第五章 运用GAI进行问题探究

第五章运用GAI进行问题探究教案单元/章节名称第五章运用GAI进行问题探究学时4学期总课次5授课时间第周，星期，第节学习目标1.知识层面（1）掌握问题探索的核心内涵，理解问题探索在创新性问题解决过程中承上启下的作用。（2）掌握深度追问法、用户场景故事法和系统思维法的基本概念、操作步骤、适用场景和注意事项。（3）理解5Why分析法、苏格拉底法和刨根问底法三种深度追问方式的区别与联系。（4）掌握提示词驱动的苏格拉底式提问链设计，理解如何将苏格拉底式提问结构嵌入CO-STAR框架。（5）了解问题探索型智能体的定义、特征和构建流程。2.能力层面（1）能够运用深度追问法对生活、学习或工作中的问题进行多层追问，初步定位问题根因。（2）能够根据4W1H2+要素构建用户场景故事，识别关键体验问题并提出改进建议。（3）能够使用系统思维法绘制系统边界图、识别关键要素、反馈循环、延迟环节和干预点。（4）能够围绕真实现象设计苏格拉底式提问链，并将模糊问题重构为可操作、可设计的问题表述。3.素养层面（1）形成从表象问题走向本质问题的思维习惯。（2）形成借助生成式AI进行连续追问、逻辑澄清和问题重构的意识。（3）提升“定义正确问题”的批判性思维能力和面向创新设计的问题意识。教学重点及解决措施重点：问题探索的内涵与价值；深度追问法、用户场景故事法、系统思维法的核心步骤；苏格拉底式提问链的结构与目的；CO-STAR框架下的苏格拉底式提示词设计；问题探索型智能体的构建流程。解决措施：以教材中教育资源分配失衡案例导入，帮助学生理解问题探索对揭示制度性缺陷和定位根源的重要性；通过健康管理、在线教育平台优化、城市交通拥堵治理等案例讲解三类方法；以校园食堂浪费现象为任务情境，组织学生设计三轮苏格拉底式追问并完成问题再定义；结合Coze平台示例说明问题探索型智能体如何成为AI对话教练。教学难点及解决措施难点：避免停留在表面原因，真正触及问题本质；区分5Why、苏格拉底法和刨根问底法的适用情境；将用户场景故事中的行为、情绪与痛点转化为问题定义；理解系统思维中的系统边界、反馈循环、延迟效应和杠杆点；将提示词从“让AI回答”转变为“让AI提问和引导”。解决措施：采用“方法比较—案例拆解—问题重构—智能体实践”的教学路径；引导学生先用一句话描述表层现象，再通过追问链、用户故事或系统结构图逐步深化分析；在提示词设计中明确AI的“思维教练”角色，每轮只提出有限数量的问题，最终输出问题再定义版本。知识导图授课内容及教学活动设计附注（教学方法、活动形式、辅助手段等）一、引入案例导入：以教材中某地区基础教育资源长期失衡案例导入，说明财政投入增加并未直接解决农村学生升学率偏低问题，真正根源在于教师结构性短缺、资源共享缺失和绩效考评脱节等制度缺陷。目标定位：说明本课将围绕“问题探索内涵—问题探索方法—苏格拉底式提问链—问题探索型智能体”展开。问题引导：请学生思考：在日常生活中，我们是否常常把“现象”当成“问题”？例如“食堂浪费严重”“图书馆座位不够”“学习效率低”，这些表述是否已经足够清晰？案例导入问题引导目标说明二、新授：把握事物本质——问题探索（一）问题探索的内涵问题探索是创新性问题解决过程的关键阶段，是在现象分析基础上进一步界定问题、明确解决方向的过程。教师强调：在现象分析阶段虽然发现了问题，但问题往往复杂且多维，需要从纷繁信息中辨别主要信息，并依据概念体系进行深入挖掘和解读。（二）问题探索的重要性问题探索承上启下，是确保创新方向正确性和有效性的核心保障。如果不能准确把握问题本质，后续方案设计、原型迭代和价值推广可能偏离目标，导致资源浪费和创新失败。