中学历史教学中使用人工智能的利弊分析

张若开

摘 要：目前，中学历史教学中已开始广泛使用人工智能。人工智能在大数据采集，构建科学的评价体系，提高学生课堂关注等方面均取得了显著效果，同时人工智能的使用可以提高学生的历史知识储备量，激发学生学习历史的兴趣。人工智能为中学历史教学带来便利的同时，也出现了弱化教师的课堂作用，抑制师生对历史知识的探究精神以及过度使用虚拟技术容易造成学生错误历史感观等问题。本文就中学历史教学中人工智能使用的利弊进行探索和分析。

关键词：中学;历史;教学;人工智能

中图分类号：G633.51;G434  文献标识码：A  文章编号：1673-2596（2021）11-0101-05

目前，在中学历史教学中仍以教师为中心，采取板书和讲授相结合的填鸭式教学方法。虽然随着教学理念的转变和科技的进步，近些年我国开始提倡以学生为中心的有针对性的个性化教学。但是，在应试教育背景下，教师根据不同学生的知识接受水平、自身素质和学习认知程度，有针对性地制定一套个性化教学实施方案是非常困难的事情。随着科技的发展，“人工智能”在中学历史教学中广泛使用，为这一局面带来了变化。“人工智能（Artificial Intelligence）”简称“AI”，最初是在1956年由Dartmouth学会提出的。人工智能是通过研究人类的智能活动规律，再用计算机技术来模拟人类的这些智能行为，据此构造出具有智能的人工系统的一套基本理论、方法和技术[1]。人工智能从诞生至今已有五十多年，在各个领域的应用也越来越广泛，在教育领域中人工智能为师生提供了大量的教育资源以及科学的教学评价系统，提高了教学效率，优化了教学资源，让教师及时掌握每个学生的学习水平，知识接受程度，有效地开拓了学生的学习视野，激发了学生学习的兴趣。人工智能在中学历史教学中发挥诸多优势的同时，也出现了一些弊端。这些情况都需要教育工作者认真客观的分析和研究。

一、中学历史教学中人工智能使用的现状

根据我国现行《义务教育历史课程标准（2011年版）》所规定的课程标准中第二部分“课程目标”要求学生“知道重要的历史事件、历史人物及历史现象……从历史发展的进程中认识历史人物、历史事件的地位和作用。”[2]教学目标要求学生知道和理解相关历史知识，并未提出更加深入和严格的学术研究要求。这就使教师在教学过程中以教材所列的教学内容为主，而在应试教育环境下，家长和教师均强调以成绩作为教学成果参考。所以，在中学历史教学中，教师仍旧采用教学内容基本相同的教材和培养方案以及试题模式和评价标准，弱化了学生在课堂的地位。尽管不断推广人工智能，但现阶段中学历史教学过程中仍有传统教学模式单一，学生机械性学习，对人工智能教具使用较为滞后等情况。

首先，当前大部分中学历史教学仍是以“三个中心”为主的传统教学模式，即以课堂为中心、以教师为中心、以知识为中心。虽然目前教学硬件设施不断改进，但与之相匹配的教学理念却未及时跟进。相当一部分教师在历史教学当中仍旧以课堂作为讲授知识的平台，习惯于以往讲授历史知识的方式，采取填鸭式教学法对学生进行知识灌输，使教学气氛沉闷压抑，难以吸引学生的学习兴趣，导致学生由主动思考性学习，变成被动接受性学习。同时单一的教学方式，干涩的知识讲解形式也很容易让学生在学习过程中出现厌学、走神等负面教学效果。这种传统的以“三个中心”为主的教学方式，忽视了学生在课堂教学中的主体地位，而工厂流水线化的班级式教学，也使教师忽视了学生对历史知识的接受和认知。

其次，中学历史课堂教学仍运用板书和多媒体。由于我国经济发展的不平衡性，导致各地区的教学条件参差不齐，相当一部分地区仍是以传统的板书和电教化相结合的教学手段为主。中学历史教学内容相对固定，因此传统课堂板书仍旧在课堂教学中占有相当大比重。而且，大部分中学历史教师习惯于把课程内容用比较固定的框架方式呈现在黑板上，再结合教材上的历史知识进行讲解。这种板书授课将课程内容、知识结构、讲解重点直观地呈现在学生面前，便于学生了解和掌握历史课程重点和知识结构，在一些缺乏现代教学设施，条件相对落后的地区是比较有效的教学手段。虽然这种教学手段在教学过程中显得乏味沉闷，师生之间缺少互动联系，不易吸引学生兴趣，但在与现代多媒体教具相结合的教改过程中，应当将这一传统授课形式的精华部分予以保留，并加以提升改进。

