AIGC賦能小學研學旅行的理論范式與實踐路徑

中圖分類號：G77 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）19-0054-04

研學旅行作為一種學習與旅行結合的教育模式，強調理論與實踐相結合。2013年，國務院辦公廳印發的《國民旅游休閑綱要》提出了“逐步推行中小學生研學旅行\"的設想[1]。2016年，教育部等十一個部門聯合發布《關于推進中小學生研學旅行的意見》，明確了研學旅行定義，即面向全體中小學生，由學校有計劃地組織安排，通過集體旅行、集中食宿方式開展的研究性學習和旅行體驗相結合的校外教育活動，并明確要求將其納入教育教學規劃2。在政策推動下，全國中小學校積極探索符合實際的研學旅行模式。本研究探索AIGC技術如何賦能小學研學旅行的關鍵要素，以突破傳統研學的各種局限，構建全新范式，探索實踐路徑，促進小學研學旅行的高質、高效、可持續發展。

一、AIGC的概念、關鍵技術及對小學研學旅行的價值

近年來，AIGC技術迅猛發展，有力驅動社會各領域數字化轉型。AIGC技術全稱為AI-GeneratedContent，即人工智能生成內容。AIGC技術被認為是一種新型的內容創作方式，它可以基于生成對抗網絡（GAN）、大型預訓練模型等人工智能技術，通過對已有數據進行學習和模式識別來生成內容。AIGC既是從內容生產者視角進行分類的一類內容，又是一種內容生產方式，還是一種用于內容自動化生產的技術集合[3，其重要特征在于變革了內容生產模式。目前，AIGC技術的“類人”智慧取得重大進展，能與人類智慧有機結合，共同思考和決策。

AIGC技術在內容創作、數據分析、流程再造等方面展現獨特優勢。在內容創作方面，生成式人工智能可以根據用戶指令快速生成圖文聲像等內容，可用于各行業資源設計開發。在數據分析方面，支持精確處理海量的結構化和非結構化數據，可用于教育數據分析、個性化學習方案制定、消費者全景畫像刻畫等。在流程再造方面，生成式人工智能可以降低生產運營成本、改善用戶體驗、促進行業創新。

在教育領域，AIGC同樣具有巨大的應用潛力，如創新教育資源開發模式、推進個性化教育，實現為師生賦能的目的。小學研學旅行高質量發展需依托豐富資源、個性化設計及創新方式，AIGC技術優勢與這些需求高度匹配，具有潛在的變革性影響，應用前景十分廣闊。首先，AIGC技術的內容創作功能強大，能夠高效產出精準、生動、可視化的研學課程內容，如能撰寫研學旅行的講解詞，自動生成詳盡的研學手冊。其次，AIGC技術依托VR、虛擬數字人等前沿技術構建沉浸式虛擬研學場景，設計交互性的研學活動，增強研學體驗。再次，AIGC技術的數據計算能力可針對研學旅行具體需求實現靈活定制開發，覆蓋不同學校、年級及具有差異化研學需求的學生。由此可見，AIGC技術的強大功能和獨特優勢為解決小學研學旅行的痛點、難點提供了新的視角。

二、AIGC賦能小學研學旅行的范式構建

研學旅行在小學教育中具有舉足輕重的地位，它以學生親身體驗為媒介，豐富和拓展學生的學習經歷，提升學生的創新精神和實踐能力，促進學生的全面發展。研學旅行系統應包含食、住、行、游、學、娛、安七個要素。吉林師范大學劉雁教授概括了研學旅行的三大核心要素，即游、學、娛[4]。本研究以AIGC賦能研學旅行三大核心要素為框架，基于數智技術重塑小學研學旅行各要素，構建AIGC賦能小學研學旅行新范式，實現個性化、定制化、創造性的智游，“知識 + 能力 + 素質”為導向的智學，趣味性、體驗性、實踐性的智娛。

（一）育人導向重塑：培養融合科技、創新、素質的新質人才

AIGC技術為小學研學旅行培育融合科技、創新、素質的新質人才提供了新機遇。一方面，AIGC技術能夠架設起學生與前沿科技互動的橋梁。例如，深圳市某小學依托數智技術構建“天宮課堂”數字孿生系統，學生佩戴Hololens2設備完成艙外維修模擬，通過構建虛擬化科技場景，深化學生對科技知識的理解。另一方面，該技術突破了傳統研學模式的時空局限，為學生提供了更廣闊的探索空間。例如，成都市某小學開發“數字敦煌”研學項目，部署NLP對話引擎模擬歷史人物，引導學生對比分析隋唐與西夏時期的藝術風格差異，培養其歷史意識、文化素養及創新能力。

