人工智能技术助力学生历史自主学习能力培养的教学过程“五环节”思考

张春桐

一、引 言

“自主学习”这一提法，已出现一个多世纪，美国自主学习研究的著名专家、纽约城市大学的齐莫曼（Zimmerman）教授将自主学习理解为，“自主的（self-regulated）学生以对学习效率和学习技巧的反馈为基础，选择和运用自主学习策略，以获得渴望的学习结果”[1]。能力是直接影响活动效率，保证活动顺利完成的个性心理特征[2]，通常与具体活动联系在一起，带有明确的指向性。综上，笔者认为，自主学习能力就是指向学生自主学习活动，影响自主学习效率，并支持自主学习活动顺利实现的个性心理特征。

人工智能技术在助力学生自主学习能力培养方面有其独特的价值，从学生自身来看，为学生自主学习过程顺利开展提供必要物质支持，学生可以基于对自身的了解，高效、适切地开展学习；从教师发展角度看，人工智能技术便于加强师生之间的互动交流，教师及时获取学生动态变化，以此更新调整教学现状，以适应学生发展，且技术发展迫使教师与时俱进，提升自身专业素养发展；从落实根本任务的角度来看，人工智能技术通过为自主学习方式提供必要的技术支持，起到巩固学生学习主体地位的作用，落实历史课程“立德树人”根本任务。

二、人工智能技术助力学生历史自主学习能力培养的“五环节”分析

信息时代背景下，闫寒冰教授从创设情境、提供援助、学生个性差别、鼓励合作等方面，提出信息技术支持学习过程设计的9点原则[3]，受此启发，笔者提出制定个性化学习目标、提供多样性学习资料、形成多维度学习联动、塑造实用性学习技能、反馈实时性学习困惑五个环节，简称“五环节”。基于此，尝试设计出人工智能技术助力下囊括教学过程“五环节”的思维导图，如图1所示。在人工智能技术助力下，五个环节之间渐次推进、环环相扣，为培養学生自主学习能力的过程提供技术保障，共同指向学生获得自主学习能力。基于此，笔者聚焦“三国两晋南北朝至隋唐时期的制度变化与创新”这一主题，对培养学生历史自主学习能力“五环节”中的各个环节进一步辅以案例说明和阐释。

1.制定个性化学习目标

人的任何自觉性都为追求一定的目标，是为了实现一定的目标[4]，可知，目标能为学生个人自主学习提供方向和动力。而教师制定的教学目标通常面向绝大多数学生，不易制定出照顾到每位学生个性特点的教学目标，因此，需要充分发挥每位学生的个人力量，形成个性化学习目标，与教师制定的共性化教学目标互为表里、相互补充。如若将教师教学目标视为一条水平线，学生根据教师提出的教学目标，借助人工智能技术了解教师制定教学目标时参考的史料信息和目标设计的意图，并结合个人实际学习进度和情况，明晰个人发展与“水平线”之间的方向和距离，思考制定个性化学习目标于水平线以上或者以下调整，从而提出更有针对性和适切性的学习目标。

例如，2017年版高中历史课程标准提出，“通过了解三国两晋南北朝政权更迭的历史脉络，隋唐时期封建社会的高度繁荣，认识三国两晋南北朝至隋唐时期的制度变化与创新”[5]，教师根据课程标准要求和学情制定出“比较魏晋时期与隋唐时期政治制度异同”的教学目标，并随教学目标附上制定史料证据和具体意图，借助人工智能技术同步共享到每位同学，方便学生课前借助人工智能技术了解教师教学目标背后所蕴含的史料信息、设计意图等信息。学生若认为达成该目标存在难度，可以参考个人实际情况，主动调适指导自主学习活动的个性化学习目标的难度，可以先从“了解从三国两晋南北朝到隋唐时期政治制度发展历程”这一目标着手开始学习，以适应个人学习需要。与此同时，每位学生对教学目标的调整情况，也可以通过人工智能技术共享给教师，方便教师及时了解学生自主学习进展，为学生自主学习能力培养提供有针对性的指导。