与相当大一部分教师将传统板书作为授课手段相比，还有一些教师则在实践教学中将多媒体作为全部教学手段和全部呈现形式，大量使用影音图像材料，并将历史课程相关的知识和图片制作成教学课件，向学生进行播放和展示。多媒体教学方式利用历史影音材料和照片图画改变了枯燥的板书教学，充实了历史课教学内容，其直观生动的教学内容不仅可以吸引学生学习兴趣，更具视觉冲击力和历史代入感，立体地呈现出历史知识。但是，将多媒体作为单一教学手段会影响教师教学内容容量。而且，学生将注意力过度集中到影音图片也会导致学生无法深入分析思考授课内容，忽略历史知识的重点和知识体系的构建。因此，过度使用多媒体教学，不仅会使新的教学方法成为另一种形式的“填鸭式教学”，也会导致学生学习历史知识的不完善和缺失，而这种缺失和不完善不仅会影响学生学习知识的完整性和系统性，甚至会影响学生学习的效率，某种程度上讲其教学效果反而不如利用传统的板书进行教学。

最后，中学历史课堂教学缺少人工智能的使用。人工智能的兴起为各行各业的发展提供了便利，尽管人工智能并不是为了教育而研发，但的确解决了当前中学历史教学存在的一些问题，增加了中学历史的课堂教学方式。将人工智能应用于历史课堂教学可以减轻教师工作量，也可以吸引学生的关注度。目前中学课堂教学中所使用的人工智能属于技术水平较低的智能工具，这些智能化设备大多数具有批注、交换、互联等功能。但是，由于历史学科的特殊性，智能设备出现时间尚短，很多历史教师使用智能化教学设备多以播放影音材料和幻灯片为主，特别是一些年纪较大、习惯传统授课方式的教师，不太适应新型智能教具的使用，未能更进一步对人工智能的功能深入挖掘，导致人工智能教具的利用率和使用率较低。据笔者调查所知，大部分中学的教学条件还处于多媒体电教化教学阶段，未安装人工智能教学设备，仅有部分教师会利用智能手机进行辅助教学、布置课后作业以及课业任务的信息反馈。尤其是一些乡镇中学，由于资金和教师等原因，教学设施落后，教师思想相对保守，对于新出现的人工智能教具的使用和掌握情况较差，甚至不会使用人工智能教具，个别教师甚至连智能手机都无法充分使用。所以，人工智能利用不充分、使用层次较低、地區之间教学设施的差别以及各层段教师对人工智能教具的认识和接受程度的差异等都制约了人工智能在中学历史教学中的深化使用。

二、中学历史教学中使用人工智能的有利因素

把人工智能作为一种教学平台在日常教学中使用，将会对中学历史教学产生深远的影响。目前在中学历史课堂教学中使用的是智能一体机、教学平台软件、智能电视以及智能手机等“弱人工智能”。使用人工智能不仅可以搜集与学生学习的相关数据，建立科学的评价体系，辅助教师完成教学任务，更可以扩展学生的知识量，进一步激发学生的学习兴趣。

第一，人工智能可以搜集学生学习信息，建立大数据系统，让教师制定有针对性的教学计划，提高学生学习成果。在大课堂教学背景下，教师要面对几十名学生，无法对每个学生学习情况深入了解，只能通过考试分数获悉学生的知识掌握程度，难以对学生进行科学系统的施教。教师可以利用人工智能教具构建智能教学平台，将人工智能教具采集到的学生反馈的学习信息进行数据化整合，形成大数据系统。教师通过人工智能教具分析整理的大数据结果，对自身的教学方式、教学重点进行梳理和调整，以此强化学生的课堂学习成果和了解学习目标完成度。教师还能根据人工智能分析整理的学生学习的大数据了解学生历史知识掌握程度，每个学生的学习特点以及学生认知难点，针对不同学生制定适合的教学方案，在教学中对学生的历史基础知识进行评测，不断完善学生知识体系。而且，针对学生在学习中存在的问题，通过进一步深入分析和大数据对比，让学生及时了解自己的不足，按照教师制定的针对性学习方法进行精学精炼，改善学习成果，提高学习效率。

