

人工智能有效赋能高中历史教学实践
作者: 朱与橙【摘要】随着新课改的深入推进、人工智能时代的到来,教师需要不断转变教学理念,更新教学方法,因此将现代技术与教学实践相结合已成时代所需。当代中学历史教师应合理利用人工智能,让学生形象地理解唯物史观,了解时空观念,培育学生辨别和运用史料、解释历史的能力,厚植学生的家国情怀。
【关键词】人工智能;高中;历史教学
作者简介:朱与橙(1998—),女,江苏省苏州市第三中学校。
一、制订针对性教学计划,真正做到因材施教
(一)利用人工智能检索资源
历史学科研究对象广泛,包括历史人物、历史事件、历史环境等,史料类型多样、内容繁杂、数量庞大,因此凭借传统的教学途径很难全面地分类、整理、挖掘文献和史料,无法满足高效、精准、个性化课堂的要求,而人工智能恰恰能填补这一缺点。教师可秉持以学生需求为导向的原则,利用“文心一言”“豆包”等软件,输入关键词,精确筛选符合课题要求、适用于学生当前年龄段的教学资源,甚至可以对筛选的文本材料进行数字化处理,将其以更生动形象的形式呈现在学生面前。相比传统的教学方式,运用人工智能技术筛选资源能够提高资源利用效率,同时满足新时代个性化课堂的需求。
利用人工智能还可以辅助学生获取信息和理解历史知识。课前,教师可以发送电子导学案至学生的平板电脑,让学生利用人工智能,依据自身能力和特点选择历史学习资源,在人工智能的辅助下完成导学案,随后将作业传输至智能教学平台(如“智学网”),甄别答案。人工智能可以通过知识图谱技术,帮助学生更好地理清历史知识体系脉络,促进学生发散性思维和逻辑思维的提升。
(二)利用人工智能整合数据
课前,教师可以学生的发展需求为基础,通过“智学网”教学平台搜集学生的学习信息并进行数据化整合,构建学生学习进度与深度的知识图谱,基于大数据反馈的结果快速精准地了解学生学情。随后,教师要调整教学目标和重难点,制订符合本班学情的教学计划,做到以学定教,提高教学效率,不断完善学生的知识体系。教师应对学生课前预习中普遍存在的问题进行定位,再次搜集相关知识点,进行针对性解答,引导学生进行探究思考,进而努力构建大单元框架。
课后,教师可以根据“松鼠AI”这类人工智能分析的结果,进行习题的延伸,有效整合教学资源,自动生成学生个人错题本和班级错题集,精准制订个性化教学方案。同时,教师可以通过导学案结果数据密切关注学生的个体差异,进行二次备课。
二、创设生动性教学情境,增强学生学习兴趣
(一)利用人工智能打造“穿越”课堂
教师可以创新教学设计,利用VR技术和AR技术,打破时空束缚,让学生身临其境地体验历史事件和场景,深入了解历史背景和情境,实现寓教于乐。教师凭借VR技术,可以让学生进入虚拟的历史场景中,身临其境地体验历史人物的生活,感受古今的变化,见证历史时代的进步,从而增强历史教学的生动性与趣味性。学生也可利用AR技术,通过智能手机扫描历史建筑物,更加直观、深入地了解历史知识。
例如,在教授宋代历史时,教师可以重新编排和整合教材,结合统编版高中历史《中外历史纲要(上)》第9课“两宋的政治和军事”和第11课“辽宋夏金元的经济与社会”开展教学。教师可以运用VR技术,还原《清明上河图》的部分场景,让画中的景象“立”起来,让学生基于《清明上河图》分析宋代的政治、经济和文化特征,提高学生的学习兴趣,深化学生对宋代历史的理解。同时,在教学过程中,教师也应该加强对学生知识迁移能力的培养。以统编版高中历史选择性必修2《经济与社会生活》第7课“古代的商业贸易”的教学为例。本课呈现了宋朝商业发展的相关知识,提出“从隋唐到两宋,随着商品经济的发展,城市坊市分区制度逐步瓦解,商业进一步繁荣”。然而,学生通过阅读无法直观感受城市布局的变化所带来的影响。因此,教师可以利用VR设备为学生创设唐代和宋代的城市情境,让学生置身于虚拟情境中,行走于唐、宋不同的城市间,体会到唐朝城市布局整齐、坊市分开、城市管理严格,而宋朝坊市界限被打破、分布灵活、无固定开闭市时间,从而总结出宋朝的重农抑商政策有所松弛,商业进一步繁荣的结论。在VR技术的加持下,中学历史课堂实现了历史的“可视化”,为单一的课堂增添了色彩与活力,这能够激发学生的探索欲,调动学生的学习兴趣。
(二)利用人工智能打造“互动”课堂
在讲解重难点时,数字人技术为中学历史课堂教学提供了新的方式。教师可以提前采集历史人物画像,运用“stable diffusion”软件进行“现代化换脸”,在不改变人物基本样貌的情况下,使历史人物更贴近现代人的模样。课上,教师可利用机器学习等技术,让历史人物“说话”,保留其籍贯和口音,让学生与其进行“穿越时空”的对话,实现学生与数字人的互动。学生可向数字人提问,或让其进行自我介绍。
以统编版高中历史《中外历史纲要(上)》第2课“诸侯纷争与变法运动”的教学为例。诸子百家思想纷繁复杂,传统的教学方式主要是出示人物画像及相关著作,逐一概括各自学派的主张,无法给予学生多元化的感官刺激,不利于学生区分各家学派的主张。在人工智能的助推下,教师可逐一呈现各家学派代表人物的数字人,学生可提问数字人“你叫什么?你的家乡在哪”等,在互动中逐一辨析儒家、道家、法家、墨家的主张,从而形成社会存在决定社会意识的唯物史观。
