生成式人工智能赋能教师Python编程实践探究
【摘要】生成式人工智能技术正推动教育变革，为教师提供新机遇，尤其在赋能教师编程方面作用显著。本文以五分钟倒计时程序为例，详细阐述了生成式人工智能赋能教师编写Python代码的过程，进而揭示生成式人工智能赋能教师编程的普遍方法和路径。通过探讨生成式人工智能赋能教师编程的应用潜力与局限，以期为广大教师提供有益的借鉴与启发。
【关键词】生成式人工智能；Python编程；五分钟倒计时
编程是一种创造性的工作，在现代社会中发挥着至关重要的作用。通过编程能让计算机按照人的意愿去完成各种任务。在众多编程语言中，Python是一种非常流行且易于学习的语言。近年来，Python因其易用性、功能强大和广泛的库支持，成为初学者快速入门编程的首选工具。
教师学习编程的必要性和现实困难
随着数字时代的来临，教育领域正经历着一场由技术驱动的深刻变革。编程作为一项面向未来的核心技能，对于教师紧跟技术发展趋势、适应未来教育需求具有不可替代的作用。编程可以赋予教师灵活应对教育变革的能力，为学生提供更加贴合时代要求的教育体验。通过不断精进编程技能，教师能够更好地服务于学生，为培养适应未来社会需求的复合型人才奠定坚实基础。同时，编程还可以为教师参与科研项目创造机会，丰富学术经历，增强教育专业竞争力。此外，编程更是跨学科融合教学的关键之一，有助于构建综合教学体系，培养学生综合素养与创新能力，从而满足未来社会与职业需求。
在未来教育环境中，编程技能将愈发关键，它将成为连接传统教学内容与现代科技应用的桥梁。随着人工智能、大数据、云计算等技术的日益成熟与普及，教育势必会迎来新的变革，这些技术将深度融入教育过程，推动教育向个性化、智能化转变。可见，编程技能对于教师而言，不仅是从容应对教育领域变革的有力武器，更是顺应时代发展潮流、持续提升教育教学质量所不可或缺的关键技能。
在现实中，很多教师在入职前并未接受过编程教育，入职后面临繁重的教学任务，很难抽出时间，坚持长期的编程学习。一直以来，教师普遍存在编程能力较弱的情况，把编程技术应用到教育教学实践中更是困难重重。因此，加强教师的编程培训与支持，提供灵活多样的学习资源与实践机会，对于提升教师队伍的整体编程能力，推动教育与技术的深度融合，具有至关重要的意义。
生成式人工智能赋能教师编程概述
1.生成式人工智能
生成式人工智能（GenerativeArtificialIntelligence，以下简称“生成式AI”）是利用复杂的算法、模型和规则，进行大规模数据集中学习，以创造新的原创内容的人工智能技术[1]。生成式AI的核心在于其强大的模式识别与生成能力。如其在文本、图像等多模态内容生成领域，已非常成熟。在程序代码生成与识别上，也表现优秀，它能够根据给定的需求或上下文，自动生成高质量的代码片段，甚至完整的程序。这种能力极大地提高了软件开发的效率，使得开发者可以更快地实现功能，减少手动编码的错误率，并专注于更高层次的逻辑设计和创新。
在当今数字化时代，生成式AI正逐渐成为推动各行业创新与变革的重要力量，无论是在内容创作，还是在教育科研、智能客服等领域，都有着极为广阔的应用前景与潜力，为人们的生活与工作带来前所未有的便利与可能。目前，国内比较有名的生成式人工智能有文心一言、讯飞星火、360智脑、Kimi、通义千问、智谱清言等，这些生成式AI都具有强大的语言理解和生成能力，具有持续学习和进化以及应用场景广泛等特点。
2.生成式AI在教育领域的应用现状
随着生成式AI的蓬勃发展，其在教育领域的应用日益广泛且深入。在教学辅助层面，教师可利用它迅速生成高质量的课件、教案以及丰富多样的练习题，大大缩短备课时长，同时还能依据学生的个体差异制定个性化学习路径，使教学更具针对性。在智能辅导方面，它如同随时在线的专属导师，即时解答学科疑惑，细致剖析作业难题并助力教师高效批改。生成式AI还能构建虚拟学习场景，帮助学生理解复杂概念，完成一些特殊的实验。此外，生成式AI还能够协助教育管理者进行数据分析和决策支持、优化资源配置、提升管理效率等，在教育领域多个方面发挥显著作用。
3.生成式AI重塑教师编程潜力
生成式AI因其强大的语言理解和生成能力，在赋能教师编程方面展现出巨大的潜力和价值。一是，生成式AI允许使用者通过自然语言与其进行交互，教师无须深入了解复杂的编程语法和规则，只需用自然语言描述需求或问题，生成式AI就能理解并尝试给出相应的编程解决方案或代码示例。二是生成式AI可以为教师提供编程语言的教程、视频讲解和实战案例，并对教师的编程作品进行自动评估，给出详细的反馈和改进建议。三是生成式AI能执行一些自动化的编程任务，教师可以将更多精力投入到更有价值的创造性工作中去。
生成式人工智能赋能Python编程