GenAI赋能的STEAM教育全流程研究——以“智能小灯”为例

Abstract

本文以“智能小灯”STEAM课程为例，构建了生成式人工智能（GenAI）赋能的STEAM教育全流程框架。通过多智能体协作机制，覆盖教学设计、课堂实施和评估反馈三个阶段，展示了GenAI在教学支持、工程实践引导和情感关怀等方面的潜力。研究提出学情分析、教师助手、教学助手、工程助手等智能体，为学生提供知识、技能与情感支持，同时助力教师高效备课。从理论上展示了GenAI在提升教学效率、促进跨学科知识整合、支持学生个性化学习以及培养创新能力方面的价值。本文通过设计智能体协作机制和课程案例，为GenAI在STEAM教育中的应用提供了清晰的理论框架与实践方向。