【发表说明】
本文介绍了清华大学 卢滇楠老师在”化工热力学“课程中,如何使用AI来引发学生的兴趣、并激发学生的批判性思维的教学经验。
而且,卢老师让学生与AI PK的做法非常简单,大家也不妨试一下看看,对自己的学生是否也能奏效!
本文的原始资料来源于清华大学官网的报道,可参见:https://www.tsinghua.edu.cn/info/1182/126428.htm
以下是我用腾讯WorkBuddy撰写的一篇经验介绍文章,并且用王珏老师本人的口吻和视角的评论文章,请大家品一下虾味如何?
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让学生与AI比赛答题
“下面又到了与AI比赛答题的时间。我的问题是:如何证明热力学第二定律的等价性?”讲台上,“化工热力学”授课教师卢滇楠笑着发出挑战。
屏幕里,AI只“思索”了几秒,便开始输出答案;台下,学生们在“雨课堂”平台上认真作答、拍照上传。这是清华大学“化工热力学”课堂上的一幕。每节课,这样的“人机对决”要上演3次。
“一方面可以优化学生的学习体验,调动课堂积极性;另一方面通过对比AI与学生的解题思路,凸显思维方式的差异,加深学生对知识本质的认知。”卢滇楠解释道。
近年来,AI悄悄走进了清华大学越来越多的课堂。一个个鲜活的场景切片,见证着AI与教学深度融合的新生态。
“人工智能技术正深度改变课堂教学、学生学习以及教育评价的固有模式。身处技术变革浪潮,高等教育肩负着重要使命与时代责任。”清华大学党委书记邱勇表示,学校正积极推动人工智能与教育教学的深度融合,重塑创新人才的知识体系,革新人才培养模式,努力将技术发展红利转化为教育公平和教育质量同步提升的实际成效。
课堂有了AI学伴
“请介绍一下热力学常用的状态方程发展到了什么程度?”
“以下是关于常用状态方程及其发展现状的详细分析……”
下课了,清华大学化工系学生黎叙锐向“化工热力学”课程的“24小时智能学伴”提问,完成作业。这不是在抄答案,而是在互动中完成项目式学习。在AI的启发下,他将课题聚焦到了一个更深入的方向:如何改进现有的状态方程?
学伴,是黎叙锐对人工智能的定位,他认为人工智能可以帮助自己更好地开展独立学习,但并不会替代自己的思考和判断。“人工智能时代,自主学习能力仍是核心,AI只是支撑和补充,但是人机协同学习应该成为每名学生的必备技能。”黎叙锐表示。
2023年秋季学期,清华大学启动了人工智能赋能教学的教学改革计划。卢滇楠的“化工热力学”被纳入首批8门人工智能辅助教学的校内试点课。“AI能够自主处理大部分基础知识性问题,这种模式有效提升了学习效率,让教师能够专注于开展知识背后的能力培养与价值塑造,这才是创新人才培养的最重要任务。”两年多的实践让卢滇楠有了更多思考。
数据从侧面进行了印证。上学期的“化工热力学”课上,学生们与人工智能助教的人均交互时间在6小时左右。通过对比发现,使用AI辅助进行课前自主学习的学生,在后续课堂测试或作业中的表现优于未使用AI的学生。
【王珏老师的话】
(主要是小龙虾的话,我本人也作一些改造和评论,见斜体字部分)
在基础知识、基本理论、题目求解方面,
人类在大多数场合是干不过AI的
但课堂上的气氛,却不是沮丧的。
这事儿为什么值得说?
因为卢滇楠老师做对了一件事:
他没有回避AI比人强这个事实,而是把它摆到了台面上。
然后才是关键
"通过对比AI与学生的解题思路,凸显思维方式的差异,加深学生对知识本质的认知。"
这是卢滇楠的原话。
注意,卢老师说的
是"解题思路、思维方式、知识本质的认知",
而不是"答案谁对谁错"。
AI虽然每都赢,但它却赢得"没灵魂"
因为,AI根本没有"思考"这个过程。
它只是将训练数据里的相关性重新组合, 输出一个统计意义上"最可能正确"的结果。
快吗?很快。准吗?很准。
但这个过程里,没有"理解",没有"顿悟",
更没有"我为什么要这样想"。
用我的话说——
AI是在"调用",学生是在"生成"。
(这句话是小龙虾写的,应该是它参考了我的观点)
调用和生成,看起来结果一样,但大脑里发生的事情,天差地别。
那卢滇楠老师到底在做什么?
他其实在做一件很狡猾的事——
用AI的"强",逼出学生"不可替代"的那部分。
人机对决之后,学生看到的不是"我输了",
而是——
"AI是这样想的,我是那样想的,差别在哪里?"
这个"差别",就是元认知
——对自己思考过程的思考。
而AI没有这个过程,
而且永远不会有!
所以卢滇楠说:
AI处理了基础知识性问题之后,
教师就能专注于"知识背后的能力培养与价值塑造"。
这句话翻译过来就是——
以前老师花80%的时间讲知识(AI现在做得更好),
现在可以花80%的时间干AI干不了的事。
在这里我要追问一句:
如果题目本身都是有确定性答案的,
那这场"对决",是不是还是在AI的舒适区里打转?
真正有意思的对抗,不应该是——
lAI给出标准解,学生指出它的边界条件在哪里失效?
lAI输出正确答案,学生追问"这个问题本身问得对不对"?
lAI给出了最优解,学生说"但我不想要最优解,我想要的是……"?
最为重要的,不是"学生vs AI谁答案对",
而是"学生能不能跳出AI的答案框架"。
(小龙虾的这句话太精彩了!)
现在,清华大学已经起跑了
——顺带说一下,清华这门课不是孤立的。
l450门课程已经引入AI
l162门"AI课程矩阵"
l学生每人发了1000元算力券
l2025年推出AI辅修学位
副校长彭刚说了一句话,我颇为认同:
"核心是让每一名学生的成长经历都'不可替代'。"
——"不可替代"这四个字,
是AI时代教育的最高纲领。
(这和王珏老师多次强调AI对教育的主要作用点是“应着力培养AI所不具备的品质”是相当一致的,我的这一观点详见:《新教育家》:王珏:AI时代,人类的哪些能力更加宝贵)
卢滇楠老师开了个好头。 接下来,就看他 以及更多像他一样的老师
敢不敢抛弃掉讲知识、讲标准答案
取而代之的是“思维方式”、“价值判断”、“创新思维”、“真实问题解决”这些人类“不可被取代”的能力与品质
因为,只有当答案不再重要的时候,
知识"背后"的东西——意义、观念、思维、价值判断、实践
才会真正变得重要起来!
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