陈志刚 胡峥艺：历史教学运用人工智能的策略（转载于《历史教学》）

随着现代科学技术飞速发展，计算机辅助教学、互联网、云计算、人工智能（Artificial Intelligence，以下简称“AI”）冲击着基础教育的发展。《普通高中历史课程标准（2017年版2020年修订）》指出：“当代的历史教学，不仅是将现代信息技术作为课堂教学中重要的展示手段，而且要着眼于如何利用现代信息技术改变学生的学习方式……更好地提升学生的历史学科核心素养。” AI在教育领域的应用是一个不可阻挡的趋势，但历史教育界似乎波澜不惊，基本教学模式并未发生根本性的变革。是什么因素造成这一现状？如何在历史教学中更好地运用AI技术呢？

目前，AI在教育领域的应用主要体现在智能教学系统、智能教育平台、智能评估系统、智能辅导系统、虚拟现实技术、语音识别技术等方面。

关于AI应用，学术界形成的共识是：通过大数据分析和人工智能算法，AI可以对学生的学习行为和学习方式进行分析和预测，提供个性化的教育服务；AI充当教师的角色，教师的使命变为在学生学习知识的基础上，围绕着学习中产生的问题与困惑，组织学生进行深度学习。例如，2022年横空出世的ChatGPT就是一种典型的生成式人工智能产品，可以“通过各种机器学习方法从数据中学习对象的特征，进而生成全新的、完全原创的内容(如文字、图片、视频)”。用ChatGPT进行知识传授，远胜于一般的教书匠。

学术界一致认为，AI对基础教育教学的影响主要有：

第一，承担智能教学助手。借助于一定的平台、媒体工具，学生通过语音或输入文字等手段，与智能教学助手进行对话，AI回答学生的问题。如学习某一具体历史事件，教学助手能够告诉学生具体事件的细节，解释相关术语或概念，提供该事件爆发的背景信息，介绍学术界关于历史事件影响和意义的基本看法等。

第二，高效搜索和筛选资料、分析与整理信息。AI可以根据输入的关键词，通过搜索引擎、网络平台快速浏览大量文献，提取关键信息，为师生提供精确的查询结果。AI利用自然语言处理技术，对收集到的材料信息进行分析和整理，自动形成摘要，构建相关历史事件、人物和概念之间的关系网络，帮助师生快速了解其核心内容。

第三，监测学生的学习进度、提供即时反馈与指导。AI利用人机对话系统，监测学生的学习进度和表现，提供具体学习情况的数据和分析，利于师生根据数据调整教学和学习的内容、策略。AI可以对学生的回答和表现进行即时评估，给予学生及时的反馈与学习指导。例如，系统能够分析学生回答的错误之处，提供正确答案并进行解释，帮助学生及时认识自己的错误，理解所学内容，提升学习效果。

第四，提供个性化学习建议。通过大数据分析和人工智能算法，AI可以分析学生学习行为表现和学习需求，提供个性化的学习内容和建议。如提供有针对性的学习资源和辅导，推荐相关的历史资料、视频、文章等，针对学生的学习弱点提供修正建议，设计适合他们的个性化历史作业等，帮助学生进行自主学习，拓展其兴趣和知识广度。

为了提高学生的学习动力和个性化学习体验，学者们还提出了变革学校模式、改变班级授课制、实施人机协同学习模式、设计新的AI 技术运用教学模式（如利用虚拟现实或增强现实技术，让学生身临其境地体验仿真的历史场景）等改革方案，具有新颖性、前瞻性与合理性。

传统教育方式存在诸多不足，如教学方式单一化、学习资源有限、强调知识的学习、教学质量难以保证等。而AI具有优秀的自适应性、个性化、创新性和自主性等特点，可以很好地弥补传统教育的不足之处。AI可胜任传统教师的诸多任务，如授课、制定学习计划、批改作业、提供专业指导意见等。既然人工智能那么“美丽”，电子白板、电化教学技术、计算机辅助教学手段已经深入一线课堂，为什么一线教学运用AI效果不佳呢？

