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人工智能 + 教育背景下的初中地理跨学科融合教学途径初步探索与思考

郭建烈
  
少年智力开发报·创新教育
2025年18期
四川省遂宁市蓬溪县吉祥镇群力学校 629115

摘要:科技快速发展,人工智能(AI)已融入社会各领域,教育领域同样如此,在教育信息化大背景下,人工智能与教育的融合成为教育改革方向,初中地理属基础教育重要部分,其教学方式、方法也遭遇新挑战与机遇,跨学科融合教学是一种创新教学模式,它要冲破学科壁垒,助力学生全面发展。

关键词:人工智能 + 教育背景;初中地理;跨学科融合教学;途径

引言

当下科技迅猛发展的潮流里,人工智能同教育的融合正在彻底改变教育教学的形态,给各个学科的教学革新赋予了强劲的动力,初中地理属于具有自然科学和社会科学双重性质的学科,跨学科融合教学是提升学生核心素养的关键路径,处于“人工智能 + 教育”的时代之下,怎样依靠人工智能技术冲破学科壁垒,促使初中地理同其他学科达成有效融合,这是教育工作者急需探寻的重大课题。

一、人工智能 + 教育为初中地理跨学科融合教学带来的机遇

人工智能技术的发展给教育教学赋予了诸多的工具和手段,也给初中地理跨学科融合教学创造了条件,智能教学系统可以按照学生的学习情况来开展个性化学习推荐,精确找出学生在地理及相关学科知识上的弱项,从而为跨学科融合教学给予有针对性的教学方向,而且,人工智能的大数据分析能力能够把大量教学资源加以整合和筛选,给地理和其他学科融合教学赋予丰富的素材,VR、AR 之类的智能技术,能营造出很真实的教学场景,让学生置身其中去体会地理和其他学科知识之间的联系,进而唤起他们的学习兴趣和探究欲望。

二、人工智能 + 教育背景下初中地理跨学科融合教学的途径

(一)基于智能数据分析的跨学科融合点精准定位研究

人工智能的数据分析能力能给初中地理跨学科融合教学给予科学依据,教师可以凭借智能教学平台去搜集学生在地理及其他学科学习期间所产生的大量数据,课堂互动状况,作业完成情况,测试成绩等等,人工智能算法深入剖析这些数据之后,就能准确找出学生在地理学习过程中与其它学科知识有关的薄弱之处,不同学科知识之间的内在联系也可被识别出来,像在学习“地球的运动”这个知识点的时候,通过数据分析得知学生对地球自转引发的昼夜交替现象把握得不够透彻,而且和数学里关于角度计算的知识联系不紧密。教师就可以将此作为融合点,开展跨学科的教学活动,把地理上地球自转的周期、角度等知识和数学上的角速度计算结合,通过智能教学系统生成个性化的练习题目,在练习中帮助学生加深对两个学科知识的理解和运用。

(二)基于虚拟现实技术的跨学科教学情境创设

虚拟现实技术能营造非常逼真的虚拟环境,把抽象的地理知识和跨学科联系变得形象、直观,给学生带来沉浸式的体验,在初中地理跨学科融合教学里,老师可以用虚拟现实技术制造跟教学内容有关的跨学科情景,让学生置身情景当中,主动探究,积极思考,做到多学科知识的融会贯通,讲到“河流地貌的发育”这个话题的时候,老师就能用虚拟现实技术塑造出一条虚拟的河流系统。学生在虚拟环境中看到河流的侵蚀、搬运、沉积过程属于地理学科知识,看到不同地质条件下河流的变化属于物理学科中的力,看到河流周边的生态环境变化属于生物学科中的生态平衡,这样的情境可以直观地让学生感受到地理学科与其他学科之间的紧密联系,从而提高学生综合运用知识解决问题的能力。

(三)基于智能协作平台的跨学科项目式学习实践

项目式学习是一种很好的实现跨学科融合的学习方式,而人工智能支持的智能协作平台能为跨学科项目式学习提供强有力的技术支持。智能协作平台可以支持不同学科的老师之间协同备课、资源共享,也可以支持学生之间的小组协作、交流成果等。在初中地理教学中,教师可以围绕一个地理主题开展跨学科项目,比如以“城市水资源的合理利用”为主题,地理教师可以引导学生了解城市水资源的分布、供需情况等地理知识,数学教师可以指导学生运用统计知识对水资源数据进行分析处理,生物教师可以讲解水资源污染对生态环境的影响,化学教师可以介绍水质检测的相关知识。学生在智能协作平台上创建学习小组,大家各司其职,利用查阅资料、实地考察、分析数据等多种方式来完成项目任务,在平台上展现成果并开展互评,在此期间,学生们掌握了不少多学科的知识,而且锻炼了团队协作、解决问题等方面的综合能力。

(四)智能评测系统在跨学科学习成果评估中的应用

传统的教学评估大多只关注某一学科知识的掌握情况,很难全面体现学生跨学科学习的成果,而人工智能推动的智能评测系统可以针对学生的跨学科学习展开全方位的评估,智能评测系统会剖析学生在跨学科学习过程中表现出的参与程度,协作能力,知识应用能力等状况,以及最后的项目成果,测试成绩等,从而形成详尽的评估报告,评估报告既可显示学生在各个学科知识掌握方面的状况,又可体现学生对学科间知识联系的理解与综合应用能力,教师凭借评估报告就能迅速调整教学策略和跨学科融合的方法,给学生给予更有针对性的引导,而且学生也可以通过评估报告知晓自己在跨学科学习中的长处和短处,进而明晰之后的学习方向。

结语

人工智能 + 教育的背景下,给初中地理跨学科融合教学提供了前所未有的发展机遇,利用智能数据分析、虚拟现实技术、智能协作平台、智能评测系统等方式,我们能准确把握跨学科融合之处,设计出丰富多彩的教学情境,并能促进项目式学习,进而对学生的跨学科学习进行全面评价,这种新型路径的引入,不仅激发了学生的学习兴趣,增加了他们的探求意愿,而且推进了学生核心素养的全面发展,人工智能科技不断前进,教育观念不断革新,展望未来,我们可以预估,初中地理跨学科融合教学会有更为宽广的发展空间,会为培育勤勉有创新能力,能从事实际工作的现代人才增添更多的力量。

参考文献

[1] 裘伟东,黄笑 . 初中地理跨学科项目式学习的实践研究—以“‘长江鱼王’会回来吗”为例[J]. 地理教学,2023(17):38-43.

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[3] 康翠玉 . 指向综合思维的初中地理跨学科主题学习教学设计—— 以“ 大米产自何处” 为例 [J]. 地理教育,2023(11):28-32+37

[4] 刘琴 . 生活情境视域下地理跨学科教学融合的三个着力点[J].教学与管理,2023(25):41-44.

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