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中小学教师如何适应人工智能教育以促进学生高阶思维发展?

发表时间:2025-11-02 08:48作者:郭威彤

近年来,随着人工智能逐渐走进课堂,越来越多教师面临着新的命题:不是“要不要用AI”,而是“如何用AI真正促进学生的高阶思维发展”。毕竟,比教会知识更重要的,是让孩子学会思考、创造和解决复杂问题,而这恰恰是AI能给教育带来的深层改变。


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AI是思维发展的伙伴而非对手


很多教师最初的困惑,源于对AI的误解,要么把它当成超级助教,用它批改作业、统计数据,要么担心它会取代自己的教学。但事实上,AI的核心价值从不是替代教师,而是放大教师的能力边界。就像某初中语文教研组长王老师说的:“以前我改一篇作文要半小时,现在系统帮我筛出了思维薄弱点,我有更多时间和学生聊为什么你的反驳没打中对方逻辑。”


王老师的转变,始于一次AI工具的深度使用。他们班做“网络谣言辨析”议论文写作时,系统不仅分析了作文的结构,还追踪了学生的思考路径:有的学生写“谣言不可信,因为它是假的”,却没有解释假在哪里;有的学生列举了谣言的危害,却没联系如何识别。王老师把这些数据做成柱状图贴在教室后面,和学生一起讨论:“原来我们的反驳常常停在表面,就像打拳没打到穴位。”接下来的几周,她设计了一系列“逻辑拆解”活动,让学生从新闻里找谣言,用“因果链”分析其荒谬之处,再用系统提供的“逻辑漏洞提示”修改作文。期末时,学生们开始学会“追问为什么”,而不是“只说是什么”。


AI从不是教师的竞争者,而是帮教师“看见”学生思维盲区的“眼睛”。当我们放下被替代的焦虑,才能真正用AI去支持学生的思维成长。


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用AI追踪思维轨迹以精准定位高阶思维的起点


高阶思维的培养,从来不是“一刀切”的灌输,而是贴着学生的思维走。但学生的思考过程往往藏在课堂发言的只言片语里、作业的字里行间,教师很难逐一捕捉。这时候,AI的数据追踪能力就成了思维翻译官。


某小学科学组的李老师,曾为种子发芽条件的实验课头疼,学生总把变量控制做砸,有的忘记录温度,有的混淆光照和水分,可教师巡视时很难兼顾所有小组。后来他们引入了智能探究平台,学生在平台上登记假设、设计步骤、记录数据,系统会实时分析每个小组的思维路径:比如有个小组假设“种子发芽需要阳光”,却在实验中把两组种子放在不同温度的环境里,系统立刻标记了“变量干扰”,并给李老师发了预警。上课时,李老师没有直接指出问题,而是拿着平板问这个小组:“你们觉得两组种子的不同待遇除了阳光,还有什么?”学生们凑在一起看数据,突然叫起来:“温度!我们没控制温度!”后来这个小组重新实验,不仅得出了正确结论,还主动加了一组“控制温度和水分,只变光照”的对比实验。


“以前我只知道这个小组做错了,现在我知道他们为什么错,是没建立单一变量的思维习惯。”李老师说。AI帮她把学生的思维可视化,让她能精准定位每个孩子的思维起点,有的孩子缺变量意识,有的缺假设验证的逻辑,有的缺数据关联的能力。针对这些起点,她设计了分层任务,给缺变量意识的小组补控制变量的小游戏,给缺逻辑的小组练思维流程图,给缺关联的小组做数据拼图。慢慢的,学生们从瞎做实验变成了带着问题做实验,科学探究中的批判性思维悄悄萌芽。


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用AI搭思维脚手架以支持从浅层次思考到深度探究


高阶思维不是“天上掉下来的”,而是在做事情的过程中练出来的。AI的作用,就是给学生搭一副思维脚手架,让他们敢想、会想、能深入想。


某高中历史教师陈老师,曾设计过“近代中国救亡图存”的项目式学习,让学生研究不同阶层的主张。以前学生只能查课本,资料有限,思考也停留在谁对谁错的层面。这次他引入了AI资料平台,里面收录了当时的报纸、书信、人物日记甚至民间歌谣,比如《时务报》的社论、孙中山的私人信件、江南百姓的民谣。学生们需要从这些原始资料中提取信息:比如从维新派的文章里找君主立宪的理由,从革命派的传单里找民主共和的诉求。AI工具帮学生整理了资料的时间线和关键词,但陈老师没让他们直接下结论,而是抛了一系列问题:“这份报纸的作者是个举人,他的立场会影响观点吗?”“这首民谣里说革命党是乱党,是普通百姓的真实想法吗?”“为什么同样是救中国,不同阶层的办法差这么大?”


