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。
1. 老师准备的文件
Section titled “1. 老师准备的文件”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。
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。
2. 老师发送给 Agent 的完整要求
Section titled “2. 老师发送给 Agent 的完整要求”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。
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。
可先修改,再复制到你使用的 Agent 中发送。此处不会调用 AI。
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。
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。
- 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。
AI 读完后,提出问题供大家讨论。 它注明相关记录,学生可以对着原表说明自己的看法。
雨后 M、D 的 DO 较干天低,浊度较高(B);但时间、水温、仪器条件也有变化(B、C)。 1. 哪个变化最值得追查?至少两种解释各有什么证据和缺口? 2. 若把 R 来水列为线索,现在还缺什么,才能判断它与下游变化的关系?
- 小林
- 我最想追查 M。R 在它上游,又看到褐色来水,可能是雨后冲下来的东西影响了水质。
- 小陈
- 这是一个解释,但褐色不告诉我们成分,也不能直接解释 DO 为什么低。我还想比较水温和测量时间的影响。
- 小周
- 仪器问题也得查。不过 M 用的 A 有核查记录,不能因为 D 的记录不完整,就把 M 的变化一起否掉。
- 小林
- 那先把“R 导致异常”改成“R 是待查线索”。我们各自写:重点追查什么、考虑哪些解释、现在缺什么证据。
小组可以在这时请 AI 简短解释 DO 或核对差值,也可以接着对照原表。这里展示的几轮交流发生在同伴之间,无需逐句发送给 AI。
讨论之后,三人分别留下回答。 这些是第一轮讨论后的个人记录,可以先写在纸上或本地笔记中,下一轮再继续补充。
- 小林
- 我优先追查 M 的变化:DO 从 7.3 降到 5.2,浊度从 10 升到 64。雨后 R 来水可能有关,但还要考虑时间和水温等条件。现在没有 R 的检测数据,不能认定来源。我原来认为是 R 来水导致的,现在认为这还需要验证。
- 小陈
- 我先关注比较条件。雨后 U、M、D 分别在 07:50、09:10、10:20 测量,水温也不同。既可能有河段差异,也可能混入时间变化。我希望先做时间尽量接近的对照,不能仅凭这几行记录判断变化怎样沿河传播。
- 小周
- 我优先复核 D 的 DO,但核查栏空白不等于仪器失准。M 的变化仍需独立解释,不能全部归为测量问题。我保留雨后来水影响和测量偏差两种可能,想同时查仪器记录并做重复测量。
三人使用了彼此的发现,关注重点却仍不同。课堂保留这些差异,下一轮围绕“怎样补测才能区分解释”继续讨论。
把署名回答一起交给 AI,请它只提出一个追问。 三人同意分享上述回答,由小林整理输入;AI 处理期间,大家继续在河段图上标补测位置。
可先修改,再复制到你使用的 Agent 中发送。此处不会调用 AI。
按材料中的限制,各自在河段图上选点、安排两个时段,再互相说明为什么这样选。把仪器核查和重复测量写进草案。
比较署名回答,找出调查优先顺序上的分歧,提出一个有助于继续讨论的短问题。
你们的分歧在于先查 R 的影响、时间差,还是 D 的测量可靠性。若每个时段最多测三个点,可选两个时段,你会怎样选点和安排测量,尽量区分至少两种解释?请说明什么结果会让你改变判断。
- 小陈
- 每个时段最多三个点,我们不能四个都选。我倾向 U、M、D,在两个时段都尽量接近时间测,看差异会不会随时间改变。
- 小林
- 我选 U、R、M,同样做两个时段的对照。如果 R 的特征与 M 对不上,就要重新考虑我的解释;对得上也还需要更多证据。
- 小周
- 我也选 U、M、D,但会特别核对仪器 B,并与经过核查的仪器在 D 交叉比较。每点重复两次,看看差异是否重现。
- 小林
- 我选 U、R、M,在早、午两个时段各做时间尽量接近的测量,每点重复两次并记录实际时间、核查仪器。先测水温、DO 和浊度;若没有发现与 R 对应的变化,我会降低这条线索的优先级。即使对应,也不能只凭这些指标确认污染成分。
- 小陈
- 我选 U、M、D,早、午各组织接近同时的对照,每点复测两次并记录仪器核查。若 M 的差异在两个时段都重现,我会更重视局部河段的解释;若全河段随时间一起变化,就继续调查共同条件。这样的比较仍不能单独确定原因。
- 小周
- 我选 U、M、D,两个时段均复测,D 再用经核查的仪器交叉比较。若 D 的低 DO 仍稳定出现,我会降低仪器偏差的优先级;如果仪器间不一致,先解决读数可靠性,同时保留对 M 的调查。
这些计划各有关注点和取舍,不要求合并。每人把两轮讨论后的回答整理为约 200—300 字的“个人调查判断”,保留一条修正或仍有的疑问,在自己的任务成果中保存、复核,并于 11:30 前正式提交。
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。
选择值得同伴一起讨论的问题
Section titled “选择值得同伴一起讨论的问题”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。

