生成式人工智能在高中地理教学中的应用探究

摘 要：本文探讨了生成式人工智能（AIGC）在高中地理教学中的可行性应用，并以ChatGPT在“地域文化与城乡景观”教学中的应用为例进行实证分析。通过对ChatGPT的功能和特点进行系统梳理，并结合课堂教学实践，评估其在信息获取、分析推理、互动讨论及个性化学习指导等方面的实际效果。研究发现，ChatGPT在增强学生学习兴趣、促进自主学习和提高课堂互动性方面具有显著优势，但在教学设计和教师引导方面需注意平衡技术依赖与教育本质的关系。本文为人工智能在地理教学中的进一步应用提供了实践参考。

关键词：生成式人工智能；ChatGPT；高中地理教学；地域文化与城乡景观

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2025）05-0023-06

一、引言

生成式人工智能（AIGC）的持续迭代与广泛应用势必给传统教育带来巨大冲击。如何将人工智能与教育结合成为当下教育研究的热点之一。中共中央、国务院于2019年发布的《中国教育现代化2035》，在“教师队伍培养”“智能化校园建设”与“新型教学方式探索”等内容中多次强调人工智能的实施与应用。探讨ChatGPT等生成式人工智能（AIGC）有效赋能高中地理教学实践的可行性应用探究是当前地理教育研究的重要课题，可为生成式人工智能与地理教育教学的融合应用提供实践参考。

二、生成式人工智能在地理教学中的应用探究

本文以AIGC应用于人教版普通高中教科书《地理》必修二第二章第三节“地域文化与城乡景观”为例，探究其在地理教学中的应用。

1.课前准备

AIGC（Artificial Intelligence Generated Content）指利用人工智能技术自动生成文本、图像、音频、视频等各种形式的内容，是一个涵盖各种人工智能生成内容的广泛概念，ChatGPT作为AIGC的具体实现形式，主要应用于文本生成领域。为了在课堂中提升与ChatGPT的沟通效率，学生需尽可能清晰地表达问题和需求，将复杂的问题分解为多个小问题，并依据逻辑顺序逐步提问。此外，定位核心问题、提炼关键词进行提问也尤为重要，简洁明了的提示词可减少冗余信息、提高沟通效率。

Prompt（提示词）是用来表示提问或触发模型生成回答的语句或问题。Prompt通常由3个主要元素构成：角色（模型在生成文本时应扮演的角色）、任务（明确而简洁地陈述Prompt要求模型生成的内容）、指令（模型在生成文本时应遵循的要求）。在ChatGPT对话中使用的提示词的质量会显著影响对话效果［1］。笔者在实践过程中秉持明晰重点、关联要点等原则，在与ChatGPT对话过程中探索出如下“Prompt公式”供学生参考（表1）。

学生在课前先通读课本，并记录疑问点，结合上述教学，使用ChatGPT提问，在熟悉ChatGPT操作的过程中解决自身在预习过程中的疑问。此外，在解答过程结束后，可要求ChatGPT生成一份包含判断、选择、填空的预习作业，检测学生的预习情况，并针对其错误答案进行个性化分析与指导。

另外，教师也可通过与ChatGPT协作完成设计教学目标、筛选课堂内容、优化教学过程等准备工作，还可通过与ChatGPT的有效对话预设学生在课堂教学过程中的表现情况，从而更好地应对课堂变化［2］。

2.教学目标

认识不同地域文化的概念及其对城乡景观的影响，增强对区域特征和文化多样性的认识；从要素综合、时空综合、区域综合的角度增强对不同地域文化与城乡景观的系统性、全面性分析；认识亲身体验在文化理解中的价值，增强自主探究能力，培养地理实践能力；能够识别、理解、运用人地协调观原理与机制解决地域文化与城乡景观协调中发生的实际问题。

