AIGC赋能中学地理教研、教学、评价的探索与实践

摘 要：AIGC在全球范围内的应用日渐广泛，如何将其有效应用于中学地理教育已成为新的研究热点。本文通过AIGC技术在检索高质量素材、高效设计课堂细节、协助论文智读与润色、实现人机协同教学、充当全天候智能导师、赋能个性化评价和深化共性问题挖掘这7个具体应用场景的深入研究，探究如何利用先进的AIGC技术在中学地理的教研、教学与评价3个关键环节中发挥重要作用。本文旨在为AIGC在地理教育领域的应用以及教育信息化的推进提供实践经验。

关键词：地理教研；地理教学；地理评价

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2025）03-0052-05

一、使用AIGC技术的必要性

AIGC（Artificial Intelligence Generated Content），即人工智能生成内容，是一种基于先进的人工智能算法，自动生成包括文本、图像、音频和视频等多种形式内容的技术。ChatGPT作为AIGC的领头羊，于2023年火速破圈，引领新一轮的智能科技浪潮。

放眼全球，AIGC在教育中的应用已成为热点话题，出版物数量显著增加。得益于人工智能研究和开发方面的先发优势，美国在这一领域的出版物最多，其次是澳大利亚、中国、加拿大和德国［1］。发达国家正在积极研究和开发特定教育场景的AIGC产品，如何利用好AIGC使之服务于本国教育是各国科技和教育竞争的新赛道。

诚然，AIGC技术如一把双刃剑。一方面，在地理教师专业技能提升、备课授课、评价方面具有卓越性能；另一方面，又可能会削弱学生的自主学习能力和批判性思考能力，技术依赖还可能会弱化学生的创新思维等［2-4］。学界对其利弊产生了极大的争论，但这种争论是必要的，可防止因技术的盲从而全盘接受，同时能为AIGC技术在教育领域的辩证应用提供理论指导和实践路径。不过，这些争论的初衷不是徘徊不前和犹豫不决，而是先辩证后统一地帮助地理教师走出“要不要用的疑云”，从而迈入“如何用好的天梯”。当下亟须引导地理教师勇敢面对AIGC带给地理教育的多重变化［5］，最大限度地发挥其优势，助力地理教学。

AIGC技术还在“成长”中，经过不断训练，未来可更加智能和高效。将AIGC技术引入中学地理教学，不仅是科技进步的自然延伸，也是实现教育现代化和个性化的重要手段，在推动地理教学信息化方面前景广阔。

二、利用AIGC提升地理教研的质量和效率

1.检索高质量素材

在地理备课过程中，教师常面临如何从海量信息中快速筛选出既有趣又贴合教学目标的高质量教学素材的问题。传统搜索引擎的搜索结果质量参差不齐，此外，由于信息筛选与整合速度较慢，教师往往需要花费更多时间来甄别和整理真正有用的教学资源。

随着生成式人工智能在搜索领域的应用不断深化，教师可借助AIGC强大的信息检索和文本生成功能，快速提升备课质量和效率。AIGC的信息检索功能不仅使教师能够从海量网络资源中迅速筛选出与地理教学紧密相关的高质量素材，还能快速罗列出素材的信息来源，以便甄别和扩展，确保内容的专业性和准确性。同时，AIGC的文本生成功能可根据教学目标和学生需求，自动生成符合课程标准的教案、习题和互动材料，并进一步筛选、编辑和拓展，大大缩短了教师的备课时间，提高了备课效率。利用这两个功能，教师不仅能快速找到合适的教学资源，还能根据教学需求生成定制化教学内容，从而显著提升地理备课的整体质量和效率，更好地服务于课堂教学。