第二，人工智能可以构建科学的评价体系，促进学生的学习进步。传统教学评价体系都是以学生考试成绩、课堂表现、作业为依据。这种僵化又不乏教师主观臆断的评价模式是片面和不准确的。在中学历史教学中，人工智能可以根据学生不同阶段的学习情况采取数据，并在此基础上建立科学的学生评价体系。人工智能教学软件可以根据学生课堂发言、历史课题讨论、历史问题认识等情况综合分析出学生的活跃程度、积极性、历史知识储备等，据此建立完善的学生数据模型，并呈现在师生面前。人工智能还可以根据学生学习的情况，有针对性地为学生提供“题库”，这种为学生量身定制的个性化试题会让学生在学习过程中不断加强自身知识体系，再经过人工智能系统分析整理后，将这些精准分析后的评价结果反馈给教师。人工智能这种多角度、多层面、多阶段为学生建立的动态评价体系，相较于以往单一片面的教学评价体系更加直观、科学，且评价过程、评价手段、评价标准以及评价结果都更具准确性、客观性、多样性。这种科学的教学评价体系为教师和家长了解学生的学习效果、缺陷不足有了数据化的直观体验，必将推动学生更加全面的发展。

第三，人工智能提高了学生课堂关注度，减轻了教师负担。中学历史教学中学生的课堂关注度是教学质量的关键，关注度反映出学生听课时的学习状态，是保证学生出勤率、抬头率、点头率等的直观反映。人工智能教具对学生的到课率、抬头率以及点头率进行智能化统计，将统计数据推送给教师，让教师可根据课堂关注度数据在教学和课堂管理中更加高效、便利，并可以根据关注度的变化及时科学地制定和调整教学内容与教学方式。此外，中学历史教学中教师的课程教学、课后辅导、作业批改、出题考试等大量占用了教师的经历和时间。人工智能的出现不仅可以将教师从繁重、机械、反复的工作中解脱出来，使其有充足的经历和时间应对教学，如在历史作业和考试中，简单的时间、地点、人物、事件等历史知识点由人工智能辅助教师批改完成，教师仅需关注智能系统得出的学生回答错误和知识空白处即可。而且，智能教学设备可以储存教师制作的课件和教学视频，师生可以在互联网或者网络课堂系统上反复观看，学生也可在视频上反复观看和学习课堂上某处忽略或遗漏的知识点。

第四，人工智能开拓了学生眼界，增加了学生的知识储备量。中学历史教学一般每堂课四十五分钟，在有限的课堂教学过程中，教师讲授的知识容量和深度都是有限的。而且，学生都是课堂听讲，课下背诵，学习内容仅围绕考试和教材进行。但是，有限的课堂知识无法涵盖考试范围涉及的所有知识范畴。历史考试和习题中会出现很多课堂内容之外的文言文、历史地理词汇以及一些相关的衍生历史知识，这些都不断地挑战着学生的学习热情和历史知识，为教师指导学生学习历史知识带来了困扰。而人工智能利用平台和网络上海量的信息搜索技术，有力地解决了这一问题。人工智能不仅可以不断地更新和建构历史教学知识库，同时也可以扩宽学生的眼界，向学生推送与历史课堂教学内容相关的衍生知识，并就超出历史教学范围的知识点提供精确的搜索服务，增加学生的知识储备，提高学生学习历史知识的深度和广度。

第五，促进了学生对历史学科的学习兴趣。德国著名的教育学家约翰·弗里德里希·赫尔巴特曾在其教育心理学化思想中提出：“教学的最终目的虽然存在于德性这个概念之中，但是为了达到这个最终目的，教学必须特别包含较近的目的，这个较近的目的表达为‘多方面的兴趣。”[3]由此可见，学习兴趣是学习的主要动力来源，重视兴趣学习，激发学习动力，是个人在学习过程中不断进步和不断提高的根本所在。历史学科也不例外，中学历史课堂教学中教师要重视历史的知识趣味性和历史代入感，以此激发学生对历史知识的学习兴趣。在此背景下，教师在教学过程中应运用先进的人工智能技术，增加历史课程的趣味性和代入感，有效提高学生对历史课堂的兴趣和参与度。目前中学历史教学中使用的人工智能教具都属于“弱人工智能”，但AR、VR、MR等虚拟技术已经较为成熟。如果将这种人工虚拟与现实课堂教学结合起来，不仅可以为中学历史课堂提供更加丰富多彩的教学资源和学习手段，而且利用AR、VR、MR等技术将学生带入虚拟的历史环境当中，为学生提供娱乐与学习相结合的环境体验，可以使学生直观、立体地感受历史环境和历史事件，将学生自身的情感带入课堂学习中。例如在讲授初中历史“石器时代河姆渡人”的知识时，单纯依靠教师以板书、图片等进行枯燥讲解很难吸引学生的关注和兴趣。但是如果利用人工智能的虚拟技术“能够把我国境内远古原始居民的生活环境用一幅幅直观形象、可操作、能够实现交互的画面呈现在学习者面前，为学生提供了可以想象的空间。虚拟现实在历史课堂中应用，为教师的教学增添了一种神奇的效果，可以将教师难以解釋的知识通过三维立体模型画面就可给学生进行展示，让学生一看就能够理解，大大提高了学生在课堂上的学习效果。”[4]

