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    张元立:DeepSeek在教育教学中的具体应用(附实操案例)

    发布日期:2025-02-17 内容来源于:网络

    在数字化时代,大语言模型的快速发展正成为教育和教学领域的新动力。它们不仅能够协助教师准备课程,还能够实现个性化教学,拓宽学生的视野,并提供智能化的评估方式,为教师们带来了诸多创新教学的可能性。

    在数字化浪潮的澎湃发展中,国产大模型如雨后春笋般崛起,呈现出百花争艳的繁荣景象,成为人工智能发展不可或缺的“东方力量”。最近DeepSeek推出的R1大模型,其性能与ChatGPT-o1不相上下,尤其是在逻辑推理能力方面表现出色,因此迅速攀升至这一浪潮的前沿。得益于其开源性、国产自主研发以及易用性等优势,R1大模型迅速成为教师教学中一个得力的助手。

    DeepSeek的独特优势

    DeepSeek相较于其他大型模型,其独特优势在于通过算法的改进和优化,显著降低了推理模型的成本。该模型在算力、输入数据和语料库的需求上大幅缩减,从而大幅降低了训练和推理的成本。以DeepSeek-V3为例,仅需使用2048块英伟达H800 GPU,便能在短短两个月内完成训练,成本仅为550万美元,这在模型训练市场上具有划时代的意义。

    在技术上,DeepSeek也实现了多项创新。特别是通过自主研发的技术,成功绕过了CUDA框架的限制,实现了对多种硬件平台的支持,显著提升了硬件效率。在当前“算力封锁”的背景下,这无疑开辟了一条有效的解决路径。此外,DeepSeek-V3采用了多头潜在注意力(MLA)和负载均衡技术,有效减少了内存占用,提升了长文本处理的效率。DeepSeek还采取了开源策略,打破了大型语言模型被少数公司垄断的局面,加速了大模型的优化和迭代,为人工智能的发展贡献了“中国方案”。

    DeepSeek的部署过程简便,借助ollama服务工具,通过一条简单的指令即可迅速将大型语言模型部署到本地,为教育教学实现低成本的本地化部署应用提供了必要条件。

    DeepSeek在教育教学中的具体应用

    1教学备课

    在教育领域,AI技术的应用正变得日益广泛。通过DeepSeek,教师能够轻松获取高质量的教学资源,显著提升备课效率。DeepSeek的独特优势在于其能够根据教师输入的课程主题、教学目标和期望的教学方法等关键信息,迅速生成结构清晰、内容丰富的教案框架。从课程导入的创意构思,到教学过程中的互动环节设计,再到课后作业的布置建议,DeepSeek提供的全面支持帮助教师节省宝贵时间,提高教学工作的效率。

    DeepSeek在智能问答方面同样表现出色,能够迅速回应各种问题。它不仅提供答案,还能根据用户的进一步追问,深入挖掘相关主题,宛如一位知识渊博的导师,随时准备回答你的问题。使用DeepSeek,通常遵循“明确角色 + 细化任务 + 提出具体要求”的提问模式,能使指令型模型精准理解需求,提供更贴合实际的内容。但是由于DeepSeek R1是推理模型,其角色本身就是“专家”,因此角色定义与否对结果影响不大。但指令的具体程度对结果有较大影响。

    2课堂教学

    DeepSeek课堂互动与管理:尝试打造“人机协同双师课堂”或“AI双师课堂”。课堂模式结合真人教师和人工智能助手的优势,通过协同教学来提升教学效果和学生的学习体验。

    真人教师与AI助手协同教学:真人教师负责课堂的主要教学活动,而AI助手(DeepSeek)则提供辅助支持,如解答学生问题、提供个性化学习建议等。

    个性化学习支持:AI助手可以根据学生的学习进度和需求,提供个性化的学习资源和反馈,帮助学生更好地掌握知识。可以整合和提供丰富的教学资源,如多媒体资料、互动练习等,丰富课堂内容。

