摘要：随着科技的飞速发展，人工智能在各个领域中的应用日益广泛，教育领域也不例外。尤其是在农村中学，人工智能的引入为教学改革注入了新的活力，并为培养学生的创新能力提供了广阔的平台。在提倡培养学生创新思维和实践能力的教育背景下，如何通过人工智能技术促进农村中学学生的创新能力提升，成为了教育工作者关注的重点。本文旨在探讨人工智能在农村中学教学中的应用，并分析其在激发学生创新思维、培养动手能力方面的潜力，为农村教育提供新的发展思路。

关键词：人工智能；农村中学；创新能力

前言

人工智能技术迅速发展并逐渐渗透到教育领域，使得传统的教学模式面临巨大的挑战和转型机遇。农村中学的教育资源相对匮乏，如何通过人工智能的应用缩小教育差距、提高教学质量、培养学生的创新能力成为亟待解决的问题。人工智能与教育的结合不仅能够激发学生的学习兴趣，还能通过项目式学习和跨学科整合课程提升学生的综合能力。通过编程与机器人实践等人工智能技术，学生的动手能力、逻辑思维能力以及团队协作精神都能够得到有效培养。因此，本文旨在研究人工智能在农村中学教学中的应用路径及其对学生创新能力的影响。

一、引入项目式学习，激发学生创新思维

项目式学习作为一种以学生为中心的教学方法，不仅能够有效激发学生的学习兴趣，还能够为学生提供一个实践和探索的机会[1]。通过引入项目式学习，教师可以设计与学生生活密切相关的项目，鼓励学生主动参与、团队合作并解决实际问题。例如，在科学课中，可以围绕“如何利用本地资源解决生活中的实际问题”展开项目，学生可以分组研究农村废弃物的处理和再利用，通过动手实践和实验设计，了解环保的重要性。这一过程中，学生们需要进行头脑风暴、资料收集、实验实施以及最终的成果展示，这不仅提高了学生的动手能力，也促进了创新思维的形成。

此外，项目式学习的实施还需要教师的有效引导。在项目开展初期，教师应当明确项目目标和要求，鼓励学生提出问题并进行深入思考。在实施过程中，教师要及时给予反馈，帮助学生进行自我反思和调整。在这个过程中，学生不仅学习到了知识，更重要的是培养了问题解决能力和创新思维。在项目结束时，通过组织成果展示会，学生可以展示自己的成果和过程，锻炼学生的表达能力和团队合作精神。在这一系列的学习过程中，学生在实践中不断探索、总结和反思，逐渐形成创新能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。

二、构建跨学科整合课程，促进知识应用与创新

跨学科整合课程旨在打破学科之间的壁垒，促进知识的综合应用，提升学生的创新能力[2]。通过引入人工智能技术，教师可以设计基于项目的学习（PBL）课程，让学生在真实的情境中进行探究和实践。例如，在科学与数学课程中，教师可以利用AI工具，帮助学生进行数据分析与实验模拟。学生可以运用AI进行实验数据的收集与处理，从而得出科学结论，增强学生的实践能力，培养他们的逻辑思维和创造性解决问题的能力。

同时，在跨学科整合课程中，教师可以引入人文学科和社会科学的元素，鼓励学生从多角度分析问题。例如，在进行生态保护项目时，学生不仅需要运用生物学和化学的知识，还需结合社会学与经济学的视角，研究农村生态环境与经济发展的关系。通过与地方企业和社区的合作，学生能够更好地理解课程内容的实际应用，并在此过程中锻炼团队协作能力和沟通能力。此外，教师可以利用AI技术进行个性化学习，针对不同学生的兴趣和能力，提供相应的学习资源和支持。在构建跨学科整合课程的过程中，教师的角色不仅仅是知识的传授者，更是学习的引导者与促进者。例如，在信息技术课程中，教师可以教授学生如何使用人工智能工具进行数据分析，并引导学生将这一工具应用于社会学和经济学的研究项目中。

三、运用编程与机器人实践，培养学生的创新动手能力

在编程学习中，学生不仅仅是被动地接收知识，而是通过不断的实践与探索，主动参与到问题的解决中去。这种过程中，学生需要将抽象的数学和逻辑知识转化为具体的代码，实现特定的功能，这无疑激发了学生的创造力。例如，在学习Scratch编程时，学生可以通过拼接代码块创造出自己的小游戏。在这个过程中，学生不仅掌握了编程的基础技能，还培养了学生的逻辑思维能力与创新意识。

在机器人的组装与编程过程中，学生需要运用物理知识和工程原理，通过团队合作共同完成项目。这种活动不仅增强了学生的动手能力，也促进了学生的团队协作能力。在农村中学，由于资源相对匮乏，教师可以利用可编程的机器人套件，如乐高Mindstorms、Arduino等，进行多样化的教学活动。在实践中，学生可以根据不同的任务设计并改进机器人，从而激励学生进行反思与创新。例如，学生可以设计一个自动化的小车，用于在校园内进行清扫，过程中需要考虑传感器的选择、机械结构的设计以及程序的调试。

总结

通过引入项目式学习和跨学科整合课程，学生不仅能够在实际应用中提升知识的理解和运用，还能激发学生的创新思维。同时，编程和机器人实践为学生提供了一个培养动手能力的有效途径，使其在解决问题和实现创意的过程中，提升创新能力。未来，随着人工智能技术的不断发展，农村中学的教育将迎来更多的机遇和挑战，教育工作者应不断探索并推动人工智能在教学中的创新应用，为学生的全面发展创造更多可能性。

参考文献：

[1]邹超.人工智能在初中信息技术课程教学中的应用策略研究[J].教师，2024，（24）：54-56.

[2]马淑兰.基于人工智能的初中信息技术课堂教学[J].教育界，2024，（23）：50-52.

本文系万州区教育学会2020年度信息技术专项课题《农村中学人工智能教学实践》（课题批准号：QXH-2020-20）研究成果。