初中生物学科中的“ 人工智能 + 生物” 融合教学探索

一、引言

初中生物作为一门基础性、启蒙性自然科学课程，旨在培养学生的科学素养和探索自然的能力。随着“ 人工智能 教育” 的不断推进，AI 技术逐渐渗透进基础教育各个层面。如何将人工智能有效引入生物学科教学，提升教学质量，已成为教师关注的重要课题。特别是在“ 双减” 背景下，提高课堂效率、激发学生主动学习热情，是当前初中生物教学改革的关键方向[1]。

二、“ 人工智能 + 生物” 融合的意义

1.提升教学效率与互动性

通过引入AI 智能教学平台（如智慧课堂系统、语音识别批改、图像识别技术等），教师可以更直观、生动地呈现生物知识，如细胞结构、生态系统等抽象概念，增强学生感知能力。

2.实现个性化教学与差异化辅导

AI 技术能收集学生学习数据，分析其掌握情况，进而推送针对性的练习题和视频讲解，实现“ 因材施教” [2]。

3.增强学生科学素养和创新意识

融合AI 的教学方式能激发学生对前沿科技的兴趣，拓展他们的视野，提升综合探究与实践能力。

初中生物学科中的“ 人工智能+生物” 融合教学中存在的问题

1.教师技术素养参差不齐，难以有效融合AI 工具

在“ 人工智能+生物” 融合教学中，教师的技术能力是关键因素之一。目前，不少一线教师虽然具有丰富的教学经验，但对人工智能相关知识了解不多，缺乏系统的培训和实践机会。一些老师在使用智能教学工具时，操作不熟练，甚至感到抗拒，担心技术替代传统教学角色。这种现象使得AI 技术难以真正融入课堂，仅停留在“ 演示” 或“ 展示” 层面，未能发挥其真正优势。还有部分教师对AI 工具产生过度依赖，忽视了教学内容和学生差异，导致教学目标模糊、效果不佳。

2.学校硬件与平台支持不足，融合环境受限

实现“ 人工智能 + 生物” 教学，离不开良好的硬件设备和稳定的网络环境。然而，在一些中小城市或乡镇学校，教学资源相对匮乏，智慧教室、智能终端设备配备不足，网络不稳定，严重制约了AI 技术在课堂中的正常应用。此外，一些学校虽然配备了相关设备，但缺少专业的技术人员维护和操作指导，使得教师无法顺利开展融合教学。平台资源不统一、更新慢等问题也让教师在备课和教学中感到不便。整体来看，硬件基础的不足成为制约融合教学推广的重要瓶颈，需要引起教育管理部门的高度重视。

3.融合教学目标不清晰，技术使用缺乏针对性

在实际教学过程中，一些教师为了“ 引入新技术” 而引入人工智能工具，但未能与课程内容和教学目标有效结合，导致AI 技术的使用流于表面，成为一种“ 装饰性” 手段。例如，在讲解知识点时使用了炫酷的3D 模型或语音识别系统，但没有结合学生的理解需求，反而让课堂节奏变得分散，学生学习效率不升反降。此外，不少教师在设计教学活动时，只关注技术层面的操作，忽略了学生思维训练、科学素养提升等核心目标，使得“ 融合” 变成了“ 割裂” 。

四、初中生物学科中的“ 人工智能 + 生物” 融合教学策略

1.加强教师培训与支持，提升技术应用能力

人工智能技术要在课堂上真正发挥作用，离不开教师的主动参与和熟练操作。当前，许多教师虽然有教学经验，但对于AI 工具的了解有限，甚至有些教师缺乏信心去尝试新技术[3]。因此，有必要专门设立与“ 人工智能 + 教育” 相关的培训项目，帮助教师掌握基础的操作方法和教学融合技巧。通过组织实践型的培训活动，如观摩课、实操课、课例研讨等，让教师在实际情境中学习如何把AI 技术融入到教学当中。此外，学校可以鼓励教师在校内开展教学交流和教研活动，分享使用AI 工具的经验和问题，共同提升专业能力。同时，教育部门和平台公司也可以提供线上技术支持和使用指南，帮助教师随时解决教学中遇到的技术难题。只有教师敢用、会用、善用，融合教学才能真正落地生根。

2.加大投入建设智慧校园，完善技术支撑系统

在推动人工智能与生物教学融合的过程中，硬件设备和技术环境是不可缺少的基础条件。目前，部分学校在设备配置方面还比较滞后，比如教室缺乏智能终端，网络覆盖不全面，平台系统不稳定等，这些都会影响教师开展AI 辅助教学的积极性和教学效果。因此，学校应加快建设智慧校园，加大对智能黑板、平板电脑、虚拟实验室等教学设备的投入，同时升级网络系统，确保课堂中技术能够流畅运行。教育行政部门也可以出台相关政策，提供经费支持，帮助资源较薄弱的学校缩小数字差距。为了提高资源的使用效率，还可以建立校际间的平台资源共享机制，让不同学校的教师和学生都能使用优质的AI 教学资源。技术保障到位了，教师用得上、学生用得好，融合教学才能真正发挥应有的作用。

3.推动教学设计“ 以学为本” ，精准融合AI 与教学目标

在设计融合教学时，关键在于如何把人工智能技术与教学目标有机结合起来，而不是为了“ 用技术” 而盲目使用。教师在备课时应以学生的学习需求为出发点，明确每节课要解决什么问题，学生在哪些方面容易出错或理解困难，再有针对性地选择合适的AI 工具来辅助教学。例如，在学习细胞结构、生态系统等内容时，可以利用三维模型或模拟环境帮助学生更直观地理解抽象知识；在复习阶段，可以借助智能题库或学习分析系统为不同水平的学生推送个性化练习，提升复习效率。

参考文献：

[1]李娜.人工智能技术在初中生物教学中的应用研究[J].教育观察,2023,10(15):112-114.

[2]王志强,周玉洁.智慧教育背景下初中课堂教学改革探析[J].基础教育研究,2022,9(6):45-48.

[3]陈静.“ 人工智能 + 教育” 融合路径与教师专业发展研究[J].电化教育研究,2024,41(12):76-81.