPT等。人工智能賦能項(xiàng)目中的問題化學(xué)習(xí)、沉浸式學(xué)習(xí)、實(shí)踐體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)等不同的學(xué)習(xí)方式，共同構(gòu)成了一個豐富多元的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】人工智能；人機(jī)協(xié)同教學(xué)；微電影；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)2024年全國教育工作會議召開，對全年教育工作重點(diǎn)任務(wù)作出部署，其中明確提出“要不斷開辟教育數(shù)字化新賽道。堅(jiān)持應(yīng)用為王、走集成化道路，以智能化賦能教育治理，拓展國際化新空間，引領(lǐng)教育變革創(chuàng)新”[1]。近年來，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，從智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、個性化學(xué)習(xí)推薦到自動評分和監(jiān)控學(xué)習(xí)進(jìn)度等。生成式人工智能以其強(qiáng)大的內(nèi)容生成和創(chuàng)新能力，為教育領(lǐng)域注入了新的活力。廣州市電化教育館正高級教師王同聚等，將AI課程教學(xué)空間（Space，實(shí)體空間與虛擬空間融合），AI課程教學(xué)形式（Style，線上教學(xué)與線下教學(xué)融合），AI課程教學(xué)策略（Strategy，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與跨學(xué)科學(xué)習(xí)融合）進(jìn)行有機(jī)融合，構(gòu)建了中小學(xué)人工智能師資培訓(xùn)“AI-3S”教學(xué)模式[2]。人工智能課程的教學(xué)采用“三師課堂”教學(xué)模型，即由虛擬數(shù)字人教師、智能機(jī)器人教師、人類教師三體合一組成的“三師協(xié)同”教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同完成授課任務(wù)?；趪鴥?nèi)外人機(jī)協(xié)同教學(xué)的研究基礎(chǔ)，通過人機(jī)協(xié)同授課、協(xié)同測評、協(xié)同輔導(dǎo)、協(xié)同批閱、協(xié)同評價等方式，進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究。問題化學(xué)習(xí)與人機(jī)協(xié)同教學(xué)五年級科學(xué)上冊“滅絕的遠(yuǎn)古動物”這一課讓學(xué)生了解恐龍和化石。六年級下冊第五單元表達(dá)教學(xué)訓(xùn)練要素是展開想象寫科幻故事，習(xí)作題目為“插上科學(xué)的翅膀飛”，引導(dǎo)語中寫了“如果你能用時光機(jī)穿越時空回到恐龍時代，會發(fā)生些什么”，題目旨在用你的故事把讀者帶進(jìn)一個神奇的科幻世界。人教版小學(xué)語文三年級上冊第三單元讓學(xué)生感受童話世界豐富的想象，試著自己編童話、寫童話，學(xué)生學(xué)習(xí)了四篇童話故事，習(xí)作內(nèi)容為“我來編童話”。根據(jù)不同年級不同學(xué)段學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)校開展創(chuàng)作科普童話劇本和微電影的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。學(xué)校以三年級語文習(xí)作“我來編童話”為主題，讓學(xué)生通過問童話、寫童話、畫童話、講童話、評童話、練童話、演童話、拍童話、剪童話、童話研究匯報(bào)等一系列活動，全面體驗(yàn)童話創(chuàng)作的樂趣，提高學(xué)生的表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、動手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。在教師的引導(dǎo)下，開放性問題的挑戰(zhàn)任務(wù)是創(chuàng)作一個科幻童話劇本，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，讓學(xué)生主動提問與主動學(xué)習(xí)，學(xué)生被鼓勵提出自己對于任務(wù)的疑問，比如對劇本情節(jié)、角色設(shè)定、語言表達(dá)、結(jié)尾設(shè)計(jì)等方面的問題。