（二）線路規劃創新：基于數據驅動的“點一線—面”路徑構建

通過AIGC技術的數據驅動，可以構建“點—線一面”的研學路徑，實現精準對接學生需求和資源優化配置。首先，AIGC技術收集學生學習過程中的多維度數據，包括興趣偏好、知識掌握程度及能力發展水平等，精準挖掘與學生興趣和能力相契合的特色研學資源“點”。以“探索自然奧秘”為主題的研學活動為例。首先，智能體可以精準識別出對自然科學有濃厚興趣的學生群體，并篩選出自然博物館、天文臺及生態保護區等特色研學“點”。隨后，將這些資源點個性化、系統性地串聯成一條從理論學習到實踐探索的研學“線”，如安排學生從博物館了解基礎知識，再到天文臺觀測星空，最后到生態保護區進行實地考察。最后，AIGC技術整合多場景、跨學科的“面”式研學線路，助力學生多元視角認知世界，增強知識遷移與創新能力。

（三）資源開發賦能：人機共創多模態創意研學資源

“師一機一生”三元協同參與的人機共創研學資源設計與開發，為研學課程資源開發提供了高效賦能與減負路徑。教師、學生可在AI協助下明確研學資源的內容、形式等，并提出清晰指令要求。機器依據指令，運用其數據分析能力與內容生成優勢，高效產出多模態研學資源，涵蓋文本、圖像、視頻、聲音及3D資源，提供沉浸式視聽體驗，如能依據小學生認知特性，創作富含故事性的文本。同時結合圖像和視頻生成技術，構建虛擬研學場景與趣味動畫。此外，還能生成模擬環境音效、音樂和專業講解音頻。

（四）內容定制生成：實時動態生成個性化研學內容

AIGC具備多輪對話和上下文理解能力，能夠記錄用戶的個人偏好、習慣和認知結構，進而精準識別不同用戶的認知邊界。一方面，AIGC能實時響應學生需求。AIGC能即時捕捉學生研學旅行過程中需求變化，針對學生在不同階段提出的問題、遇到的困難以及即時表現，迅速生成個性化內容。例如，學生對某一歷史文物產生濃厚興趣并提出問題，AIGC能即刻提供該文物相關的多模態資源，滿足學生的即時求知需求。另一方面，AIGC可動態調整研學內容。通過持續監測學生的學習數據，AIGC能精準把握學生研學狀況的動態變遷，確保研學內容與學生的學習進程緊密匹配。例如，在綠色生態主題的研學旅行中，AIGC起初提供動植物科普，隨后根據學生興趣轉向，及時推送生態平衡原理、生態破壞案例及保護措施等內容。

（五）活動形式創設：打造趣味性沉浸式交互體驗

AIGC技術憑借其強大生成力與高度交互性，為創新研學活動形式開辟了新途徑。AIGC作為智能研學助手，能協助教師創設沉浸式研學情境，設計趣味性、交互式、挑戰性的研學活動，且實時監控研學進程，適時提供引導性反饋，有效促進“師一機一生”三方協作交流。例如，在以“古代水利智慧與文化探索”為主題研學旅行中，AIGC設計“穿越古代水利工程”的探險任務，創設VR虛擬環境讓學生沉浸式體驗古代水利工程的智慧與魅力，設計虛擬實驗、問答競賽、角色扮演、辯論等多樣化的研學活動。

練習等文檔、視頻、游戲、題庫、虛擬仿真實驗形式的研學素材，進而將AIGC生成的素材與研學活動設計進行深度融合。

（六）評價方式革新：智能刻畫研學者精準畫像 （二）AIGC + 研學中

智能技術的發展為研學旅行評價帶來了革新機遇，它利用智能手段精準描繪研學者特征。智能傳感設備與平臺全方位記錄學生研學行為數據，如：穿戴設備追蹤移動軌跡，分析興趣區域與停留時間；智能終端記錄互動、討論中的發言，評估溝通協作能力。這些數據客觀反映學生參與度與實際表現。同時，多樣化學習成果被數據化處理，包括操作記錄、創意項目完成情況等，以此構建學生個性化畫像模型，可視化呈現學生的知識掌握、技能應用、團隊協作、創新思維及情感態度等多維度表現，各維度通過具體的數據指標和特征進行描述。

三、AIGC賦能小學研學旅行新范式的實踐路徑

基于AIGC賦能的智游、智學、智娛范式框架，本研究繼續探索AIGC如何深度融合研學“前、中、后”全過程，梳理AIGC賦能小學研學旅行新范式的實踐路徑，并結合小學AI研學主題“創意編程與機器人制作”構想加以論述。

（一）AIGC+研學前

第一，研學需求智能采集。借助智能技術，全方位、多維度地采集學生個體、學校教育層面的信息，為后續研學規劃奠定基礎。在學生個體維度，通過學校智慧教學管理系統，深度挖掘學生信息科技學業表現數據，包括數學邏輯能力、信息技術課程成績、創新思維測試分數等；通過智能對話系統如AI聊天機器人，收集學生對圖形化編程、機器人、科技創新等領域的興趣偏好。針對學校教育需求，借助數據分析技術梳理學校現有課程與“創意編程與機器人制作”研學主題的內在關聯與差距，確保研學與常規教學有機銜接。

