ChatGPT在初中地理教学设计中的应用与反思
作者: 刘华
摘 要:人工智能(AI)在教育领域的应用日益广泛,尤其是ChatGPT在地理教学中的运用潜力显著。ChatGPT可整合多种教学资源,显著提高教学设计效率和质量,增强教学直观性和互动性,但仍存在依赖文本数据、缺乏个性化和信息准确性有待提高等问题。本文以人教版七年级上册《地理》第二章第二节“海陆的变迁”为例,系统探讨了ChatGPT在初中地理教学设计中的应用,提供了具体实践案例和改进建议,为地理教学提供新视角和方法。
关键词:ChatGPT;教学设计;初中地理;实践
中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1005-5207(2025)01-0012-05
一、问题的提出
《义务教育地理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出,依据学生的认知基础和成长规律,充分考虑学生的生活经验和差异性,将现代信息技术与地理教学充分融合[1]。当前,地理教师在应用现代信息技术方面已取得一定进展,如Google Earth 和VR技术等为地理教学提供了直观的教学辅助,使抽象的地理概念更易被学生理解和接受[2]。WebGIS信息技术平台在教学中的应用增强了学生的区域认知和综合思维,激发了学习兴趣并促进深度学习和个性化学习[3]。
ChatGPT作为一款风靡全球的人工智能机器人,是目前应用广泛、效果较好的语言模型之一。本文在三大地理期刊(《地理教学》《地理教育》《中学地理教学参考》)中搜索关键词“ChatGPT”,统计相关文献13篇(截至2024年10月)(表1),可见地理教师已开始相关研究和通过ChatGPT辅助地理教学,如ChatGPT可为高中地理教学提供丰富的教学资源、智能辅导和编程制图[4];在高中地理教学中可提供个性化学习辅导和针对性教学,显著提高学习效果和教学效率[5]。已有研究初步展现出ChatGPT在高中地理教学中的应用潜力,但其在初中地理教学中的应用还不广泛。据此,本文利用ChatGPT4.0模型,探究其强大的数据处理能力和交互性在辅助初中地理教学设计中的应用。
二、ChatGPT赋能初中地理教学设计的实践
1.选择课例
以人教版七年级上册《地理》第二章第二节“海陆的变迁”为例,该节涉及板块构造学说和地质活动等基础概念,对学生理解地球动态变化具有重要意义。ChatGPT能够访问大量在线数据库和学术资源,整合相关自然地理资料和最新研究成果,为教师高效备课提供最新和权威的地理知识。
2.AI分析课标
新课标是教学设计的主要依据。利用ChatGPT进行教学设计时,将新课标的要求告知ChatGPT,并让其提供一些教学设计策略(表2)。ChatGPT为教学设计整合了多种要素,提供了全面的教学策略指导。首先,它给出了实例选择、理论讲解、实例应用、学生参与和评价方法,突出教学设计的完整性;其次,建议教师利用多媒体资源使地质事件可视化及组织小组讨论和实践,增强了教学的实效性和互动性;最后,引入现代信息技术和互动教学方法,提高学生的学习兴趣和参与度,培养批判性思维和问题解决能力。这些要素使教学设计更加全面、系统和有效。
3.AI教学设计
利用ChatGPT进行教学设计(表3)。ChatGPT可以快速生成初步的教学设计,详细列出教学目标、教学内容、教学方法、教学资源、教学评价和课后活动6个项目,提供具体的操作步骤和建议,帮助教师节省备课时间,实现教学设计的全面性和系统性。其提供的具体、实用的教学策略有助于学生理解和探索地理概念;其推荐的教学资源能够直观展示地质现象,提升学生兴趣;其多样化的评价方法有助于全面评价学生的理解程度和课堂效果。
三、AI设计的不足与人工优化改进
1.AI设计的不足
(1)过于依赖文本数据
ChatGPT作为一款基于文本数据的AI工具,虽然在内容分析和生成方面有良好表现,但在辅助初中地理教学设计时,教师仍需超越文本基础的限制,融入最前沿的教育理论和新课标,依据新课标设定教学目标,保证教学内容和评价方法与国家教育政策和标准同步。因此,结合AI技术与教师的专业能力,可创造出既科学又吸引学生的地理教学方案,推动教学实践的创新发展。
(2)缺乏个性化
虽然ChatGPT能基于大数据提供分析和建议,但其输出内容未必完全适应特定学生群体的需求。每个学生的背景、兴趣和学习风格都有所不同,AI生成的标准化内容无法满足所有学生的学习需求。因此,教师需根据学生的实际情况对AI生成的教学设计进行调整,选择与学生生活经验相关的案例,设计差异化的教学路径,以确保每个学生都能获得有意义且具启发性的学习体验。
(3)信息的准确性和可靠性有待提升
在快速发展的地理学科领域可能包含过时或不准确的信息,这对教学内容的科学性和准确性提出了挑战。教师必须对AI提供的所有信息进行核查,确保信息、数据和资料的准确性,帮助学生构建正确的知识体系,并以此教会学生如何辨别信息的真伪,培养批判性思维。
2.优化措施
①细化教学目标,使之更加具体且便于操作,符合素养导向的要求;②调整学习目标,设计具体的学习活动,帮助学生理解和应用地理概念,使学习内容扎实可靠;③优化学习环节,创设真实情境,以问题为导向,设置学习任务,提高学生参与度;④优化评价功能,设计多样化的评价方法,制定具体的实施步骤和评价标准,促进学生全面发展。
(1)优化教学目标
在ChatGPT最新生成的教学设计中,仍使用了知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观的三维教学目标。新课标提出了地理学科的四大核心素养,可令ChatGPT从人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力4个方面重新设计教学目标(表4)。
