生成式人工智能,尤其以大语言模型(large language models,LLM)为代表的技术,正以前所未有的深度与广度渗透教育领域
[1]。这场变革冲击着传统的教学方法与工具,从根本上动摇了我们对学习这一概念的理解
[2]。长期以来,教育体系建立在习得范式之上:知识被视为外在于学习者的稳定实体,学习则被定义为个体对既定知识的接收、内化与再现的过程。从计算机辅助教学到大规模开放在线课程,过往的技术革新致力于优化习得过程的效率与可及性,却很少触及其本体论根基
[2]。GAI的崛起标志着一种质变,它通过对话、续写与创造,将学习活动从单向的知识获取,转变为人与技术之间充满不确定性的意义协商与生成。当技术成为能够模拟思考、参与对话的“认知他者”时,习得范式的根基便开始瓦解——知识的稳定性、学习者的被动性以及教学过程的可控性,这些传统范式所依赖的核心假设,均受到了根本性的挑战。
然而,这种范式转换绝非一次平滑的技术升级。GAI在带来便利的同时,也潜藏着一种核心矛盾—它既可能导向认知能力的延展与深化,也同样可能滑向思维惰性与“认知外包”(cognitive outsourcing)的陷阱
[3-4]。为了回应这一挑战,本文从理论与实践两个层面展开:在理论构建上,将系统阐述共生学习(symbiotic learning)这一新范式框架,它将学习重新定义为人类学习者与智能技术共同构建理解的协同实践,并从本体论、认识论与方法论三个层面剖析这一框架,在此基础上将学习者的主体性重新定义为认知驾驭能力;在教学实践上,以“高级动画设计”课程为例,设计并实施了一个旨在培养认知驾驭能力的教学方案,探索出一条从认知外包转向认知驾驭的具体路径。
1 学习的本体论转向:从知识实体到延展心智
习得范式的本体论基石,是一种根深蒂固的实体主义知识观。该观念将知识预设为如同物理对象般客观、稳定且可转移的存在。在此视域下,教科书是容器,课堂是传递渠道,学习者的心智被建构为等待填充的仓库。这一范式虽然适应工业化教育的需求,却在GAI时代遭遇了根本性挑战。GAI区别于储存结构化数据的数据库,其并不拥有知识的确定性陈述,而是通过庞大语料的统计规律,在实时互动中生成具有高度情境相关性的回应。这意味着知识从提前封装的答案,变为了在具体的提问、追问与澄清中被动态唤醒和建构的事件。正如维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein)语言游戏概念所揭示的
[5]:在AI参与的新型交互中,陈述的意义取决于其在特定语境中的功用——能否推动理解、激发新问题或完成协同任务。因而,学习的重心不能停留于对既定知识的搬运,而需转向如何有效参与到知识生成过程之中。
知识实体性的瓦解,使得学习作为个体封闭内化过程的假设随之失效,一种跨越主体边界的人机协同认知形态——延展心智(extended mind)开始浮现
[6]。该理论主张,人类的认知过程并非完全封闭于大脑颅骨之内,可以构成性地延展至外部工具,形成耦合系统。当学生借助AI进行头脑风暴、草拟论点或调试代码时,AI深度嵌入其思维循环,成为认知过程的有机组成部分。学生的提问塑造AI的回应,AI生成的内容反向激发或修正学生的下一步思考。在这个紧密耦合的反馈回路中,思考的边界变得模糊,想法诞生于人类学习者与智能技术共同构成的动态认知系统。在这一视域下,教学研究的最小分析单位不再是孤立的学生,而是这一认知系统的整体行为表现。
然而,这种本体论转向并非全然乐观。它在开启认知潜能的同时,也带来了认知外包的巨大风险
[3,7]。理想的共生状态是认知延展,即学习者将低阶认知任务(如记忆、计算和检索等)交由AI处理,从而解放出认知资源专注高阶思维(如批判、创造、联想等)。认知外包则是这种状态的退化,学习者让渡了主体性的分析、判断、评估与论证等核心认知权,使AI从思维的脚手架异化为替代品
[4]。这种从增强滑向萎缩的界限往往模糊不清,单纯的技术引入并不能保证延展的发生。因此,如何通过具体的教学环节与评价机制介入这一人机反馈回路,阻断外包路径并引导学生走向认知驾驭,将是本研究后续教学实践设计的核心逻辑起点。