第二，知識圖譜梳理主題。知識圖譜旨在將零散的知識信息整合為結構化、系統性的主題網絡，為研學活動提供清晰的知識框架和邏輯脈絡。運用知識圖譜平臺工具梳理人工智能、圖形化編程、機器人、傳感器等關鍵的知識實體以及它們之間的語義關系，如因果關系、包含關系、時間順序關系等，進而為AI基礎、編程實踐、機器人組裝等細分下的每個知識點添加詳盡的定義、生活場景AI應用實例及解釋，豐富圖譜內容。

第三，人機共創研學資源。通過整合人類教育智慧與AIGC技術的強大功能，打造出貼合學生需求的優質研學資源。可以利用AIGC跨模態生成的平臺，人機共創互動編程教程、機器人組裝指南、編程

第一，多源數據繪制畫像。整合多渠道信息源，提取學生在研學前的學習管理系統相關數據，包括：圖形化編程、邏輯思維、數學相關課程的學習數據；在研學過程中與編程智能體的互動數據；在研學教學平臺上的學習數據；智能手環等穿戴智能設備收集的生理心理數據。這些數據共同構成豐富的研學數據池，以此構建學生研學畫像，動態呈現學生對編程和機器人制作的興趣、知識掌握、技能現狀，為個性化研學干預提供依據。

第二，智能推薦路徑資源。依據學生在創意編程、機器人基礎知識、邏輯思維能力以及個人興趣焦點等方面的綜合評估，為不同學生適配研學起點。例如，對于編程基礎薄弱但充滿好奇的學生，可以從基礎的編程概念與機器人構造原理開始。在路徑規劃時，綜合考量多方因素，運用路徑優化算法生成一條既符合學生當前能力水平，又能有效提升其創意編程能力與機器人制作技能的最優研學路線。與此同時，推薦過程實時動態調整，根據學生研學現場數據，如編程任務的完成情況、機器人制作的進度等，精準推送進階資源或實踐活動。

第三，智能體全過程伴學。研學啟動時，研學智能體依據學生畫像與行程規劃提供相關主題前置資料，包括圖形化編程語言介紹、機器人構造原理教程及激發創意思維案例等。實地研學階段，智能體化身智能學伴，與學生進行實時互動，解答疑問，如學生遇到機器人組裝問題能迅速響應，并依據學習進度推送拓展資源，如機器人編程競賽實例分析等。研學收尾階段，智能體輔助梳理知識框架，指導學生完成具有避障或舞蹈等特定功能的機器人制作研學作品創作和研學報告撰寫。

（三）AIGC + 研學后

第一，研學成果創新展示。充分利用AIGC技術創新手段，提升研學成果的展示效果與知識傳播效能。例如，可以將研學成果轉化為可視化的數據看板、“未來暢想家”的VR場景，學生研學作品可通過數智技術設計的機器人奧運會、代碼劇場、AI偵探社等創意形式展出。

第二，研學成果匯聚轉換。在研學活動的收官階段，可依托在線資源管理平臺對學生AI認知啟蒙、圖形化編程基礎、智能機器人制作等研學成果進行分類、匯聚與數字化管理。學生研學成果從實體形態向數字資產高效轉化，最終構建成結構化的AI研學成果知識數據庫。

第三，智能評價反饋優化。這一環節主要包括對學生個體成長和研學組織效果的全面評估。數智技術監測學生研學過程編程邏輯思維、機器人組裝與調試、團隊協作與問題解決能力等方面多維度表現，生成個性化AI研學評價報告，精準反饋學生研學成長情況。同時，構建科學的評估指標體系，全面評估研學目標達成度、活動設計合理性及資源利用充分性等，客觀反映研學組織效果，并持續優化。

通過AIGC技術的深度融合，推進小學研學旅行的數字化轉型，使智慧研學成為可能。為此，學校不僅要加強培訓，提高教師的智能素養，而且要高度重視技術倫理和數據安全，保障學生的隱私和信息安全。

（責編林亦芳）

參考文獻

[1]國務院辦公廳.國民旅游休閑綱要（2013—2020年）[EB/OL].（2013-2-18）[2024-8-17].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2013-02/18/content_3928.htm.

[2]教育部等11部門.關于推進中小學生研學旅行的意見[EB/OL].（2016-12-19）[2024-8-17].https：//www.gov.cn /xinwen/2016-12/19/content_5149947.htm.

[3]盧宇，余京蕾，陳鵬鶴，等.生成式人工智能的教育應用與展望：以ChatCPT系統為例J].中國遠程教育，2023（4）：24-31，51.

[4]劉雁，陳樂樂.研學旅行核心要素界定與課程模式建構[J].中學地理教學參考，2023（18）：66-69.

注：本文系廣西教育科學“十四五”規劃2024年度廣西教育信息化教學應用實踐共同體專項課題“人工智能賦能的研學旅行實踐共同體建設與實踐探索”（2024ZJY371）的階段研究成果。