生成式人工智能在高中地理教學中的應用探究

摘 要：本文探討了生成式人工智能（AIGC）在高中地理教學中的可行性應用，并以ChatGPT在“地域文化與城鄉景觀”教學中的應用為例進行實證分析。通過對ChatGPT的功能和特點進行系統梳理，并結合課堂教學實踐，評估其在信息獲取、分析推理、互動討論及個性化學習指導等方面的實際效果。研究發現，ChatGPT在增強學生學習興趣、促進自主學習和提高課堂互動性方面具有顯著優勢，但在教學設計和教師引導方面需注意平衡技術依賴與教育本質的關系。本文為人工智能在地理教學中的進一步應用提供了實踐參考。

關鍵詞：生成式人工智能；ChatGPT；高中地理教學；地域文化與城鄉景觀

中圖分類號：G633.55" " " "文獻標識碼：A" " " "文章編號：1005-5207（2025）05-0023-06

一、引言

生成式人工智能（AIGC）的持續迭代與廣泛應用勢必給傳統教育帶來巨大沖擊。如何將人工智能與教育結合成為當下教育研究的熱點之一。中共中央、國務院于2019年發布的《中國教育現代化2035》，在“教師隊伍培養”“智能化校園建設”與“新型教學方式探索”等內容中多次強調人工智能的實施與應用。探討ChatGPT等生成式人工智能（AIGC）有效賦能高中地理教學實踐的可行性應用探究是當前地理教育研究的重要課題，可為生成式人工智能與地理教育教學的融合應用提供實踐參考。

二、生成式人工智能在地理教學中的應用探究

本文以AIGC應用于人教版普通高中教科書《地理》必修二第二章第三節“地域文化與城鄉景觀”為例，探究其在地理教學中的應用。

1.課前準備

AIGC（Artificial Intelligence Generated Content）指利用人工智能技術自動生成文本、圖像、音頻、視頻等各種形式的內容，是一個涵蓋各種人工智能生成內容的廣泛概念，ChatGPT作為AIGC的具體實現形式，主要應用于文本生成領域。為了在課堂中提升與ChatGPT的溝通效率，學生需盡可能清晰地表達問題和需求，將復雜的問題分解為多個小問題，并依據邏輯順序逐步提問。此外，定位核心問題、提煉關鍵詞進行提問也尤為重要，簡潔明了的提示詞可減少冗余信息、提高溝通效率。

Prompt（提示詞）是用來表示提問或觸發模型生成回答的語句或問題。Prompt通常由3個主要元素構成：角色（模型在生成文本時應扮演的角色）、任務（明確而簡潔地陳述Prompt要求模型生成的內容）、指令（模型在生成文本時應遵循的要求）。在ChatGPT對話中使用的提示詞的質量會顯著影響對話效果［1］。筆者在實踐過程中秉持明晰重點、關聯要點等原則，在與ChatGPT對話過程中探索出如下“Prompt公式”供學生參考（表1）。

學生在課前先通讀課本，并記錄疑問點，結合上述教學，使用ChatGPT提問，在熟悉ChatGPT操作的過程中解決自身在預習過程中的疑問。此外，在解答過程結束后，可要求ChatGPT生成一份包含判斷、選擇、填空的預習作業，檢測學生的預習情況，并針對其錯誤答案進行個性化分析與指導。

另外，教師也可通過與ChatGPT協作完成設計教學目標、篩選課堂內容、優化教學過程等準備工作，還可通過與ChatGPT的有效對話預設學生在課堂教學過程中的表現情況，從而更好地應對課堂變化［2］。

2.教學目標

認識不同地域文化的概念及其對城鄉景觀的影響，增強對區域特征和文化多樣性的認識；從要素綜合、時空綜合、區域綜合的角度增強對不同地域文化與城鄉景觀的系統性、全面性分析；認識親身體驗在文化理解中的價值，增強自主探究能力，培養地理實踐能力；能夠識別、理解、運用人地協調觀原理與機制解決地域文化與城鄉景觀協調中發生的實際問題。

