DeepSeek 赋能高中生物学教学评价的优势与应用路径

 

李雅兴 张敏
陕西师范大学生命科学学院

摘要：“AI + 教育”模式已成为生物学教育研究的前沿方向。以 DeepSeek 为研究对象，探讨其作为本土化 AI 的教育优势，从教、学、评 3 个角度深入挖掘其在高中生物学教学中的应用路径，同时为生物学教师运用 DeepSeek 开展教学提供思路，从而推动生物学教学向“师—机—生”三元结构嬗变。

2025年1月，中共中央、国务院印发了《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》，指出要实施国家教育数字化战略，探索数字赋能大规模因材施教、创新性教学的有效途径，强调促进人工智能助力教育变革[1]。当前，在教育数字化转型的背景下，“生成式人工智能（AI）+教育”模式已成为生物学教育领域的研究前沿。AI是指在对话情境中，基于自然语言处理和机器学习技术，自动生成 文本等多种形式内容以满足主体需要的一类人工智能技术。许多研究者以 ChatGPT 为例，深入探讨 AI 在生物学课堂教学、实验探究等方面的应用路径，有力推动了数字化教学的发展。然而，本土化 AI 在教育教学中的研究相对较少，其应用前景广阔，值得进一步探索。本文以 DeepSeek 为研究对象，探讨其教育优势，深入挖掘其在高中生物学教学中的应用路径，以期为 AI 赋能高中生物学教学提供参考,推动“师—机—生”三元教学模式的应用。

1 DeepSeek 的教育优势

DeepSeek 是深度求索公司开发的一款本土化 AI 产品, 主要有 DeepSeek – V3 和 DeepSeek – R1 两大模型。其中, DeepSeek – V3 模型参数量高达 6710 亿, 采用自主研发的混合专家模型 (MoE) 架构; DeepSeek – R1 推理模型原创使用群组相对策略优化 。因此, DeepSeek 有利于教师大规模进行因材施教与创新性教学, 能更好地助力教育数字化变革。

1.1 契合中文环境,助力本土教学

DeepSeek 具有“本土化”这一特性, 更契合中文语言环境。无论是普通话与方言、现代语言与文言文, 还是专业术语与网络流行用语, DeepSeek 都能精准理解并捕捉到指令中的要点, 并输出合适的方案。对于教师和学生而言, DeepSeek 便捷性高, 操作性强, 能更好地作为“协作者”辅助教师教学和学生学习。

1.2 提倡科技向善,重视个体发展

DeepSeek 的设计核心理念为“科技以人为本”，立意于“服务人民”。其在满足使用者需求的同时，也重视使用者的发展，输出的答案在具有科学性与相对准确性的基础上还具有建议性。对于开放性问题，DeepSeek 也会给出整体思路，不仅不限制使用者的思维方式，甚至会激发使用者的创造性想法，因此适合应用于教育教学领域。

1.3 可视思考过程,推动人机协同

DeepSeek 具有“深度思考”功能, 这个功能能可视化展现 DeepSeek 在回答问题过程中的详细思考过程, 使用者基于此能在更好地理解答案的同时修改自己的指令, 得到更适宜的答案。该功能提高了 DeepSeek 的可操作性, 使“人—机”协同发展, 互相促进彼此的发展。在教学过程中的合理使用能更好地培养学生的逻辑思维和数字素养。

2 DeepSeek 应用于高中生物学教学

2.1 教: 提供教学设计思路, 提升教师专业素养

传统的备课模式为:教师依据自己的知识水平和经验,结合课标等资料进行教学设计,并在教研组内进行讨论修改。这样的备课模式很大程度上依赖于教师的专业水平与时间精力。随着 AI 技术 的发展,备课环节可转变为“人机协同”模式,可以为教师提供教学设计思路,在提高教师备课效率的同时,弥补传统备课模式的缺陷,从而助力教师专业素养的提升。

2.1.1 提供丰富情境素材,激发学习兴趣

真实情境的构建,有利于帮助学生掌握生物学概念,而课堂中构建生物学情境要贴合教学主题的同时具有科学性、现实性等要求,这无疑使教师备课的难度增加。利用 DeepSeek 进行“人机协同”备课,可以提高教师的备课效率。例如,在科学史教学中,教师可以使用 DeepSeek 补充科学家的研究成果、历史背景及趣味故事等,复现生物学经典实验,让科学史“活”起来。总之,DeepSeek 具有强大的数据库以及文本生成能力,可以突破教师知识的限制,为生物学教学提供丰富的情境素材,让生物学课堂在具有科学性的同时增添趣味性,调动学生的学习兴趣。

