摘要：本文探讨了人工智能教学平台在生物教学中的创新应用。随着人工智能技术的快速发展，其在教育领域的应用日益广泛。通过引入智能教学系统、虚拟实验室等技术手段，人工智能教学平台为生物教学提供了个性化、智能化的教学方案。该平台不仅能有效提升学生的学习效率和积极性，还能通过数据分析为教师提供精准的教学反馈。本文总结了人工智能教学平台在生物教学中的优势，如提高互动性、增强学习体验等，并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：人工智能；生物教学；教育创新

1.引言

1.1.研究背景与意义

现如今，人工智能技术的快速发展为教育领域带来了前所未有的变革机遇，带来技术革新。2017年7月，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，提出要研发智能化的学习支撑平台，为学习者提供因材施教的个性化交互学习方式，提升教育教学效率。

传统生物教学模式在资源、实验条件等方面存在限制，难以满足现代教育需求，因此通过引入人工智能教学平台，可以打破传统生物教学的局限，实现教学模式的创新。人工智能教学同时平台能够提供更丰富、直观的教学资源，帮助学生更好地理解和掌握生物知识，提高教学效果，本研究旨在探索人工智能教学平台在生物教学中的应用，以促进生物教学的现代化和智能化发展。

2.人工智能教学平台概述

2.1.人工智能在教育中的应用与发展现状

人工智能在教育教学中可以得到广泛的应用，如智能评估，通过数据收集和分析，提供全面、客观的学生评估，弥补传统评估的主观性，日常化于教师的课前分析、学情分析，精准抓住关键要点；还应用于个性化教学，基于学生的学习数据，提供定制化的学习内容和计划，实现因材施教；打造智能课堂，构建智能高效的教室环境，实时监测学生学习表现，优化教学策略；还可拓展资源，提供多媒体、多模态、多语言的学习支持，满足不同学生的需求，解决应资源不均而导致的不平衡。可受限于技术因素，传统线上教学平台存在用户容量较小、承载能力较差、稳定性差等问题，这也是有待解决的问题。

人工智能教学平台的发展现状呈现出强劲的增长态势。平台特点包括个性化学习推荐、自动化评估等功能，通过机器学习、数据分析和自然语言处理等技术，提供个性化和高效率的教学体验。同时，人工智能教育平台还面临着数据共享和系统开放性等挑战。总体来说，人工智能教学平台正在成为现代教育的重要组成部分，引领着教育行业的创新和变革，建立体系评估机制，对体系软件运行情况、服务因子建设情况和保障部门保障质量能力等进行评估，不断自我完善、自我进化、自我成长，力求软件具有旺盛的生命力。

3.人工智能教学平台在生物教学中的应用与创新

3.1.人工智能技术在生物教学中的应用案例分析

以人教版初一生物第四单元第一节《测定食物中的能量》为例，学生在本次课中将学会新的科学方法——假设法、学会设计探究实验的一般步骤、并知晓如何测量食物能量、对比不同食物的能量，进而得出糖类物质是人体的主要供能物质。本次案例融入了人工智能平台，用科技为教学赋能：国家智慧教育公共服务平台、粤教翔云数字教材应用平台、UMU学习平台、NOBOOK虚拟实验室。

在课前，教师运用UMU平台开展课前分析、进行本节课教学设计，解决课前教师备课、学情分析中存在的问题，增强备课效率；课中，运用虚拟实验室，融入生动有趣的数字化教学过程，着重解决实验安全、耗时或者无法开展的情况，加强学生直观性体验学习的兴趣。

在实验过程中，通过数字化虚拟实验室进行实验，测量了不同种类食物的热量，并记录了实验数据，实验结果准确，与实际相符，在有误差的情况下，对实验过程结论进行讨论交流。本节课总体效果良好，通过UMU互动学习平台分析后，得出学生尚未解决的疑难点，针对性突破。根据AI数据分析，本次课更多是教师讲授，在实际上课过程中，在学生最有兴趣的部分，也应该让学生主动尝试虚拟实验的过程，增加课堂趣味性，培养学生科学素养。

3.2.人工智能教学平台对生物教学的影响与作用

人工智能教学平台对生物教学的影响与作用显著。首先，它提高了学习效率，通过个性化学习方案和虚拟实验室，让学生更高效地掌握生物知识。其次，增强了互动性，通过影音交互、模拟实验等方式，使学生与知识内容深入互动，同时人工智能赋能教学评价体系创新了中小学课堂教学评价实践的路径，促使评价主体更加多样化、评价内容更加全面化、评价方式更加多样化、评价手段更加新颖化、评价结果更加高效化。此外，人工智能技术还提供了在线问题解答和互动交流平台，促进学生全面掌握知识。总之，人工智能教学平台为生物教学带来了革命性的变化，提升了教学质量和效果。

3.3.利用人工智能教学平台进行生物教学创新的思考与实践

教育数字化离不开教师的核心作用。作为智慧教育转型的“主讲人”，现代教师团队必须具备良好的数字素养和人机互动能力，才能最大程度激发智慧教育的内生动力。利用人工智能教学平台进行生物教学创新，教师可以探索智能化学习路径，设计个性化学习方案。通过模拟实验和虚拟环境，增强实践体验。同时，利用大数据分析学生学习情况，精准指导教学。这样的创新实践不仅能提升学生学习生物的兴趣，还能促进生物教学的现代化和智能化，为培养创新人才提供有力支持。

1、个性化学习路径：AI技术可以分析学生的学习数据，如学习进度、成绩、兴趣等，从而为他们提供个性化的学习路径。这种个性化的学习路径能够根据学生的实际情况进行动态调整，以满足他们的不同需求，从而提高学习效率和兴趣。

2、模拟实验和虚拟环境：课程设计要遵循建构主义原则，为学生创建良好的探究情境，该情境应当同时具备可探究性和价值性，使学生能在真实问题情境中去探究，AI技术可以用于构建模拟实验和虚拟环境，让学生在没有实际实验条件的情况下进行生物实验学习。通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，学生可以在虚拟环境中进行实验操作，观察实验现象，并与AI系统进行实时互动，从而加深对生物知识的理解和掌握。

3、智能评估和反馈：AI技术可以对学生的学习成果进行智能评估和反馈。通过机器学习算法，AI系统可以自动分析学生的作业、考试等成果，并给出详细的评估报告和建议。这种智能评估和反馈能够帮助学生及时发现自己的不足，并针对性地进行改进。

4.结论与展望

4.1.研究结论与展望

人工智能教学平台在生物教学中具有显著的创新作用。教师自身应积极转变育人观念，有策略地将智能工具引入教学过程中，推动教学更加灵活性、创造性地开展。通过个性化学习路径、智能推荐和虚拟实验环境，平台大幅提升了学习效率和学生兴趣。同时，实时互动和智能评估功能使教学更加精准高效。未来，随着技术的不断进步，人工智能教学平台将在生物教学中发挥更大潜力，推动教育模式的持续创新与发展。或许在未来，可以实现以3D投影技术为基础的全息交互，开创教育界的新天地。

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作者简介：刘盈希，女（2000.12），汉族，籍贯广东，本科，教师，研究方向：初中生物