
摘要:文章聚焦人工智能(AI)工具在幼儿自然探索活动中的创新应用,介绍了“形色”“晓虫”“豆包”等多款AI工具,探讨这些工具赋能幼儿自然探索活动的价值;同时,剖析在幼儿自然探索活动中应用AI工具带来的问题,以期为推动幼儿园自然教育与科技的深度融合提供路径参考。
关键词:AI工具;幼儿自然探索活动;幼儿园;自然教育
幼儿自然探索活动作为儿童科学素养启蒙与奠基的关键环节,具有不可忽视的影响。它以自然环境为载体,为幼儿提供丰富的观察与探索机会,是满足与支持幼儿好奇、好问、好探索天性的最佳平台。然而,在自然探索活动中,面对幼儿充满灵性的五花八门的提问,教师往往会因自然科学知识储备不足,而难以给出科学且生动的解答。这在一定程度上限制了幼儿自然探索活动的深度与广度。近年来,数字智能技术快速迭代,各类智能应用不断普及,为教育教学创新带来了全新的契机。《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》明确提出,要促进人工智能助力教育变革,打造人工智能教育大模型,建立基于大数据和人工智能支持的教育评价和科学决策制度[1]。这也为人工智能走进校园、融入日常教学实践规划了发展方向。在课题研究过程中,笔者依托人工智能(AI)工具精准识别、便捷整合、智能生成等优势,不断拓展幼儿自然探索活动的广度与深度,丰富幼儿探索、感知与理解自然的形式与体验,为幼儿园自然教育注入活力。
一、可应用于幼儿自然探索活动的各类AI工具
(一)“形色”——植物识别的得力工具
随着图像辨识技术日趋成熟,“形色”成为幼儿了解自然、认识植物的实用工具之一,在自然探索活动中发挥着重要的支持作用。在自然探索活动中,教师可引导幼儿借助“形色”拍摄植物照片,从而快速获知植物名称与基础科普知识。该平台不仅能够精准识别多种植物,还能同步呈现植株形态、生长习性、花果周期等内容,同时提供相关诗词、园艺知识等解析,助力幼儿全方位认识植物。“形色”的应用,能够让自然探索活动兼具趣味性与科学性,从而有效激发幼儿参与活动的积极性。
(二)“晓虫”——昆虫世界的探秘神器
“晓虫”专注于昆虫识别与知识讲解,为幼儿了解昆虫提供了有力支持。在自然探索活动中,通过该APP的识别功能,幼儿能够快速获取昆虫的名称、所属类别、生活习性、分布范围等信息。例如,幼儿在草地上发现了一只七星瓢虫,教师先引导幼儿自由猜测,再鼓励幼儿利用“晓虫”进行识别和验证。在该APP的帮助下,教师介绍七星瓢虫的特征、生活习性以及趣味故事等,帮助幼儿全面、深入地了解七星瓢虫,感受它们的独特魅力,进一步激发幼儿对昆虫的探索热情。
(三)“豆包”——自然现象的答疑助手
随着生成式AI的发展,“豆包”成为幼儿探究自然、解答疑惑的优质帮手。在自然探索过程中,幼儿会提出各类疑问,“豆包”可为其提供关于科学知识的通俗解读。以“绣球花色彩差异观察活动”为例,幼儿提出“为什么绣球花颜色各不相同”的困惑,“豆包”能提供条理清晰、浅显易懂的专业解答,从花卉自身特质、生长环境影响、品种特性差异等角度逐层解析,以贴合幼儿理解水平的语言解读背后的自然常识。无论是植物生长规律、动物生活习性,还是各类自然现象蕴含的科学道理,教师均可适度借助AI工具为幼儿答疑解惑,充分保护幼儿的好奇心与求知欲,为幼儿开展自然探索活动提供支持。
(四)“交换四季”——可永久留存的自然笔记
自然笔记是幼儿记录自然观察发现与所思所想的重要媒介。传统纸质自然笔记不易保存,而“交换四季”恰好弥补了这一不足。在自然探索活动中,教师可引导幼儿利用“交换四季”将纸质自然笔记拍摄存档,实现自然笔记的数字化整理,使笔记内容能够完整、清晰地留存下来。同时,教师还可引导幼儿为笔记添加分类标签、做好归类整理,方便幼儿随时翻看、回顾自己的探索历程。期末,教师可依托数字化自然笔记开展分享交流活动,鼓励幼儿交流探究心得,实现经验共享与同伴互学。
(五)“直播加加”——实时分享自然探索新鲜事
作为一款强大的直播增效、协同工具,“直播加加”能够在幼儿自然探索活动中发挥独特作用。在自然探索活动中,教师可开展“自然探索新鲜事”主题直播活动,鼓励幼儿借助儿童手机、平板等移动设备,通过直播平台实时呈现园内的自然景观,分享园内新鲜事,如盛开的花朵、刚孵出的小鹅、觅食的小鸟等。同时,直播活动还延伸至园外,幼儿可以通过直播平台观察到周边社区、公园、大自然中的各类景观。这不仅能让幼儿了解丰富的大自然生态,还能激发幼儿对大自然的探索欲望。
(六)“如视VR”——制作VR实景资源地图
