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课堂协作:河道水质异常调查

课堂里,学生把材料交给 AI 后,自己也开始阅读。AI 读完带回几个值得讨论的问题,同学们一起比较证据,再各自表达判断。AI 处理材料时,学生继续阅读和讨论;同伴讨论之后,每个人写下自己的判断与理由。

设计原则:轻 AI 交互,给同伴讨论留出时间

Section titled “设计原则:轻 AI 交互,给同伴讨论留出时间”

每次请 AI 帮忙,都围绕学生正在讨论的具体问题,把大部分课堂时间留给学生互相解释、提问和回应。 这是本例所说的“轻 AI 交互”:AI 可以仔细读材料、整理数据、比较解释,回复时先给学生当前用得上的少量问题或反馈。学生读完后有时间讨论,需要进一步讲解或核算时,再继续求助。

课堂时间有限,每次向 AI 提问,都需要等待回复,再阅读和理解。如果课堂任务依赖频繁问答或长篇输出,学生的注意力就容易持续留在屏幕上,同伴讨论也可能被反复打断。各自使用设备时,课堂可能变成几段同时进行的个人对话;共用设备时,也可能变成一个人操作、其他人等待。

因此,设计时既要考虑 AI 能帮助学生做什么,也要考虑 AI 工作时学生在做什么,以及它的回答会带来怎样的交流。 本例让学生在 AI 读材料时,也自己读材料、标出疑问;AI 的问题到来后,大家一起讨论。讨论过一轮,再请 AI 针对不同回答提出一个追问。这样安排,学生有时间听见同伴的发现、说明自己的理由,并决定是否改变原来的判断。

同伴的解释和追问,也会改变学生接下来怎样使用 AI。为了回应一个具体的分歧,学生需要核查记录、理解概念或重新比较理由。这体现了用真实的人际交流引导 AI 协作的设计原则:讨论为求助提供方向,AI 的帮助又支持学生继续讨论。

本例用于本科《环境监测》课程,安排 60 分钟,每 3—4 人一起讨论,不计分。学生已接触溶解氧、浊度和基本采样概念,遇到不熟悉的内容可以随时请 AI 解释。下面跟随三位学生,用一份河道调查材料展示这段过程。

青溪河雨后巡查发现:M、D 点的溶解氧读数比干天低,浊度比干天高。但三个点的测量时间不同,下游使用了另一台仪器,汇入口来水的成分也没有检测。学生需要比较多种解释,决定下一步怎样调查。

这份两页 Word 文件包含河段位置、两次巡查读数、天气与现场记录、仪器核查情况,以及讨论任务。所有地点与数据均为教学虚构;“异常”指记录中的变化,没有预设超标结论或污染责任方。

河道水质异常调查 · 课堂材料.docxWord · 2 页
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读数有明显变化,测量时间和仪器也不完全相同,学生需要把这些情况一起考虑。学生和 AI 都可以整理数据、寻找线索;讨论要继续追问,这些线索能支持什么判断,又有哪些解释仍不能排除。

老师附上这份 Word 材料,向 Agent 说明课堂时间怎样分配、讨论哪些问题、AI 怎样帮助,以及每人需要提交什么。

Agent 对话交互示意
河道水质异常调查 · 课堂材料.docx材料示意

可先修改,再复制到你使用的 Agent 中发送。此处不会调用 AI。

老师核对方案时,重点看AI 工作期间学生在做什么,以及讨论后有没有留下每个人的理解。课堂参考节奏如下:

时间学生的阅读、讨论与表达AI 怎样参与
10:00—10:08同步读材料、标注、交流初步发现读取任务和记录,整理线索并提出少量问题
10:08—10:23围绕异常和解释共同讨论,再各自回答按需解释概念,或检查一处数据比较
10:23—10:43继续核对记录,讨论补测计划,再各自回答读取署名回答,提出一个有针对性的追问
10:43—10:53整理个人判断,写清修正和仍有的疑问按需核对表达是否符合材料,保留不同判断
10:53—11:00分享不同回答,教师组织全班交流按需核对材料中的具体问题

这份安排说明每段时间讨论什么,学生可以根据实际进展调整。学生可以在任何环节获得帮助;AI 回答尚未到来时,继续阅读和讨论手里的材料。

3. 学生怎样讨论,怎样请 AI 帮忙

Section titled “3. 学生怎样讨论,怎样请 AI 帮忙”