3.課堂教學

【導入新課】教師播放“星球研究所”發布的視頻《中國人的家，是一部史詩》，由此引出主題“地域文化與城鄉景觀”。

【學生活動1】根據視頻內容，借助ChatGPT聯系真實情境探討開放性問題，理解“地域文化”的基本知識。例如，可在與ChactGPT的對話框中輸入“星球研究所發布的《中國人的家，是一部史詩》這則視頻中展示了中國不同地區的住房樣式，如吊腳樓、窯洞、土樓等。為什么不同地區的居住形式差異這么大”。隨后，根據視頻內容自行提問（圖1），在對話中找到疑問點要求ChactGPT進一步解釋，依據某一觀點，從不同角度進行探討，或要求ChatGPT詳細指出其所述觀點的論據等。

【教師活動1】通過視頻內容，將學生置于具體的文化情境中是直觀且具有吸引力的導入方式，同時，ChatGPT的對話功能讓學生在互動中獲取知識，在交流中逐步深入，以此發掘更深層次的內容，如地域文化的廣泛影響、具體形成原因及其演變過程等。教師可請學生分享其人機交互過程，使學生在對話過程中不僅能接受信息，還可質疑、補充和深入探討，有利于培養其批判性思維和探究精神。最后，教師結合教材和ChatGPT生成的內容優化教學設計。

【教師活動2】將學生分為4個小組，每組負責1個具體的景觀案例并提供景觀圖文與視頻資料，使學生對這些景觀有初步了解和探索欲。同時，組內每位學生根據“任務分配和活動安排表”（表2）選擇不同的子任務進行資料收集與分析記錄，組內各成員至少圍繞2個討論點或待補充的問題以答辯的形式相互提問，在此過程中自主思考，提升思維高度。

【學生活動2】以鄉村景觀“紅河哈尼梯田”“福建土樓”和城鎮景觀“北京四合院”“意大利佛羅倫薩”為例，利用ChatGPT從城鄉景觀的角度探索地域文化及其影響。

【教師活動3】在學生實際操作過程中可通過以下步驟引導學生在“資料收集與整理”和“文化與景觀分析”中有效互動，從而提高其批判性思維。①組織負責“資料收集與整理”任務的學生在ChatGPT提供的信息的基礎之上，先嘗試思考“文化與景觀分析”中的問題（當學生獲取福建土樓的資料后，思考其建筑結構與地理位置、宗族文化的關系，先對這些問題形成初步的見解）；②讓完成“資料收集與整理”任務的學生與直接使用ChatGPT分析“文化與景觀分析”問題的學生進行觀點交流與思維碰撞；③雙方分享自己的看法和信息來源，歸納異同點并分析其產生原因（對于相同的觀點，學生可理解、鞏固和內化；對于不同的觀點，教師需積極鼓勵學生借此機會進一步思考ChatGPT提供的信息是否合理，挖掘信息背后的深層邏輯）。

而對于如何鑒別其合理性，教師可指導學生根據評價信息真實性和有效性的方法構建“批判性評估模型”。①信息來源：檢查是否有歷史資料、學術研究等材料作為支撐，如紅河哈尼梯田的“層層結構”如何幫助水資源管理？是否有明確的依據？②邏輯一致性：檢查信息與地域文化背景是否邏輯一致，如土樓的防御功能是否符合當時、當地的社會歷史背景？ChatGPT提供的信息不是來自事實或驗證數據庫，而是語言模型對已有信息的綜合生成，因此，對其提供的信息進行真實性和有效性驗證，能培養學生科學嚴謹的態度并提升其批判性思維。

通過組內設置討論點或待補充的問題進行答辯，以相互提問、交流、討論的方式完善知識鏈，不僅提升了教學活動的深度，深化學生對文化景觀的理解，還培養了其獨立思考和團隊協作能力。但對于高一學生而言，獨立形成邏輯框架較為困難，因此，需要教師提供“支架”，在學生的最近發展區內激發其最大潛力。

此外，利用ChatGPT生成的城鄉景觀細節呈現不足，如磚瓦質感、植被紋路、光影變幻等方面，缺乏歷史沉淀感和生活氣息。因此，ChatGPT雖然在信息處理方面表現出強大的應變能力，但人機互動只能輔助學生獲得一些知識儲備，淺嘗輒止，想要真正地理解地域文化與城鄉景觀間的深層聯系，需身臨其境地考察和觸摸，才能切身感受其文化內涵與情感價值。實地體驗不僅是知識的深化，更是培養學生地理實踐力的重要方式。

【教師活動4】根據上述各小組的成果展示及時予以反饋，評估學生的研究深度和展示表現等。同時，利用教材中“文化如同空氣”進行延伸——“文化如同空氣，景觀就像樹葉，風吹動樹葉，通過樹葉的運動感知風的存在”。由此總結出地域文化與城鄉景觀的關系（圖2）。