2．提供多样性学习资料

马克思主义唯物史观认为，物质基础决定上层建筑。历史学科本身就是一门重资料的学科，延伸史料信息在其中显得尤为重要。历史资料基础决定着学生产生历史理解的高度和深度。可知，仅凭学校图书馆中的纸质资源难以满足学生实际学习需求。随着电子网络媒体的兴起和全球知识网的建立，“基于资料的学习”日趋成熟，学生借助于各种学习资料之间的相互作用来开展学习[6]，获得精准化的教学测评、资源推送、学习管理正逐渐成为一种常态。[7]“人—机”协同下学生自主学习过程能够得到来自人工智能技术围绕学习主题精准推送的学习资料，以及协助对历史资料进行初步整理、记录，从而提高学生对多样的历史学习资料搜集、整理、记录、提取的效率，利于促进学生自主学习活动的顺利推进，并确保自主学习的质量，久而久之，增强学生自主搜集、处理多样性学习资料开展学习的能力。

例如，学生在个性化学习目标的指引下，借助人工智能技术搜集从三国两晋南北朝到隋唐时期分别奉行的政治制度，能够从中得到出自不同立场、时期的多种形式的相关资料信息，包括文字、图片、视频等形式的资料，且资料内容的开发、解读和呈现，会随时代、技术、个体能力发展，不断动态更新，而不是就学生发现资料开始就陷入固化、静态、一成不变的状态，加之，人工智能技术能协助学生驾驭对多样性的史料信息的记录和整理工作。由此，人工智能技术为学生提供并协助学生整理多样性历史资料，方便学生在后续自主学习过程中自如提取和运用史料信息，因此，成为学生进行历史自主学习活动的有力支持。

3．形成多维度学习联动

人工智能技术助力形成多维度学习联动主要表现在，一方面，人—机结合的思维体系将会取代原来的以个人为主的思维体系[8]；另一方面，技术不再是单一的工具，而是革新了学生与学习环境之间的作用关系，建立和维持了一种创新性的生态圈或者学习文化。[9]可见，人工智能技术在尊重学生独立思维的前提下，通过充分发挥人脑和计算机处理信息的优势，协助学生自主营造出带有鲜明个体特色的学习生态圈，以在保证学生自主学习活动质量的同时，提升学生自主学习的效率，从而使学生自主学习能力得到培养和巩固。

例如，学生充分利用个人与外界的学习联动推进历史自主学习活动，具体来说，主要分为“人—机”和“人—人”两种学习联动，第一是“人—机”学习联动，学生借助人工智能技术对在自主学习过程中积累的三国两晋南北朝至隋唐时期的政治制度进行初步编码，依照时间顺序改变其初始的零散状态，继而学生再对人工智能技术呈现出来的初步编码进行整合优化，在“人—机”协同作用下梳理出政治制度的发展历程。第二是“人—人”之间以人工智能技术为中介建立起来的学习联动。具体表现在，当“人—机”互动遇到瓶颈时，学生还可以借助网络平台与个人学习联动圈内的专家学者或者与学习同伴相互交流，以弥补“人—机”互动中存在的局限，推进第一环节中制定的个性化学习目标的实现。

4．塑造实用性学习技能

学生自主学习能力是由诸多实用性学习技能共同构成的，这就决定了它是一个循序渐进的过程，而不是一蹴而就的过程。斯坦福在线高中（Stanford Online School）是利用人工智能技术助力教师塑造学生实用性学习技能，比较有代表性的学校之一。斯坦福在线高中依托网络智能平台，向学生提供历史、哲学、数学、计算机等17门课程方便学生自主选择（建议最多不超过5门课），其中特别关注发展学生在创造思辨、分析表达、引证论证等方面的思维和技能，以落实培养学生自主学习和终身学习能力的办学宗旨。[10]