2 认识论与方法论重构:从控制逻辑到生成性协商
习得范式在认识论上依赖于控制逻辑,即假设存在一条从未知到已知的最优线性路径,并试图通过标准化的教学设计消除学习的不确定性
[8]。然而,GAI的概率生成特性对此构成挑战。AI回应的非线性与不可预测性,使得知识的展开不再是预设路径的行进,更像是在广阔问题空间中的偶发性探索。面对这种变化,教育认识论的核心议题随之发生根本转向:从“如何确保学生学到预设内容”,转变为“如何创造环境以激发无法预设的认知生成”
[2]。
而这种生成性,催生了一种新的对话式认识论,即把学习理解为一个双向的协商—生成过程。借鉴弗雷雷(Paulo Freire)提问式教育的理念
[9],GAI为大规模实践这种对话逻辑创造了技术条件。AI可扮演一个知识渊博且永不疲倦的对话伙伴,与学生就复杂议题展开持续探究
[10]。但有效的协商并非简单的问答,而要求学生将AI视为需要被引导、挑战,甚至纠正的思维搭档。学习的成效,取决于学生在对话中展现出的特定认知行为(包括:提出更深层的问题、识别并挑战AI的假设、将AI生成的信息整合成属于自己的观点等)。而这必然要求教学方法从聚焦知识呈现的内容设计,转为聚焦人机协同的交互设计。在这一框架下,教师的角色从知识传授者转变为了交互架构师
[1],其核心工作不再是知识讲授,而是设计能激发深度对话的元问题与交互脚本。
在此交互设计的方法论下,评价方式也需相应调整,学习成效的评估将重点从最终的知识成果(如论文、结课作业),转向评估互动的认知过程
[11]。通过分析学生的对话记录,教师可以清晰地观察其提问、追问、筛选和整合信息的方式,从而对其批判性思维和探究能力做出更精准的诊断与指导。然而,缺乏有效的交互策略与批判性思维训练,开放的对话极易沦为低水平、依赖性的问答,最终通向认知外包的陷阱
[3]。因此,新方法论必须将“如何与AI进行批判性协同”确立为核心教学目标,以主动引导认知延展的发生。
3 主体性重构:在共生张力中行动
在习得范式中,学习主体性通常与知识的占有量和思维的独立性等同。然而,在人机共生的延展心智系统中,这种定义已然失效。当思考本身成为跨越人机边界的协同过程,对纯粹独立思考的坚持便会削弱学习者利用新认知工具的能力。共生学习时代的主体性,其内涵应为对整个混合认知系统的驾驭。一个具备新型主体性的学习者,其标志是善于引导AI与自己协同,以生成高质量的认知成果。这种认知驾驭能力包含以下核心素养:一是提问建构能力,即设计精准提示词(prompts)以激发AI思维潜力;二是批判性评估能力,即敏锐地识别AI生成内容的事实错误与逻辑漏洞
[12];三是整合创造能力,即在AI生成的碎片化内容上进行原创性重构;四是元认知调控能力,即对何时借助AI,何时坚持独立思考的自我觉察
[3]。这四个维度,构成了区分认知延展与认知外包的关键分水岭。学习者通过驾驭AI增强自身认知能力,便实现了前者;反之,若因缺乏驾驭能力而在互动中让渡思考责任,则将导致主体性的萎缩。
学生主体性的重构,也要求教师角色与身份的转变。传统课堂中,教师作为知识权威,是信息的主要来源与正确性的裁决者。当学生可以随时通过AI获取海量信息时,教师的这种权威地位便彻底瓦解。在“教师—学生—AI”的三元结构中,教师的新角色将从传递知识转变为培育学生驾驭认知系统的能力与智慧
[1]。这至少包含两个层面:一是认知教练(cognitive coach):教师的主要工作是设计高阶任务,示范如何向AI提问及如何甄别其回答,最终将关注点转向学生的思考过程。二是伦理领航员(ethical navigator):针对GAI带来的算法偏见、信息茧房及版权争议等
[13],教师有责任引导学生认识并反思这些议题,引导学生在利用技术便利的同时,建立起对技术局限与伦理边界的批判性自觉,守护教育的人文底色。
4 实践路径:构建导向认知延展的共生场
4.1 课程背景与挑战:从技术复现到创意驾驭
