【初中地理教学论文】GAI 赋能初中地理问题链教学路径与实践——以 “南水北调” 为例

【摘 要】生成式人工智能 (GAI) 为突破初中地理问题链教学 (PCT) 的设计难题与逻辑瓶颈提供了新思路。本文构建以人机协同为核心的 GAI-PCT 融合教学模式，涵盖 “预生成 — 精加工 — 再创造” 三阶迭代流程，推动 GAI 生成技术与教师专业能力的深度融合。以 “南水北调” 为例开展教学实证，通过三轮迭代形成阶梯式问题链与沉浸式学习任务。实践表明，该模式可降低问题链设计难度，增强教学逻辑性与情境性，促进学生区域认知、综合思维等地理核心素养培育。文章同时反思了 GAI 存在的浅层逻辑与价值偏差局限以及教师角色转型的挑战，为人工智能赋能地理课堂教学转型提供了可操作的实施框架与实践范式。

【关 键 词】生成式人工智能；问题链；地理教学；人机协同

在当代教育数字化转型与地理课程改革深度融合的背景下，培养学生具备应对真实复杂环境问题的综合素养，已成为地理教学的核心任务。《义务教育地理课程标准 (2022 年版)》(下文简称 “课标”) 强调，要引导学生通过探究真实地理问题，发展区域认知、综合思维、地理实践力及人地协调观。然而，传统教学在呈现宏大空间格局、解析复杂人地系统时，常面临情境创设单薄、逻辑链条断裂、探究深度不足等现实困境，限制了学生高阶思维与核心素养的全面发展。生成式人工智能 (Generative Artificial Intelligence，简称 GAI) 技术的崛起，为突破上述教学瓶颈提供了新的可能，其强大的自然语言处理与多模态生成能力，能够协助教师快速构建丰富、真实的教学情境与问题素材。本文致力于探索 GAI 与问题链教学 (Problem Chain Teaching，简称 PCT) 深度融合的教学模式，构建以 “人机协同、素养导向” 为核心理念的 GAI-PCT 教学路径。该路径涵盖 “GAI 预生成 — 教师精加工 — 课堂再创造” 三阶迭代流程，旨在将 GAI 的广域生成能力与教师的专业智慧、价值引领深度结合。

“南水北调” 工程作为深刻反映我国水资源空间矛盾，涉及自然、经济、社会多要素协同的典型案例，是培养中学生综合思维与人地协调观的优质载体。以其为情境主题开展教学实践，能够有效检验 GAI-PCT 模式的适用性与实效性。本文通过阐述该模式的理论构建、设计迭代与实施路径，旨在为人工智能赋能地理课堂转型提供可操作的范式参考，助力学生在地理深度学习与素养生成中实现从知识理解到价值行动的整体性跃升。

一、GAI-PCT 融合教学模式构建

GAI-PCT 融合教学模式以 “人机协同、素养导向” 为核心理念，是对传统 PCT 教学的系统重构。该模式基于建构主义理论，借助技术创设拟真情境，并通过人机协同生成的阶梯式 PCT 引导学生主动建构知识。同时，遵循地理学科的系统性与区域性原理，利用 GAI 的多模态信息整合与空间模拟潜能，破解复杂地理过程教学中情境构建与逻辑设计的难点。该模式的核心运行机制是一个动态迭代的 “设计 — 实施 — 优化” 循环，其具体实施流程包含以下 3 个阶段 (图 1)。

1.GAI 预生成阶段：广域启发与框架初构

利用 GAI 的广域知识关联与快速生成能力，为 PCT 设计提供多元视角与素材。教师作为 “策题者”，需向 GAI 输入包含教学主题、核心知识点、素养目标及问题类型的精细化指令。GAI 则作为 “初级设计助理”，基于指令生成包含初步情境、PCT 草稿及活动建议的教学设计初稿。其产出具有发散性和广域性，但逻辑严谨性不足，学情适配度较低。

2. 教师精加工阶段：逻辑修正与价值校准

此阶段是模式效能的关键。教师需基于学科逻辑、学生认知规律及价值观，对初稿进行深度加工：①梳理与重构问题间的因果、递进关系，形成思维梯度合理的 “链式结构”；②校准价值观，修正可能的表述偏颇，并融入人地协调观等要素，将情境转化为具有矛盾张力的立体场景；③进行学情适配改造，设计必要的学习支架。本阶段的产出是一份逻辑自洽、价值导向正确的教学设计优化稿。

3. 课堂实施与再创造阶段：实践转化与动态生成

此阶段是模式落地课堂的最终环节。教师需依据具体学情与资源对设计进行最终调整。课堂上，教师引导学生沿 PCT 探究，并可利用 GAI 作为实时资源库，如快速生成方案对比数据或提供辩论观点以拓宽思路。同时，教师需根据课堂实际反馈对 PCT 进行临场微调，并收集实践信息，为下一轮教学迭代提供依据。

二、GAI-PCT 融合教学模式案例探索

1. 教学设计迭代过程与关键修改

为清晰呈现 GAI-PCT 融合教学模式 “人机协同、迭代优化” 的核心机制，本文以 “南水北调” 案例为载体，严格遵循 “预生成 — 精加工 — 再创造” 三阶流程，开展了三轮教学设计迭代。整个过程并非简单的线性修改，而是教师专业智慧与 GAI 生成能力深度对话、循环递进的创造性过程。表 1 集中呈现了核心 PCT 从 GAI 初稿到教师终稿的关键性优化对比，表 2 则系统记录了...

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大家好，我曾和你一样，在深夜对着空白文档发愁，从一名普通县中教师到正高级教师，我用了22年，走了很多弯路，也拿了多次省级一等奖。创办这个号，就是想帮助就是想帮助每一位不甘平庸的地理老师，把那些我踩过的“坑”变成你们脚下的“路”。