3.课堂教学

【导入新课】教师播放“星球研究所”发布的视频《中国人的家，是一部史诗》，由此引出主题“地域文化与城乡景观”。

【学生活动1】根据视频内容，借助ChatGPT联系真实情境探讨开放性问题，理解“地域文化”的基本知识。例如，可在与ChactGPT的对话框中输入“星球研究所发布的《中国人的家，是一部史诗》这则视频中展示了中国不同地区的住房样式，如吊脚楼、窑洞、土楼等。为什么不同地区的居住形式差异这么大”。随后，根据视频内容自行提问（图1），在对话中找到疑问点要求ChactGPT进一步解释，依据某一观点，从不同角度进行探讨，或要求ChatGPT详细指出其所述观点的论据等。

【教师活动1】通过视频内容，将学生置于具体的文化情境中是直观且具有吸引力的导入方式，同时，ChatGPT的对话功能让学生在互动中获取知识，在交流中逐步深入，以此发掘更深层次的内容，如地域文化的广泛影响、具体形成原因及其演变过程等。教师可请学生分享其人机交互过程，使学生在对话过程中不仅能接受信息，还可质疑、补充和深入探讨，有利于培养其批判性思维和探究精神。最后，教师结合教材和ChatGPT生成的内容优化教学设计。

【教师活动2】将学生分为4个小组，每组负责1个具体的景观案例并提供景观图文与视频资料，使学生对这些景观有初步了解和探索欲。同时，组内每位学生根据“任务分配和活动安排表”（表2）选择不同的子任务进行资料收集与分析记录，组内各成员至少围绕2个讨论点或待补充的问题以答辩的形式相互提问，在此过程中自主思考，提升思维高度。

【学生活动2】以乡村景观“红河哈尼梯田”“福建土楼”和城镇景观“北京四合院”“意大利佛罗伦萨”为例，利用ChatGPT从城乡景观的角度探索地域文化及其影响。

【教师活动3】在学生实际操作过程中可通过以下步骤引导学生在“资料收集与整理”和“文化与景观分析”中有效互动，从而提高其批判性思维。①组织负责“资料收集与整理”任务的学生在ChatGPT提供的信息的基础之上，先尝试思考“文化与景观分析”中的问题（当学生获取福建土楼的资料后，思考其建筑结构与地理位置、宗族文化的关系，先对这些问题形成初步的见解）；②让完成“资料收集与整理”任务的学生与直接使用ChatGPT分析“文化与景观分析”问题的学生进行观点交流与思维碰撞；③双方分享自己的看法和信息来源，归纳异同点并分析其产生原因（对于相同的观点，学生可理解、巩固和内化；对于不同的观点，教师需积极鼓励学生借此机会进一步思考ChatGPT提供的信息是否合理，挖掘信息背后的深层逻辑）。

而对于如何鉴别其合理性，教师可指导学生根据评价信息真实性和有效性的方法构建“批判性评估模型”。①信息来源：检查是否有历史资料、学术研究等材料作为支撑，如红河哈尼梯田的“层层结构”如何帮助水资源管理？是否有明确的依据？②逻辑一致性：检查信息与地域文化背景是否逻辑一致，如土楼的防御功能是否符合当时、当地的社会历史背景？ChatGPT提供的信息不是来自事实或验证数据库，而是语言模型对已有信息的综合生成，因此，对其提供的信息进行真实性和有效性验证，能培养学生科学严谨的态度并提升其批判性思维。

通过组内设置讨论点或待补充的问题进行答辩，以相互提问、交流、讨论的方式完善知识链，不仅提升了教学活动的深度，深化学生对文化景观的理解，还培养了其独立思考和团队协作能力。但对于高一学生而言，独立形成逻辑框架较为困难，因此，需要教师提供“支架”，在学生的最近发展区内激发其最大潜力。

此外，利用ChatGPT生成的城乡景观细节呈现不足，如砖瓦质感、植被纹路、光影变幻等方面，缺乏历史沉淀感和生活气息。因此，ChatGPT虽然在信息处理方面表现出强大的应变能力，但人机互动只能辅助学生获得一些知识储备，浅尝辄止，想要真正地理解地域文化与城乡景观间的深层联系，需身临其境地考察和触摸，才能切身感受其文化内涵与情感价值。实地体验不仅是知识的深化，更是培养学生地理实践力的重要方式。

【教师活动4】根据上述各小组的成果展示及时予以反馈，评估学生的研究深度和展示表现等。同时，利用教材中“文化如同空气”进行延伸——“文化如同空气，景观就像树叶，风吹动树叶，通过树叶的运动感知风的存在”。由此总结出地域文化与城乡景观的关系（图2）。