主要原因有：第一，学术界提出的许多基于AI的新教学模式、方法，是建立在变革学校教育模式的基础上的，研究成果超越了一线教师的认知，老师们最关心的是在班级授课制不变的情况下，如何发挥人工智能在教学中的作用，提升教学的高效性。人工智能进入课堂的理想化操作方式是，学生人手一台电脑或平板笔记本，利用AI进行个性化的学习。教师的教学任务由知识传递，转向利用AI实时监控学生的学习进度和表现，并提供即时的反馈、评价和学习建议。即传统知识传递的班级授课模式应发生较大变革，才能发挥AI的信息生成、评价即时性等长处，促进核心素养的落地。由于种种原因，部分学校对电子技术产品运用于课堂可能产生的消极影响忧心忡忡，基础教育教学方式及班级授课制在短时间内很难退出历史舞台。第二，学术界的研究侧重于全学科。如何结合具体学科进行实践？学者们并没有给出令人满意的方案。由于研究未能从具体学科出发，一线教师认为这些成果不实用，远水解不了近渴，导致其难以在课堂教学中实施。第三，一些教师坚持学校教育“三中心说”（教师为中心、课本为中心、课堂为中心），坚持知识传递教学模式，认为教师的使命就是传递知识。ChatGPT一经问世，有历史教师首先想到的是如何利用它搜集合适的素材，讲好历史课。当代AI主要特点有生成性、对话性，仅从传递知识层面运用AI，不能发挥其长处。依据AI构建新的课堂教学模式，才能更好地提升教学效果，促进学生发展。第四，运用AI要求教师掌握一系列新的技术、手段。由于多方面的原因，许多教师AI技术操作技能匮乏，对于如何将其运用于教学感到陌生。

面对AI技术的冲击，在班级授课制、一线基本教学模式不变，学生难以人手一台平板的情况下，如何利用新技术创造高效课堂呢？如何体现人工智能技术赋能的作用，推进课改，落实深度学习的目标呢？下面笔者以《中外历史纲要（上）》“秦统一多民族封建国家的建立”一课为例予以说明。

（一）利用AI技术进行备课设计

1.构建历史课程实施方案与内容。

在传统教学中，教师习惯以课本内容判断“教什么”，根据自己的学识及课本、教参内容等进行备课。面对人工智能，教师最擅长的讲授知识这一优势不复存在。在AI影响下，教师备课时需要关注学生独立思考能力、正确态度价值观的培养，重新思考“教什么、怎样教”这一教育核心问题，以发挥引导者、心灵导师的作用。

AI技术具有强大的信息搜集整理、语言处理、方案生成等能力，教师与AI合作，能够轻松地完成传统备课的任务。如何进行单元教学规划与课程设计？可以利用AI的自然语言处理和规划能力，但教师需要提供课程内容学习的目标、学习标准和学生需求等信息。借助于AI的自动生成功能，教师能迅速判断单元课程内容学习的意义，获悉课程教学计划和教学资源建议，从而设计出更可靠的课程实施方案。例如，“秦统一多民族封建国家的建立”单元如何开展问题导向教学、深度教学？笔者利用“百度智能云”AI在线分析历史教材和课程内容，识别出本单元关键概念有“大一统、中央集权、郡县制、官僚制度”，学习主题是“秦朝的统一与制度建设”，核心问题有“如何实现大一统？中央集权制度的特点和影响是什么？”借此，教师结合具体学情可以确定单元学习主题、核心问题、关键概念，构建单元学习的知识框架和学习路径。这利于教师设计单元课程实施方案，创造比较生动形象的场景，并围绕批判性思维、创造性思维等内容提供丰富的素材资源，开展问题导向教学。

