生成式AI 在高中生物学校本课程开发中的应用与前景

随着《普通高中生物学课程标准（2022 年版）》的正式实施，校本课程开发已成为落实核心素养培养的关键途径。传统校本课程开发面临着资源匮乏、教师工作负担沉重以及个性化教学需求难以满足等多重挑战。生成式 AI 有很强内容生成、图谱构建能力，破解难题上给出了新技术。本文讲了生成式 AI 在高中生物校本课程的应用、好处、问题，还有解决方法，还看了它以后的发展。通过合理利用生成式 AI 技术，有望为高中生物学校本课程开发注入新的活力和创新元素，进而提升课程质量，更好地满足学生多样化的学习需求。

在教育信息化快速发展的今天，人工智能和教育融合是重要趋势。生成式 AI 是前沿技术，能输入指令生成文本、图像、音频。给教育带来很多新机会和问题。高中生物很重要，开发校本课程对学生生物素养、思维和能力提升有帮助。生成式 AI 在高中生物校本课程开发，能支持课程设计、资源制作等。有望提高课程质量和效益。

目前，生成式 AI 在高中生物校本课程上才开始用，但已经有了一点成果和场景。

1. 课程辅助：教育工作者开始用DeepSeek 等生成式AI 找生物学科知识、案例，给课程设计找参考。例如，老师可以问 AI 生物知识，比如解释、例子或与其他课的关系，增加课程的内容。

2. 教学资源生成：生成式 AI 可以用于生成生物学科相关的教学课件、练习题、思维导图等教学资源。根据给定的课程主题和教学目标，教师可以借助生成式 AI 快速生成初步的资源框架，然后根据教学需求进行修改和完善，大大节省了资源制作的时间和精力。

3. 实验设计模拟：生物实验课上，生成式 AI 可帮忙设计实验、预测结果、模拟数据变。对于课堂中难做的复杂或危险实验，用生成式AI 模拟，可让学生先懂实验原理和步骤，增加实验教学安全、效果。[1]

一、生成式AI 在高中生物学校本课程开发中的优势：

1. 提高课程开发效率

生成式 AI 可以快速做教案、大纲等，这让老师文案工作轻松了。老师就能多思考创新和教学。

在教学资源上，生成式 AI 能做练习题、测试卷、生物卡片等，还能按难度和知识点定制，让制作更有效率。

2. 丰富课程内容与形式

生成式 AI 能整合很多生物知识，为校本课程加了很多内容。它能变枯燥生物学术语为有趣文案、故事，让学生爱上学。

利用生成式 AI 的图像和音频生成能力，可以为生物校本课程制作虚拟生物模型、生物细胞动画、生态系统的音频解说等多样化的教学媒体资源，丰富课程的教学形式，满足不同学生的学习风格和需求。

3. 个性化学习支持

生成式AI 能按学生进度、知识情况和风格，做个人学习计划。比如，生物学科不行的学生，生成式 AI 能给他们加强训练和讲解；学的好的学生，就能给他们更多学习资源和课题，让他们发展自己。[2]

通过与学生的交互问答，生成式 AI 可以实时解答学生在生物学习过程中遇到的问题，为学生提供及时的学习指导和反馈，弥补课堂教学中教师无法一对一辅导的不足。

二、生成式AI 在高中生物学校本课程开发中面临的挑战

生成式 AI 生成的生物学科内容可能存在一定的错误或偏差，尤其在一些专业性强、细节复杂的知识点上。这主要是因为目前的生成式AI 模型在训练过程中所依据的数据质量和广度有限，且模型本身的算法存在一定局限性，容易受到输入指令的影响而产生不准确的回答。

生成式 AI 对生物学科前沿知识的更新，或许不够及时和权威。老师得好好检查筛选，免得教错学生。

虽然有些生成式 AI 工具用户界面友好，但部分老师还是难深入使用。比如精确设置指令，还有优化调整内容等方面。这要老师花时间学东西跟训练。

引入生成式 AI 技术并实现其在校本课程开发中的有效应用，可能需要学校购买相应的软件授权、硬件设备以及支付相关的技术支持服务费用，这对于一些经济条件有限的学校而言，可能会带来一定的经济负担。

生成式AI让教师改教学，从教知识变成引导学习。更重视培养自学、创新和实践能力。但有的老师可能对新教学角色有抵触，或适应不了。他们需要时间来接受新模式。[3]

同时，太依赖生成式 AI 会让教学变得机械，忽略了师生间的感情互动，也忘了学生是课堂的中心，这对学生全面发展不利。

三、如何应对生成式AI 在高中生物学校本课程开发中挑战

1. 加强内容审核与质量保障机制

学校得有个生物课程内容审核小组，要生物老师、专家，还有教育技术的人一起，对AI 做的课程内容好好查查，得保证它都对。

老师用生成式AI 做内容时，要用自己的专业和教学经验再加工下，加点参考资料和教学例子，让课程内容更好。

2. 开展教师培训与技术支持

教育部门和学校应定期组织针对生成式 AI 技术的教师培训活动，邀请技术专家和有经验的教师进行讲解和示范，帮助教师掌握生成式AI 工具的使用方法、技巧以及在生物校本课程开发中的应用策略。

建立学校内部的生成式 AI 技术支持团队或平台，为教师在使用过程中遇到的技术问题提供及时的解答和帮助，降低教师使用技术的难度和成本。

3. 引导教学理念与方法的变革

学校要加强教师思维，多搞研讨、分享，让教师懂AI 教学的好处。让他们试试新方法，比如项目式、探究式学习，用AI 来提升学生。

教学里，老师得注意生成式 AI、师生互动、学生自学这几样东西平衡。别太靠技术，得安排好教学，保证有知识教，也得有关心、交流。

四、生成式AI 在高中生物学校本课程开发中的前景展望

1. 智能化教学支持体系的构建：未来，随着生成式 AI 技术的不断优化和完善，有望构建起一套智能化的高中生物学校本课程教学支持体系。该体系能够根据学生的学习行为数据、学习反馈以及课程教学目标，实时调整教学内容、教学方法和教学进度，为学生提供个性化的、精准的教学服务，实现教学过程的自动化和智能化。

跨学科结合与创新：生成式 AI 能给高中生物课与其他学科结合提供更大支持和机会。该技术能跨学科，把生物与物理、化学、数学、信息等学科融合，创造跨学科案例、项目和课。目的是培养学生跨学科思维，解决现实问题提供多种思路。

生成式AI 在高中生物校本课程开发中有很大优势，但挑战也不少。采取好的应对方法，如审核内容、教师培训，改变教学理念，能发挥生成式 AI 优势，给高中生物校本课程开发带来新活力和动力。未来的生成式AI，将与生物教育结合，助力高中课程的创新。培养有科学素养、创新和实践能力的学生，满足社会未来需求。[4]

参考文献

[1] 罗万丽、王蕊、范荣写了篇关于人工智能在教育上应用的文章，发在了2018 年的数字教育上

[2] 田鸣写了篇关于小学语文里用人工智能的文章，发表在 2020 年的教育界上

[3] 文佑俸浅聊小学四年级数学怎么教[J]. 新课程上旬，2016

[4] 吴菱 , 吴欢欢 , 曹霞 , 黄倞朗 . 浅谈生物校本课程内容的开发 [J].学周刊 : 下旬 ,2014(1).