“如视VR”可用于制作虚拟现实(VR)实景资源地图,为幼儿提供沉浸式自然探索体验。例如,教师可利用无人机航拍全园各个场景的视频,以及各种树木、花卉的特写照片,将这些照片与视频整合在一起,并用图标将各类树木、花卉的信息标注出来,构建VR实景资源地图。在幼儿自然探索活动中,教师依托VR实景资源地图,带领幼儿探索幼儿园的不同区域,了解植物分布情况,感受园所自然生态的魅力。这种沉浸式的体验,极大地提高了自然探索活动的趣味性和吸引力,同时也为幼儿园资源建设提供了新思路。
二、AI工具赋能幼儿自然探索活动的价值
(一)保护幼儿天性,点燃探索兴趣
幼儿对周围世界充满好奇心,自然探索活动正是呵护并满足这份天性的重要载体。置身于户外自然环境,花开叶落、虫鸣鸟飞、草木生长,处处都有待发现的自然奥秘,时刻吸引着幼儿主动观察、探究和发现。AI工具的加入,能够为自然探索活动锦上添花。借助“直播加加”,幼儿不仅可以实时展示自己的自然发现,还可以同步了解园内各处的自然趣事,推开通往奇妙自然世界的窗口;依托VR实景地图等数字化资源,幼儿能够真切感受到科技与自然融合的独特魅力,从而增强观察自然、探寻自然奥秘的动力。
(二)培养观察能力,发展科学素养
自然探索离不开亲身感知与持续观察。幼儿在借助AI工具识别植物、观察昆虫的过程中,会自觉聚焦叶片形态、花瓣结构、虫体特征等细微细节,从而提升专注力和观察能力;在互动答疑、了解动植物知识的过程中,会经历判断、分析、综合等思维活动,从而提升思维能力。例如,幼儿在观察到蚂蚁成群协作搬运食物这一现象后,借助“豆包”了解到蚂蚁是依靠特有的信息传递方式完成沟通协作,进而自发联想、思考其他群居动物的交流方式。这种由个别现象延伸至同类规律的思维过程,为幼儿科学素养的发展筑牢根基。
(三)深化知识理解,夯实认知基础
自然探索是幼儿获取经验、积累知识的重要途径,而AI工具可进一步增强幼儿的学习效果。例如,“形色”“晓虫”等APP,能够系统呈现植物、昆虫的类别、生长环境、生态价值等多维内容,使相关知识不再是枯燥抽象的概念,而成为幼儿可参与的趣味活动。以七星瓢虫的观察活动为例,幼儿在亲身观察的基础上,借助“晓虫”了解其益虫属性及白天活动多、夜间活动少等习性特点,对其生态价值与形态特征形成完整、立体的认知,在沉浸式自然探索活动中轻松积累科学经验。
(四)赋能教师发展,提升专业水平
AI工具在教育领域的普及应用,也为教师的专业发展开辟了新路径。一方面,教师可依托各类AI工具,快速补齐自然科学知识短板,扩充知识储备,搜集丰富多元的教学资源;另一方面,技术的深入应用促使教师更新教育理念,主动学习数字化教学技能,提升信息素养与课程创设能力。同时,AI工具在自然探索活动中的创新实践,也推动教师主动关注数字化教育前沿成果,从而逐步提升教研意识与实践能力,实现从传统活动组织者到研究型、创新型教育实践者的转型。
(五)创新教育模式,塑造特色品牌
将AI工具融入幼儿自然探索活动,依托数字化手段打造兼具趣味性与探究性的活动,形成区别于传统自然教育的园本实践模式,能够为园所打造自然教育特色品牌提供有力支撑。同时,AI工具倒逼园所加快教育数字化转型步伐,持续完善自然教育园本课程体系,为园所内涵发展与特色办学注入活力。
三、在幼儿自然探索活动中运用AI工具产生的问题
AI工具在为幼儿自然探究活动带来全新模式与升级体验的同时,也衍生诸多现实问题。从技术层面看,存在设备适配性、网络稳定性不足等问题;从教学层面看,数字化时代对教师数字素养与活动组织能力提出更高要求;从育人层面看,过度依赖技术可能导致认知偏差,不利于幼儿个人能力的发展;从管理层面看,课程体系创新与评价体系建设需主动适配AI工具的应用。
一是设备适配性、网络稳定性不足的问题。AI工具的正常使用,高度依赖移动终端设备与户外环境网络的稳定性,而山林、草地、湿地等户外自然场地的地形地貌、植被等极易干扰网络信号的传递。在开展户外直播、物种识别等活动时,易出现网络卡顿、信号中断等问题,造成直播画面延迟、识别结果响应滞后,直接打断幼儿连贯的探究节奏。同时,平板、VR设备等移动终端容易出现电量续航不足、硬件故障等现实问题,若户外现场缺少应急充电与备用设备,一旦设备出现问题,就会打乱预设活动流程,从而影响自然探索活动的完整性与连贯性。
二是教师数字素养与活动组织能力有待提升。AI工具的深度应用对教师的数字素养提出了更高要求,教师不仅需要掌握直播互动、VR资源开发等复杂技术,还需将AI技术有机融入自然探索活动。当前,部分教师(尤其是教龄较长者)在学习新技术工具时容易面临操作障碍,导致技术应用流于表面,影响教学实施效果。在活动组织方面,AI工具的应用驱动教师设计互动性更强、更契合AI工具特性的教学活动。而长期依赖讲授式教学的教师在教学理念更新、活动设计创新等方面存在明显不足,难以充分发挥AI工具在幼儿自然探索活动中的教育优势。
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