由于网络平台上有大量的教师设计的课件、教案或教学设计等素材，不少学者认为，可以利用人工智能技术生成教学设计或教案，以减轻教师的备课负担。对此笔者并不赞成，因为这些资源多以知识传递为教学目标。利用AI技术所生成的教案、课件、教学设计稿，大体是从知识传递层面的思考，虽然可以使教学内容生动形象，但忽视了具体学情，不符合教学设计要求，而且容易使教师变成AI技术生成件的复读机，失去了专业性。

教师在教学设计过程中，常常遇到一些教学问题，可以利用人工智能技术，参考其提供的建议或方案加以解决。例如，学习“秦统一多民族封建国家的建立”一课，教师如何组织学生采用角色扮演的方式去体验历史、学好历史呢？笔者选择“Chat AI”平台，输入相关词语，AI给出了如下的建议：

角色分配：教师可以将学生分成不同的角色，例如秦始皇、宰相李斯、将军白起、各个诸侯国的国君、百姓等。每个角色都应该有一份简要的角色说明，包括角色的身份、背景、利益诉求等。

历史情境设定：教师可以设定一个特定的历史情境，例如战国时期各诸侯国割据混战，秦国逐渐崭露头角并展开统一战争的情景。学生需要根据自己所扮演的角色，思考并行动。

……（限于篇幅，下略）

在上述基础上，AI建议教师给每个角色分配一些任务或目标，学生根据自己扮演的角色身份展开讨论，制定决策。他们可以在小组内或全班范围内进行交流和协商，尝试达成某种共识或解决方案。角色扮演结束后，教师组织学生总结各角色的行动对历史走向的影响，以深入理解历史事件。

有了这些建议，教师能够认识到角色扮演法实施的条件、要求，根据自己的认知与具体的学情，判断如何在教学中实施角色扮演法，思考如何帮助学生研究角色、分配角色、编写剧本；如何查找可信的素材资源；如何调动学生利用角色扮演，从不同角度思考和理解这段历史；如何合理有效地运用互动和体验式的学习方法；如何增强学生的参与度；如何引导学生进行讨论与反思，帮助他们更好地理解历史事件的复杂性和多样性。显然，这样的备课，利于教师构建出符合教学目标与学情的教学方案与内容，避免出现形式化教学。

2.提供丰富的教学素材。

由于阅读量有限，一线教师常常困惑于如何搜集合适的教学素材。利用AI智能搜索和信息整合能力，教师可以轻松地查找到一些典型教学资源，为课堂教学提供丰富的、合适的素材；还能够快速地获取最新的学术研究、教育理念以及实践经验，丰富自己的教学内容，使教学更具吸引力。比如，如果教师不清楚有关秦始皇实施郡县制的原始文献，利用AI输入“《史记》关于秦始皇实施郡县制的原文”，很容易查找到相关资料。如果教师不懂原文的含义，AI还可以进行翻译。这就大大减轻了教师的备课负担。但在使用中教师也应注意甄别，以防误用AI编造的史料。

3.加深对问题的思考，提升教师的认知。

AI技术依赖海量的数据库、资源平台信息，能够在短时间内提供对某些问题的共性思考，弥补教师阅读量有限的不足，修正教师的自我认识。如历史阅读技能是历史学科能力的基础，教师在高中教学过程中应注意对学生历史阅读技能的训练。关于该技能的培养，不少教师以为提供几段材料或多读课本，就能够提升学生的阅读技能。这种认识过于浅薄。利用百度AI、OpenAI、Chat AI等智能技术平台，输入“历史阅读技能的表现”，AI均会迅速给出生成性答案，对技能含义进行解释。这有助于教师理解历史教学中关键性的概念或问题，进而重新思考自己的教学认识与教学方案。其中“百度智能云”AI对历史阅读技能表现给出的答案是：

选择能力：在阅读历史材料时，需要具备筛选有价值信息的能力。历史材料中往往包含大量信息，但并不是所有信息都与阅读目的相关。因此，需要根据阅读目的筛选出所需要的信息。

