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基于人工智能的高中地理课堂教学实践与思考

马国强
  
创新教育媒体号
2023年54期
榆林市第三中学 719000

摘要:传统的学习方法已不能满足时代的要求,因此,要想培养出具有创造性的人才,就必须改变学习方法。老师们首先要改变自己的教学观念,将以前那种强调死记硬背、被动接受、机械训练的方式,转变为学生们能够主动参与、相互合作、不断探究,从而对学生的地理核心素养进行培养。在人工智能技术的支持下,教师可以利用大数据技术,对学生的兴趣爱好以及知识的薄弱点进行分析,并根据学生的学习方式,展开有针对性的知识点推送,达到个性化教学的目的,这对培养学生的地理核心素养大有帮助。

关键词:人工智能;高中地理;实践教学

人工智能已经深入到了教育的各个方面,对老师的教学方法和学生的学习方法都产生了巨大的影响。与以往相比,教学方式更加注重培养模式的个性化发展,教师从知识传授者的角色转变为学习的引导者,而学生的学习方式则从被动学习变成了主动学习,从单向学习变成了开放学习,从知识学习为主变成了思维能力培养为主。本文就人工智能在地理学科中的应用,展开了分析和探讨,致力于进一步提高高中地理教学质量。

一、以人工智能技术为支撑,为学生提供自主、个别化的学习资源

在备课环节中,教师会把自己挑选好的平台资源或云资源推送给学生,在进行课前预习和课后复习的时候,学生可以适当地利用这些资源。在新课程中,教师可以在课堂上提出预习学案,并以问题为导向,对学生进行学情分析。例如,在“地域文化与城市发展”这门课程中,老师通过播放唐徕灌溉渠的录像,并结合相关的文学和历史资料,使学生认识到,唐徕灌溉渠及其渠头,是宁夏引黄的古代灌溉渠的一段,是当地居民对其进行开发、改造后形成的。在预习学案中,提出了如下几个不同学习层面的思考问题,让学生根据自己的情况来完成就可以了。(1)唐徕灌渠有何特色?(2)唐莱灌溉渠的开凿和渠头的原因是什么?(3)该地区为什么缺水?在“中国的河流与湖泊”这节课上,老师将有关青海湖的历史和青海湖的地理位置介绍,青海湖周围的地形图,青海湖的水系图等信息呈现给学生,让学生根据自己的情况回答,并不一定要回答所有的信息。青海湖的名称是“青”,湖水的颜色也是这个意思。青海湖为何呈现碧绿色?(2)结合青海湖所处的位置及所处的河系特点,分析其其它特点。(3)根据青海湖内部动力的影响,对其演变过程进行了分析。综上可以看出,资源推送对学生拓宽他们的视野有好处,能够帮助他们感受到真实的情境,为他们解答情景中的设问提供了必要的支持。“资源推送”有助于准确地设置该课程的教学目标,并有助于对教学内容进行开放式、创新性的设计。人工智能突破了课堂的限制,拓展了课堂教学;为课堂教学服务,提高教学效率。

二、虚拟现实技术在高中地理教学中的应用

虚拟现实技术(VR)是一项计算机综合技术,它将计算机图形技术、多媒体技术、传感技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术、心理学、计算机仿真技术等多种科学技术结合在一起。通过人机协同与虚拟环境的交互作用,能够生成一种逼真的三维虚拟环境,让学生同时获得视觉、听觉、触觉等多种感知,进而提高学生的地理空间定位思维能力和地理空间想象思维能力。地理学科是一门实用性很强的学科,传统的“板书”和“口头讲解”的教学方法很难适应地理学科的实际需要。虚拟现实技术能够有效地解决这一难题,让学生能够直观地观察到地理现象发生的过程,通过这种生动、直观的展现方式,让学生对地理知识的理解和内化变得更加容易。下文将以“地球的运动”和“河流地貌的发育”为例,探讨如何将虚拟现实技术运用于高中地理教学。在“地球的运动”教学中,运用虚拟实境技术,帮助学生了解地球的运行轨迹。在这种情况下,学生可以用视觉的方式,观察到由于地球自转而造成的日夜交替,太阳、月亮、星辰东升、西落,以及在不同的经度上,这些都是可以观察到的。老师们还可以利用虚拟现实技术,让学生们直观地看到地球公转的全过程。通过直观的演示,可以在学生的头脑中建立一个三维的、动态的地球模型,从而对学生进行地理空间定位的思考能力有很大的帮助。但是,在自然地理环境中,有许多地貌的形成和改变需要一个相对漫长的时间,有些自然地理环境受到了某种程度的破坏,但是这个改变的过程通常是十分缓慢的,学生不可能对其进行直接观察。比如,由于外部因素的作用,如侵蚀,风化,搬运等,这些都是经过漫长的过程才能形成的。借助VR技术,老师们可以将人工智能与虚拟化相结合,扩大教学空间。比如,在教学中,老师在讲解“地貌的发育”这一知识时,要让学生分组合作、探索。在智能声音的引导下,学生们戴上虚拟现实眼镜,进入了一个立体的世界。学生可以像身临其境一样,完整地感受到河流侵蚀的全过程,同时还可以对溯源侵蚀、下蚀、侧蚀各种不同的侵蚀过程和类型,以及它们对地貌所造成的各种影响进行观察和探究,从而可以观察到地貌形成的全过程,最后可以对河流地貌的产生有一个直观的了解。

三、改变教师的行为方式,重视学生的差异性

在教学过程中,要从每一个学生的学习与发展需求出发,改变对教学目标、教学内容、教学进度、教学方法、教学评价等的“一刀切”。教师要想发挥其最大的作用,就必须实行差别化教育,使每一个学生都得到充分的发展。在人工智能环境中,利用信息技术,可以实现备课、授课、作业的布置与批改等方面的变革;通过优化教学设计,优化教学资源,优化课堂教学,优化学习评价;它能有效地解决传统教学中存在的问题,对教学和学习进行改革。教师能够完成同步备课,智慧授课,作业批改,主题活动开展,教学分析,成绩分析等;学生可以进行同步学习,自主学习,进行测验,撰写学术报告,等等。

四、结语

总之,利用人工智能技术,可以让学生针对自己的特点和兴趣,进行差别化的学习,从而在地理知识的学习中取得主动。在此基础上,提出了一种基于人工智能技术的地理教育方法,并将其应用于地理教育,突破了空间的局限,提高了学生的空间思考能力。

参考文献

[1]陈琳.智慧教育创新实践的价值研究[J].中国电化教育,2015(4):15-19.

[2]陈琳,陈耀华.以信息化带动教育现代化路径探析[J].教育研究,2019(11):114-118.

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