优化教学目标后,ChatGPT目标设定全面且具体,涵盖了4个核心素养,帮助学生从多角度理解和掌握地理知识。目标实现方式具体明确,通过讨论、案例分析、小组讨论和实践活动等多种教学方法,激发了学生的学习兴趣,提升教学的互动性和实效性。
(2)优化学习目标
学情分析是教学设计的重要环节,其直接关系到学习目标的设定。学生进入初中后,认知水平由形象思维逐步向抽象思维发展,具有一定抽象思维能力和系统思维能力[6]。据此,令ChatGPT设计素养导向的学习目标(表5)。
可见,优化后的目标设定清晰且符合素养导向的要求,关注预期的学习结果、学习过程与方法、以及达成目标的具体表现。同时,每个目标都通过具体的学习活动,如分析地图、参与小组讨论和模拟活动,帮助学生理解地理概念并应用知识,使学生在不同层面上掌握学习内容,培养综合能力。最后,内容设计紧密结合初一学生已有的知识基础,如大洲、大洋的判读能力,使新知识的学习有扎实的起点,并逐步深化。
(3)优化学习环节
ChatGPT可记忆与用户的聊天内容,根据以上对话,ChatGPT基本能够明确教学设计的要点,可继续令ChatGPT创设情境、问题链和任务链,进一步完善教学设计(表6)。ChatGPT通过增强现实关联、角色扮演与任务驱动、问题导向与项目学习以及国际合作与多元视角等方式设定了一个与现实生活紧密相关的情境,提高学生的学习兴趣;通过学生扮演科学家和政策制定者,增强学习互动性和参与度;通过具体任务和问题引导,促进学生的自主探究和深度思考;通过强调国际合作,培养学生的全球视野和跨文化沟通能力。
(4)优化评价功能
新课标要求发挥评价功能,促进学生学业进步和全面发展。多样的评价方法能够深入探寻学生的地理思维过程,帮助教师关注并优化学生学习过程,促进其核心素养的发展,教学设计应体现评价方式和评价目标(表7)。ChatGPT提供了多样化的评价方式,每种方式都有明确的评价目标。例如,小测验、课堂提问和观察参与度等形成性评价,帮助教师及时了解学生对关键概念的理解情况,并根据反馈进行教学调整;总结性评价如项目报告或展示,评价学生对学习内容的全面理解及知识整合和应用能力;同伴评价和自我评价则鼓励学生参与反馈与反思,提升批判性思维和自控能力。
四、ChatGPT辅助初中地理教学设计的反思
1.快速响应与内容审核
ChatGPT的快速响应能力显著提升了设计效率,它能迅速生成与教学目标、内容和方法相关的文本。但教师仍需要对AI生成的内容进行人工审核,确保文本内容的准确性和适用性,特别是在使用研究资料时,要验证资料的科学性和可用性,避免传播错误信息。此外,教师应根据教学目标和实际情况,对AI生成的内容进行适当补充和调整,以提高教学针对性和实效性。
2.资源整合与技术适应性
ChatGPT能够整合丰富的在线数据库和学术资源,为地理教学提供最新的数据、图像和研究资料等,使地理案例更加直观和生动。同时,ChatGPT引入了现代信息技术和创新的教学方法,提高了学生的学习兴趣和参与度。但这些创新方法对技术设备和网络条件有较高要求,对资源有限的学校而言可能难以实现。因此,教师需要寻找低成本的替代方案,如使用纸质地图和模型使所有学生都能参与教学活动。此外,教师应不断提升自身的信息技术素养,以更好地利用和整合资源。
3.个性化支持与动态调整
尽管ChatGPT提供了全面的教学设计,但不能完全满足所有学生的个性化需求。如在“全球地理变迁峰会”情境中,任务设定有助于培养学生的综合能力,但实际操作过程中需要更多的个性化支持和动态调整。教师可根据学生反馈灵活调整教学策略,增加简便的评价工具和即时反馈机制,帮助每个学生都能跟上学习进度并达到预期目标。例如,在小组讨论和项目活动中,教师可根据学生表现和反馈,实时调整任务难度和内容,满足不同层次学生的学习需求。
4.多样化评价与系统性改进
ChatGPT提供了形成性评价、总结性评价、同伴评价和自我评价等多样化的评价方式,每种方式都有明确的评价目标。然而,教师仍需要设计具体的实施步骤和评价标准,以保证评价活动的有效性和高效性,为学生提供更加全面和有效的学习支持。例如,在形成性评价中,通过课堂提问和小测验,及时了解学生的学习进展,并根据反馈调整教学;在总结性评价中,可设计综合性项目或研究报告,评价学生的知识整合和应用能力。
五、结语
ChatGPT作为AI工具的代表,为初中地理教学设计提供了新视角,其强大的数据处理能力和交互性能够辅助教师高效完成教学设计,提高教学质量。但教师仍需保持批判性思维,确保信息的准确性,并避免对技术的过度依赖,不断提升自身对新技术的适应能力,实现传统教学与现代技术的有机结合,推动地理教学的革新和进步。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 李念.现代信息技术在高中地理教学中的应用实践——以“地表形态与人类活动”为例[J].地理教育,2024(S1):82-83.
[3] 常丽霞,周义钦,周冠峰.信息技术赋能地理实践力培养的“台风”教学设计[J].地理教育,2023(9):25-28.
[4] 孙旭,赵越.机遇与挑战:ChatGPT在高中地理教学中的实践应用[J].地理教学,2023(14):50-53,64.
[5] 陈胜贤.生成式人工智能在高中地理个性化教学中的运用——以ChatGPT应用于“陆地水体及其相互关系”教学为例[J].中学地理教学参考,2024(5):16-21.
[6] 鲍丽倩.优化作业设计培养史学意识[J].现代教学,2008(Z1):73-74.
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