理论的转向最终需要落实到教育实践的重构。为回应认知外包的挑战,教育者不能简单禁止GAI,而应有意识地设计一个导向认知延展的批判性共生场。为此,本研究以“高级动画设计”(三维动画)课程为例,将认知驾驭的理论要素具体化为“批判性AI交互三步法”,通过具体的教学环节设计来回应上述挑战。
“高级动画设计”课程旨在培养学生高阶的创意与技术实现能力。在GAI出现前,学生在角色概念设计阶段常面临两大痛点:1)创意枯竭,难以突破固有的美学范式;2)技术内耗,大量时间用于三维建模的体力活,导致思维迭代不足。GAI(如Midjourney、Stable Diffusion等图像视频工具)的出现,使得学生能瞬时生成海量、精美的概念图,极大地冲击了传统教学;但风险在于学生可能满足于AI生成的漂亮皮囊,从创作者退化为搬运工,而放弃了对角色内涵、叙事逻辑和美学风格的深度思考,这正是认知外包的典型表现。
因此,对于该课程,教学设计的核心必须从知识点驱动转向以培育认知驾驭能力为主线。本研究以课程中的角色概念设计与快速原型制作模块为例,提出了一个融合了共生学习理论的教学实践方案,该方案的设计逻辑与前文所述的理论框架严格对应:第一阶段对应建构能力,第二阶段对应批判性评估,第三阶段对应整合创造。
4.2 核心教学活动:批判性AI交互三步法实践
本教学实践在2025年秋季学期的“高级动画设计”课程中展开,授课对象为数字媒体技术专业三年级本科生,共计45人。为将认知驾驭能力落到实处,研究团队(即本文作者与授课教师)设计了一个为期三周的“未来废土风格NPC”设计任务。在任务开始的第一课时,教师明确了本模块的核心目标是系统性地培育学生的认知驾驭能力,并详细介绍了全新的评价方式,即共生学习档案。该档案要求学生记录探究过程,其权重占模块总成绩的60%,这将引导学生必须重视其学习过程而非结果。
教学活动的核心批判性AI交互三步法具体实施过程如下:
第一阶段(第1周):建构式提问 此阶段以提示词工程工作坊的形式展开。教师作为认知教练,首先示范无效提问(如:“一个废土角色”)与有效提问(如:“请扮演一位目睹了文明崩溃的幸存者,融合游牧民族的皮革缝合风格与故障艺术的电子元件元素,设计一套轻便的侦察兵服装,重点突出其不对称轮廓和临时改造的呼吸面具”)之间的巨大差异。随后,学生以3人为一组进行AI灵感风暴,并在学习档案中提交其建构性提示词及背后的设计逻辑(叙事背景、美学风格等)。此阶段,AI是灵感激发器与思维搭档。
第二阶段(第2周):反思性辨析 此阶段以AI输出勘误与伦理审查评审会的形式进行。教师采用了画廊漫步(gallery walk)的教学法,要求各小组将AI生成的、未经修改的潜力方案打印张贴。所有学生匿名对方案进行交叉评议,重点指出其幻觉(如不合理的装备结构)、偏见(如风格趋同)以及伦理风险。教师一方面引导学生集体讨论这些陷阱,促使学生将AI定位为需要被挑战和纠正的认知他者;另一方面引导学生审查AI生成内容中隐含的刻板印象(如对废土风格的单一化西方视角)和潜在的版权争议。教师通过具体案例,向学生阐释生成式内容的法律边界,要求学生在后续修改中必须进行实质性的去算法化重构。学生最终须提交一份AI方案批判性分析报告,详细阐述其筛选与舍弃方案的专业理由。
第三阶段(第2~3周):增值性创造 这是区分认知延展与认知外包的关键。在辨析的基础上,学生回归个人作业,必须在AI方案的基础上进行增值性创造。教师强调:“AI完成了70%的灵感搜集,但剩下30%的灵魂注入才是你作为设计师的价值。”在提交的学习档案中,学生必须用文字明确论证其最终成果相较于AI原始输出的增值点。例如,学生A整合了AI方案1的面具与方案2的斗篷,形成了新的设计;学生B修正了AI方案中不符合动画运动规律的武器挂载方式;学生C则为AI生成的漂亮脸蛋增加了符合其背景故事的伤疤与义体细节,并完成了三维模型原型。此阶段,AI退回到认知脚手架的角色,最终的创造责任仍归于学习者。
4.3 评价重塑与效果分析:从成果导向到过程导向