【學生活動3】以“在現代化進程中，江南水鄉的粉墻黛瓦應被保留還是改造？”為辯題，學生作為正方，支持保留江南水鄉的粉墻黛瓦建筑，而ChatGPT作為反方，主張現代化改造（圖3）。

【教師活動5】這一活動內容旨在展示“地域文化隨時間變化而變化”的核心思想。地域文化在現代化進程中可適應變化，也可通過保留核心特色并探索創新路徑與當下需求形成和諧共生的動態文化繼承。

在蘇格拉底的教育理念中，沒有對話與交流就沒有真正的教育。而利用ChatGPT強大的交互功能，可通過“蘇格拉底教學法”，采用討論、問答甚至辯論的方式隨時隨地給予學生必要的反饋和幫助［3］。不難發現，ChatGPT能夠完全勝任“反方”角色，通過人機互動的辯論方式不僅能夠培養學生的思辨能力，還能夠檢驗其掌握知識的水平。

4.課外作業

通過使用ChatGPT與實地走訪相結合的形式開展實地調研，收集常州青果巷不同時期的照片，了解其“前世今生”，分類匯總其名人文化、運河文化、建筑文化與青果巷景觀的演變與融合。

5.課后評學

在人機協同教學中，學生的學習成果不是評價的唯一標準，學生在學習過程中表現出的思維和素養也是評價的重要維度。因此，筆者基于IEA（Instructionally-Embedded Assessment）評價規則，對ChatGPT生成的思維結構評價表進行優化，設計了“地域文化與城鄉景觀”學習評價量規（表3）。

三、結語

本文以ChatGPT在高中地理教學中的應用為例，深入探討了生成式人工智能（AIGC）在“地域文化與城鄉景觀”這一節課中的實際效果和影響。研究發現，利用ChatGPT進行教學能夠提升學生的學習興趣，為學生的自主學習提供有力支撐，并在增強課堂互動方面展現出顯著優勢。例如，在討論4例城鄉景觀時，學生可以通過與ChatGPT的對話，獲取不同地域文化的具體信息，并將其與實際城鄉景觀案例相結合，從而加深對地域文化和城鄉景觀關系的理解。同時，在互動式對話中，ChatGPT的個性化反饋功能使學生在自主學習過程中獲得即時性、針對性的幫助。此外，在課堂辯論環節，ChatGPT作為輔助工具，利用“反方”角色，引導學生進行深度思考，進一步激發討論和互動，產生思維碰撞。這種互動不僅能夠增強學生對主要內容的理解，還能夠促進其批判性思維的形成和表達能力的提高。

然而，若過度依賴ChatGPT等AIGC工具，會在一定程度上削弱教師在課堂上的主導作用，學生也可能過多地依賴技術解決問題，而不是通過自主思考和探索來理解知識，這種風險在涉及較為復雜的地理問題時尤為明顯。盡管ChatGPT能夠提供大量信息，但這些信息有時可能不夠準確或與教學目標不夠契合。因此，教師在使用ChatGPT時需對其生成的內容進行篩選、審核和校正。同時，盡管ChatGPT為學生的自主學習提供了有力支撐，但在應對不同學生的多樣化需求方面，它仍然難以替代教師的作用，特別是在如“地域文化與城鄉景觀”這樣需要結合學生認知水平進行講解的課程中，ChatGPT的個性化服務仍存在不足，這在一定程度上限制了其在課堂教學中的應用效果。

總之，盡管當前AIGC工具在教育教學應用中還存在一些挑戰，但其在提升課堂教學效果和學生學習體驗方面有著巨大潛力。隨著技術發展和教育理念不斷更新，ChatGPT等AIGC工具將在教育領域中扮演越來越重要的角色，推動教學方式的創新與發展。

參考文獻：

［1］ 陳勝賢.生成式人工智能在高中地理個性化教學中的運用——以ChatGPT應用于“陸地水體及其相互關系”教學為例［J］.中學地理教學參考，2024（5）：16-21.

［2］ 文奕凡，夏興生，陳瓊，等.基于人工智能的個性化高中地理教案編寫探索［J］.地理教育，2024（12）：17-22.

［3］ 楊葉思靜，蔣連飛，郭梓唯，等.基于人工智能的地理翻轉課堂實踐路徑研究［J］.地理教育，2025（1）：8-11，16.