推论能力：推论是指从已知信息中推断出未知信息的过程……（限于篇幅，下略）

阐释能力：阐释能力是指对历史事件、人物、文化等进行解释和说明的能力……（限于篇幅，下略）

上述答案是对学术界整体认识的归纳，虽然不是自我生成的认识，但它利用强大的搜索信息、整理信息功能，总结出当代学术界的研究成果。该答案指出了历史阅读技能培养的复杂性，需要结合具体语境推断出文本词、句的含义，根据材料所呈现的信息推断作者的立场、意图和观点。如果不具备一定的基础知识与理解力，学生很难进行准确的历史文本阅读。课标对以上三种能力的要求散见于史料实证、历史解释素养之中，未能从某一学科技能实践层面予以阐释。由于种种原因，不少教师满足于在知识识记视野下思考教学问题，对课标要求以及当代学术研究的认识存在不足，习惯机械按照核心素养的5个方面施教。实际上，培养学生的历史阅读技能，教师需要将核心素养视为一个整体，引导学生综合运用唯物史观、时空观念、史料实证、历史解释、家国情怀，对材料信息进行辨析，把握作者的意图，进而做出合理的解释与价值判断。利用AI技术，围绕教学关键问题进行学习，有利于教师提升自身的专业素养，调整自己的教学策略，避免教学的线性化、简单化、形式化。AI生成或提供的信息是建立在大量数据基础上的，在数据选择与提供上缺少统一的标准，提供的信息可能存在不准确之处，需要教师仔细甄别。

4.进行学情分析，判断学生学习的困惑与可能的问题。

目前历史教师的学情分析能力普遍较弱，利用用户画像技术、知识图谱等方法或工具，能有效地辅助开展学情分析。

用户画像技术是一种基于用户数据的分析方法，可以构建出精细化的用户模型，分析学生的学情，为教师提供精准的教学支持。首先，教师需要通过学校管理系统、调查问卷、访谈等多种方式收集所教学生的各类数据，如历史学习成绩、课程参与度、课外活动、兴趣爱好等。其次，利用统计工具或技术对数据进行分析和建模，辨析学生学习成绩与其学习时间、学习方法、课程参与度、兴趣等因素之间的关联度。再次，基于数据分析和建模的结果，构建出包括学生学习风格、兴趣点、可能的学习困难等多个方面的学情画像。例如，学习“秦统一多民族封建国家的建立”一课后，教师选择一些关键的学习指标如学生对于秦统一原因的理解程度、秦制形成原因的理解等进行分析，将学生分为不同的类型或群体，识别各自的学习特点和需求，根据学情画像，思考下一课“西汉与东汉”教学目标的设计，以及如何提供个性化的学习建议和教学资源。

知识图谱是一种可以用于表示、查询复杂的知识网络的工具或结构化的语义知识库，能够迅速描述社会中的某些概念及其相互关系。利用知识图谱分析具体学情，可以深入洞察学生知识掌握的情况，帮助教师制定更有效的教学策略。首先教师需要确定单元学习可能涵盖的学科知识点及其关系，构建知识图谱；其次，依据学生作业质量、测试成绩、课堂互动等学习数据，分析其在各个知识点上的学习表现、学习路径和进度，将具体表现映射到知识图谱上，标记出学生对具体知识点掌握情况，辨析学习路径、进度与知识点之间是否存在迁移关系。最后，依据知识图谱，查询并识别学生在学习上的困惑（如对哪些知识点理解存在困难、容易混淆哪些知识点等），分析学生学习中存在的共性问题与差异问题，根据学情分析结果，教师能够编制具体可行的教学目标，设计针对性强的教学策略，优化教学内容和方法。

（二）利用AI技术创新课程实施方法

1.创设历史教学情境。

利用虚拟现实（Virtual Reality，简称“VR”）或增强现实（Augmented Realtity，简称“AR”）技术，设计一个仿真的历史环境，这是理想化的利用AI技术创设历史教学情境方式。如教师利用AR技术，通过平板设备的屏幕，在现实中重现秦代皇宫建筑或秦朝百姓生活场景，帮助学生从不同的视角理解历史，增强其同理心和创造力。

