人工智能在研學實踐中的應用研究

【摘 要】本文深入探討了人工智能技術在研學實踐教育中的應用現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進行了展望。黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐，辦好人民滿意的教育，落實立德樹人的根本任務，強化五育并舉，培養(yǎng)社會主義建設者和接班人。2022年4月，教育部發(fā)布《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》，首次將人工智能作為邏輯主線開展課程內容結構設計，明確提出人工智能素養(yǎng)目標，推動人工智能教育進入中小學課堂。通過具體案例分析，揭示了人工智能技術在提升教育質量、促進學生個性化學習等方面的重要作用，并提出了相應的創(chuàng)新策略與實用建議。本文旨在引起研學實踐教育領域對人工智能技術的廣泛關注，為相關實踐和研究提供有益的參考。

【關鍵詞】信息技術；人工智能技術；研學實踐教育

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）010-041-02

為深入學習貫徹習近平總書記系列重要講話精神，根據(jù)黨和國家新時代基礎教育改革與發(fā)展的頂層戰(zhàn)略與總體部署，2016年，教育部等11部門推出《關于推進中小學生研學旅行的意見》，指出中小學生研學旅行是由教育部門和學校有計劃地組織安排，通過集體旅行、集中食宿的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，是學校教育和校外教育銜接的創(chuàng)新形式，是教育教學的重要內容，是綜合實踐育人的有效途徑。隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能技術已成為推動各個領域創(chuàng)新發(fā)展的重要力量，人工智能技術的應用為研學實踐教育的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。

數(shù)字時代研學實踐教育面臨的挑戰(zhàn)

在數(shù)字時代的浪潮中，研學實踐教育正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。近年來，國家高度重視以研學為重要途徑的素質教育模式，明確將研學旅行納入《中小學德育工作指南》，并強調“年級的全覆蓋”和“學生的全覆蓋”。自2016年教育部等11部門聯(lián)合發(fā)布《關于推進中小學生研學旅行的意見》以來，研學旅行活動逐漸受到學校和家長的廣泛關注與重視。然而，隨著互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，我們已邁入數(shù)字時代，這不僅深刻改變了人們的生活方式，也對研學實踐教育的發(fā)展格局帶來了全新的挑戰(zhàn)。

首先，數(shù)字鴻溝與資源不平等問題日益凸顯。盡管數(shù)字教育為廣大學生提供了豐富的學習資源，但在一些偏遠地區(qū)，由于網絡基礎設施的薄弱和設備資源的匱乏，學生們往往難以充分享受到這些數(shù)字化教育資源帶來的便利。這種資源的不均衡分配進一步加大了數(shù)字鴻溝，讓這些地區(qū)的學生在研學實踐教育中處于不利地位。其次，教師數(shù)字化素養(yǎng)的不足成為制約研學實踐教育發(fā)展的瓶頸。數(shù)字化教育要求教師具備較高的技術運用能力和創(chuàng)新思維。然而，在一些地區(qū)，教師的數(shù)字化素養(yǎng)普遍偏低，難以熟練使用新型教學設備和軟件，這在一定程度上影響了研學實踐教育的實施效果。

此外，學生適應性問題也不容忽視。數(shù)字化學習與傳統(tǒng)學習方式存在顯著差異，對于一些學生來說，他們可能難以適應數(shù)字化學習環(huán)境的要求，導致研學實踐教育的效果不佳。尤其是那些缺乏自我管理和學習動力的學生，數(shù)字化學習可能會成為他們的負擔。研學活動設計與教育效果評估方面也存在挑戰(zhàn)，如何確保研學活動能夠真正培養(yǎng)學生的實踐能力、跨學科能力和綜合素質，以及如何科學評估這些能力是否得到有效提升，是研學實踐教育面臨的重要課題。同時，研學行業(yè)標準和監(jiān)管體系的不完善也給研學實踐教育的健康發(fā)展帶來了隱患。一些機構存在安全隱患和服務質量不穩(wěn)定的問題，這不僅可能影響研學實踐教育的質量，還可能對學生的安全構成威脅。費用問題也限制了研學實踐教育的普及，研學行業(yè)收取的價格普遍較高，使得一些家庭難以承擔，導致不少學生失去了參與研學活動的機會。最后，信息素養(yǎng)的培養(yǎng)成為數(shù)字時代研學實踐教育的重要任務。在信息爆炸的時代，學生們容易受到虛假信息和垃圾信息的干擾。因此，如何培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，使他們能夠正確獲取、處理和利用信息，成為研學實踐教育需要重點關注的問題。為應對這些挑戰(zhàn)，需要政府、學校、企業(yè)和社會各界共同努力，加強合作與協(xié)作，推動研學實踐教育的健康發(fā)展。通過加大投入、完善基礎設施、提升教師素養(yǎng)、優(yōu)化活動設計、加強監(jiān)管與評估等措施，共同為研學實踐教育創(chuàng)造一個更加美好的未來。

