与人工智能对话的含义现在正在悄然发生变化。谷歌为传统的对话格式添加了一种新的解决方案，即以文本形式提出问题并以文本形式接收答案。如果您询问月球的轨道，您将获得可以触摸和旋转的 3D 模拟。如果你听量子力学实验，你可以在改变参数的同时直观地跟踪干涉条纹的变化。让我们思考一下，Gemini 迈向“操纵”信息而不是“阅读”信息的人工智能将如何重塑学习体验的设计。
2026年4月10日，谷歌为其AI助手Gemini添加了交互式3D模型和实时模拟功能。虽然之前的回复由文本和静态图表组成，但新功能允许用户直接在聊天屏幕上生成“动画模拟”。
用户可以在使用滑块操纵参数的同时，实时观察月球绕地球运行的轨道、分子结构、双缝实验等复杂的物理和化学现象。除了能够使用“显示我”和“帮助我可视化”等自然表达方式进行调用之外，还可以根据目标操作变量，例如调整分形的分支角度和迭代次数。
要使用它，您需要在Gemini应用程序中选择“Pro”型号。该功能正在逐步向所有用户推出，但教育和工作区帐户目前不符合资格。谷歌解释说，这一功能扩展了其在生物学、物理、化学和数学等领域已经提供的交互式图表功能，达到了更高水平的可视化。
【编辑部评论】
为什么“眼见为实”的学习比课本上的内容更深刻？
学习科学支持了许多人直观地知道的事实，即利用“主动学习”的框架，做实验比阅读教科书更令人难忘。科罗拉多大学博尔德分校的 PhET 交互式模拟项目由诺贝尔物理学奖获得者 Carl Wieman 于 2002 年创立，20 多年来一直在研究交互式模拟的教育效果。研究一致表明，当学习者能够自己操纵变量并实时观察结果时，概念理解会显着提高。
当你改变参数时，你面前的现象就会改变。重复即时反馈是将抽象数学公式转化为“经验”的关键。 Gemini 的 3D 模拟功能正是试图将这一过程带入 AI 聊天中。用滑块操纵月球轨道，观察重力变化时月球如何崩溃——这种体验以前只能在不启动特殊模拟软件的情况下才能实现，现在只需输入“Show me”一词即可实现。
人工智能即兴创作了 PhET 花了 20 年才创造出来的东西
值得注意的是 PhET 和 Gemini 方法之间的根本区别。
每个 PhET 模拟均由教育研究人员和物理学家设计并进行测试，以确定学习者操纵哪些变量和顺序，以及最有可能发生误解的地方。换句话说，它是“经过同行评审的教材”。另一方面，Gemini 根据自然语言提示立即生成模拟。教育材料是根据用户提出的尽可能多的问题按需创建的。
这种差异既是优势，也是风险。正如科技媒体 The Meridiem 的分析指出，Gemini 生成的模型是“基于训练数据的产品，而不是根据第一原理运行的物理模拟”。知名教材系统——月球轨道、双缝实验、分形结构——它都会正常工作。然而，在教科书之外的新场景或需要精确工程计算的情况下，无法保证准确性。
换句话说，Gemini 3D功能的本质是“解释和探索的工具”；分析和设计验证工具” 事实并非如此。如果您在不了解这些界限的情况下使用它，您就会面临创建“看似正确但不正确的教材”的风险。
教育账号虽然是教育工具却无法使用的差异
谷歌已将该功能宣布为“扩展学习和教学能力”。但是，目前教育帐号（Google Workspace 教育版）和 Workspace 帐号不符合条件。这意味着该功能最有用的学校正在部署，但尚未提供该功能。
这种差异可能存在技术原因。实时生成 3D 模拟的计算成本很高，谷歌可能选择了分阶段的方法，首先测试个人用户的负载，然后将其推广到教育机构。然而，结果是那些有能力独立学习的人首先获得了技术，而那些只能通过学校教育获得技术的人被抛在了后面。
日本教育网站的当前位置
在日本，自 2019 年开始的“GIGA 学校计划”几乎在全国范围内向每个小学生和初中生分发了一台学习设备。设备维护已于2020财年末（2021年3月）基本完成，设备更新将在2025财年达到高峰，ChromeOS占据一半以上的设备份额，硬件基础稳步到位。
然而，可在此类设备上使用的教育材料，特别是交互式模拟材料仍然有限。全国中小学将于2024年开始逐步引入数字化教科书，2025年将开设英语和算术，但大多是传统纸质教科书的数字化，像PhET这样的参数操控模拟教材并未纳入标配。
将 Gemini 的 3D 功能引入日本教育环境存在几个障碍。首先，此时必须选择Pro型号。教育帐户不符合资格。而且界面主要是英文的。
另一方面，在GIGA学校计划第二阶段，生成式AI在教育中的运用已开始在政治上得到推动，文部科学省于2024年12月公布了《中小学教育中生成式AI的运用指南（Ver.2.0）》。 “生成式AI试点学校”选拔工作也在有序推进中。如果Gemini的这一功能向教育账户开放并且日本支持得到充分建立，则有可能将GIGA学校终端的使用提升到一个新的水平。
它应该“替代”还是“补充”教科书？
双子座的这个功能并不意味着取代你的教科书。至少现在是这样。
教材有系统安排知识、循序渐进的课程设计。另一方面，Gemini 的模拟是针对“问题”立即生成的，没有课程背景。如果你问，“给我看看月球的轨道”，一个漂亮的模拟就会回到你身边，但人工智能不会判断你是否需要先学习开普勒定律，或者是否需要万有引力的概念作为先决条件。
