前言
技术为桨，教育为舟
在跨学科浪潮中寻找教育创新的坐标
站在人工智能重塑人类认知边界的今天,在我们写下这段文字时, Chat-GPT 已能在一分钟内生成五十种教学方案, Midjourney 可以具象化所有学科知识图谱,而全球每天有超过三千万师生在使用生成式 AI 重构课堂。但当我们走进现实的小学课堂,仍会看见孩子们面对传统分科教材时的困惑眼神他们本能地用 为什么天空是蓝色将物理折射、大气散射与色彩美学自发联结,却被学科壁垒割裂为互不关联的结论。这种割裂,正是我们提笔书写这本书的出发点:当生成式 AI 突破知识生产的边界,教育者该如何以技术为桨,重新发现跨学科学习的本质?
一、技术之问: AI 不是魔法,而是教育的 认知显微镜
本书拒绝将生成式 AI 包装为 颠覆课堂的神秘武器。通过本书所列教学案例,我们试图揭示一个真相:生成式 AI 的真正价值,在于将教师从机械搬运知识的重负中解放,使其转而成为学习场景的策展人、认知冲突的设计者、思维跃迁的引导者。当 AI 能瞬间生成五百个科学实验方案时,教师的专业价值不再是提供 标准答案,而是带领学生辨析 为什么方案三比方案七更适合我们的社区这正是跨学科素养培育的土壤。
二、范式之变:从 学科拼盘到 问题解决
传统跨学科教学常陷入 拼盘式困境:如语文课堂上讲授 《赵州桥》时加入数学测量,却未触及 古代建筑中的力学智慧这一核心关联。生成式 AI 的介入,使得 以真实问题消除学科边界成为可能。在 校园垃圾处理 AI 工坊案例中,学生通过与大模型对话,自然整合垃圾分类算法 (数学)、环保政策解读 (语文)、微生物分解实验 (科学)等多个维度。这种学习不是简单的知识叠加,而是通过技术构建 问题工具行动的系统性认知闭环,让核心素养在解决问题的过程中自然沉淀。
三、行动之书:写给不甘成为AI 操作员的教育者
我们刻意弱化了技术参数的堆砌,因为相较于 如何用 StableDiffusion生成教学图片,更值得探究的是 为什么这样的图像能激发学生对敦煌壁画色彩背后的化学原理的追问。我们为教师设计了三重行动框架。
工具重构层:详解如何用 AI 快速生成跨学科学习资源 (含提示词使用方法解读);认知激活层:收录音乐与数学、环保与编程等学科融合案例,解析 智能批改作文时如何捕捉思维跃迁信号以及 如何利用 AI 生成错误答案作为思辨素材等深层策略;
教育哲学层:探讨 当 AI 能模拟苏格拉底对话时,教师的不可替代价值何在,并包含关于人机协同伦理、素养导向评价的前瞻思考。
四、未来之思:在智能时代守护教育的 人文本质
本书特别呈现了 人机协同的创造性实践:教师不再是资源的唯一提供者,而是与学生、 AI 构成 创作共同体。书中介绍的设计 未来之城项目,在实际操作过程中的研究数据表明,学生使用 AI 完成该项目时呈现以下特征:过度依赖 AI 工具的小组表现出方案设计的显著同质化倾向,而教师专业指导的小组则展现出更为突出的创造力水平。这提醒我们:生成式 AI 越是强大,教育者越需要成为 人性化学习的守护神不是抵制技术,而是要用技术放大人类独有的共情力、批判力与创造力。正如某小学教师所言:AI 能写出比学生更优美的诗句,但它永远无法替代孩子们触摸春雨时眼里的光。
本书是江苏省十四五教育科学规划重点课题 生成式 AI 共创下的小学跨学科学习样态的实践研究的研究成果之一,此刻翻开这本书的您,或许正在经历技术焦虑与教育理想的撕裂。但请相信,当您带着 AI 如何让我的学生提出更深刻的问题而非 AI 能替代我做什么的思考阅读这本书时,您已踏上了教育创新的共生之路。让我们共同见证:当生成式 AI 照进教育现场,技术终将成为那支让童年好奇心自由生长的画笔,在跨学科的苍穹下,绘出我们从未想象过的教育图景。
2025 年 3 月于江苏常州
目 录
- 时代背景 …………………………………………………………… 1
第一节 当前形势 …………………………………………………………… 2
第二节 生成式 AI的定义与特点 ………………………………………… 8
第三节 小学跨学科学习的意义与价值 …………………………………… 11
第四节 生成式AI如何重新定义我们的学习 ………………………… 14
- 生成式 AI共创下的小学跨学科学习优势 ……………………… 18
第一节智能教学 ………………………………………………………… 19
第二节个性化学习 ……………………………………………………… 31
第三节数据驱动的教育决策 …………………………………………… 43
第四节跨学科资源整合 ………………………………………………… 47
第五节提示词及其用法 ………………………………………………… 55
- 生成式 AI共创下的小学跨学科学习命题与评价 ………… 67
第一节命题与评价特征 ………………………………………………… 68
第二节命题与评价的维度 ……………………………………………… 76
第三节评价具体实践 …………………………………………………… 84
第四章 生成式 AI共创下的小学跨学科课程整合实践案例 ……… 94
第一节 冬季运动周 ·翔毽跃 彩主题活动 (语文 ) ………… 95
第二节 春季艺术周 ·清明时节 主题活动 (语文 ) …………… 103
第三节 遇见秋天,阅享成长 (语文) …………………………… 114
第四节欢乐购物街 (数学) ………………………………………… 122
第五节年、月、日的秘密 (数学) ………………………………… 129
第六节 BeaGrenTraveler(英语) ………………………………… 137
第七节小杜鹃的奥地利冒险之旅 (音乐) ………………………… 144
第八节智绘山河: AI与传统版画的跨学科艺术对话 (美术) …… 154
第九节体适能:逃离大英博物馆 (体育) ………………………… 163
第十节生成式 AI驱动的跨学科课堂模式构建及行动研究 ………… 176
第五章生成式 AI共创下的小学跨学科实践探究案例 ………… 185
第一节 主题研究:云娃四季课程 …………………………………… 186
第二节 项目化学习:未来之城 ……………………………………… 207
第三节 兴趣工坊:一首校歌的诞生 ………………………………… 221
第四节 教育智能体及其应用 ………………………………………… 229
第六章生成式 AI在小学跨学科学习中的应用:挑战、对策与展望…… 238
第一节数据质量与偏见问题 ………………………………………… 239
第二节风险防范教育 ………………………………………………… 245
第三节未来的发展趋势与可能的影响 ……………………………… 251
第四节对教育者的建议与期望 ……………………………………… 256
附 录 ………………………………………………………………………… 262
学生生成式人工智能工具使用手册 …………………………………… 263
教师生成式人工智能教学指导手册 …………………………………… 271
参考文献 ……………………………………………………………………… 292
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