为确保教学目标达成,研究重构了评价体系,建立了以过程导向为核心的学习档案评价法。该评价体系将最终成果的质量(如模型精细度)占比降至40%,而将认知驾驭过程的评估提升至60%。这60%的过程分由以下三部分构成:1)建构性提示词的质量与迭代逻辑(20%):评估学生在学习档案中记录的提示词是否具有建构性、逻辑性,能否体现其背后的叙事思考;2)反思性辨析的深度(20%):评估学生在AI方案批判性分析报告中,能否从专业角度(如动画原理、叙事逻辑)敏锐地指出AI的局限;3)增值性创造的原创性(20%):评估学生能否清晰论证个人最终作品相较于AI方案的增值点和原创性贡献。
4.3.1 质性归因:基于共生学习档案的过程解析
为探究该教学实践的效果,研究采用质性方法,数据来源为全部45名学生提交的共生学习档案。档案材料主要包括:1)最终设计成果;2)附有注释的关键交互记录(提示词);3)AI方案批判性分析报告;4)元认知反思报告。研究团队采用主题分析法(thematic analysis),对所有文本材料(交互记录、分析报告、反思报告)进行了开放式、轴心和选择性三级编码和归纳。详细的编码分析过程与典型数据示例见
表1。分析过程严格遵循“编码—聚类—提炼主题”的步骤,最终识别出以下三个核心主题:
主题一:从认知外包到批判性反思的转变 如
表1所示,这种转变首先源于外部约束(评价与同行)打破了盲目信任。在初期的元认知反思报告中,学生(S28)坦言,是“评价标准里有批判性分析报告(占20%)”使他们无法糊弄过去。而第2周的画廊漫步这一同行评议环节,更对学生(S12)产生了巨大触动:“当我必须在全班面前解释为什么AI的这个设计是错的,我才真正开始思考。以前我可能就直接用了。”
随后,这种外部压力被迅速内化为批判性能力。学生在批判性分析报告中,开始主动从专业角度识别AI的幻觉和偏见。例如,学生S05和S22都指出了AI在专业原理上的错误,如“它的肩甲和臂甲是焊死的,根本做不了挥砍动作”,以及“枪械挂载方式都违背了重力”。这表明,通过批判性的教学设计,学生成功建立了与AI的批判性距离,有效阻断了认知外包的路径。
主题二:认知驾驭能力中提问建构能力的显著提升 该主题在
表1的数据中尤为直观。通过对比学生第1周和第3周的交互记录,我们能清晰看到提问质量的“初期vs.后期”变化:学生S07的提问从“科幻盔甲,废土风格”的模糊描述,进化为“……融合唐代明光铠结构……注意其肩部轮廓必须允许大幅度的挥砍动作”的包含专业约束的建构性提问;学生S19的提问也从“一个废土风的NPC女孩”转向了包含角色背景、性格和具体元素的深度叙事。
更重要的是,学生对提问本质产生了元认知。学生S31在反思中写道:“我终于明白……我不是在搜索,我是在指导……我才是那个导演。”学生S14也意识到:“我懂的专业知识越多……我才能写出越好的提示词。”这种从索要答案到指导AI协同的认知转变,正是认知驾驭者主体性确立的标志。
主题三:实现认知延展带来的主体性与效能感双赢 如
表1所示,学生普遍认为AI作为思维搭档,极大地解放了认知资源。学生S21和S09都提到,AI极大地压缩了体力活(如搜集素材、画草图、建模)的时间,使他们能将宝贵的认知资源聚焦于更高阶的创意决策(S21:“终于可以把精力放在角色的故事上了”)和更充分的创意迭代(S09:“这种迭代速度在以前是不可想象的”)。
这种效能的提升,最终带来了学习者主体性的角色转变。学生S20和S38都在反思中提到了角色的变化:从建模工、执行者转变为创意总监、决策者。学生S20总结道:“我的价值体现在判断和修正上,而不是搬砖。”这种理想的认知延展状态,证明了导向认知驾驭的教学设计,能成功实现技术赋能与人的主体性成长的双赢。
4.3.2 量化实证:基于多维能力的效能验证
为确保量化比较的可比性,研究选取的对照组为上一学年同课程、同教师、相同评分标准下的学生样本(
n=42),两届教学内容、任务要求及评分规则完全一致,因而可作为可比群体。研究将本届学生(试验组,
n=45)的最终课程成绩与未采用该教学模式的上一届学生(对照组,
n=42)进行了独立样本
t检验,结果如
图1所示。结果显示,本届学生的平均成绩高于往届(
M=88.5,
SD=4.2 vs.