当前运用AI技术去丰富教学情境的方式主要是利用视频、音频、图片、讲故事等，将音频讲解、动态图表、交互式时间线等与视频信息糅合起来，生成多媒体文件，能够充分发挥多媒体历史叙事的长处。教师利用AI技术创设教学情境开展沉浸式学习，应指向深度学习。例如，教师可以安排学生扮演秦始皇，利用AI提供多种素材，呈现历史当事人面临的窘境，要求学生在模拟情境中思考如何处理内政外交、战争与国内经济等一系列问题，做出具体的决策。教师根据学生提出的决策，依据AI的即时反馈功能，展示这些决策对历史进程的影响，以加深学生对历史的感悟及对其因果关系的理解。提醒大家注意的是，教师不能依据AI技术生成“历史”图片，将其运用于教学之中，这违背了历史学的客观性原则。

2.提升思辨能力，塑造正确的态度观念。

高阶思维能力与创新力的培养、情感观念的塑造，这些是目前AI技术的短板。人工智能时代，教师在课堂教学中的使命应指向培养学生高阶思维能力、塑造正确态度观念方面，发挥AI技术的特长，围绕深度学习目标的实现去思考教学实施。

利用AI技术开展深度教学，提升学生的历史思辨能力，主要有以下方式：第一，提供众多信息，教师组织学生对材料信息真假进行辨别；第二，搜集涵盖不同的历史观点、解释和理论的课程资源，为学生提供多元化的历史视角，组织学生辨析、比较、评估这些观点、理论，领会意识形态、价值导向在历史解释中的作用；第三，针对一个历史主题，安排AI扮演不同的历史人物，提出不同的观点，组织学生与AI历史人物角色进行辩论，锻炼其批判性思维和反驳能力；第四，利用AI虚拟现实技术，模拟历史事件场景。组织学生进行角色扮演，分析历史事件的起因、过程和影响，在具体场景中做出决策，训练基于证据和逻辑推理的历史思辨能力；第五，创建一个在线研习与讨论平台，围绕某历史主题提供不同观点、角度的资源材料，鼓励学生之间的协作和讨论，帮助学生开拓性地进行思考与研习。

例如，教师可以利用AI，组织学生围绕“你为什么要焚书坑儒”这一问题，与秦始皇进行对话。“百度智能云”AI在线平台模拟秦始皇给出的回答是：“焚书坑儒，是出于维护国家统一和稳定的需要。在朕统一六国之后，面临着各国旧贵族的复辟威胁，他们试图通过传播各自的思想和文化来分裂国家。儒家思想强调仁义礼智，但这在当时的社会环境下，并不利于国家的统一和法令的推行。焚书，是为了消除这些不利于国家统一的思想和文化，确保国家的意识形态统一。至于坑儒，实际上坑杀的是那些诽谤朝政、妖言惑众的术士，他们欺骗百姓，扰乱社会秩序。朕不能容忍这种行为，因此下令惩处他们。但需要注意的是，朕并未针对所有的儒生，而是针对那些与朝廷作对的儒生和术士。”

AI模拟历史人物的回答，仅是一种可能的回答，它根据互联网关于该历史人物研究的资源，辨析人物所处的历史背景，尽可能模仿该人物的思考方式而给出的答案。上述秦始皇的“回答”实际是历史学家对焚书坑儒历史事件做出的一种分析，学术界关于“焚书坑儒”研究观点分歧较大，既有肯定见解，又有否定之说。正面代表观点例如，刘泽华认为“焚书坑儒”“打击了复古的思潮，维护了中央集权的国家制度”；翦伯赞认为，“焚书坑儒”是为了铲除残余旧贵族势力及其思想文化，尤其是儒家复古文化。具体来说，在“焚书”原因研究方面，有“儒法之争的必然结果”说、“实施法治思想的必然要求”说、“统一思想的政治需要”说等积极肯定的观点。关于“坑儒”对象，有“坑儒”说、“坑术士”说、“儒生术士俱坑”说等观点。如王立群的《千古一帝秦始皇》、张子侠的《“焚书坑儒”辨析》等赞成“坑术士”说。“百度智能云”AI在线平台生成的秦始皇之语主要依据上述肯定观点及“坑术士”说，弥补了课本简洁抽象内容的不足之处，有助于丰富历史情景，帮助学生有效分析相关史事信息，识别出有深度的观点或新的见解，利于学生运用唯物史观对历史事件进行一分为二的评价，从而廓清谬误，修正对历史潜在的误解。利用AI参与分析讨论，能够深化讨论的内容、层次，促进学生历史思辨能力的发展，加深对历史的理解，形成理性判断和自我反思能力。

