AI 赋能初中地理核心素养培养：应用策略与案例分析

引言

地理学科的核心在于培养学生的综合思维、区域认知、实践能力、人地协调及地理问题解决能力。但传统教学模式在呈现动态地理过程、诠释宏观地域空间及满足学生个性化学习需求方面常显乏力。而人工智能技术的引入，为我们提供了新的视角与工具。它并非要取代教师，而是作为强大的辅助手段，将抽象概念可视化、复杂过程模拟化、枯燥数据生动化，从而深度激发学生兴趣，引导其主动建构知识，切实提升地理核心素养。

一、AI 工具在地理教学中的多元化应用策略

（一）化抽象为具体，深化区域认知

区域认知素养的核心，在于培养学生从空间和区域的视角来认识和理解地理事物与现象的能力。这种视角的建立，往往依赖于对地理空间关系、宏观尺度过程和抽象概念的准确把握。但许多地理过程因其宏观性、漫长性或抽象性，很难被学生直观感知，从而成为教学中的难点。而人工智能工具强大的可视化与模拟功能，可将抽象概念和不可见的过程转化为清晰可见的动态影像，使学生获得近乎真实的直观体验。以“地球的运动”这一教学经典难点为例，它的核心概念如黄赤交角、地球自转与公转的同步性、太阳直射点的回归运动等，都涉及三维空间的动态变化。教师现在可以便捷地利用诸如希沃白板等互动课件工具中内置的3D 模型资源库。

在课堂上，教师可以随时调取一个精确的地球运动模型，进行多角度的旋转、缩放和动态演示。学生可以清晰地观察到地球如何以一个倾斜的姿态绕太阳公转，看到太阳光线直射点如何在南北回归线之间缓慢移动，并同步观察到地球表面不同区域随之产生的昼夜长短变化和极昼极夜现象。这种沉浸式的观察体验，极大地降低了学生的想象和理解的难度。它不再是强迫学生去理解和记忆一个抽象的结论，而是引导他们通过亲眼所见，自己总结和归纳出地理规律。从看到地球倾斜着转动，到理解四季成因；从观察直射点的移动，到认识五带的划分，知识的建构过程变得自然且深刻。这不仅高效地传递了知识本身，更重要的是，它成功地帮助学生建立起了一个关于地球运动的立体、动态且准确的空间心理地图，这是深化区域认知不可或缺的基础。

（二）促探究助思维，培育综合能力

综合思维是地理学科思维的灵魂，它要求学生能够综合运用不同要素、尺度、时空的观点，全面地分析和解决复杂的地理问题。这种高阶思维能力的培养，不能依赖于知识的单向灌输，必须创设开放、真实的问题情境，引导学生亲身经历搜集信息、处理数据、分析归纳和做出判断的完整探究过程。人工智能工具在数据整合、分析与可视化方面的卓越能力，可快速高效地处理海量信息，将教师和学生从繁琐的技术操作中解放出来，从而将课堂的核心精力聚焦于对地理问题的深度思考与分析本身。

比如在“世界的气候”单元教学中，培养学生综合分析气候特征、探究其分布规律及成因是核心目标。教师可利用AI 技术，设计更具挑战性的探究任务。如引导学生分组，利用智能助手的信息检索功能，快速、准确地从权威气象网站搜集北京、伦敦、开罗等几个典型城市一年12 个月的平均气温和降水量数据。接下来，学生无需手动绘图，可以借助办公软件内置的智能图表功能，将清洗后的数据一键生成清晰、标准的气温曲线和降水柱状图组合气候图。这一步的技术简化至关重要，它使得课堂探究的重心从“如何画图”转移到了“如何读图析图”上。学生将自己生成的不同气候图表进行并列对比观察，其思维活动被引向深入：他们能更主动地描述每种气候的特征，比较不同气候之间的异同，并尝试根据海陆位置、纬度位置、大气环流等因素去分析和推测其成因。在这个过程中，学生不再只是记忆“地中海气候是冬雨型”，而是通过数据分析自己总结出这一特征，并联动已有的洋流、气压带风带知识去解释为什么会出现这种情况。

二、典型案例分析：以“地球的运动”一节教学为例

“地球的运动”一直是初中地理教学中的一个难点，其内容涉及宇宙空间和天体运动，抽象程度高，远离学生的日常生活经验。本节课的核心教学问题在于，学生很难凭空理解黄赤交角这一空间概念，以及由此引发的太阳直射点在南北回归线之间的周年回归运动。正是这个看似微小的地轴倾斜，导致了昼夜长短变化和四季更替等一系列复杂地理现象。因此，教师可以运用现代教育技术寻求解决方案。例如，利用希沃白板等互动教学软件中内置的 3D 地球模型库，提前嵌入一个精确的地球运动三维动画。在课堂教学演示时，这个动态模型成为了一个强大的视觉化工具。教师可以随意地暂停动画、旋转视角从黄道面以上或以下进行观察、放大局部细节，甚至可以隐藏或突出显示太阳光线。这种操作允许学生从任意角度，清晰地观察地球在公转轨道上不同位置时，其地轴倾斜方向保持不变的特征，以及太阳直射点相应地在地球表面移动的具体路径。这种直观的演示，将抽象的空间关系和动态过程转化为可视的连续画面，有效地搭建了从抽象到具体的认知桥梁。

基于上述可视化工具，整个课堂教学过程的设计可以紧密围绕探究展开。课堂开始时，教师并不直接给出知识点，而是先播放一段智能工具生成的简短动画，模拟从宇宙中观察地球一年运动的情景，然后提出一个核心驱动性问题：为什么我们居住的地球会有春夏秋冬四个季节？这个与现实体验紧密相关的问题瞬间就能激发学生的好奇心和认知冲突。接着，教师将学生分成小组，让他们亲自操作平板电脑或互动白板上的模拟软件。各小组的任务是分别操控地球模型到春分、夏至、秋分、冬至四个典型位置，仔细观察并记录下此时太阳直射点所在的纬度坐标。当所有小组完成观察后，教师通过屏幕共享功能将各组的发现并置对比，引导学生们自己汇报观察结果并寻找其中的运动规律。最终，学生能够自己总结出太阳直射点有规律地往返于南北回归线之间的结论。为了进一步内化知识并锻炼地理实践力，课堂的尾声可以布置一个创意任务：让学生尝试使用 WPS 智能绘图或类似的 AI 辅助绘图功能，绘制一幅简易的示意图，来向他人解释四季的成因。这个从观察到操作、从分析到表达的完整学习过程，将抽象知识深度嵌入到可视、可操作的互动体验中，有效地培养了学生的空间想象力和地理实践力，使核心素养的培育落在了实处。

结语

总之，人工智能为初中地理核心素养的落地提供了丰富而强大的支持。教师应积极拥抱变化，主动探索并熟练运用各类易得的 AI 工具，将其创造性融入教学设计，打造更加高效、生动、深入的地理课堂，真正让科技赋能教育，促进学生全面发展。

参考文献：

[1] 朱志刚 ， 蒋楠 . AI 赋能初中地理跨学科主题学习的初步尝试 [J]. 中学地理教学参考 ，2024（31）：13-17.

[2] 张霞 . AI 技术在初中地理教学中的应用探索 [J]. 民间故事选刊 ，2024（16）：175-177.

[3] 刘建楠 . 初中地理教学中地图技能的培养策略研究 [J]. 中学生博览 ，2025（8）：170-172.