2.1.2 拓展学科前沿知识,挖掘知识深度

生物学的课程性质要求教师要时刻关注学科前沿知识,纵向提升知识的深度。但生物学教师教学工作比较繁重,没有过多时间和精力关注科研最新动态,而且科研信息过于庞杂,筛选信息具有一定的难度。AI恰好可以改善这些不足,帮助教师快速、准确地了解最新科研成果。例如,教师如果想了解“单细胞测序技术”,只需在DeepSeek对话框中输入相应指令,即可以高效率得到该技术的最新进展与科研成果。

2.1.3 融合跨学科知识,扩宽认知广度

生物学教学中,无论是日常教学还是主题实践活动,都要求教师注意学科间的横向联系。融合跨学科知识有利于学生建构系统性的科学知识网络,提升核心素养,将学生培养为新时代人才。下文以跨学科主题实践活动为例,教师在 DeepSeek 中输入指令(自身身份+学生水平+课程主题+具体要求),然后依据 DeepSeek 的输出结果选择合适的实践项目开展教学,如此可以高效地协助教师在生物学教学中融入跨学科知识。

输入指令:假如你是一名经验丰富的高中生物学教师,精通其他学科知识,现在你要给已经学完生物学必修和选修教材知识的高中学生上一节主 题为“保护国宝大熊猫”的跨学科主题实践活动课。请你据此设计几个实践项目，要求以生物学知识为核心，融合其他学科知识；每个项目都要进行简单介绍。

DeepSeek 输出结果如下。

　　项目 1: 大熊猫栖息地生态模拟与优化。

　　学科融合:生物学、地理学、环境科学。

　　实践内容:①使用卫星地图和气候数据,模拟四川山地竹林生态系统;②分析温度、降水等环境因子对竹子生长的影响(生物学+地理学);③设计人工栖息地优化方案(如生态廊道规划)。

　　成果展示:三维地形模型 + 生态参数分析报告。

　　项目 2: 种群数量动态数学建模。

　　学科融合:生物学、数学、信息技术。

　　实践内容:①收集历年大熊猫普查数据(生物学数据采集);②建立逻辑斯蒂增长模型预测未来种群变化(数学建模);③用 Python 编写可视化程序展示不同保护策略的效果(编程应用)。

　　成果展示:动态数学模型和交互式数据可视化图表。

2.1.4 构建教学模型实验,加深理解

在生物学教学中,模型展示与实验操作是不可或缺的,可吸引学生的注意力,帮助学生高效、深刻地理解知识,进而提高生物学学科核心素养。教师在对话框中输入相应的指令并进行调整优化,DeepSeek便可清晰地构建满足其教学需求的教学模型,如细胞结构模型、有丝分裂动画模型等;或者编码设计虚拟实验让学生开展探究性学习,如设计“检测还原糖”“探究影响酶活性的条件”等。

2.2 学: 多维度给予学习辅助, 提升核心素养水平

AI 的应运而生, 改变了学生的学习方式。学生将拥有为自己量身打造的学习“小助手”, 学习模式可以转变为“人机协同”, 学习效率会得到大幅度提升, 学习的深度与广度也将得到很大拓展, 并显著提高生物学学科核心素养。因此, DeepSeek 在学生“学”的方面具有广阔的前景。

2.2.1 分层作业设计,精准定位学生个性化需求

周春美等指出 AI 可以辅助化学分层作业的设计，也同样适用于生物学作业。在日常实际教学 中,由于班级人数较多、教学任务繁重等因素,学生作业一般由教师统一布置,不能针对学生的个性需求设置分层作业。AI 可以帮助教师精准定位学生的个性化需求,针对实际学情为每个学生提供适合最近发展区的生物学分层作业设计,实现因材施教。

2.2.2 对话形式辅导,循序引导学生深度理解

在遇到学生不理解的知识时,教师可关闭“深入思考”与“联网搜索”功能,向 DeepSeek 输入指令:(1)假如你是一名经验丰富的高中生物学教师,精通多种教学方法,尤其擅长问题链教学方法和苏格拉底的“产婆术”教育方法。请你在接下来的提问中充当该教师的角色帮助学生解决问题。(2)希望你做到每次对话中仅提问一两个问题,并依据学生的回答继续提问。提问过程中遇到不太理解的知识时,学生可以采用 DeepSeek 中提供的引导式对话进行深度解惑(表 1)。在此过程中,学生会积极思考,自主拓展思维,加深对概念的理解。