三、中学历史教学中使用人工智能的弊端

人工智能为中学历史教学带来诸多便利的同时，因过度依赖和使用人工智能教具也会对学生学习、教师教学产生不利影响。

第一，弱化了教师的课堂作用，减少了师生之间的互动。人工智能教具只是辅助教学的一种手段，且人工智能本身就是没有感情的工具，不能与使用者进行情感交流和思想互动，无法对学生的人格塑造、价值取向进行培养和指导。教师在日常课堂教学中通过学生的行为表现、情绪变化以及心理波动等快速、直观地观察到学生的成长和学习情况，并利用自身的经验与情感及时与学生进行沟通和引导。如针对教学过程中学生注意力不集中，未认真听讲，人工智能系统无法对学生进行干预和矫正，但教师却可以通过各种隐性暗示提醒学生注意听讲，将学生的注意力拉回到课堂教学;当学生因为家庭或者自身因素等无法将精力投入学习中时，人工智能无法在情感上和思想上与学生进行交流和引导，而教师却可以从情感和人文层面给予学生关怀、引导、鼓励，促进学生身心健康、人格塑造、学习课业等方面的正常发展。

第二，人工智能目前的技术尚不成熟。人工智能目前在智能家电、机器人制造、智能医疗以及网络搜索等领域广泛使用，在教育领域多以智能一体机教具、在线学习平台等呈现，属于“弱人工智能”范围。所以，当前教育领域的人工智能技术并不成熟，使用功能也不完善，特别是中学历史教学涉及的专家教学系统的缺失严重制约着人工智能在教学领域的使用。历史学科与其他数理化等学科存在巨大差异，不同人群对同一历史人物和历史事件有不同的认识和解读，而专家教学系统可以为教师和学生提供丰富的专业知识和专业观点，对学生形成客观、理性的历史观、价值观具有重要作用。教师利用专家教学系统不仅可以辅助教学，还可以丰富教师自身的历史专业知识。但是，当前的“弱人工智能”仅能满足简单的推送、语音搜索、大数据统计分析等，尚未能满足更深层次的教学需求。

第三，过分依赖人工智能教学系统限制了师生对历史知识的探究，不利于课堂教学的知识拓展。在歷史教学中使用人工智能固然可以利用其丰富的知识信息储备快速精准地推送知识搜索。但是，过度依靠人工智能系统来直接搜索历史知识，会导致教师和学生对历史知识的分析和认识能力下降。历史学科的分析和认识能力关键是对课堂知识以及围绕课堂知识扩展的相关历史知识的不断积累，师生通过对历史知识点的研究探索，获得分析能力、学习能力、判断能力，通过这种知识和能力的积累解决日后不断出现的问题。在中学历史教学中人工智能系统可以精准检索知识点，并可以通过大数据统计功能分析整理出师生所面临的问题，同时制定相应的解决方案、思路、办法，甚至是精准答案。这种高效解决历史知识问题的途径看似快速有效，但久而久之会让学生形成惰性，抑制学生主动学习、研究性学习。中学课堂教学是培养学生挖掘潜力、自我学习、自我提升探究意识的过程，而过度依赖快捷途径不但不利于学生的成长，反而使学生失去了研究问题、发现问题、解决问题的能力。此外，教师在教学过程中会进行一定程度的知识拓展。以鸦片战争为例，有经验的教师通常会教授传统课程内容，即战前清王朝的情况，战争起因，战争结果，战争影响等，并在此基础之上进行一定程度的知识拓展，将外部世界因素如英国财政危机，对清王朝的贸易逆差，小农经济对英国商品的抵制，鸦片走私的形成等讲解和分析，以此来提高学生对鸦片战争的全面认识。这样就使学生能够客观、全面地分析和了解鸦片战争的本质与影响，并引导学生在课后进行一定程度的拓展性学习，这也间接地促进了学生的历史知识学习和研究探索能力的提升。而人工智能虽然能够快速精准得搜索知识点，图文并茂地、直观地将其呈现在师生面前。但是，由于目前的人工智能属于“弱人工智能”，不具有思维能力和知识延展意识，所以呈现出的内容只是单纯的以点对点，比较僵化，无法与课堂教师授课体现出的全面性、深入性以及拓展性媲美。因此，人工智能体现出的知识内容虽然精准，但多元化程度还不成熟，尚需进一步完善和提升。