M=82.1,
SD=5.8,
P<0.05),且优秀率(90分以上)提升了18%。这一量化数据佐证了质性分析的结论,即基于共生学习的教学设计不仅没有因为强调过程而忽视结果,反而通过高质量的人机协同,切实提升了最终的设计产出质量。
为了探究具体的提升维度,研究依据课程目标,将作品评价指标拆解为创意创新、逻辑自洽与技术实现三个维度。这一维度的选取基于以下考量:创意创新考察学生能否利用AI突破固有美学范式;逻辑自洽考察学生能否运用批判性思维修正AI的幻觉与结构错误;技术实现则考察学生的三维建模与原型制作等核心硬技能。分析结果如
图2所示,试验组在创意创新(
M=90.1 vs.
M=79.8)与逻辑自洽(
M=88.9 vs.
M=81.5)维度上的优势显著,这验证了人机共生主要赋能于高阶思维的突破;而在技术实现维度,两组差异相对较小,(
M=86.5 vs.
M=84.2),说明AI并未削弱学生的基础技术能力。
针对试验组内部的Pearson相关性分析揭示了过程与结果的深层联系:学生的认知驾驭过程得分(由提示词建构质量、批判性分析深度与增值性创造三项子维度构成,三者按20%权重分别量化评分,合成总分)与最终作品质量得分呈强正相关(
r=0.87,
P<0.001),如
图3所示。这一数据有力地回击了关于GAI导致思维惰性的担忧——事实证明,只有在过程中进行了深度的认知驾驭,才能产出高质量的最终成果;过程并非结果的附庸,反而是其决定性因素。
综上所述,质性归因与量化实证互为印证,共同揭示了本研究提出的共生学习模式的教学效能。实验证明,只要建立起过程导向的评价体系与批判性的交互规范,GAI就不再是消解思考的外包商,而是能切实促进认知延展与心智成长的强大认知脚手架。
5 在技术共生中,实现从外包到驾驭的飞跃
GAI带来的挑战,直接体现在认知延展的巨大潜能与认知外包的现实风险之间的核心张力。本研究为回应这一挑战,构建了共生学习的理论框架,明确了认知驾驭能力是新时代学习主体性的核心,并通过“高级动画设计”课程的教学案例,将理论转化为可操作的批判性AI交互三步法和过程导向的评价体系。实践成效证明,这种导向认知延展的教学设计,是引导学生摆脱认知外包依赖、真正实现主体性成长的关键所在。
然而,本研究虽在提升学生认知驾驭能力方面取得了初步成效,但仍存在一定的局限性。首先,样本规模相对有限(n=45),且仅来源于数字媒体技术单一专业,不同学科(如人文学科或理工科)对GAI的依赖程度和交互方式可能存在差异,这在一定程度上限制了研究结论的普适性推广。其次,研究主要侧重于短期课程干预的效果分析,尚缺乏对学生长期认知习惯改变的纵向追踪。未来的研究将致力于扩大样本范围,涵盖跨学科的对比研究,以进一步验证共生学习模式的有效性与可迁移性。
最后,我们必须警惕一种过于乐观的技术决定论。如果缺乏如研究所倡导的批判性理论指导和审慎的实践设计,GAI非但不会带来学习的革命,反而可能以更高效、更隐蔽的方式延续灌输模式,最终损害学生的认知能力
[14-15]。GAI向所有教育者提出了一个根本性的问题:当答案变得前所未有的廉价时,教育中真正宝贵的东西是什么?本研究认为,答案蕴含于共生的过程之中——那些无法被外包的批判性追问、无法被替代的创造性综合,以及在与他者的对话中不断生成和重塑自我的过程。这便是教育的永恒使命,也是我们在与AI共生的未来中,需要坚定守护的人类价值核心。