学生们开始像历史学家一样思考,有的小组对比了10份不同报纸的报道,发现“洋务派的失败不是因为技术,是因为没改制度”;有的小组从民谣里发现“底层百姓更关心有没有饭吃,所以更倾向革命派的土地政策”;还有的小组提出“其实不同阶层的主张可以互补,比如用洋务派的技术搞工业,用革命派的政策分土地”。最后他们做的展板里,没有谁对谁错的结论,只有不同选择背后的逻辑。陈老师说:“AI给的资料是原料,教师的引导是催化剂,而学生的思考才是化学反应,我们要做的,是用AI帮学生拿到足够的原料,再引导他们烧出自己的结论。”


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用AI促教师反思把经验变成精准的思维指导


很多教师的教学经验是感性的,知道这个学生需要补基础,但不知道补什么;知道要培养批判性思维,但不知道怎么培养。AI的价值,就是把经验变成可分析的数据,帮教师优化指导策略。


某学校开展了“AI+思维反馈”活动,要求教师每月用AI工具分析学生的思维表现。比如数学教师刘老师,以前批改几何题时,只会打对或错,现在系统会生成思路路径图:有的学生在解“三角形全等”题时,第二步就忘了“公共边”,有的学生绕了大弯才想到用“角边角”。刘老师把这些路径图贴在备课本上,反思自己的教学:“以前我总直接讲正确解法,没告诉学生哪里容易错。”后来他调整了教学,让学生先写解题思路草稿,然后用AI系统检查思路断层,再针对性讲解。比如有个学生总忘“公共边”,刘老师就给她一组“找公共边”的专项练习,用AI实时反馈“有没有找到正确的边”。


“AI不是在评价学生,是在帮教师理解学生。”刘老师说。当教师从凭经验猜变成用数据看,指导会更精准,给思路断层的学生补逻辑链练习,给审题不清的学生练关键词提取,给缺乏元认知的学生教反思日志。而这些,恰恰是高阶思维培养的关键:不是“教学生怎么想”,而是“教学生怎么想清楚自己的思考”。


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当AI融入日常思维发展会变成自然发生的事


很多教师担心用AI会增加负担,但其实,当AI融入日常教学的每一个环节,思维发展会变成水到渠成的事。


某小学的语文课堂,预习时AI会推送个性化问题,比如给读《秋天的雨》没感觉的学生推“你觉得秋天的雨有什么特别的味道?”,给爱思考的学生推“作者为什么用钥匙比喻秋雨?”。课堂上,教师用AI展示学生的预习问题,一起讨论:“为什么有的同学关注味道,有的关注比喻?这两种思考有什么不一样?”课后,AI会给学生推送拓展资源,比如想深入的学生看《秋天的雨》的写作背景,爱创作的学生试写冬天的雪的比喻句。


某初中的数学课堂,做“函数应用题”时,AI会先给学生推“生活中的函数例子”,比如奶茶店的销量和温度的关系,让学生先找“变量”。课堂上,学生分组设计“函数模型”,AI帮他们模拟不同温度下的销量,教师引导他们思考:“如果温度突然降到0度,你的模型还准吗?为什么?”课后,AI给学生推跨学科问题,比如用函数分析“植物生长速度和光照的关系”,让学生整合生物知识。


这些看似日常的改变,其实都在悄悄培养高阶思维,预习时的问题意识,课堂上的关联思考,课后的跨学科整合。就像某教师说的:“以前我觉得高阶思维是高大上的东西,现在才发现,它是学生做每一件事时多问的那一下,多问为什么,多问怎么办,多问还有没有别的方法。”


放学时,张老师看着学生交来的作文本,上面有学生写的:“我以前觉得反驳就是我不认同,现在我知道,要说出为什么不认同。”窗外的梧桐叶飘进来,落在她的备课本上,上面写着:“AI不是工具,是帮我们看见学生思维的镜子。”


教育最动人的,从来都是学生想问题的样子,皱着眉翻资料,眼睛亮起来说“我懂了”,拿着作业本找老师辩论。而AI能做的,就是帮教师更清楚地看见这些瞬间,然后轻轻推一把,让思维走得更远。对教师来说,适应AI从来不是学技术,而是重新理解教育,用技术赋能,让每个学生的思维都能绽放出独特的光芒。


毕竟,我们要培养的,从来不是会做题的孩子,而是会思考的人。而AI,就是我们实现这个目标的,最好的伙伴。


- END -


作者 | 郭威彤,西北师范大学教育技术学院副教授


文章分类: 教师成长