数字人技术从视觉、听觉进行同步刺激与协作,让学生与历史人物近距离对话,直观地了解历史人物的思想和言行举止,在亲身体验中深入了解历史,增强学生对历史文化的认同感和学习兴趣,同时帮助学生更高效地理解知识点,减轻学生的记忆负担。
三、构建科学性评价体系,促进学生全面发展
(一)利用人工智能分析学生数据
传统教学评价模式的评价标准与依据较为单一,主要依据学生的学科平时作业、考试排名及教师对该生的评价。然而,每个学生都存在个体差异,单一的评价标准和方式不利于学生的个性化成长。人工智能技术能根据学生的阶段性表现采集数据,建立动态的学生评价体系。教师要利用人脸识别技术、“学堂在线”学习平台等人工智能技术,根据学生的课堂参与度、问题思考深度、历史题目演练准确度等分析学生的整体素养,建立较为全面的数据库。人工智能技术能精准分析学生的问题,评估学生的能力。教师要根据阶段性、多标准、多来源的信息反馈分析学生的综合素质,最终对学生进行精准、科学的综合评价。
以统编版高中历史《中外历史纲要(下)》第6课“全球航路的开辟”中“探究与拓展:比较哥伦布航行与郑和下西洋”的探究为例。此题有效考查学生的历史概括能力,有利于培养学生的知识迁移能力,让学生将新旧知识有机联系,拓展历史思维。教师可以就此题开展小组讨论,并使用人工智能监控摄像进行课堂巡逻和人脸识别,对学生的参与度进行评估。在最终回答环节,教师可提前设定学生回答的关键词,如目的、性质、影响等,让机器人就学生的回答是否提到关键词及学生语言表达的流畅度等进行评估。
(二)利用人工智能追踪学生数据
传统教学评价忽视对学生学习过程的评价,无法真正落实核心素养。在教学评价中,教师可以利用“长江雨课堂”精准定位学生的薄弱环节,全方位了解学生的学习进展和需求,由此对教学形式和内容进行调整,并结合“松鼠Ai”系统开展强化训练,延伸教材,帮助学生构建知识框架,培养学生举一反三的能力,做到精准教学。相较于以往传统单一的教学评价体系,人工智能动态评价体系更适应当今学生的个体差异及动态发展,其评价过程、方式和结果都更具客观性、科学性、整体性[1]。依托人工智能构建起的科学评价体系能高效促进学生的全面发展,引导学生自主改进学习方法,促使学生主动寻求高质量的学习方式。利用人工智能构建科学评价体系,教师能实现历史教学的定向培养目标,提升历史教学的质量,让学生精准定位自身问题,查漏补缺,提高自身素质。
四、开发多样性教学资源,拓宽学生历史视野
随着新课改的不断深入,历史学科的教学呈现多元化的趋势,各种各样新的课程资源不断融入其中,除了教科书、教辅、百度文库,还有考古文物、博物馆等资源。人工智能的进一步开发推动了这些新课程资源的有效、顺利应用。
文物是还原当时社会、研究历史的重要史料,在中学历史教学中扮演着十分重要的角色,它既能够弥补文字史料的局限性,又能够呈现历史[2]。在实际历史探究课题中,受现实因素制约,教师无法将真正的文物原件展现在学生面前,因此可运用智能技术解决这一问题。教师可以播放利用人工智能辅助文物修复的相关视频,展示高精度三维扫描技术、人工智能算法等在出土文物的碎片拼接、复原及原初形态的数字化重建方面的突出贡献。同时,在课后探究条件允许的情况下,教师可以与学生共同运用3D打印技术对文物进行等比例还原,让学生直观地欣赏文物,解决传统教学中单纯靠教师口头描述过于空洞的问题。在打印的前期准备阶段,学生需要阅读相关书籍并且搜索相关资料,研究数字模型比例等。这一制作过程能够培养学生的动手能力和合作能力,让学生感悟科技的力量,激发学生学习的热情与动力。
数字化博物馆是运用VR技术,集视、听等感官于一体的新教学资源。数字化博物馆不仅有文字介绍,还包括遗址建模、虚拟动画等。将数字化博物馆与历史探究学习结合,能将学生引入浩渺的历史空间,让学生在体验历史的同时丰富直接经验和感性认识,让历史“活”起来。历史教师应不断与时俱进,将数字化博物馆的内容引入课堂。数字化博物馆中丰富的藏品和研究成果信息,对学生了解家族历史、地方社会历史、本国历史、民族历史和世界历史具有极大的帮助,对学生树立唯物史观、文化自信具有重要作用。
结语
随着人工智能的不断发展和应用,其在中学历史教学中的前景日渐广阔。人工智能能够赋予历史课堂更多的可能性,将人工智能与中学历史教学相融合,能够对历史课堂、历史教师和学生产生积极的影响。将人工智能应用于校园和课堂是发展的大趋势,教师要顺应这一教学变革,把握时代机遇,积极探索人工智能融入教学工作的方式方法,促进学生全面发展,提高教育质量,推动教育事业发展。
【参考文献】
[1]张若开.中学历史教学中使用人工智能的利弊分析[J].赤峰学院学报(汉文哲学社会科学版),2021,42(11):101-105.
[2]郭海洋,刘伟华.文物数字化保护在中学历史教学中的运用:以周朝青铜器“何尊”为例[J].中学历史教学,2021(9):32-34.