培训AI

AI如何助力教师轻松开启跨学科教育？

2024 年 6 月 20 日

前段时间，在给北京一所学校培训时，我分享过一个观点：未来教师需要具备三种专业能力：学科能力，跨学科能力及AI应用能力。后来有老师私信我：跨学科意识我有，但对跨学科知识和能力信心不足，AI怎么帮到我？

先分享一个事情。前几天，我对着自家厕所门，拍了一张照片，然后扔给GPT-4o，想看看对于这扇再普通不过的白色厕所门，AI能看出什么“门道”。

可以看到GPT的第一反应是?新家装更新通知！。内容谈不上惊艳，但中规中矩。

接着我让GPT分别从哲学，佛学，科学，数学，全球视野，美学以及社会学等各种学科视角给到我想法，这时，生成的内容就有点意思了。这里分享三段

比如哲学视角：我们每天都要经过无数扇门，有些是实实在在的门，有些则是象征性的选择和机会。每扇门的背后，都隐藏着未知的可能性和挑战。你会选择打开哪扇门？是迎接新的挑战，还是留在熟悉的舒适区？

再看科学视角：每一次开关门的动作，都蕴含着力学、材料学和工程学的智慧。科学不仅在实验室里，更在我们每一个日常细节中闪现。

再比如佛学思考：门的存在提醒我们，世间的一切都是暂时的，重要的是如何通过内心的修行，找到通往解脱的道路。正如佛经中所言：“心开则门开”，当我们放下执着与烦恼，心门自然敞开，智慧和慈悲也随之流露。

这些对AI确实不值一提，但对我却触动很大。这是我第一次从这么多不同的“学科视角”去看同一个东西。每一个视角寥寥数语，但让我真切地提升了对“门”的认知，想到如此习以为常的门还有这么多“门道”，我甚至还有种肃然起敬的感觉。

这让我想到，2022年版新课程标准强调综合学习和跨学科主题学习，要求教师提升跨学科意识与能力。甚至还明确提出"原则上，各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习"。为什么国家如此重视跨学科？我的看法是：相比单学科，跨学科提供了多角度视野，使我们能更全面地理解世界，解决复杂问题。这应该就是跨学科的力量。

AI在跨学科的天然优势不难理解，问题是，AI这种优势如何赋能教育者？具体说，有哪些AI助力行动，可以让教育者轻松开启跨学科教育，提升师生跨学科思维和能力？除了设计和实践跨学科课程，我认为，可以先尝试以下三个微行动。以小学“童话单元”为例。

微行动1：尝试借助AI生成关于“童话”的跨学科问题清单（参看附录1）。可以看到，AI生成的很多问题不仅有趣，而且值得深思。比如为什么很多童话故事发生在古老的城堡或村庄里？（历史视角）再比如，童话书中的插图是怎样帮助讲故事的？（文学视角）。你会发现，无论是回答问题，还是生成问题，AI都是一把好手。

微行动2：尝试借助AI提供一份“童话”跨学科学习材料（参看附录2）。不必担心学生一开始是否理解什么叫“文化视角”，“社会视角”，或者“历史视角”，也不用担心每个视角下的问题，学生是否可以答得上来。关键是，建立学生的“跨学科”思考问题的意识，学生慢慢会想：原来可以从这么多方面去思考同一个问题，而这种多学科多视角的思考习惯本身就极具价值。

微行动3：尝试借助AI设计一场20分钟的跨学科讨论会。还是以童话单元为例，让学生聚焦“为什么我们要学习童话”来进行跨学科的讨论。（参考附录3）同一学科视角的小组可以相互补充，不同学科视角的小组可以相互启发。值得一提的是，在课堂上，AI既可以对学生的分享进行及时反馈，也可以发表自己的看法。即AI可以同时成为“球员”和“教练”，为所有小组赋能。最后老师可以总结，不同视角，可以让我们更全面地认识童话。

最后，关于AI在跨学科领域的天然优势，分享三位AI超级大咖的观点。

“AI不仅在特定领域有巨大潜力，更重要的是，它可以通过跨学科应用，解决复杂的现实问题。”

Andrew Ng （斯坦福大学教授，Coursera联合创始人）

“AI的真正潜力在于与其他学科的结合，通过多学科的合作，AI可以在医学、环境科学、社会科学等领域发挥重要作用。”

李飞飞（斯坦福大学教授，被誉为“人工智能教母”）

“AI可以通过深度学习技术，打破学科壁垒，提供新的研究方法和工具，从而推动跨学科研究的发展。”

Geoffrey Hinton （被誉为“深度学习之父”）

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附录1：

跨学科问题清单：童话

注：以下内容来自周华杰与GPT-4o的协作

历史学科视角

历史背景：为什么很多童话故事发生在古老的城堡或村庄里？

演变：不同年代的童话故事有什么不同？

文学学科视角

故事结构：童话故事通常有什么样的开头和结尾？

角色：你最喜欢的童话角色是谁？为什么？

社会学学科视角

文化差异：不同国家的童话故事有什么不同？

道德教训：童话故事通常教给我们什么道理？

艺术学科视角

插图：童话书中的插图是怎样帮助讲故事的？

表演：你能用表演来讲述一个童话故事吗？

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附录2：

跨学科学习材料：童话

注：以下内容来自周华杰与GPT-4o的协作。

1. 历史视角

阅读材料：童话的起源

童话故事有很长的历史，它们最初是通过口头传承下来的。很久以前，人们没有书本，也没有电视，他们通过讲故事来娱乐和教育孩子。那些故事中有些后来被写下来，变成了我们今天所熟知的童话。比如，《灰姑娘》这个故事在不同的国家有很多不同的版本。无论是法国的《灰姑娘》，还是中国的《叶限》，它们都有一个共同的主题：一个善良的女孩在经历许多困难后，最终得到了幸福。这些故事之所以能流传下来，是因为它们包含了重要的教训和希望。