（三）利用AI技术促进教学评一体化的实现

1.及时进行反馈。

传统教学最大的问题之一是课堂评价反馈很难全面、及时。教师利用AI数据分析技术，对收集到的数据进行及时处理，能够识别学生学习中存在的问题、答案是否准确、对学习内容的掌握程度等。基于数据分析的结果，AI可以对学生的学习表现自动评价，提供即时的反馈与指导，减轻教师人工评价的工作量，提高评价效率和客观性。例如，AI能够分析学生对问题的回答侧重于哪一方面、论证的方式、证据的选择，是否机械按照课本表述进行回答、信息利用是否全面、观点认识是否存在偏见等，指出其回答的薄弱环节，提供参考答案与改进建议，帮助学生分辨观点结论的合理性，在人机互动中加深其对历史概念和事件的理解。

2.围绕教学目标设计作业。

由于人工智能以大数据、海量信息为资源，教师可以利用它布置作业。条件是：教师应知道作业检测的目标、考核的技能、需要学生实践的方法。教师输入作业的主题、目标和本节课的学习内容，AI根据这些信息自动生成作业题，设计一系列相关的历史问题或任务。对于AI自动生成的作业题，教师需要修改完善，使之更符合具体的学情。需要注意的是，不能仅围绕知识点识记设计作业应注重培养学生思辨能力。

3.个性化地批改作业。

在批改作业方面，教师首先需要建立一个相对完整，具有一定标准的作业答案信息库，包括具体历史事件、现象、人物的关键信息。对于主观题，教师可以编制具体的评价量规，设定一些关键词或短语作为评判标准，并给予它们分配不同的权重。其次，通过技术手段将学生的作业进行数字化处理。学生自行将作业拍照上传至网络平台，教师通过光学字符识别（OCR）技术将纸质作业转化为可编辑的文本格式。再次，利用一定的工具，如应用自然语言处理（NLP）技术对学生的答案进行语义分析，识别其中的关键信息点，进而判断学生作业答案中的观点和论据支撑。对于客观题，AI可以直接与标准答案进行比对，自动判断正误并给出分数。对于主观题，AI可以根据教师预先设定的关键词和权重，结合NLP的分析结果，提供正确答案，给出一个初评分。但教师不能满足于此，还应利用AI系统生成针对每个学生作业的个性化反馈，如该同学作业的错误之处、改进的方向。尤其是小论文类的作业，教师应利用AI技术迅速判断学生的证据选择情况，论证是否恰当等。尽管人工智能可以自动化大部分批改过程，但教师仍要随机抽查AI批改作业情况，以确保准确性。

AI只是工具，其运用的效果取决于教师的理念、方案及对话引导的方法。教师需要与时俱进，学习一些常见的AI技术方法，如用户画像技术、知识图谱、自然语言处理技术等，提升技术运用的能力，以更好地将其应用于课程实施。本文仅从课堂教学实施层面探讨了AI技术运用的策略。如何将AI技术与项目化学习、跨学科学习结合起来？如何利用AI调用多学科的知识、思维、方法，展示对某一问题的不同思路、方法，去解决需要探究的项目或问题，探索新的混合式教学模式？历史教学界的研究尚是空白，期待广大教师能够投身其中进行研究。