（三）问题探索的方法概览教师概括三类方法：深度追问法、用户场景故事法和系统思维法。说明有效的问题探索应具备系统性、逻辑性、深度性和启发性。教师讲授概念解析方法概览三、新授：问题探索方法——深度追问法（一）方法概念深度追问法通过系统化、多层次提问，使人们从表面现象逐步深入问题本质或根源。它可以打破思维定式，避免浅层分析，为解决问题提供清晰思路。（二）三种具体方式1.5Why分析法：通过连续追问“为什么”追溯根本原因，适用于因果链清晰的问题。教师以生产线停机案例说明从电路过载追问到设备维护制度缺失的过程。2.苏格拉底法：通过开放式提问，引导对话者自主思考、发现逻辑漏洞并接近真理，适合价值讨论和抽象思辨。3.刨根问底法：通过持续追问和多维度分析彻底探究问题本质，适合多因素交织的复杂系统性问题。（三）操作步骤教师讲解深度追问法结构化操作：前期准备、核心追问、验证优化、输出标准化文档、常见误区规避和工具适配。重点提醒学生避免过早终止、线性思维和数据陷阱。（四）案例分析结合“家庭健康管理中的深度追问法”案例，说明如何从孩子频繁感冒追问到饮食不均衡、睡眠不足和缺乏运动等根本原因，并形成调整饮食、优化作息、增加运动和定期体检等解决方案。课堂练习：选择一个最近遇到的生活或学习问题，用5Why至少追问5层原因，再尝试用苏格拉底法提出3个挑战性问题。教师讲解案例分析个人练习四、新授：问题探索方法——用户场景故事法（一）方法概念用户场景故事法是一种以叙事为核心的用户研究方法，通过还原真实使用场景中用户的行为路径、情感波动与需求冲突，系统化挖掘产品服务中的核心问题。它通过“场景还原—体验拆解—共识构建”的闭环，实现从用户视角到解决方案的深度对齐。（二）核心要素教师说明完整用户场景故事可依据4W1H2+要素构建，包括用户是谁、在何时何地、想要完成什么、如何行动，以及痛点、障碍、情绪体验等补充要素。（三）操作步骤教师讲解用户场景故事法步骤：准备与数据收集、构建用户场景故事、分析与问题提炼、验证与优化。强调故事需基于真实用户数据，需还原具体操作步骤，并捕捉用户情绪转折点。（四）案例分析结合“在线教育平台优化中的用户场景故事分析”案例，说明平台如何通过用户画像、购课场景故事和情绪体验，识别支付页面加载缓慢、支付流程复杂、缺乏有效用户引导等问题，并提出优化支付页面、提供多种支付方式和增强用户引导等方案。课堂任务：选择一个常见产品或服务场景，如外卖App订餐流程、共享单车使用体验或线上医疗咨询平台，按照4W1H2+要素构建用户场景故事，找出3个关键体验问题并提出改进建议。教师讲解案例分析场景故事构建五、新授：问题探索方法——系统思维法（一）方法概念系统思维是一种将问题视为由多个相互关联要素组成的复杂系统的分析方法。它强调理解整体行为而非局部现象，关注要素之间的动态关系、反馈机制和系统边界。（二）操作步骤教师讲解系统思维法的流程：1.定义问题与系统边界，明确核心问题和分析范围。2.绘制系统结构图，识别关键要素及其关系，标注因果关系和正负反馈。3.分析动态行为，识别随时间变化的趋势、关键延迟和反馈循环。4.寻找杠杆点，判断哪些干预能以较小成本改变系统行为。5.迭代验证与调整，通过数据对比和小规模试点修正模型。（三）案例分析结合“城市交通拥堵治理”案例，说明私家车数量、公共交通系统、道路规划、交通信号灯设置和市民出行习惯等要素如何形成交通拥堵系统，并分析正反馈、负反馈、延迟环节和干预点。课堂任务：从校园外卖包装回收系统、线上教育平台学习效果系统、社区垃圾分类处理系统等常见系统中任选一个，绘制系统边界图，识别至少5个关键要素，标注2个正反馈循环、1个负反馈循环和1个可能产生延迟效应的环节。