下面四个片段来自同一组三位学生的一次课堂。前两段展示学生与 AI 同时读材料,再一起讨论 AI 提出的问题;后两段展示每个人的回答,以及如何继续讨论补测计划。“同伴讨论”和“各自回答”分开展示,Agent 输入框中的文字可以复制修改。姓名、对话和回答均为教学示例。

发出请求后,学生也开始读。 小林用小组共看的电脑打开 Agent,小陈、小周同时打开或拿起自己的材料。

Agent 对话交互示意

可先修改,再复制到你使用的 Agent 中发送。此处不会调用 AI。

同一时间 · 并行进行
学生正在做

各自看点位、读数和现场记录,圈出不理解的术语、时间差和明显变化。可以交叉阅读、互相补充,先把看到的线索说出来。

AI 正在做

读取同一份任务与材料,核对点位和读数,整理值得比较的线索,准备短问题。读表、计算和概念说明都可以参与。

同伴讨论现场交流示意
小林
雨后 M 的 DO 是 5.2,干天是 7.3;浊度从 10 到 64,两个指标都变了。
小陈
我看到 R 有褐色来水,但那是 08:50 的现场记录。三个点也不是同时测的,要把时间一起看。
小周
D 用的是另一台仪器,DO 核查栏还是空的。我先在这里做个标记,不能只看它的数最低。

学生读到疑点就可以先交流,不用等 AI 回复。收到 AI 的问题后,再看看它与大家已经标出的线索有什么联系。

4. 怎样把这个模式用到自己的课程中

Section titled “4. 怎样把这个模式用到自己的课程中”

设计课堂协作时,可以先想清楚:学生需要一起讨论什么,AI 的哪种帮助能让他们把这个问题想得更清楚? 安排时间时,既要考虑 AI 读材料、生成回复需要多久,也要考虑学生在这段时间里做什么,以及收到回复后讨论什么。

任务需要给学生具体的材料,也留下值得比较的解释、证据或方案。例如,围绕一组实验记录提出不同解释,比较同一段文本中的理解,或讨论一个方案为什么适合当前条件。学生能够指向材料说明理由,同伴也有内容可以补充和追问。

设计时可以预想:同伴可能发现什么是自己没注意到的?哪些不同解释需要大家拿出证据来比较?这些问题让学生有理由听别人怎么想。材料的篇幅和难度也要适合课堂时间,让学生读完之后,还有时间解释自己的看法、回应同伴。

AI 读材料时,学生也继续阅读和讨论

Section titled “AI 读材料时,学生也继续阅读和讨论”

AI 读取、整理材料时,学生可以同时阅读、标注、核对或交流初步发现。材料应当直接提供给学生,让他们能自己发现问题。AI 的结果到来后,大家可以比较:我们注意到了什么,AI 又提醒了什么,这些线索能说明什么?

教师可以据此设计 AI 的每次参与:整理一组数据、指出一处值得核对的线索,或提出一两个有材料依据的问题。输出的篇幅与频率应当适合当下讨论,给学生留下理解和回应的时间。需要进一步解释时仍可继续求助,让学生把更多时间用于读材料和互相讨论。

安排几轮讨论,每轮都有要想清楚的问题

Section titled “安排几轮讨论,每轮都有要想清楚的问题”

可以围绕几个相互关联的问题安排讨论。例如,第一轮说清楚观察到了什么、有哪些可能的解释,第二轮讨论怎样验证这些解释。每轮都给学生时间说明理由、听取不同意见,再决定还需要查什么、问什么。

一轮讨论之后,可以请 AI 读学生愿意分享的回答,指出一个分歧或提出一个追问。讨论中遇到不懂的概念,也可以随时问。教师先安排好主要问题,再根据现场讨论调整时间:学生还在交换有价值的意见时,可以多谈一会儿;已经说清楚了,就继续下一题。

一起讨论之后,每个人说清楚自己的判断

Section titled “一起讨论之后,每个人说清楚自己的判断”

共同讨论之后,可以请每个人分别说明当前判断、所用依据,以及同伴的哪条意见让自己修正或继续追问。个人回答可以简短,也可以先口头表达再整理,让学生想一想,听了同伴的意见后,自己现在怎么看。

提前告诉学生需要各自回答,他们就有理由认真听取同伴的意见,判断哪些有道理、哪些仍有疑问。教师还可以选几份不同回答让全班比较。学生一起讨论,也可以在理解彼此理由后保留不同的结论。

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