學(xué)生會提出一黑板雜亂無章的問題，以學(xué)生問題為起點(diǎn)，學(xué)科問題為基礎(chǔ)，教師問題為引導(dǎo)，三位一體聚焦核心問題，解決有效學(xué)習(xí)的難題。學(xué)生學(xué)習(xí)如何區(qū)分核心問題和非核心問題，優(yōu)先解決決定故事質(zhì)量和創(chuàng)作方向的關(guān)鍵問題。通過教師的指導(dǎo)，學(xué)生學(xué)會將問題分類，識別并集中精力解決那些對完成項(xiàng)目目標(biāo)最為關(guān)鍵的問題。根據(jù)學(xué)生特長，項(xiàng)目組分配任務(wù)，按照提示詞小組討論童話劇本創(chuàng)作和項(xiàng)目組分工。如童話文學(xué)大師寫童話劇本，童話插畫大師畫分鏡頭腳本，童話故事大師進(jìn)行童話臺詞表演，童話評論大師評童話，童話攝像大師拍童話，童話剪輯大師進(jìn)行后期制作以及智能助教虛擬交互語文智能助教、“安徒生童話大師”智能助教與人類教師人機(jī)協(xié)同教學(xué)指導(dǎo)微電影項(xiàng)目小組活動。項(xiàng)目組建立生成式人工智能教育應(yīng)用的班級教師管理責(zé)任制，確保人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式的健康發(fā)展?！叭龓焻f(xié)同”課堂微電影項(xiàng)目實(shí)踐在微電影項(xiàng)目中，人類教師與虛擬數(shù)字人教師和智能助教人機(jī)協(xié)同授課，學(xué)生是項(xiàng)目探究的主體，虛擬數(shù)字人教師的角色是知識主講，在項(xiàng)目的不同階段承擔(dān)可以提前預(yù)設(shè)、沒有挑戰(zhàn)的任務(wù)。人類教師的角色是主導(dǎo)，在項(xiàng)目的不同階段承擔(dān)項(xiàng)目規(guī)劃統(tǒng)籌、關(guān)注學(xué)生情感體驗(yàn)、關(guān)注小組合作交流效果、規(guī)范助教、調(diào)控進(jìn)度、調(diào)節(jié)技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)平衡點(diǎn)、監(jiān)控學(xué)情、精準(zhǔn)教學(xué)、因材施教、關(guān)注學(xué)生思維方式和學(xué)習(xí)方法、解決疑難問題等任務(wù)。智能助教教師的角色是跨學(xué)科知識豐富的項(xiàng)目組主持，在項(xiàng)目的不同階段承擔(dān)為每個項(xiàng)目組創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境、個性化的答疑輔導(dǎo)和技術(shù)指導(dǎo)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析、診斷學(xué)習(xí)障礙、人機(jī)共創(chuàng)等內(nèi)容。三種不同類型的教師共同協(xié)作，形成一個高度整合的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，共同完成跨學(xué)科微電影項(xiàng)目式授課任務(wù)。在這個過程中，并不是簡單、無目標(biāo)的問答。在微電影創(chuàng)作的多個環(huán)節(jié)，從確定主題、收集資料、根據(jù)拍攝計(jì)劃明確分工、策劃、編劇、拍攝以及后期制作等過程中，教師對設(shè)備操作、構(gòu)圖、景別、表演、虛擬混合現(xiàn)實(shí)拍攝、智能剪輯等內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生主動提問、聚焦核心問題、學(xué)會追問、構(gòu)建問題系統(tǒng)、學(xué)會合作解決問題、規(guī)劃與反思。通過問題化學(xué)習(xí)，經(jīng)歷了主動學(xué)、有效學(xué)、持續(xù)學(xué)、深度學(xué)、互動學(xué)、自我設(shè)計(jì)學(xué)，培育適應(yīng)人工智能學(xué)習(xí)的持久學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)。人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式，如圖1所示。