AI在高中物理大单元教学设计上的实践

缘起清华园：

一场关于“AI赋能基础教育”的探索

在8月的清华行中，常昊男博士的“AI赋能中小学教育实践”专题分享给了我很大的触动。他结合自身在字节跳动做的跟教育有关的开发工作与在学校积累的AI教育实践经验，指出AI是教育发展过程中的分水岭与必答题。

当他介绍清华附中在“助教、助学、助评、助育、助研、助管”六个维度的AI落地探索时，说实话，我有点沮丧，因为感觉外面的教育已经发展到了仿佛自己连别人的车尾灯都看不到了的程度，更不用说追赶了。

直到他现场演示多款可直接落地的AI教学工具，我才发现，不是时代抛弃了我们，而是我们自己没有拥抱时代。我第一次意识到了AI必将如电力、高铁等一样，成为新时代的基础设施，AI的使用已是势在必行。

常昊男博士在演示扣子的使用

回到我自身的教学经历，我发现初高中物理教学衔接存在台阶现象，即中考物理成绩优秀的高一新生不在少数，但到了高中第一次物理考试，及格的就寥寥无几。为了解决初高中物理教学衔接的痛点问题，我申报了揭阳市规划课题《生活化情境驱动下的初高中物理力学模块教学衔接实践研究》，尝试通过基于生活化情境的大单元教学来实现突破。

但由于大单元教学设计工作量大，对教师的课程解读、单元整体架构、任务拆解、素养目标拆解等能力要求高，加上日常教学任务比较繁重，我虽有想法但一直不敢去实践。但转念一想，既然课题需要，教学需要，时代需要，那我为什么不去做呢？因此，我决定尝试用AI来辅助完成对人教版高中物理必修一第一章的大单元教学设计。

变在课堂里：

AI辅助高中物理大单元教学设计

为了收集到更多的视角和更丰富的素材，也为了能做到相关内容和知识点的交叉验证，我选择和豆包、扣子和WorkBuddy三个人工智能体同时进行同样的对话。我没有在提示词中设置太多限制条件，但为了避免AI的幻想和泛化，我把“以在物理相关核心期刊发表的有关大单元教学的论文格式呈现”作为边界，以此让AI的回答尽可能规范。

向AI发起对话

接下来，我对比三个智能体第一次输出的结果，提炼共性的问题，修正自己的思路，再根据自己的预设、具体需求和平时积累的素材，给AI提供详细准确的大纲式要求，包括各个板块内容的呈现方式。

引导AI进行修改

经过多次尝试和对比，我发现扣子优势明显。因此，从提炼大概念、明确基本问题，到大单元学习目标设计、学习评价，再到创设大情境、统整大任务，最后到大单元学习活动设计和单元课时安排，均在扣子上做最后的优化。经过对具体细节的完善，扣子给出的回答堪称完美，几乎能直接使用。

单元任务和课时安排

课堂教学设计和学生任务单

评价设计和评价检测

由于教学进度的冲突，这次借助AI完成的大单元教学设计还没来得及全部实践，但有些尝试已经实现了对以往教学实践的突破，比如我们基于操场这一生活化情境对瞬时速度的教学。

利用体育训练器材实现对瞬时速度教学的突破

赋能成长中：

让AI真正成为高效有用的工具

AI以"真实情境—问题链—学生活动—概念/规律生成—素养落地"的主线将大单元教学的设计依据（课程标准、教材、学情）、整体设计（大概念与基本问题、大情境与大任务、学习目标、课时安排）、学习活动设计（具体课时内容）、学习评价设计（评价框架、表现性任务量化、终结性评价试题）很好地进行了呈现。

由此，我有两点体会：一是面对AI，除了告诉它我是谁、我想做什么、我想怎么去做之外，还要告诉它现在手头有什么资源、它还可以利用哪些资源，以及根据这些资源能把事情做成什么样子。

二是我已经深刻体会到了AI能力的强大，尤其是在文本的解读和整理方面。作为教师，在坚守情感连接、价值引领与品格塑造等AI不可替代的人文温度的同时，要拥抱AI，善用AI，让AI真正成为高效有用的工具。

供稿 | 陈军 

编辑 | 温斯媛 

审核 | 彭高杲