表 1 DeepSeek 对话形式答疑辅助学生功能展示(节选)

角色	内容
学生	在孟德尔进行遗传实验时,为什么选择豌豆?
DeepSeek	很好,这是一个非常关键的问题。让我们先聚焦豌豆本身的特性,根据你对豌豆生物学的了解,你认为豌豆花的结构有什么特点可能对遗传实验特别有利?(提示:可以思考传粉方式、花器官的可见性等方面)
学生	豌豆是闭花传粉
DeepSeek	很好,你抓住了关键特征之一!既然你提到闭花传粉,让我们再深入一步:闭花传粉如何帮助孟德尔控制实验变量?(提示:对比想象一下玉米或桃花的传粉过程)
学生	我不会用语言表述
DeepSeek	没有关系,我们可以用比较的方法来思考。想象一下:如果孟德尔选择的是玉米(靠风传粉)或桃花(靠昆虫传粉),这两种植物的花粉可能会发生什么不受控制的情况?(你只需要描述可能的现象,比如“花粉会被风吹到其他植株上”这样的简单观察即可)
学生	花粉会被吹到别的地方,给实验观察造成难度,也不好控制变量
DeepSeek	非常准确的观察,你的理解完全正确。现在让我们把焦点转向豌豆的另一个优势:除了闭花传粉的特性外,你还注意到豌豆的哪些性状(如种子颜色、茎的高度等)具有明显的“非此即彼”的特征?这对遗传研究有什么帮助?(提示:对比人类的肤色或身高等连续变化的性状)
学生	豌豆种子颜色就只有黄色和绿色,茎只有高茎和矮茎
……	……

2.2.3 课外知识延展,靶向拓展学生的知识

学生可以通过 DeepSeek 多维度了解科学知识，如输入指令“我是一名高中学生，刚学习完光合作用，我想多了解一些光合作用有关的课外知识”。DeepSeek 便会介绍与光合作用相关的黑科技、极端环境下的光合作用、前沿研究与应用、趣味冷知识、推荐延伸学习资源等方面知识。学生可以选择自己感兴趣的板块进行了解，从而提升科学素养水平。

2.3 评: 进行阶段测试命题, 提升试题精准程度

教师可以按照学情,借助 DeepSeek 生成适合于每个学生的阶段测试,高效精准地检验学生的学习成果。随后 DeepSeek 根据学生的答案分析学生未掌握的概念及深层原因,同时生成同类型的试题让学生进行针对性的训练与巩固(表 2)。在此过程中,DeepSeek 的角色定位是协助,教师还需要认真审核其生成的试题并分析。学生也可输入指令,如“假如你是一名经验丰富且善于出题和分析学情的生物学教师,我目前刚学习到人教版必修 1‘被动运输’一节,请在我学习的范围内出 10 道基础的选择题,检验我对‘细胞膜的结构与功能’这一节知识的掌握情况。不要提供答案,并依据我的答案进行学习分析”,以此检验并提升学习水平。

表 2 DeepSeek 阶段测试命题分析学生学情功能展示(节选)

身份	内容
教师	假如你是一名经验丰富且善于出题和分析学生学情的生物学教师,试卷将以PDF格式上传,学生答案为“BBCDACDCAB”。请你依据试卷及答案分析学生未掌握的概念及深层原因,同时生成1~2道同类型的试题让学生进行针对性训练与巩固
DeepSeek	学情分析1. 未掌握的概念及原因:(1)线粒体与叶绿体结构混淆(第4题),学生误选“类囊体”,未区分线粒体嵴(内膜折叠)与叶绿体类囊体的功能差异。(2)分泌蛋白加工路径不清晰(第6题),学生未理解内质网→高尔基体→细胞膜的加工顺序,可能混淆细胞器协作关系……2. 深层原因:(1)对细胞器结构与功能的对应关系掌握不牢;(2)对动态过程(如分泌蛋白加工)缺乏系统理解;(3)对遗传物质分布存在记忆偏差……

3 结语

在“AI + 教育”模式的背景下,高中生物学教学更具有针对性,兼有广度与深度,教、学、评三方面均得到显著提升。生物学教师要以积极主动的态度去迎接以 DeepSeek 为例的 AI 给教学带来的机遇与挑战 ,探索 AI 赋能高中生物学教学的应用路径,推动“师—机—生”三元结构的建立与发展。

来源：李雅兴,张敏.DeepSeek赋能高中生物学教学评价的优势与应用路径[J].中学生物教学,2026,(14):73-76.