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Scientific Research

初探AI 与高中地理课堂的融合

作者

于晓波

吉林省长春市第十中学 130012

引言:纵观高中地理教学的现状,不难发现传统的灌输式教学模式出现了一定弊端,不利于学生思维能力的发展。AI技术的发展和应用,使高中地理教学迎来了新的机遇,需要教师灵活利用AI技术,为学生的地理知识学习和能力发展提供智能化支持。

、AI与高中地理课堂的融合价值

AI与高中地理课堂的融合价值较多:第一,直观呈现空间地理信息。教师利用AI可以将抽象的地理空间信息转化为直观的视觉或者听觉形式,降低学生的学习难度,使学生在直观情境中感知地理知识。另外,教师利用AI,还能构建出真实的地理场所,丰富学生的学习体验,使学生直观观察地理空间的形态和关系,深刻对知识的理解;第二,吸引学生主动探究。教师利用AI可为学生的知识学习提供互动式的学习工具,以此调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,使学生在互动中完成主动思考和探究;第三,提高知识整合迁移水平。AI技术包含丰富的知识图谱、大数据分析技术等,教师利用AI可整合地理知识,构建完善的地理知识体系,将地理知识之间的逻辑关系以可视化的形式呈现,帮助学生完成知识的整合迁移。[1]

二、AI与高中地理课堂的融合策略

(一)应用AI技术,划分学生层次

教师要利用AI技术,分析学生的学习水平,精准划分学生层次,为合作教学做好准备,充分发挥学生之间的相互促进作用,促进班级学生的整体发展。

例如,教师可利用AI技术全面分析每一位学生的地理知识水平,以AI技术生成学生的学习报告,然后将学生分成基础层、能力层和提升层。其中,基础层是地理基础和学习能力都较差的学困生和后进生;能力层则是地理知识基础较好,但思维能力一般的学生;提升层是地理基础和学习能力都比较完善的学生。在掌握了不同层次学生的学习特点后,教师可利用AI技术的合理分组的算法程序科学划分小组。在此过程中,教师要在算法中输入小组的人数要求和每组的三个层次的比例配置,算法模型就会给出最佳的小组划分方案。教师通过利用AI技术,成功将小组人数控制在 4~6 人之间,且基础层、能力层和提升层的人数比例是1:2:1,最终保障了每组的学习互动和学习效率,让不同层次的学生都有机会融入小组分工和合作学习。[2]

(二)应用AI技术,创设真实情境

教师要加强对AI技术的学习,善用AI技术辅助地理教学,以智能化的AI设备创设生动、真实的情境,吸引学生融入地理课堂,提升空间思维能力。另外,教师要发挥AI技术的优势作用,打开学生的思维,让学生在地理课堂获得沉浸式的学习体验,产生持续学习和探究的兴趣。[3]

以《环境问题及其危害》为例,在本小节的教学中,教师可利用AI技术创设情境,为学生还原真实的环境问题,譬如,空气污染问题、水体污染问题等,学生佩戴VR/AR设备可身临其境地体验环境问题的严重性。教师通过利用AI技术,成功构建了沉浸式的地理课堂,帮助学生融入了地理学习氛围,在真实的体验中感知环境问题的危害,并就情境展开了调研,调研环境问题形成的原因,制作了调研报告,在不知不觉中提升了学生的空间分析能力,强化了学生的空间思维能力。另外,学生在VR/AR设备支撑下还产生了讨论积极性,讨论出了人类活动对环境的影响,明确自然环境的自我调节能力有限,人类活动一旦超出自然环境的调节能力就会引发环境问题,从而明确了自身的责任和使命,形成了环保意识,在之后的学习和生活中会响应各种环保政策要求,争做环保人,保护自然环境。

(三)利用AI技术,解决疑难问题

地理课程作为一门综合性、科学性较强的学科,包含较多复杂抽象的知识,学生在学习和探究中难免会遇到疑难问题。为此,教师要利用AI技术,辅助学生解决疑难问题。

以《常见地貌类型》为例,本小节涉及河流地貌、喀斯特地貌、海岸地貌、风沙地貌等抽象概念,学生不易理解。在课前预习环节,教师可鼓励学生利用AI技术,在Kimi中进行学术搜索,询问AI:什么是河流地貌/喀斯特地貌/海岸地貌/风沙地貌。在此过程中,AI不仅会给出专业的名词解释,还会出示资料的出处,方便学生多番搜索和验证。另外,教师在课堂教学中也可以随时随地利用AI,解决学生的疑问,在学术搜索中输入学生提出的问题,如喀斯特地貌是如何形成的?通常都分布在什么地方?有什么特点?等。

总之,教师通过利用AI学术搜索,成功提高了地理教学的专业性和可靠性,为学生提供了更加深层的分析和见解,站在多个角度分析了不同的地貌类型和形成原因,还提供了具体的案例图片、视频等,提高了学生的学习质量,使学生了解了AI技术的工具性和智能性,产生了使用AI技术学习的想法,在无形中为学生的自主学习提供了丰富的智能化工具,提高了学生的自主学习效率。

三、结束语

综上所述,AI辅助教学是新时代的教育趋势,教师应该加强对AI的学习,提升智能化教学能力,善用AI技术,调查和分析学生的学习水平,划分学习层次。同时,教师还要掌握以AI创设真实情境的方法,吸引学生主动学习。最后,教师要利用AI技术,解决教学中的疑难问题,构建高效课堂。

参考文献:

[1]林虹.AI辅助高中地理教学对学生空间思维能力培养的研究[J].当代家庭教育,2025,(06):107-109.

[2]张立明.生成式AI赋能高中地理教学创新实践——以“地域文化与城乡景观”为例[J].地理教学,2024,(21):25-29.

[3]高周倩,周侗.AI聊天式问题链驱动的高中地理教学设计——以“享蓝白雅韵,探工业区位”为例[J].中学地理教学参考,2023,(34):20-24.