【学生活动3】以“在现代化进程中，江南水乡的粉墙黛瓦应被保留还是改造？”为辩题，学生作为正方，支持保留江南水乡的粉墙黛瓦建筑，而ChatGPT作为反方，主张现代化改造（图3）。

【教师活动5】这一活动内容旨在展示“地域文化随时间变化而变化”的核心思想。地域文化在现代化进程中可适应变化，也可通过保留核心特色并探索创新路径与当下需求形成和谐共生的动态文化继承。

在苏格拉底的教育理念中，没有对话与交流就没有真正的教育。而利用ChatGPT强大的交互功能，可通过“苏格拉底教学法”，采用讨论、问答甚至辩论的方式随时随地给予学生必要的反馈和帮助［3］。不难发现，ChatGPT能够完全胜任“反方”角色，通过人机互动的辩论方式不仅能够培养学生的思辨能力，还能够检验其掌握知识的水平。

4.课外作业

通过使用ChatGPT与实地走访相结合的形式开展实地调研，收集常州青果巷不同时期的照片，了解其“前世今生”，分类汇总其名人文化、运河文化、建筑文化与青果巷景观的演变与融合。

5.课后评学

在人机协同教学中，学生的学习成果不是评价的唯一标准，学生在学习过程中表现出的思维和素养也是评价的重要维度。因此，笔者基于IEA（Instructionally-Embedded Assessment）评价规则，对ChatGPT生成的思维结构评价表进行优化，设计了“地域文化与城乡景观”学习评价量规（表3）。

三、结语

本文以ChatGPT在高中地理教学中的应用为例，深入探讨了生成式人工智能（AIGC）在“地域文化与城乡景观”这一节课中的实际效果和影响。研究发现，利用ChatGPT进行教学能够提升学生的学习兴趣，为学生的自主学习提供有力支撑，并在增强课堂互动方面展现出显著优势。例如，在讨论4例城乡景观时，学生可以通过与ChatGPT的对话，获取不同地域文化的具体信息，并将其与实际城乡景观案例相结合，从而加深对地域文化和城乡景观关系的理解。同时，在互动式对话中，ChatGPT的个性化反馈功能使学生在自主学习过程中获得即时性、针对性的帮助。此外，在课堂辩论环节，ChatGPT作为辅助工具，利用“反方”角色，引导学生进行深度思考，进一步激发讨论和互动，产生思维碰撞。这种互动不仅能够增强学生对主要内容的理解，还能够促进其批判性思维的形成和表达能力的提高。

然而，若过度依赖ChatGPT等AIGC工具，会在一定程度上削弱教师在课堂上的主导作用，学生也可能过多地依赖技术解决问题，而不是通过自主思考和探索来理解知识，这种风险在涉及较为复杂的地理问题时尤为明显。尽管ChatGPT能够提供大量信息，但这些信息有时可能不够准确或与教学目标不够契合。因此，教师在使用ChatGPT时需对其生成的内容进行筛选、审核和校正。同时，尽管ChatGPT为学生的自主学习提供了有力支撑，但在应对不同学生的多样化需求方面，它仍然难以替代教师的作用，特别是在如“地域文化与城乡景观”这样需要结合学生认知水平进行讲解的课程中，ChatGPT的个性化服务仍存在不足，这在一定程度上限制了其在课堂教学中的应用效果。

总之，尽管当前AIGC工具在教育教学应用中还存在一些挑战，但其在提升课堂教学效果和学生学习体验方面有着巨大潜力。随着技术发展和教育理念不断更新，ChatGPT等AIGC工具将在教育领域中扮演越来越重要的角色，推动教学方式的创新与发展。

参考文献：

［1］ 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.

［2］ 文奕凡，夏兴生，陈琼，等.基于人工智能的个性化高中地理教案编写探索［J］.地理教育，2024（12）：17-22.

［3］ 杨叶思静，蒋连飞，郭梓唯，等.基于人工智能的地理翻转课堂实践路径研究［J］.地理教育，2025（1）：8-11，16.