生成式AI驱动的跨学科教学实践

生成式人工智能推动初中信息科技跨学科教学的研究

——基于苏科版“跨学科主题学习——丝绸之路”项目

【摘要】：伴随生成式人工智能技术的迅猛发展，其在教育中的广泛应用为跨学科教学带来了全新机遇。本文以苏科版信息科技教材中“跨学科主题学习——丝绸之路”单元为研究对象，通过“丝绸之路代言人网页制作”项目，探讨生成式人工智能在跨学科教学中的实际应用。研究表明，该技术不仅降低了技术操作难度，提升了学生的信息处理与数字化能力，也增强了跨学科知识的融合与迁移。本研究为信息科技课程的跨学科教学提供了可推广的实践范例。

【关键词】：生成式人工智能；跨学科教学；信息科技；教学创新

《义务教育课程方案（2022年版）》明确指出，课程需包含不少于10%的跨学科主题学习内容；《江苏省“十四五”教育信息化发展专项规划》也强调跨学科融合的重要性。然而，现实中跨学科资源难以整合、学生学习效果参差、个性化学习需求难以满足等问题依然存在。生成式人工智能凭借其在文本生成、图像处理及多模态数据整合方面的优势，为教学创新提供了新路径。本研究通过“丝绸之路代言人网页制作”项目，采用双线并行方式——技术线（生成式AI工具应用：生成-修正-评估）与文化线（丝绸之路历史脉络：起源-路线-影响），探索信息科技与多学科融合的有效教学模式。

（一）技术适配性分析

生成式人工智能融合了自然语言处理、机器学习、代码生成等技术，可将用户指令转化为文本、图像、代码等多种形式内容。例如，学生输入“生成响应式丝绸之路主题HTML页面”提示后，系统可快速生成网页原型，并结合模板进行内容填充与结构优化，提升网页的实用性与视觉效果。此外，该技术还可生成如敦煌壁画修复图、商队路线图等素材，有效解决历史资料获取难的问题。

（二）跨学科融合可行性

生成式人工智能具备多模态数据处理能力，能根据教学需求整合多学科资源，实现个性化学习内容的定制。例如，学生在学习HTML语言时，需结合历史、地理、艺术等跨学科知识，通过智能工具获取相关资源。这种融合方式有助于激发学生兴趣，构建多维度知识体系，实现知识的系统整合。

（三）教学方法适配性

生成式人工智能作为“认知助手”，支持学生自主学习与深度探究。学生可通过与AI互动获取个性化学习建议，从模仿学习逐步过渡到自主设计。例如，在查询“张骞通西域”相关资料时，AI可根据学生阅读水平生成适配内容，实现因材施教。

（一）项目背景与目标

本研究围绕“跨学科主题学习——丝绸之路”展开，以“历史人物网页设计”为任务，将信息科技与历史、语文、地理、艺术等学科自然融合（如图1）。通过生成式人工智能辅助，学生在掌握HTML基础的同时，深入了解丝绸之路文化，并制作“丝绸之路代言人”网页，从而提升问题解决能力与数字素养，同时感受丝绸之路的历史文化。

（二）学情分析与课前准备

学生对丝绸之路已有初步认知，具备HTML语言基础，但网页制作仍具挑战。因此，教学中引入生成式人工智能，降低技术操作难度，帮助学生在有限时间内完成网页制作。课前准备包括：① 制作“张骞”数字人助教，用于引导学生完成课堂任务；② 利用生成式人工智能制作教学资源包，包括图片、地图等；③ 利用生成式人工智能制作评价量表，从多维度对学生作品进行互评。

图1 跨学科融合学习流程图

表1

（三）跨学科教学实践

[情境浸润·驼铃启程]

（播放《丝路之旅》视频片段）教师导入：“千年丝路，除了巍峨的高山与一望无际的沙漠，更留下了流传千年的传奇故事和历史人物。张骞作为开拓者被大家熟知，但还有很多人物被淡忘，让我们跟随助教张骞老师走进丝绸之路的数字世界，利用人工智能技术快速制作人物网页，回望丝绸之路，了解其时代背景与历史变迁。”

在此过程中，生成式人工智能通过虚拟人物形象和语音对话创设沉浸式场景，增强学生文化认同感，避免历史叙事的疏离，有效激发学习兴趣。

[探究活动·时空解码]

小组长抽取“文物碎片卡”，如班超的铜弩机、粟特人的银壶，结合AI助手（文心一言）在问卷中完善丝绸之路人物、历史故事和路线的填写。张骞数字人：“在展示的人物中，小组成员需选择其中一人制作独特的丝绸之路代言人主题宣传网页，你会选择丝绸之路开拓者张骞还是推动东西方文化交流的先行者马可·波罗呢？”学生先借助AI助手搜集相关的历史资料，并选择一位历史人物进行深度探究，接着校对AI信息，整理归纳相关的图片和文字，为网页制作做准备。在此过程中，生成式人工智能作为辅助者，帮助学生搜索回顾丝绸之路历史知识，发挥信息搜索和跨学科知识整合的功能，为学生提供了丰富的创意起点。

[AI赋能·网页建构]