人工智能在高中地理教学中的应用

来源：核心期刊咨询网时间：12

摘要：摘要：以人工 智能(AI)为代表的技术正在引领第四次工业革命，在各 行业中发挥着不可或缺的作用。如何开展人工智能教育成为目前我国中小学需要面对的迫切问题。本文通过文献总结和分析的方式，根据地理学科教学特点，对人工智能在未来高中地理教学中的影响和

　　摘要：以人工 智能(AI)为代表的技术正在引领第四次工业革命，在各 行业中发挥着不可或缺的作用。如何开展人工智能教育成为目前我国中小学需要面对的迫切问题。本文通过文献总结和分析的方式，根据地理学科教学特点，对人工智能在未来高中地理教学中的影响和应用进行了分析和探索。人工智能可以帮助教师实现个性化教学，并提高学生的空间思维能力。同时， 基于大数据的机器学习和虚拟现实技术在高中地理学科中的应用，可以激发学生学习的主动性，从而提高教学质量。

　　关键词：人工智能;高中地理教学;个性化教学

　　人工智能(artificial itelligence)简称AI，是诞生于20世纪50年代的一门融合了计算机、物理学、心理学等多学科的新兴交叉学科。人工智能领域主要研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统，即通过了解人的思考和行为的本质，产生出一种智能机器，使其具有类似于人类的某些思维和行为方式。以深度学习技术为代表的新一代AI在语音 、图像及自然语言理解等领域取得一系列重大进展 ，并已广泛应用到社会的各行各业，人们的生活、工作方式也因此发生了极大转变。人工智能在教育领域已有广泛的影响，包括教师的教学方式、学生的学习方式。其中，教学方式较以往更加注重培养模式的个性化发展，教师从知识传授者的角色转变为学习的引导者，而学生的学习方式则从被动学习转为主动学习，从单向学习转为开放学习，从知识学习为主转为思维能力培养为主。本文针对人工智能对地理学科的影响和应用分別进行分析和探索，将为如何更好地培养学生的地理核心素养以及进一步提升高中地理教学质量提供参考。

　　人工智能对高中地理教学的影响

　　(一)实现个性化的学习方式

　　学习方式指个体在进行学习活动时表现出的具有偏好性的行为方式与特征。在“人工智能+教育”背景下，学生的学习方式由集 体型转向个人型，传授型转向交互型。传统的学习方式不再适应时代发展的潮流，而学习方式的转变是培养创新型人才的关键。教师需要转变教学理念，改变以往强调死记硬背、被动接受、机械训练的现状，鼓励学生主动参与、相互合作、不断探究，培养学生地理核心素养，同时提高学生解决各种问题的能力。在Al+教育的背景下， 教师可以借助人工智能系统改变传统的中学地理学科的教学方式。人工智能导学系统支持的个性化教学可分为个性化安排服务、个性化互动服务两个方面。个性化安排服务是以学生为中心，通过大数据分析导出个性化学习计划，学生可根据自己的需要设定、修改或者调整计划，它为学生提供了自由选择的机会， 学生由被动学习转变为主动学习。同时，人工智能会根据每个同学的不同需求为学生提供不同的服务，如学习方法、学习环境、学习喜好等方面。个性化互动服务中的学生不受时间空间限制，可随时进行人机交互，系统可根据学生互动的时长、内容、状态等，通过大数据分析进一步了解学生的学习需求与学习困难，为学生提供全方位的服务。在人工智能技术支持下，教师可采用大数据技术分析学生的兴趣爱好、对学习环境的喜好以及知识的薄弱点，根据学生的学习方式进行针对性知识点的推送，从而增强学生对地理课程学习的兴趣和积极性，实现个性化教学，提高学生 解决问题的能力，这也有利于培养学生的地理核心素养。

　　(二)转变教学方式，提高学生的空间思维能力

　　教学方式是指教师在要求学生获取知识、提高能力以及获取学习方法的过程中所采用的方式。当前地理教学面临的最主要矛盾是教学方式无法完全匹配教学内容与教学目标。当前，教师采用教案与现代化教育技术辅助教学为主、板书为辅的技术教学，一方面，书上或幻灯片上的图像是二维的，不能展现三维空间;另一方面，由于教学条件的限制，教师也无法经常带学生到各地进行地理考察活动。地理学科以培养学生的空间思维为教学目标之一， 即培养学生通过空间事物具体表象的观察思考上升到理性的一种思 维活动的能力，学生仅靠教师传授课本知识无法很好地掌握具有复杂空间性质的地理知识及提高地理综合能力。而在“Al+教育”的背景下，教师可以将传统的地理学科教学方式转变为以“Al+地理”为核心的新教学方式。具体来说， AI可帮助学生提高地理空间定位思维能力、地理空间想象思维能力以及地理空间综合分析思维能力。在大数据技术的支持下， AI可融合不同属性的地理数据，帮助学生同时掌握地理对象的绝对位置和相对位置，从而完善对地理对象的认识和理解，提高地理空间定位思维能力。同时 ， AI借助虛拟现实技术将地理信息从二维平面(图像、表格等)提升到三维空间，模拟出气象、水文、地质等地理对象，并辅以时间维度，形成四维可视化的资料，这样就可以模拟地理对象的出现直至消亡的整个过程。这种多维表达的方式拓宽了学生的认知渠道，让学生获取了更多的地理空间信息，可以培养学生的地理空间想象思维能力。并且 ，通过小组课题研究的方式，学生可以结合人工智能中大数据和深度学习等技术对地理学环境要素如气候、地形、水文等进行分析，获取要素间的关系，将其应用于解决实际生活中的问题，提高自身地理空间综合分析思维能力。

　　结语

　　人工智能可以使学生根据自身特点和兴趣进行差异化学习， 获得地理知识学习的主动权。同时，人工智能可以使传统地理教学方式变得更加智能，打破空间的限制，提升学生空间思维能力。

　　参考文献

　　[1]王红，吴凌康.不同版本高中地理教材示意图有效性的眼动分析——以高中地理必修1为例[J].教育观察，2021，10(35)：52-56+64.

　　[2]陈小萍.让“微课”融入地理教学中——微课在高中地理教学中的应用[J].当代家庭教育，2021(26)：129-130.

　　[3]管芃，张胜前，张清苹.依托梧州乡土地理，培育地理核心素养——以湘教版“地壳的物质组成和物质循环”为例[J].地理教育，2021(09)：48-50.

　　[4]余小灵，陈实，向莉丽.基于UbD理论的高中地理“问题研究”栏目设计——以“如何让城市不再‘看海’”为例[J].地理教学，2021(17)：17-22.

　　[5]黄靖钰，毛秀英.乡村振兴视角下的高中乡土地理案例教学——以南宁市忠良村乡村振兴之路为例[J].中学教学参考，2021(25)：90-92.

　　推荐阅读：地理与地理信息科学高中地理教学论文

转载请注明来自：http://www.qikan2017.com/lunwen/jyu/21482.html