一些海外科技媒体将Gemini形容为“互动数字教科书”。然而，这个比喻有些乐观。教科书在编写时就考虑到了读者可能会遇到的问题。 Gemini 的模拟依赖于用户提出正确的问题。对于不知道该听什么的学习者来说，一个漂亮的 3D 模型实际上可以成为一种让他们感觉自己听懂了的设备。
这就是老师的作用所在。成为指导“下一步要问什么？”的人。这是目前人工智能无法处理的领域，也是教育工作的核心。 Gemini 的 3D 功能在作为教师设计的学习过程中“体验”特定概念的工具时最为强大。
AI聊天成为“视觉思维伙伴”的时代
从更广阔的角度来看，这一特征表明AI助手本身的输出格式正在发生变化。 AI可以返回的媒体范围不断扩大：文本→图像→视频→交互式3D模型。
每家公司都在朝着不同的方向“超越文本”：OpenAI 专注于图像生成和编辑，微软将 Copilot 集成到其生产力套件中，而谷歌则押注于 Gemini 的交互式可视化。谷歌的赌注可能会对教育产生最大的影响：这是因为学习行为本质上与“看、摸、试”相关。
然而，这只是“可能”。该功能是否真正用于教育环境还有待观察。这取决于克服多重障碍：确保准确性、开放教育账户、支持多种语言以及融入课程。现在最重要的验证来了。
【术语解释】
PhET 交互式模拟
由诺贝尔物理学奖得主卡尔·维曼 (Carl Wieman) 在科罗拉多大学博尔德分校于 2002 年创立的免费科学和数学模拟教材项目。它提供了 160 多种模拟，包括物理、化学、生物、数学和地球科学，其设计基于教育研究。用于世界各地的教育环境。
主动学习
这是学习者主动提出问题，通过体验和操作加深理解的学习形式，而不是从教师单方面接受知识的被动学习。包括模拟操作、小组讨论、解决问题的学习等。已在学习科学研究中证实可有效提高概念保留、动机和批判性思维能力的方法。
双缝实验（二聚缝实验）
思想实验和展示量子力学基础知识的实验。当光或电子射向两个狭缝时，可以观察到“波滴二象性”，其中粒子既表现为粒子又表现为波，具体取决于观察方法。它被广泛应用于物理教育中，作为最直观地展示量子力学本质奥秘的实验。
分形
具有自相似性的几何结构（无论放大到哪里，相同的图案都会重复的性质）。它们广泛存在于自然界中，包括海岸线、雪花、树枝和血管网络。复杂性可以使用分形维数的概念来量化，并应用于数学、物理、计算机图形学等。
GIGA学校理念
文部科学省2019年推出的教育信息化政策。“Global and Innovation Gateway for All”的缩写。这是一项为中小学生提供一台学习设备和全国高速网络环境的举措，设备安装工作已于 2020 财年末基本完成。目前我们正处于设备更新和深化使用阶段。
[参考链接]
谷歌双子座（外部）
谷歌AI助手官方网站。您可以通过选择 Pro 模型并选择“向我展示”或“帮助我可视化”来尝试 3D 模拟功能。
Gemini应用程序现在可以生成交互式模拟和模型（谷歌官方博客）（外部）
Google 关于此新功能添加的官方公告。它解释了该函数的概述、用法和范围。
PhET 交互式模拟（外部）
科罗拉多大学博尔德分校提供的免费科学和数学模拟材料。超过 160 个免费模拟。可用于物理、化学、生物、数学等课程。
中小学教育阶段生成式人工智能运用指南（Ver.2.0）（文部科学省）（外部）
文部科学省于 2024 年 12 月发布的最新版生成式人工智能在学校使用指南。它指出了教育机构在引入人工智能工具时使用的标准。
教育信息化和GIGA学校理念的推广（文部科学省）（外部）
GIGA School 概念的政策页面，促进每人一台设备和网络发展。您可以查看进度、结果和未来的政策。
[参考文章]
Google Gemini 现在可以生成实时 3D 模型和模拟来改变视觉学习（外部）
一篇文章讨论了基于“视觉计算”概念的 Gemini 的战略定位，作为与 ChatGPT 的差异化。它还提到了工程师和研究人员的用途。
随着人工智能界面改变视觉效果，谷歌为 Gemini 添加 3D 模拟（外部）
本文对生成模型的局限性（训练数据库约束）及其对教育技术的影响进行了最深入的分析。
Google Gemini 现在可生成交互式 3D 模型和模拟（外部）
详细解释了准确性/验证问题以及与 OpenAI 和 Microsoft 的竞争结构。它讨论了其作为“视觉思维合作伙伴”的地位。
基于模拟的学习对动机和成就的影响（PMC，同行评审论文）（外部）
一篇学术论文，探讨基于模拟的学习对学习动机和学业成绩的影响。被引用作为主动学习有效性的证明。
[编者后记]
当你说“Show me”，3D模型就会出现在你面前的时代已经到来。然而，我突然停下来想了想。学校里最难忘的课程是那些有精美教材的课程。或者也许在这堂课上，你的老师提出了很好的问题。
虽然人工智能极大地改变了我们呈现答案的方式，但我们提出问题的方式仍然是人类的领域。在尝试使用双子座的模拟绕月球运行和想知道为什么月球没有坠落之间存在着鸿沟，仅靠技术无法弥补。
随着工具变得越来越丰富，使用它们的人提出的问题的质量变得更加重要。我们现在可能就处于这样的情况。