• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于人工智能的高中地理个性化学习路径研究

鲁金涵
  
百家媒体号
2024年75期
白山市第七中学 134300

摘要:在教育智能化浪潮下,本研究将目光精准聚焦于高中地理学科,深度探究利用人工智能技术构建个性化学习路径的有效策略。研究过程中,通过全面且深入地收集、分析学生在日常学习中的多元数据,涵盖课堂表现、作业完成情况、考试成绩以及学习习惯等维度,运用先进的数据挖掘算法和智能分析模型,为每一位学生量身定制高度适配其学习风格、知识掌握程度与学习进度的专属学习方案。

关键词:人工智能;高中地理;个性化学习路径

一、引言

在当今数字化时代,科技的飞速发展正深刻地变革着教育领域。人工智能作为一项具有强大影响力的前沿技术,逐渐在教育教学中崭露头角。高中地理学科内容丰富多样,涵盖自然地理、人文地理等多个领域,学生的学习需求和基础能力呈现出显著的差异化。然而,传统的高中地理教学模式往往采用 “一刀切” 的方式,难以精准地满足每个学生的独特学习需求。在此背景下,基于人工智能构建个性化学习路径,成为突破高中地理教学困境、提升教学质量与学生学习效果的创新性途径,为地理教育的现代化发展注入新的活力。

二、实施策略

在高中地理教学中引入人工智能,为实现个性化学习开辟了新道路。以下将从四个关键步骤,逐步构建起高效的个性化学习路径。

(一)学生学习特征精准采集与分析

全面且深入地采集学生在地理学习过程中的多源数据,是构建个性化学习路径的基石。这些数据广泛涵盖了课堂表现,包括学生在课堂上的发言频率、参与小组讨论的活跃度等;作业完成情况,如作业的完成时间、准确率、书写规范程度以及对不同类型作业(书面作业、实践作业等)的完成质量;考试成绩,不仅关注总分,还细致分析各题型、各知识板块的得分情况;在线学习行为,像学生在在线学习平台上浏览地理学习资料的时长、对不同主题资料的点击偏好、观看课程视频时的互动操作等。

借助先进的人工智能的数据挖掘与分析技术,能够对这些海量且繁杂的数据进行深度剖析。例如,通过运用深度学习算法对学生在线学习地理课程视频的暂停、回放次数进行分析,可精准洞察其对特定知识点的理解困难点。若某个学生频繁暂停或回放关于地球公转产生四季变化的视频片段,很可能表明该学生对这一抽象且关键的知识点存在理解障碍。依据作业与考试中不同题型的答题情况,运用数据统计分析方法,能清晰明确学生的知识薄弱环节。比如,在区域地理的考试中,如果学生在关于某地区产业结构分析的主观题上失分严重,就可判断该学生在区域经济地理知识的应用与分析方面存在不足。

(二)个性化学习目标与内容定制

依据第一步生成的学生学习画像,运用先进的人工智能算法,为学生量身定制个性化的地理学习目标与内容。对于基础薄弱的学生,教学重点侧重于基础知识的巩固与强化。通过智能系统推荐针对性的教材章节,引导学生重新学习如地球地图基础知识、地理基本概念等核心基础内容;匹配基础练习题,这些题目难度适中,注重对基础知识的直接考查与应用,帮助学生夯实基础;同时推送详细的讲解视频,视频中的教师以通俗易懂的方式对知识点进行深入浅出的讲解,助力学生理解。

而对于学有余力的学生,则提供拓展性的地理知识,如前沿的地理研究成果,像最新的关于全球气候变化对极地生态系统影响的研究发现,拓宽学生的地理视野;引入跨学科的地理应用案例,如地理与物理学科交叉的喀斯特地貌形成过程中的力学原理分析,培养学生的综合学科素养,并匹配高难度的探究性任务,如让学生自主探究某一地区可持续发展模式并形成研究报告,锻炼其深入研究与创新思维能力。

(三)动态学习路径规划与调整

利用人工智能技术,基于学生的学习进展和实时反馈,为其规划动态的地理学习路径。当学生在学习过程中遇到困难或出现知识掌握偏差时,系统会迅速自动调整学习路径。例如,若学生在区域地理的学习中对某个地区的经济发展模式理解困难,系统基于人工智能的智能分析,会立即推送相关的补充案例,如相似地区经济发展成功转型的案例,帮助学生通过对比理解;推送讲解微课,由专业教师针对该难点进行专项讲解;并调整后续学习内容,增加相似案例的对比分析,从不同角度帮助学生加深理解。

同时,根据学生的学习速度和效率,灵活安排学习进度。对于学习速度快且理解能力强的学生,适当加快学习节奏,提前引入更具挑战性的学习内容;对于学习速度较慢的学生,放缓进度,增加复习与巩固环节,实现真正意义上的个性化学习节奏掌控。有实践表明,采用动态学习路径规划的学生,在知识掌握的牢固程度和学习效率上,相比传统固定学习路径的学生有 20%以上的提升 。

(四)学习效果智能评估与反馈

构建基于人工智能的智能评估体系,对学生的地理学习效果进行全面、实时评估。除了传统的知识掌握程度考核,还纳入对学生学习过程、思维能力、创新能力等多维度的评价。通过自然语言处理技术分析学生在讨论区、作业解答中的表述,评估其地理思维的逻辑性与创新性。例如,在关于城市交通拥堵问题的讨论中,分析学生提出解决方案的合理性、全面性以及创新性,判断其地理思维水平。利用机器学习算法对学生的学习行为数据进行挖掘,判断其学习态度与努力程度,如通过分析学生在线学习的登录频率、学习时长的稳定性等数据来评估。

评估结果及时反馈给学生与教师,学生可据此清晰了解自身学习优势与不足,从而有针对性地调整学习策略。比如,学生发现自己在地理图表分析方面存在不足,可自主增加相关练习与学习资源。教师则能根据整体学生的评估情况,优化教学方法与资源配置,进一步完善个性化学习路径的构建。

总结

通过精准采集分析、定制内容、动态规划及智能评估反馈这四个紧密相连的步骤,构建基于人工智能的高中地理个性化学习路径,推动高中地理教学从 “一刀切” 向因材施教转变,助力学生实现地理学习的高效提升与全面发展,开启教育智能化新篇章。这一创新模式不仅能满足学生个性化学习需求,提升学生地理素养,也为教育领域的智能化变革提供了宝贵的实践经验与参考范例,有望在更广泛的学科教学中推广应用,促进教育现代化的深入发展。

参考文献

[1]陈宇轩。人工智能在教育领域的应用探索 [J]. 教育创新论坛,2024(2):30-35.

[2]林晓晴。高中地理个性化教学模式研究 [J]. 教学实践与研究,2023(4):42-47.

[3]王逸飞。利用人工智能优化学习路径的策略 [J]. 教育技术前沿,2024(1):28-33.

*本文暂不支持打印功能

monitor