    实验教学互动:在课堂教学中,借助DeepSeek实现实验教学互动。

    提示词:对于化学老师而言,氧化还原是重要的教学内容,你作为专业的编程大神,请帮助设计一个交互展示研究氧化还原的网页。

    提示词:对于物理老师而言,单摆是重要的教学内容,你作为专业的编程大神,请帮助设计一个交互展示研究单摆的网页。

    学生行为监测

    通过本地化部署DeepSeek,AI实验室接入DeepSeek;将DeepSeek系统与课堂设备连接,确保每位学生的实时数据能够实时反馈,分析学生的学习进展和成绩等学习数据,识别学生的优势与不足,进而优化教学方法,设计个性化、有针对性的教学方案,从而为个性化学习提供有力的数据支持。

    3作业布置与批改

    巧用DeepSeek在作业布置、批改和反馈中的应用,减轻教师负担。

    作业布置环节

    教师输入知识点(如"三角函数公式应用")、难度等级(初中/高中)和题型要求,DeepSeek自动生成10道配套练习题,支持导出Word或PDF格式。

    提示词:请根据初中三角函数这一章节帮我生成(基础题+拓展题)作业,基础题型以考察学生基础知识掌握,拓展题目难度稍高,可以参考各省份关于三角函数的中考题。

    作业批改环节

    大规模作业批改可以适用平板,以问卷方式让学生提交选择题的答案,教师导出学生提交的Excel答题表(含学号、选择题答案)导入DeepSeek,系统1分钟内完成千人级批改,自动生成正确率热力图。

    提示词:请根据我提交给你的这份答案,帮我快速批改excel文档数据中的学生作业,一行为一个学生的答题,帮我快速批改并统计错题情况,根据错题统计使用html绘制正确率热力图。

    4班级管理与家校沟通

    寒假锻炼数据分析

    通过DeepSeek分析学生的寒假期间体育锻炼跳绳的记录数据,提供个性化学习建议。

    提示词:分析班级学生寒假期间跳绳数据,为新学期加强体育锻炼提供依据。

    家校沟通

    打造教师专属智能体,利用DeepSeek与家长进行有效沟通,共同促进学生成长。

    DeepSeek在教育教学中的价值

    DeepSeek能够为教师提供高效的教学工具和资源,帮助教师节省备课、批改作业等环节的时间,从而将更多精力投入到教学设计和学生指导中,显著提升教学效率。

    DeepSeek通过智能分析学生的学习进度、兴趣和能力差异,为每位学生提供精准的学习路径和个性化学习资源,真正满足学生的个性化需求,助力因材施教。

    DeepSeek凭借其强大的数据分析能力,能够实时搜集并分析学生的学习数据,为教师提供全面且科学的教学反馈。教师能够利用这些数据做出更精确的教学决策,调整教学策略,优化教学内容,进而提高教学质量。

    DeepSeek的出现,让我们看到了AI技术的巨大潜力和无限可能。随着技术的不断发展和完善,未来DeepSeek有望在更多领域发挥重要作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。例如,在教育领域,它可以作为智能辅导工具,为学生提供个性化的学习方案和实时答疑。同时,我们也期待DeepSeek在技术伦理、数据安全等方面不断完善,确保AI技术的健康、可持续发展。

    作为新时代教师,我们应该积极拥抱这个强大的AI工具,不断学习和探索它的功能和应用场景,让DeepSeek成为我们提升效率、实现创意的得力助手。

    当然,亲子关系、陪伴成长与家庭教育,是AI在短时间内难以胜任的领域。老师和家长应逐步从单纯“教孩子做题”的角色,转变为能够激发孩子学习热情、疏导孩子情绪、引导孩子深度思考的引领者。同时,要特别关注那些尚未具备独立思考能力和价值判断力的学生,引导他们正确使用AI产品。

    注:本文授权转载自“光明社教育家”(ID:jyjzzwx)作者张元立、张乐文,文中图片由光明社教育家提供。光明社教育家”是《光明日报》旗下《教育家》杂志官方微信公众号,以“因思考而不同”为办刊特色,努力助推教育家成长。

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