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基于 AI 技术的中职生物个性化学习路径设计与应用探究

王美平
  
科创媒体号
2025年118期
山西省工程职业技术学校 037005

摘要:本论文聚焦 AI 技术在中职生物个性化学习路径设计与应用中的实践探索。阐述AI 技术在个性化学习中的优势,从学情分析、学习目标定制、学习资源推送、学习过程监测与反馈等方面设计个性化学习路径,并探讨其在中职生物教学中的具体应用。研究表明,基于AI 技术的个性化学习路径能够有效满足学生的差异化学习需求,提升学习效果与学习积极性,为中职生物教学改革提供新的方向与方法。

关键词:AI 技术;中职生物;个性化学习路径;学习需求

一、引言

生物学科作为连接生命科学前沿与农业、医药等产业实践的核心课程,对提升中职学生科学思维与职业实践能力起着关键作用。与此同时,人工智能技术的突破性发展为教育革新带来了新的可能。AI 以其强大的数据分析能力,能够精准捕捉学生的学习轨迹与认知特征;借助智能决策算法,可动态生成个性化学习方案;依托自适应服务系统,还能为学生提供实时、精准的学习指导。将AI 深度融入中职生物教学场景,通过设计定制化学习路径,不仅能够有效弥补传统教学的局限性,更能推动职业教育从“经验驱动”转向“数据赋能”,实现真正意义上的因材施教,为培养适应现代产业需求的生物领域专业人才提供技术支撑。

二、AI 技术在中职生物个性化学习中的优势

(一)精准画像:深度数据洞察学习特征

AI 凭借其强大的数据采集与分析能力,可全方位捕捉学生在中职生物学习中的行为轨迹,涵盖学习时长、课程进度等多维度数据。通过机器学习算法对这些数据进行深度挖掘,AI 系统能够为每位学生构建专属的学习画像,精准定位其知识薄弱点与学习优势。

(二)智能适配:动态生成个性化学习方案

基于学生的学习画像,AI 技术能够实现智能决策,为学生量身定制适配的学习策略。系统可根据学生当前的知识掌握程度,自动调整生物课程内容的难度梯度与学习节奏,确保学习挑战度与学生能力相匹配;同时,结合学生的学习风格偏好,如视觉型、听觉型,灵活选择动画演示、音频讲解等呈现形式,推送契合其需求的学习资源。例如,针对空间思维较弱的学生,系统优先推送 3D 细胞结构模型动画,帮助其直观理解微观生物世界,显著提升学习效率。

(三)全程护航:实时监测与即时反馈机制

AI 系统如同学生的“智能学习助手”,对学习过程进行 7×24 小时实时监测。当学生在生物实验操作模拟、练习题解答等环节出现错误时,系统会第一时间触发预警,不仅精准指出错误根源,还联动资源库推送针对性的知识点解析视频与强化练习题。此外,系统通过持续分析学生的学习表现数据,定期生成可视化的学习进展报告,帮助学生清晰认知自身学习状态,及时优化学习策略。

三、基于 AI 技术的中职生物个性化学习路径设计

(一)学情分析与学习诊断

数据收集:利用AI 技术收集学生的多维度学习数据,包括入学测试成绩、课堂表现数据、作业完成情况、在线学习记录等。通过学习平台、智能终端等设备,实时采集学生在学习过程中的各种行为数据,为学情分析提供丰富的信息来源。

学习诊断:运用AI 算法对收集到的数据进行分析,建立学生的学习模型,诊断学生的知识掌握情况、学习能力水平等。例如,通过对学生答题数据的分析,判断学生对各个知识点的掌握程度;通过观察学生的在线学习行为,了解学生的学习风格是视觉型、听觉型还是动觉型。

(二)个性化学习目标定制

根据学情分析与学习诊断结果,结合中职生物课程标准和学生的职业发展需求,为每个学生定制个性化的学习目标。学习目标不仅包括知识与技能目标,还涵盖过程与方法目标和情感态度与价值观目标。例如,对于学习基础较差的学生,设定逐步掌握基础知识和基本技能的目标;对于学习能力较强且对生物专业感兴趣的学生,设定深入探究生物知识、培养创新能力和实践能力的目标,同时注重培养学生对生物学科的兴趣和科学探究精神。

(三)个性化学习资源推送

资源库建设:在职业教育数字化转型的浪潮中,构建系统化、智能化的学习资源库已成为提升教学质量的关键抓手。中职生物学习资源库建设聚焦于构建一个覆盖教学全场景的数字化资源体系,通过整合教材、课件等多元内容,为师生打造沉浸式学习环境。其中,教材资源精选融合职业教育特色与生物学科前沿知识的权威版本,确保知识体系的完整性;课件采用图文并茂的设计,将抽象概念转化为可视化图表与动态演示;案例分析聚焦农业生物技术、食品检验检疫等中职生物关联行业的真实场景,培养学生解决实际问题的能力。对资源进行分类标注,标注内容包括知识点、难度级别等信息,以便 AI 系统根据学生需求进行精准推送。

智能推送策略:AI 系统根据学生的个性化学习目标、学习进度和学习特点,从资源库中筛选出合适的学习资源推送给学生。例如,对于正在学习细胞结构知识点的学生,AI 系统可以推送细胞结构的动画演示视频、相关的练习题和拓展阅读材料;对于喜欢通过实践操作学习的学生,推送虚拟实验操作资源。

(四)学习过程监测与反馈调整

实时监测:利用 AI 技术实时监测学生的学习过程,跟踪学生的学习进度、学习行为和学习效果。例如,记录学生观看学习视频的时长、完成练习题的时间和正确率、参与在线讨论的情况等。

反馈调整:根据学习过程监测结果,AI 系统及时向学生提供反馈信息,包括学习进度提醒、学习成果评价、学习建议等。同时,根据学生的学习情况和反馈信息,动态调整学习路径和学习方案。例如,如果学生在某个知识点的学习上遇到困难,AI 系统可以增加相关知识点的学习资源推送,安排针对性的辅导课程或练习题目;如果学生学习进度较快,AI 系统可以提前推送后续的学习内容或拓展性学习资源。

四、结论

通过对基于 AI 技术的中职生物个性化学习路径的设计与应用探究,表明 AI 技术在中职生物个性化学习中具有显著优势,能够有效满足学生的差异化学习需求,提高学生的学习成绩和学习积极性,促进学生学习能力的发展。基于 AI 技术设计的个性化学习路径,通过学情分析、学习目标定制、学习资源推送、学习过程监测与反馈等环节,为学生提供了个性化的学习支持,为中职生物教学改革提供了一种新的有效途径。

参考文献

[1] 王瑞红. 数字化资源融合下中职生物学实验教学策略探析 [J]. 成才, 2025, (04): 178-180.

[2] 何罗平. 人工智能技术在中职实训教学中的应用与效果评估 [J].中国教育技术装备, 2025, (07): 135-137+141.

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