刍议人工智能在跨学科沉浸式教学中的应用

引言

随着教育教学体制的深化改革，在初中地理教学环节越来越关注跨学科沉浸式教学的相关内容。以此在地理学科教学环节，通过人工智能技术的有效应用，使学生在跨学科和沉浸式的体验和认知中，为学生学习效果的优化和学习质量提升提供支持。同时，也促进各类知识的融会贯通和应用强化，为学生取得良好学习成效提供必要条件。

1 人工智能在地理跨学科沉浸式教学中的应用优势

1.1 创设沉浸式学习环境

在跨学科教学中，可以通过人工智能技术的综合应用，使学生有沉浸式地体验和认知。在良好的学习情境中，使学生的学习效果和学习质量得到显著提升。在具体操作环节，可以通过虚拟现实技术以及增强现实技术等，为学生创设更加真实逼真的创新学习环境，使学生的学习效果得到有效提升。在情境指引下，取得事半功倍的成效。例如，在世界的气候章节的教学环节，可以通过虚拟现实技术，让学生有身临其境的感觉，充分感受到热带雨林的高温多雨和沙漠地区的干旱炎热等。针对不同气候环境进行更深刻地理解，从而进一步有效增强学生对于气候特征的直观认识。通过该类沉浸式学习情境的打造，可以使学生的学习兴趣得到激发，为其积极主动地学习提供有利条件。

1.2 提供个性化学习支持

在人工智能技术的综合应用之下，可以让学生更充分融入学习情境之中。使学生可以在智能平台的匹配下，表现出自身的学习进度、知识掌握情况及其学习习惯。然后结合学生的具体数据，制定更精准可行的个性化学习方案，并对学生进行学习数据的分析和整合。通过智能系统精准把握学生知识薄弱点，在针对性匹配相关练习题目和学习资源，满足学生个性化学习需求的前提下。例如，在针对认识大洲章节内容进行教学环节时，可以通过智能辅导系统深入了解学生掌握情况，然后对薄弱环节进行深入分析，匹配专项练习题以及案例分析和动画讲解等效果内容，进一步帮助和引导学生巩固相关知识，解答学生的疑问，为其提供实时学习帮助，满足不同层次学生的具体学习需求。以此在落实因材施教原则的前提下，体现出个性化学习效果。

1.3 促进学生跨学科知识整合和学习

在地理学科和人工智能技术有效融合的背景下，可以针对数学、语文学科等多种学科进行有效联系。在整合多种学科实现融会贯通的前提下，使学生的学习效果得到优化。例如，在针对自然资源等内容进行教学环节时，可以根据物理学科中的能源知识以及化学学科中的资源转化和再利用知识，涉及可持续发展利用自然资源的跨学科项目，让学生在项目中对相关内容进行有效理解，并提出相关资料数据和分析工具，帮助学生完成项目目标，培养其综合思维能力和问题解决能力。

2 人工智能在地理化学课沉浸式教学中的应用策略

2.1 打造多维度沉浸场景，激发学生学习兴趣

在初中地理科学课沉浸式教学过程中，要想确保人工智能技术得到有效应用，教师要充分利用虚拟现实技术以及增强现实技术等，确保抽象的地理知识可以得到有效转化，形成具象性的知识。让学生在多维度沉浸式场景中对相关知识进行理解和认知。例如，在世界的地形章节教学环节，可以通过虚拟现实技术对喜马拉雅山脉和东非大裂谷的场景进行有效展示，让学生更直观地感受地形地貌的主要特征及其形成过程。从而在多维沉浸场景中激发学生的感知，产生身临其境的感觉。除此之外，也可以通过语音合成与智能交互技术创设检查情景系统，模拟探险家的角色，并通过问答形式让学生探索地理奥秘，从而增强学习的代入感。

2.2 整合跨学科资源，打破知识壁垒

在将智能技术和地理学科沉浸式教学有机结合的过程中，教师也可以通过大数据分析以及知识图谱技术对地理学科和多学科资源进行有效整合，突破知识壁垒，让学生的认知视野得到有效拓展。例如，在自然资源与经济发展的教学过程中，可以通过人工智能系统对物理学科关联的知识进行有效整合，把相关能源转化成具体的应用原理。通过跨学科的有效融合，在跨学科的资源开发技术以及历史学科的资源利用变迁案例的整合作用之下，可以得到突破。同时，教师也可以利用智能备课平台或快速检索系统，对资源进行整合设计主题学习任务，从而使学生的学习资源得到不断丰富和完善。例如，在“新能源汽车产业发展对区域地理环境的影响”的主题教学环节，可以让学生对地理区位进行深入分析，并有效统计经济数据，阐述技术原理。在跨学科的整合作用之下，学生的综合思维能力得到有效培养。

2.3 强化个性化学习支持，满足多元需求

在人工智能技术的应用环节，教师要通过人工智能算法对学习路径进行不断调整和优化。要利用人工智能算法对学生的课堂互动情况、测试反馈以及作业完成等各类数据进行有效分析，通过智能系统为学生生成知识掌握相关内容精准画像，定位薄弱环节。例如，发现学生对于“大洲的自然环境与人文特征关系”不能深入理解时，系统可以推送定制化学习包，通过互动地图练习以及微课视频等相关模式，满足学生的多元需求。同时，也可以通过智能答疑机器人以及 24 小时在线解答模式，对学生的疑问进行有效解决和指导，结合问题类型匹配相关知识点进行学练和问答。在闭环学习支持下，使学生的多元需求

得到满足。

3 结束语

综上所述，在初中地理教学环节有效利用人工智能技术，可以打造跨学科沉浸式的教学模式，让学生在深度融合和跨学科整合作用之下，对于各类知识进行深刻理解。同时，通过人工智能技术，在资源支持、技术匹配以及学科边界图的绘制上，可以进一步提升教学效果。

参考文献：

[1] 李志伟 . 人工智能在初中地理教学中的应用实践与探索 [J]. 地理教育 ,2024(09):23-26.

[2] 赵文明 . 基于商务星球版教材的七年级地理跨学科教学策略研究 [J]. 教育科学论坛 ,2025(02):42-45.