在八年级下册“塔里木盆地”一节的教学中，为了落实“初步形成从地理综合的视角看待和分析问题的意识和能力”的课程标准，教师可提出问题“为什么修建多条贯穿塔克拉玛干沙漠的公路？”这一问题要求学生从经济发展、交通便利、国家战略、生态保护治理、科学研究和应急救援等多方面进行分析。为了创设教学情境，教师需准备以下3段背景素材。①准备描述塔克拉玛干沙漠恶劣环境的数据材料，可使用沙漠面积、沙漠覆盖率、风速等数据进行客观描述；②说明塔里木盆地的经济和社会发展状况，包括石油和天然气资源的开发、旅游业的发展、人口分布等现状，能为学生提供从经济和社会发展的角度分析修建公路意义的背景信息；③展示塔里木盆地的位置和地形图、塔里木盆地城镇和塔克拉玛干沙漠公路分布图。用AIGC工具为这3段材料进行检索的过程和结果如表1所示。

2.高效设计课堂细节

AIGC具有很强的人机交互能力，当使用者确定了课堂主题，提供初始素材和指导，给出创作方向和灵感，生成式人工智能将对创作内容进行完善。例如，当教师为“地球的运动”备课时，计划用“日晷”导入课堂，需要尽快完善导入部分的详细讲解过程，这时教师仅需要向ChatGPT输入：“我是一名初中地理教师，将在七年级讲授一节地理课，题目是‘地球的自转’，想用日晷导入新课（播放一段关于日晷的视频来激发学生兴趣），请模仿教师如何导入新课，由教师和学生一问一答，要求语言幽默而不拖沓。”ChatGPT生成以下详细的课堂导入过程。

教师（微笑）：古人没有手表，他们是怎么知道时间的？

学生甲（疑惑）：看天上的太阳？

教师（点头）：不错！他们确实是通过看太阳的方式，但是光看太阳还不够，他们借助了一种工具。你们知道是什么吗？

学生乙（自信）：指南针？

教师（笑）：指南针是辨别方向的！他们用的是——日晷！现在通过观看视频来了解日晷是怎么工作的（播放视频）。

教师（视频结束后）：日晷靠太阳的影子来确定时间，那么，为什么太阳的影子会动？

学生丙（抢答）：因为太阳在动！

教师（微笑）：感觉好像是太阳在动，其实，这个现象背后有个更有趣的秘密。再想想，白天太阳从东边升起，傍晚却跑到西边，这到底是什么在动？

学生丁（思索后回答）：是……地球在动？

教师（满意）：没错！其实是地球在自转！因为地球在转动，太阳的位置才会看起来在变化。这就是今天要学习的内容——地球的自转。

虽然ChatGPT设计的课堂教学细节并不尽如人意，但人工优化一下，即可迅速设计好课堂导入，大大节约设计时间，提高备课效率。

在评估不同AIGC工具的能力时，通常需要打开多个网页进行比较，这费时又费力，而使用整合了多家厂商模型的混合型助手工具会更加高效。这类工具能自动使用最优模型来回答问题，同时，也允许用户自行选择模型以对比结果，达到最高的效率和最佳的结果。例如，国外的POE平台集成GPT-4、Claude和Google PaLM等多种AI模型，而国内360公司推出的“AI助手”则整合包括Kimi、智脑、豆包、文心一言、DeepSeek、百小应、讯飞星火、Yi-Large、通义千问以及商汤商量等15款大型AI模型，用户可在同一界面内完成模型性能的比较与优化。

3.论文智读与润色

若将教研比作教师提升专业水平的“飞行器”，那么生成式人工智能无疑是AI时代为这架飞行器添加的“强力推进剂”。凭借论文智读与文稿润饰这两项核心功能，AIGC工具为地理教师的专业成长提供了强有力的支撑。它不仅能帮助教师更高效地掌握学术前沿信息，还能优化他们的研究成果，使表达更加精准、流畅，助推其专业发展进程。

论文智读是指利用AIGC技术高效地阅读、分析和理解学术论文及期刊文章的功能，包括文章总结、跨语言支持、关键段落的标注归纳、文本对话、深度解析和问题分析等。通过论文智读，地理教师可高效阅读大量相关论文，大大加快知识积累的速度。在开始论文智读之前，地理教师需在ScienceDirect、知网、维普、万方等数据库下载PDF格式的论文后将文章导入AIGC软件中进行智读。每款AIGC软件的论文智读功能各有特色，例如，通义千问的“论文速读”功能是将原文显示、导读、翻译、脑图、笔记等集成在同一页面，方便教师快速获取信息；文心一言则支持“论文精读”“论文综述”和“问题分析”3大功能，适合对论文深入研究和综合分析；Kimi和腾讯混元都支持多达50个文件的上传和与文档对话，其中混元的“精读”版块图文并茂，还支持一键生成学术海报。通过这些功能，地理教师可更加高效地进行科研阅读，提升自身专业素养。

