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人工智能赋能高中生物课堂:智能化学习路径与实践探索

方惠灵
  
大海媒体号
2025年119期
惠州市华罗庚中学 516001

摘要:在人工智能技术高速发展的当下,教育正被大大的改变。笔者以在高中生物课程中如何使用人工智能提高生物课堂教学效率及实施策略的主要问题展开调查研究。其主要目的就是给高中生物学科的教学改革提供一个新的视角和新的解决思路。首先说明了人工智能的原理和对教育的影响,并提出了基于人工智能的智能化学习理论模型。其次通过实例演示了在校园中进行人工智能在生物教学中的具体运用,探究了如何在AI 技术的帮助下实现个性化的学习方式、智能个性化推荐及互动式的授课方式。

关键词:人工智能;高中生物;智能化学习路径;课堂实践

引言

在信息技术飞速发展的今天,人工智能生成内容(AIGC)正逐步改变着教育领域的面貌。高中生物教学作为一门理论与实践并重的学科,需要借助现代技术手段来提高教学效果,激发学生的学习兴趣,培养科学探究能力。学本课堂作为一种以学生为本、强调自主学习和协作学习的教学模式,与 AIGC 技术结合,能够进一步推动高中生物教学改革,促进学生全面发展。 AI 技术在高中生物教学中的运用,使我们提升生物教学水平、促进和实现个性化教学、保障教育公平的实现变得更加具有希望。

1 人工智能赋能教育的理论基础

人工智能AI 对各行各业都造成着革命性的影响,尤其是教育行业,作为一种巨大的影响力和广泛渗透力的新兴技术,人工智能正在逐渐改变着教育的动力,利用 AI 我们可以在教学实践中获得个性化教学、智能化测评和自动化的教学管理等功能的多种优势,提升教育教学的效果和效率。当 AI 开始走进教育环境,他不仅改变着以往的授课方式,给教育教学带来一次大变革,同时也为我们带来新的变革——教育改革。对于高中生物学科,让 AI 与课堂相结合,不仅可以帮助老师了解学生的学情,也可以让学习者拥有更加个性化、更加灵活多样的学习方法。

2 人工智能赋能高中生物课堂的路径设计与实践

2.1 高中生物课堂教学现状与挑战

目前,高中生物课还存在一些局限和难点。尽管生物课信息量大,内容复杂,但是高中生物课的授课方式依然是以教师主导向往常,学生的参与度不高,处于被动的学习阶段。此外,因为绝大部分的生物课所采用的教学方式是一次性告知式的传递模式,在课堂教学当中缺少互动或反馈等能够充分调动学生学习积极性和深度的内容。所以导致相当一部分学生的学习进度不一样,有些学生可以很快地吸收新知识,而另一部分学生对某个概念迷惑性很大。所以传统的授课方法难以满足这些不同需求学生的学习需求,影响学生的学习效果。

2.2 人工智能赋能高中生物课堂的学习路径设计

在高中生物课上,用人工智能优化学习路径,我们希望是以学习者为中心的、基于适应和智能的学习过程,即时调整学习过程,对学习者呈现和推送他们可能感兴趣的内容。这种学习路径使个人能够获得最合适的学习资源,因为它将根据每位学习者学习进度、掌握知识点的状况、个性特点来制定不同的学习路径。人工智能设计的学程高度关注个性化需求。传统的课堂教学方式都有固定的教学路径,但学生的学科水平、学习习惯和学习方式有很大的不同。

2.3 实践探索:人工智能在高中生物课堂中的具体应用

在实际应用中,将人工智能应用于高中生物教学已经取得了显著的效果,许多中学、教室开始将人工智能技术应用于个性化教学及智慧教学。通过智能的学习路径规划,学生的学科学习成绩有显著提升。例如某学校应用人工智能进行学习资料数据分析和反馈的实践。教师可以通过 AI 设备获取学生的考试成绩、作业情况和课堂情况数据等,通过人工智能系统对这些数据进行分析并实时生成学生学习报告。

3 人工智能赋能高中生物课堂的挑战与前景

3.1 人工智能应用中的技术与实践挑战

尽管人工智能教学技术在高中生物课程中有着巨大的运用价值,但是我们在进行使用时也面临着很多的技术性与实际层面的问题。如何普及与提升教师对于该技术的熟悉程度是需要亟待解决的问题之一。尽管现在人工智能应用技术在普及层面都有了广泛应用,但一些学校尤其是一些乡村或偏远地区,缺乏相关设备以及互联网技术条件的限制,加之这些教师其实有一些教育技能,但他们对于使用人工智能技术还是无从下手,缺乏系统性培训与专业指导。

3.2 改进与优化:提升AI 应用效果的路径

要破除以上困境促进人工智能在学校生物学课程的应用效率,需要强化对教师的培训和技术支持。教师作为教育的主体,直接关系到AI 的好坏以及使用效果。所以各层次教育机关都要加强教师的 AI 培训工作,帮助教师了解基本的 AI 技术,并知道如何将它们运用到自己的教学内容中,有效使用 AI 工具。此外学校还要主动提供先进教具和完善信息基础设施来保障设备的正常运转。AI 工具的使用需要不断优化更新。随着AI 技术的发展,现在的AI 工具和服务也会有些局限。

3.3 未来展望:人工智能赋能教育的广阔前景

对于未来的人工智能在高中国际高中生物课程中的应用来说,前景十分广泛,随着技术不断更新,AI 在教育中的应用将更加常见、更加趋向于智能化、多样化发展。可以预见在未来,AI 技术会变得更加智能化,以达到更为高效的一种针对每一个学生进行个性化的定制化教学。通过深度学习和大数据处理,AI 可根据每一个学生知识的差异性,实时发送每一个学生最匹配的学习资料,并且对每一个学生对知识点的掌握程度进行一个预判,进而进行学习路径的调整,以实现每一个学生学习效果的最大化。

结语

基于人工智能的应用,已体现在目前的学习中,特别是在高中生物学的教学当中,人工智能的应用不仅提升了教学质量,还给予学生差异化的个性化学习方式。基于智慧学习的设计与应用,人工智能有效地赋予了高中生物学新的发展,促进了教学的更准确化和高效化,促进了学生独立学习与互动学习的发展。

参考文献

[1] 王冬雷 . 人工智能背景下提升高中生物教学有效性的路径探究[J]. 中华活页文选 ( 高中版 ), 2024(1):0230- 0232.

[2] 平原 . 生成式人工智能在高中生物学考试 命题中的应用测试和问题建议 [J].Biology T eaching, 2024, 49(12).

[3] 胡向武 . 人工智能技术突破高中生物学学科核心素养教学瓶颈的策略 [J]. 生物学教学 , 2024, 49(9):42- 45.

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