例如，聚焦历史学科，教师借助人工智能技术培养学生自主学习能力，应先塑造彰显历史学科特色的实用性技能。为此，根据斯坦福在线高中的经验，围绕“三国两晋南北朝至隋唐时期的制度变化与创新”这一学习主题，学生能够借助网络智能平台个性化安排学习活动，在教师的配合下逐渐习得指向历史自主学习能力的三项必备的实用性技能，包括搜集历史资料信息、提出问题链，以及解释论证观点。学生由这三项技能支撑起个人独立规划、顺利推进历史自主学习活动，保障学生能利用自主学习活动逐渐确认具备历史自主学习能力。

5．反馈实时性学习困惑

学生在自主学习过程中，总会或多或少地遇到一些自己难以解决的学习困惑。[11]学习困惑产生对学生获得自主学习能力来说，既是确保自主学习活动质量的一种难能可贵的表现，同时也是决定步入新一轮自主学习活动的良性循环的关键所在。传统教学中，存在少数教师回馈与多数学生需求严重不平衡的现实问题，教师在反馈学生实时性学习困惑上往往陷入“心有余而力不足”的无奈之中，从而影响学生自主学习能力的培养。人工智能技术通过同时扮演虚拟教师、学生学习助手、海量资源库等多种角色协助教师教学，能有效纾解这一教学困境，在很大程度上提高教师反馈学生实时性学习困惑的效率。

例如，历史教师同时处理来自十位学生学习“三国两晋南北朝至隋唐时期的制度变化与创新”这一主题产生的不同困惑时，为保证反馈的时效性，可以先运用人工智能技术与学生进行简单的交流互动，尝试解决学生产生的困扰。人工智能技术主要依托背后关联的海量资源库实现与学生的互动交流，并智能识别、分析、预判学生存在的学习困惑，渐次定位、匹配与学生学习困惑相关的资料信息，以引导、拓宽、激发学生思考。由此，教师可以将有限的时间和精力集中到与少部分学习困惑仍未得到解决的学生的交流互动上，或者从历史教学的角度为人工智能技术开发提供帮助，在促进人工智能技术持续革新与发展的同时，也为人工智能技术协助师生培养历史自主学习能力注入内涵、夯实根基，推动学生历史自主学习能力高质量发展，以达到“人—机”互助互利、协同发展的效果。

总之，随着现实世界与虚拟世界联系越来越紧密，人类游走于现实世界与虚拟世界的交融之中，信息技术更加人性化，人类活动愈加个性化。在此前提下，人工智能技术顺利融入教学过程，助力开展个性化学习活动，培养学生历史自主学习能力，利于立德树人根本任务在教学实践中得到安顿。

【注释】

[1]Zimmerman， B. J．"Self-regulated learning and academic achievement："An overview"， Educational psychologist，1990，25（1）：3-17．

[2]郭晶晶、錢东霞、胡雯：《心理学》，长春：吉林大学出版社，2017年，第138页。

[3]闫寒冰：《学习过程设计：信息技术与课程整合的视角》，北京：教育科学出版社，2005年，第24—28页。

[4]丁念金：《中学生学习过程评价指标体系探索》，《当代教育科学》2013年第16期，第12页。

[5]教育部：《普通高中历史课程标准（2017年版2020年修订）》，北京：人民教育出版社，2020年，第13页。

[6]桑新民、张倩苇：《步入信息时代的学习理论与实践》，北京：中央广播电视大学出版社，2000年，第168页。

[7]付道明、朱龙、麦子号：《面向智能时代的中小学在线教学：现状、趋势与政策建议》，《课程·教材·教法》2021年第9期，第74页。

[8]戴汝为：《社会智能科学》，上海：上海交通大学出版社，2007年，第33—34页。

[9]余胜泉：《技术何以革新教育——在第三届佛山教育博览会“智能教育与学习的革命”论坛上的演讲》，《中国电化教育》2011年第7期，第5页。

[10]Stanford Online School Profile［EB／OL］．（2021-09）［2023-3-30］．https：//familygateway.ohs.stanford.edu/sites/default/files/2021-09/OHS_2021-22_School_Profile%20FINAL.pdf.

[11]庞维国：《自主学习：学与教的原理和策略》，上海：华东师范大学出版社，2003年，第118页。