虽然当下AI无法像人类那样具备创新性思维和理论引领能力，也无法点燃创新的火花，但在语言处理领域，AI展现出其显著优势，尤其在文章润色方面表现卓越。在中学地理教学研究中，AIGC技术能够精准地检测出文本中的语法错误和标点符号使用不当之处，并提供合适的词汇选择及句子结构优化建议。并且，AIGC还能根据用户的日常写作风格，智能匹配特定的写作模式，从而实现内容的适度扩展。这些功能共同确保了文章语言表达的准确性与严谨性，极大地减轻了教师在校对方面的负担，节省了宝贵的时间和精力。因此，教师可将更多的精力投入到创新性、批判性和个性化思维的培养上，专注于提升教学质量与深化教育研究。

三、利用AIGC改进地理教学的模式和方法

1.人机协同教学模式

基于认知负荷理论和21世纪技能培养理论，AIGC支持的“人机协同教学模式”不仅有助于减轻学生的认知负荷，还能培养学生应对未来社会所需的关键技能。认知负荷理论指出，学习者的认知负荷太大不利于其学习，教学设计应尽量减少不必要的认知负荷，让学生能够集中精力处理有意义的学习内容［6］。AIGC工具能帮助学生整理预学知识，简化信息查找和整理的过程，减少学生在获取信息和组织知识结构方面的认知负荷，从而把精力更多地集中在高阶思维活动上。同时，培养批判性思维、交流合作能力、创造力和数字素养等21世纪技能［7］，也成为现代教育的重要目标。在人机协同的学习环境中，学生可发挥创造力，与AI进行互动，培养问题解决能力；通过在线协作平台与同学分享成果，促进其交流合作能力的发展；在使用AIGC工具的过程中，可提升学生的数字素养，熟练应用现代技术来应对未来挑战，在学生的学习中全过程培养21世纪技能。

随着AIGC技术的快速发展，人机协同教学模式将成为地理教育数字化的新趋势。但实现人机协同教学模式，首先要给学生配备智能终端，将AIGC工具安装在PAD等便携设备上，并配备宽带网络。如果条件具备，可打造物联网教室，实现设备无线互联，促进课堂内外的人机互动与信息获取。

以地理跨学科课程“一次旅游规划”为例，简略教学设计如下：首先，学生利用在线地图、在线协作平台和AIGC工具，以团队合作的方式拟定旅游路线和计划；其次，借助AIGC工具搜索和比较旅游目的地和旅游项目；最后，使用在线协作平台共享旅游计划，让同学提出建议和意见，从而实现人机协同规划旅游行程。

人机协同教学模式需要警惕学生可能会因过度依赖AI工具，而忽视自身批判性思维和自主学习能力的培养，教师应注意AI工具的使用场景，给予学生独立思考的机会。同时，学校也要确保学生在使用这些工具时的数据安全。

2.全天候智能导师

余胜泉在2018年展望人工智能在未来教育中的角色时指出，人工智能将扮演课堂智能导师的角色［8］，如今这种畅想正在变成现实。因为随着生成式AI大模型陆续接入终端，大模型和智能终端的协同进化将使之成为“智能导师”。

随着AI智能终端的普及和使用的便捷化，地理“智能导师”将具有全天候的特征（“全天候”是指在任何时间段内都能持续提供服务或功能支持，具有不受时间限制的特点）。AIGC可随时响应学生的学习需求，为真正的“24/7学习导师”。学生不仅可在课堂上通过AI智能终端进行学习互动，让它成为“课堂智能导师”（图1），还可在课后通过AI智能终端进行语音或文本提问，获得实时学习指导。这种全天候的学习支持能够有效填补课后教师无法及时答疑的空白，帮助学生巩固课堂上所学的地理知识。