思考问题：

你知道我们现在听到的童话故事可能有几百年的历史吗？为什么人们喜欢把这些故事一代一代地讲下来？

2. 社会视角

阅读材料：童话中的社会角色

在童话故事中，我们可以看到许多不同的角色。有王子、公主、巫婆、巨人和许多会说话的动物。这些角色不仅仅是为了讲故事，它们还反映了社会中的不同人和他们的关系。比如，在《小红帽》中，小红帽是一个天真的小女孩，而大灰狼则代表了危险和欺骗。在现实生活中，这些角色可能象征着我们周围的不同人，或者我们生活中会遇到的挑战和考验。通过这些角色，童话教会我们如何辨别好人和坏人，如何在困难中保持勇气和智慧。

思考问题：

你在童话故事中看到过哪些不同的角色？这些角色在现实生活中可能会是谁？

3. 文学视角

阅读材料：童话的结构和元素

童话故事通常有一个非常明确的开头，比如“从前有一个……”或“很久很久以前……”。这些开头让人立刻进入一个神奇的世界。童话里常常有魔法、会说话的动物和变形的物体，这些神奇的元素让故事变得更加有趣和吸引人。此外，童话故事往往有一个明确的结局，通常是“幸福地生活在一起”或者是“惩罚了坏人”。这些结构和元素帮助我们记住和理解故事，同时也激发我们的想象力。我们可以通过创造自己的童话故事，来探索更多的可能性和创意。

思考问题：

你喜欢哪个童话故事的开头？如果你可以创造一个神奇的元素，它会是什么？

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附录3：

跨学科讨论会设计

注：以下内容来自周华杰与GPT-4o的协作。

讨论主题：“为什么我们要学习童话？”

讨论目标：

1.让学生从历史、文学、社会三个不同的学科角度理解童话的意义和价值。

2.鼓励学生积极参与并表达自己的想法。

3.帮助学生在讨论中产生有价值的产出。

讨论流程：

1. 引言（3分钟）

教师介绍：简单介绍讨论的主题——“为什么我们要学习童话？”。

吸引学生：提问“大家喜欢听童话故事吗？为什么？”让学生分享他们最喜欢的童话故事，并说说为什么喜欢。

2. 分组讨论（10分钟）

分组方式：将学生分成9组，每3组讨论一个学科视角。

学科视角和讨论问题：

历史视角

问题：为什么童话故事能流传这么久？

引导：让学生讨论童话故事的历史背景，想象古时候的人们为什么讲这些故事，以及这些故事是如何一代代传下来的。

阅读材料：

很久以前，人们没有书本和电视，他们通过讲故事来娱乐和教育孩子。这些故事中有些后来被写下来，变成了我们今天所熟知的童话。比如，《灰姑娘》这个故事在不同的国家有很多不同的版本。无论是法国的《灰姑娘》，还是中国的《叶限》，它们都有一个共同的主题：一个善良的女孩在经历许多困难后，最终得到了幸福。这些故事之所以能流传下来，是因为它们包含了重要的教训和希望。想象一下，很久以前，人们围坐在篝火旁，听长辈讲述这些有趣和神奇的故事。这些故事不仅让孩子们感到快乐，还教会他们做人做事的道理。今天，我们仍然可以从这些童话故事中学到很多，感受到过去的智慧和温暖。

社会视角

问题：童话故事中的角色象征着什么？这些角色在现实生活中可能代表谁？

引导：让学生讨论童话中的角色（如王子、公主、巫婆）在现实生活中可能对应的人物或社会角色。

阅读材料：

文学视角

问题：童话故事有哪些神奇的元素？这些元素让故事变得更有趣吗？

引导：让学生讨论童话中的魔法、会说话的动物等元素，以及这些元素如何使故事更加吸引人。

阅读材料：

3. 小组汇报和全班讨论（5分钟）

小组汇报：请每组选出一个代表，用1分钟时间简要汇报他们的讨论结果。

全班讨论：教师引导全班讨论，比较各组的观点，鼓励学生提问和补充。

4. 总结和反思（2分钟）

教师总结：总结各组讨论的要点，强调童话的多学科价值。

学生反思：让学生写一句话，回答“通过今天的讨论，我学到了什么？”并分享他们的反思。

讨论技巧：

积极引导：教师在每个环节要积极引导学生思考和表达，避免冷场。

激励参与：对积极参与讨论的学生给予表扬，激励其他学生也参与进来。

时间控制：严格控制每个环节的时间，确保讨论在20分钟内完成。

通过这样的讨论流程，学生不仅能从多个角度理解童话的意义，还能锻炼他们的思考和表达能力，增强参与感和成就感。

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