第四，在中学历史教学中频繁使用虚拟技术，容易让学生误将虚拟当作史实。“历史教育、历史教学必须严谨，依据史实，有一份材料说一分话，不能天马行空，以至将极端错误、极端虚妄的历史观传授给学生，造成真正的历史教学灾难。”[5]中学历史教学中使用人工智能的虚拟系统重现历史人物、事件、建筑等，固然可以向学生直观地展现历史风貌，但是中学生是一个人生观、价值观、历史观尚未成熟的群体，将虚拟系统频繁使用，很可能会误导学生把VR、MR呈现的影视作品或者虚拟系统制作的历史事件、人物等当作真实的历史。任世江先生认为：“求真、求实应该作为评价历史教学的通用标准，也应该是平时课堂教学坚守的底线。”[6]教师按照历史教材讲授的教学手段，虽然传统，但却满足了“求真、求实”的历史教学底线。而人工智能系统虚拟化的历史虽然生动直观，代入感强，但虚拟的历史，往往不可避免地出现一定偏差，这会对学生日后的学习和研究造成误导，也会给教师开展教学带来烦扰。

结语

随着人工智能在中学历史教学中的广泛使用，这种前沿信息技术将会对传统历史教学、历史教师和学生产生深远的影响。国际上很早就开始在中学教学中使用人工智能，如英国在1999年将人工智能选修课列入中学的信息与通信技术课程中[7]。反观我国则起步较晚，直到2003年4月教育部才正式颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块[8]。而人工智能的出现让中学历史课堂教学更加生动、更加立体、更加高效，让教师更加快捷有效地完成教学，有利于优化课程教学，提高教学质量。学生利用人工智能学习历史课程也变得更加简单、更有效率。但在这一过程中会出现如师生感情淡化、学生探究能力变差、人工智能技术不成熟等不利因素，这就需要广大教师和技术人员在使用人工智能系统的过程中不断探索和完善。与此同时，人工智能在中学历史教学中的使用，对教师来讲只是教学方式好坏的问题，但对于学生来说则是影响人生观、历史观的大事。所以，如何进一步在中学历史教学中深入使用人工智能，需要广大一线教师和学者不断地研究分析才可以实行。

参考文献：

〔1〕吴芷乐.人工智能技术发展中的物理应用研究[J].数字通信世界，2018（11）：186.

〔2〕中华人民共和国教育部.义务教育历史课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.5.

〔3〕任钟印.西方近代教育论著选[M].北京：人民教育出版社，2001.325.

〔4〕杨文辉.基于Unity3d的初中巧史教学案例设计与应用硏究[D].银川：宁夏大学，2015.16.

〔5〕陈康衡.历史想象切忌天马行空——兼谈基于历史想象的命题原则[J].历史教学（中学版），2011（12）：51-54.

〔6〕丁翀.试议中学历史想象与虚拟教学的边界[J].教学与管理，2012（25）：53-56.

〔7〕SQA. NQ Review Investigation Report： Computing and Information Systems [EB/OL]. http： // www.sqa.org.uk/sqa/28.139. html.

〔8〕教育部.普通高中技术课程标准（实验）[EB/OL]. http：//www.ycy. com. cn /article/kcbz/gz/2006 08/8543_3.html.

（責任编辑 曹彩霞）

The Advantages and Disadvantages of Using Artificial Intelligence in History Teaching of the Middle School

ZHANG Ruo-kai

（Chifeng University， Chifeng 024000， China）

Abstract： Artificial intelligence has been widely used in history teaching of the middle school. AI has achieved remarkable results in big data collection， building a scientific evaluation system， and improving students' attention in class. It also improves students' reserve of history knowledge and promotes students' interest in history learning. However， while bringing convenience， there are also some problems， such as weakening the role of the teachers， restraining teachers' and students' spirit of exploring historical knowledge， and causing students' wrong sense of history. Therefore， this paper explores and analyzes the advantages and disadvantages of the use of artificial intelligence in history teaching of the middle school.

Keywords： Middle School; History Teaching; Artificial Intelligence