基于人工智能的高中地理教学策略研究

作者: 孙本龙 陈宝玉

基于人工智能的高中地理教学策略研究0

中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)14-0140-03

A I+ 是一种人工智能(AI)技术与其他领域有机融合的概念,主要是运用人工智能技术创新更加高效的社会生产模式。在教育领域的融人就是创新数字化、智慧化的教学模式。该种模式打破了传统课堂教学的壁垒,为学生营造了更加高效、轻松的学习环境。基于此, A I+ 高中地理教学需要提高运用人工智能技术的水平,致力于构建一个全新的智慧课堂,全面提升高中地理教学质量与效率。

一、高中地理智慧课堂教学的优势所在

智慧课堂是依托现代信息技术、智能技术搭建的新型教学模式。相比传统的课堂教学模式,前者能够在实践教学中发挥更大的优势,能够真正实现为学生量身定制教学方案,这对提高教学质量和推动学生学习素养提升,发挥了十分重要的作用。本文从高中地理智慧课堂教学的角度,分析运用AI实施教学工作的优势所在。

(一)有利于激发学生学习兴趣

高中地理智慧课堂教学中教师合理运用AI技术,能够创造出学生感兴趣的学习场景,这对激发学生学习兴趣起到了重要作用。以讲解教材内容为例,传统课堂多以教师向学生灌输理论知识为主,学生更多时候是在“听”“记”“读”“背”,整个学习过程十分枯燥无趣和令人感到乏味疲惫,容易导致学生失去学习的热情与兴趣。反观智慧课堂教学中教师应用AI技术,能够将教材上的内容以动态图片、视频的形式,生动、直观地呈现在学生面前,此时的地理课堂便充满了新鲜感、趣味性,学生会被此种教学方式深深吸引,从而对地理学科产生浓厚的学习兴趣。

(二)有利于提高课堂教学质量

影响课堂教学质量因素有很多,主要包括教学方式、内容、目标等,教师只有结合教材与学生实际情况设计教学活动,才能保障知识和技能传授的质量和效率。高中地理智慧课堂运用AI技术,可以通过深度分析学生学习情况,制订出最适合学生的教学方案,如此一来地理课堂教学就能实现事半功倍的效果。另外,AI技术可以丰富教学资源和素材,对教材上的知识进行“包装”,从而达到丰富教学内容和拓展知识的目的,有利于学生对地理知识形成更加全面与深层的理解。此外,AI技术还能有效增强课堂教学的互动性,教师与学生之间、学生与学生之间,能够实现密切交流、思维碰撞、经验共享,此种情况下学生更容易掌握知识和技能。除此之外,AI技术能够营造一个活跃的课堂学习氛围,学生在学习中时刻保持一个全神贯注、精力集中的状态,有利于高效接收教师授课信息。综上所述,依托AI技术构建的高中地理智慧课堂,在提高教学质量与效率方面发挥了至关重要的作用。

二、高中地理智慧课堂教学的实践策略

AI技术构建高中地理智慧课堂实现数字化、信息化教学,要求教师具备良好的信息技术素养,能够将人工智能技术作为设计、组织与实施地理教学的载体工具;还要求教师具备较强的专业教学素质,能够有效把握教学过程的方向和节奏,只有这样才能为学生创造以AI技术为支撑的智慧课堂。

(一)运用AI分析学习数据制订教学方案

A I+ 背景的高中地理教学需要教师全面了解人工智能技术的功能,保证能够在实施教学活动中最大限度发挥人工智能技术的优势,从而达到提升高中地理教学质量的自的。基于AI技术强大的数据获取和分析能力,教师可以运用AI分析学生实际学习情况,掌握学生学习特征、了解学生学习水平、明确学生学习需求,立足于学生量身定制教学方案,以此保障高中地理教学的科学性、适应性与针对性。

基于AI数据分析,大多数学生表示地理课堂教学乏味无趣,在学习过程中难以集中精力听课,并且学生希望地理教学过程能够充满欢乐。根据学生对地理教学的需求,教师在设计、组织和实施地理教学活动时,可以注重提高教学的趣味性与愉悦性,尽可能为学生营造一个轻松、欢快的学习环境。以“宇宙中的地球”单元教学为例,教师改变传统的“读课本”形式的教学方法,围绕“地球的宇宙环境”“太阳对地球的影响”“地球的历史”“地球的圈层结构”等主题,运用AI技术搜索相关的科普视频。相比教材上的图片和文字,动态的视频能够更加直观地呈现“宇宙中的地球”,包括“地球公转和自转”“地球在太阳系中的位置”“地球与太阳的距离”等,这些知识通过动态画面的形式出现在学生面前,使学生对教材上编写的概念、定义一目了然。同时,该种教学方式能够赋予地理课堂良好的趣味性,可以满足学生对未知的探索欲望,有利于调动学生学习的积极性。

基于AI数据分析,能够发现学生对教学知识的掌握情况,教师可以针对那些难以掌握的知识点实施强化教学。以“地球内部圈层构造”知识点为例,很多学生总是分不清、记不住地球内部圈层的位置和名称,以至于在做相关练习题时常常出错。AI数据分析学生习题完成情况,反馈学生需要进一步学习“地球内部圈层构造”这一知识点。教师详细了解之后可以制订针对性的教学方案,使用多媒体功能对比“鸡蛋”和“地球”的结构:鸡蛋壳对应地球地壳、鸡蛋白对应地球地幔、鸡蛋黄对应地球地核,然后重点讲解地壳、地幔、地核的特征,帮助学生再一次巩固地球内部圈层构造的相关知识点。通过AI数据分析学生的知识掌握情况,能够实现“手术刀”式的教学,显著提升高中地理教学的精准性和针对性。