圖1"北京第一實(shí)驗(yàn)小學(xué)人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式人機(jī)協(xié)同評價與人機(jī)共創(chuàng)在教育領(lǐng)域，評價是衡量學(xué)習(xí)成果的重要手段。傳統(tǒng)的教學(xué)評價方式往往依賴于紙筆考試和教師主觀評判，這可能導(dǎo)致評價結(jié)果的偏差和學(xué)習(xí)反饋的周期長等問題。通過人工智能技術(shù)的支持，人機(jī)協(xié)同評價在“我來編童話”微電影項(xiàng)目中的實(shí)踐，可以實(shí)現(xiàn)評價過程的自動化和即時性。在項(xiàng)目中，教師運(yùn)用智能平臺實(shí)現(xiàn)智能化管理評價環(huán)節(jié)?！罢n程數(shù)據(jù)”頁面，教師可以看到“總體概覽”“進(jìn)展趨勢”和“小組對比”可視化數(shù)據(jù)看板。例如，學(xué)生講童話劇本的過程中，智能評價會生成多維度評價，學(xué)生的童話劇本可以進(jìn)行多維度智能批改。基于數(shù)字畫像的學(xué)習(xí)評價，與人類教師富有情感、溫度、鼓勵的激勵評價體系共同參與評價過程。根據(jù)評價修改完善劇本，學(xué)生畫的分鏡頭腳本通過人工智能進(jìn)行有聲繪本人機(jī)共創(chuàng)，通過一幅幅聲情并茂的有聲繪本畫面，學(xué)生的微電影分鏡頭腳本更加具象化，同時增強(qiáng)他們對劇本結(jié)構(gòu)和情節(jié)敘述的理解，為微電影的拍攝和制作提供了有力的保障。虛擬混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)與制作微電影學(xué)生把手繪的童話劇本主角轉(zhuǎn)化為生動活潑的動畫角色，利用虛擬混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓自己畫的恐龍動起來，如動態(tài)的霸王龍出現(xiàn)在圖書館的時空隧道中走進(jìn)看書的學(xué)生們。學(xué)校還實(shí)景融合虛擬的海底世界，這些虛擬混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓科幻童話劇本的拍攝成為現(xiàn)實(shí)，讓學(xué)生能夠身臨其境地體驗(yàn)童話故事的世界。學(xué)生根據(jù)完善的科幻童話有聲繪本進(jìn)行童話表演、童話拍攝、童話智能剪輯、完成科幻童話微電影，有了更豐富的感官體驗(yàn)和情感聯(lián)結(jié)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生可以沉浸在自己創(chuàng)作的虛擬童話世界中，扮演故事角色，直觀地體驗(yàn)故事情節(jié)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，沉浸式體驗(yàn)故事創(chuàng)作，身臨其境地激發(fā)創(chuàng)意靈感，達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果和長期記憶效果。學(xué)生無法拍攝的鏡頭畫面，在教師的指導(dǎo)下，利用文生圖、圖生視頻、文生視頻等形式進(jìn)行鏡頭畫面的智能創(chuàng)作，利用天宮AI智能創(chuàng)作微電影的片頭曲和片尾曲，剪映軟件一鍵智能添加字幕、智能配音、智能剪輯等方式完成微電影制作。項(xiàng)目展示與成果分享每個小組合作完成PPT研究匯報(bào)，智能PPT制作、資源整理、插入藝術(shù)字、圖片、視頻、改善播放效果。每個團(tuán)隊(duì)通過演示文稿向全班展示自己的童話項(xiàng)目成果，童話作文、繪畫、繪本、童話劇、童話微電影、童話研究報(bào)告PPT等。教師引導(dǎo)學(xué)生思考在項(xiàng)目過程中學(xué)到了什么，存在哪些挑戰(zhàn)和收獲，并鼓勵學(xué)生將自己的童話成果分享、參賽，例如繪畫比賽、創(chuàng)作比賽、微電影比賽等，如圖2所示。人工智能賦能項(xiàng)目中存在多種學(xué)習(xí)方式。在“我來編童話”微電影項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，人工智能賦能不同的學(xué)習(xí)方式可以體現(xiàn)在項(xiàng)目不同的環(huán)節(jié)和內(nèi)容上，多種學(xué)習(xí)方式