教师讲授系统图绘制小组实践六、新授：提示词驱动的苏格拉底式提问链（一）苏格拉底式提问的结构与目的教师讲解苏格拉底式提问法的核心精神：通过连续提问，促使对方澄清观点、挖掘前提、识别矛盾、反思假设，并形成独立判断。其在生成式AI场景中可以转化为面向问题澄清与结构化的智能对话脚本。（二）CO-STAR框架的应用与演进教师说明如何将苏格拉底式提问结构融入CO-STAR框架：Context：说明真实生活相关的问题背景；Objective：要求AI作为苏格拉底式思维教练，引导学习者澄清问题、识别假设、探索机制并重构问题；Style：对话式提问，步骤清晰，启发性强；Tone：友善、批判性、鼓励思考；Audience：高校学生，有创新兴趣但缺乏系统问题分析经验；Response：每轮只提出2个问题，引导反思，最终要求写出再定义的问题版本。（三）实战案例：校园食堂浪费现象教师带领学生分析从“饭菜浪费严重”到“如何通过餐厅机制与引导设计，帮助学生做出更准确的饭量选择，从而减少不必要的浪费”的问题再定义过程。重点讲解四轮追问：澄清具体场景与行为、探查机制与假设、补充系统层面追问、引导重构问题本身。课堂练习：选择身边现象，写出第一印象，设计3轮苏格拉底式追问，并形成更具设计或技术可行性的问题再定义版本。教师讲授提示词示范问题重构七、新授：智能体在问题探索中的对话引导（一）问题探索型智能体的定义问题探索型智能体是一类面向学习者认知引导任务设计的生成式人工智能系统。其核心功能不是直接给出答案，而是像思维教练一样，通过连续提问、逻辑推理和适时反问，帮助学习者从生活现象中发现问题、拆解问题和重构问题。（二）构建流程结合教材内容，讲解问题探索型智能体的四个步骤：1.准备数据与定义场景：确定目标领域，明确核心任务，收集生活场景中的真实问题描述。2.设计认知引导流程：构建苏格拉底式对话模板，按照澄清现象、识别成因、挑战预设、逻辑推导、问题重构等环节组织提问。3.配置提示词模板与对话规则：在Coze平台中配置Context、Objective、Style、Tone、Audience、Response等内容。4.优化人机交互体验：设置角色设定，提供问题地图式视觉反馈，加入对再定义问题的自动识别与优化建议。（三）示范案例以“校园食堂浪费问题”为例，说明智能体如何完成澄清现象、探查原因、挑战假设与系统机制、问题再定义四轮引导，帮助学生从情绪式表达走向结构化问题重构。课堂任务：尝试设计一个问题探索智能体的提示词文档，包含CO-STAR结构、三轮模拟对话和问题重构前后对比。教师讲授智能体设计模拟对话八、课堂综合实践任务：围绕一个现实问题开展“问题探索与本质挖掘”实践。要求：1.用一句话描述现象，说明问题背景、选择理由和数据来源。2.从深度追问法、用户场景故事法和系统思维法中任选一种方法。3.展示分析过程，如追问链条、用户故事图或系统结构图。4.总结根本原因，并提出1—2条可行性建议。5.说明生成式AI在分析过程中的辅助作用，如提示词设计、连续追问、结构整理或问题重构。评价重点：分析深度、工具适用性、建议创新性与可行性、报告呈现质量。项目实践小组协作展示评价九、总结本课围绕“运用GAI进行问题探究”展开，首先阐明了问题探索在创新性问题解决中的承上启下作用，随后学习了深度追问法、用户场景故事法和系统思维法三类方法，进一步掌握了提示词驱动的苏格拉底式提问链设计，最后认识了问题探索型智能体的定义、特征和构建流程。通过学习，学生应能够从模糊现象出发，借助生成式AI和结构化方法逐步澄清问题、挖掘根因并形成可操作的问题定义。教师总结十、作业1.简答题（1）问题探索的三个核心方法包括