(二)运用AI整合与呈现地理教学资源

教学资源和素材是影响教学质量的重要因素,丰富的教学资源有利于教师设计更加全面、形象的教学内容,有利于教师采用更加多元化的教学方法。所以 A I+ 背景的高中地理教学,要求教师善于利用AI技术拓展、延伸、开发丰富的教学资源,以此解决地理教学设计素材和资源匮乏的问题。

例如,在讲解关于“洋流”的地理知识时,教师在了解课内教材内容的基础上,运用AI大数据搜索教材之外的“洋流”知识点,然后将教材内外知识进行有效融合,如此一来就能实现对地理知识的合理延伸与拓展。学生不仅能够掌握教材内的“世界洋流分布位置”“洋流名称”“洋流方向”,还能掌握教材之外的知识,像是“梯度洋流”“摩擦洋流”“潮流”等不同类型洋流的特点。



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又如,教师在课堂教学中摒弃传统的画图教学法,运用AI技术模拟出全球洋流的分布情况,使用动态图帮助学生掌握知识点,有利于加深学生对知识的理解和记忆,而且可以有效激发学生学习兴趣。以AI技术生成的教学动画讲解“千岛寒流”与“日本暖流”为例,两股洋流以“自我介绍”的形式,向学生讲述“洋流运动方向”“洋流形成原因”“寒流与暖流汇聚容易形成优质渔场”等,生动、直观、有趣的教学内容,帮助学生深刻认识和掌握关于“洋流”的地理知识。

(三)运用AI搭建互动平台活跃学习氛围

传统的高中地理课堂存在缺乏互动的弊端,大多数情况下教师向学生单方面讲解课内知识,很少与学生进行课堂互动和交流,即使有也只是简单地提问,学生处于缺乏互动性的地理课堂中,不仅学习质量和效率较低,而且容易对学习产生反感情绪、排斥心理。相比之下,运用AI技术的高中地理智慧课堂,能够为学生搭建高效的互动平台,使整个课堂学习过程弥漫着轻松、高效、活跃的氛围。此时学生更容易进人深度学习状态,还能养成良好的学习品质。基于此,教师需要结合地理教学的实际情况,在课堂教学中有效运用AI技术,确保课堂教学过程具有互动性与合作性,旨在为学生搭建一个高效的地理课堂。

例如,教师运用AI技术分析每个学生的学习水平,然后将学生合理分为A、B、C三个层次,A层次学生基础知识掌握良好,而且自主学习能力较强,属于学优生的行列;B层次学生基础知识掌握一般,并且学习过程中缺乏长效性,属于中等生的行列;C层次学生基础知识掌握较差,属于学困生行列。具体掌握学生实际学习情况和特征之后,可以运用AI合理分组的算法程序实现小组划分:输入小组成员人数要求,以及输入 基于人工智能的高中地理教学策略研究1 三个层次学生分组的比例配制,由算法模型给出最佳的小组划分方案。每个小组人数控制在4\~6人之间,同时每个小组内学优生、中等生、学困生的人数比例为 1 : 2 : 1 ,保证每个学习小组最少有一名学优生,该种分组方法有利于提高互动学习与合作学习的效果。

运用AI技术搭建互动性、合作性地理学习平台,除做好合作学习小组划分工作之外,还要通过AI技术做好教学过程设计与组织。针对课堂教学中学生不敢主动提问的情况,教师可以提倡学生将问题输入“希沃白板”,教师了解学生反馈的学习信息,及时通过“希沃白板”向学生答疑解惑,或者直接将学生提出的问题投放在大屏幕上,要求全班学生以小组为单位开展探究活动,这就达到了增强师生互动、生生互动学习效果的目的,不仅有效提高了地理课堂教学的质量,还成功调动了学生参与课堂学习的积极性与主动性。

(四)运用AI开展教学评价与总结工作

教学评价和总结是完整教学体系的关键一环,科学、客观的教学评价和总结,不仅有利于优化教学体系,还有利于推动学生学习进步,以及促进学生综合素养全面提升。传统的高中地理教学评价和总结,多以教师对学生单方向评价为主。教师根据学生的课堂学习表现,发现学生存在的学习品质问题,根据学生对知识点的掌握情况,指明学生存在的知识薄弱点与盲区。此种教学评价和总结形式,虽然能够发挥一定的教学作用,但是始终达不到教学评价的预期目标。 A I+ 背景的高中地理教学,需要教师合理运用AI技术创新教学评价模式,提升地理教学评价和总结的综合效益。

例如,教师依托AI技术搭建生生互评、师生互评、小组互评的多元化教学评价模式,一来提高地理教学评价和总结的全面性,二来为学生创造参与和主导教学评价的良好条件。当完成某一阶段或某个课时教学工作后,学生需要对教师的教学方式进行评价,指出教学方式存在的问题,并且提出改进教学方式的建议。AI技术整合学生对教师教学的评价,向教师反馈并给予建设性意见。另外,教师根据AI大数据对学生实际学情的分析,对学生做出多个方向的评价:一是评价学生地理知识掌握程度;二是评价学生课堂学习态度;三是评价学生地理学科素养提升水平。运用AI技术搭建更加完善和全面的教学评价体系,为不断优化地理课堂教学水平,为推动学生全面发展提供了有力支撑。

三、结论

基于人工智能技术在高中地理教学中的应用优势,学校需要配置用于教育的AI设备,教师需要具备运用AI实施教学的能力,如此才能成功构建高中地理智慧课堂,才能为学生创造高效、新颖、轻松的学习环境。

参考文献:

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[2]李海林.虚拟仿真实验在高中地理教学中的设计与应用D].西宁:青海师范大学,2023

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