人工智能推動研學模式變革

1.研學之前——個性化規(guī)劃與資源優(yōu)化

在研學實踐活動啟動之前，人工智能發(fā)揮著至關重要的作用。首先，通過深入分析每位學生的學習軌跡、興趣點和學習偏好，人工智能技術能夠為每位學生量身定制專屬的研學路線。這一精準規(guī)劃不僅考慮了學生的個人特點，還結合了其學術需求，確保所選研學活動能夠最大程度地激發(fā)學習興趣，并讓學生在實踐中深化對知識的理解。此外，人工智能技術還為教育資源的優(yōu)化和共享，提供了新的解決方案。借助智能推薦與精準匹配技術，學生能夠輕松找到適合自己的研學資源和項目，提高資源獲取的效率和適配性。同時，教師也能通過人工智能技術實現(xiàn)教育資源的無縫共享與深度交流，為研學活動的順利開展提供有力支持。

2.研學過程中——實時輔助與沉浸式體驗

在研學實踐活動過程中，人工智能技術的應用同樣不可或缺。借助自然語言處理、深度學習等高級技術，智能系統(tǒng)能夠對學生的疑問進行及時解答，并提供實用的學習建議。學生不再受時間和地點的限制，可以隨時隨地向智能系統(tǒng)尋求幫助，極大提升學習效率和自主性。同時，利用虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術，人工智能為學生構建了一個沉浸式的研學環(huán)境。在這個虛擬世界中，學生可以身臨其境地參觀歷史遺址、探索自然景觀、進行科學實驗等。AI算法高度還原真實環(huán)境的細節(jié)，讓虛擬體驗更加逼真，增強了學生的沉浸感。這種沉浸式的研學體驗不僅提高了學生的參與度和興趣，還有助于增強對知識的記憶和理解。

3.研學之后——深度分析與持續(xù)改進

研學實踐活動完成后，人工智能技術的應用并未結束。通過對研學實踐各個環(huán)節(jié)的精細化數(shù)據(jù)收集、深度分析和準確評估，人工智能技術能夠全面捕捉學生的學習行為、活動參與度以及實踐成果。這些數(shù)據(jù)不僅幫助教師清晰地掌握學生的學習狀況，還能在數(shù)據(jù)的指引下發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中存在的問題與不足，為教學質量的提升提供有力支持。此外，人工智能技術還能夠根據(jù)學生的學習情況和反饋意見，對研學實踐活動進行持續(xù)改進和優(yōu)化。通過不斷優(yōu)化研學路線、豐富研學資源、提升研學體驗等方式，人工智能技術能夠確保每位學生都在研學實踐中真正受益，為他們的全面發(fā)展奠定堅實的基礎。

總 結

人工智能技術在研學實踐教育中的應用，為我們揭示了一個充滿無限可能的未來，預示著教育領域即將邁入一個全新的時代。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展和完善，能為中小學研學實踐教育提供更先進、更人性化的教育工具和方法，為教育領域注入新的活力，推動中小學研學實踐教育走向新的高峰。

我們也要警惕技術發(fā)展可能帶來的種種挑戰(zhàn)，加強數(shù)據(jù)保護和隱私安全措施，確保學生個人信息的安全，要提高學生個人的數(shù)據(jù)保護和隱私安全認識，了解常見的安全威脅和防范措施，避免輕信陌生信息，不隨意泄露個人信息。另外，需加強技術防護，采用先進的安全技術，如加密技術、防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。同時，完善法律法規(guī)，政府應加強對數(shù)據(jù)保護和隱私安全的監(jiān)管，制定和完善相關的法律法規(guī)，對于違法違規(guī)行為，應依法嚴懲，維護用戶的合法權益。