—以“洪泽湖湿地生态保护”主题教育为例

王诚，1996.01.04，男 ，汉族 籍贯:江苏泗洪  学历:本科 职称:中二研究方向:初中生物 工作单位:泗洪县洪泽湖路实验学校

AI赋能初中生物学科育人的实践案例

—以“洪泽湖湿地生态保护”主题教育为例

王诚

泗洪县洪泽湖路实验学校 江苏省宿迁市 223900

摘要：义务教育生物学课程标准（2022年版）提出生物学教学要承担生态文明教育的使命。传统课堂教学更注重知识的传授，不能引起学生的情感共鸣。本案例以苏科版七年级上册“保护生物多样性”为内容，以身边真实的场景洪泽湖湿地为情境，探究AI赋能学科育人的实践路径。主要分为以情动人、以理服人、以行育人三个阶段。从课堂效果上讲。AI技术可以大大增强学生的情感共鸣，有利于学生形成良好的生态意识。

关键词：AI赋能；学科育人；生物多样性保护；洪泽湖湿地

一、案例基本情况

义务教育生物学课程标准（2022年版）中把“态度责任”列为四大力学学科素养。生物学教学担负起生态文明教育的任务。

日常教学中发现生态保护内容的教学很容易陷入“知识灌输、情感缺失”的困境。因此，本文设计了本案例，探究AI赋能学科育人可行的途径。

本案例以本章为教学内容，面向七年级学生，预计用时1课时。案例以学生身边的洪泽湖湿地为教学情境，用AI技术作为辅助工具融入课堂教学。

（1）AI生成故事场景，在课堂导入环节中用AI生成的“候鸟的迁徙日记”作为导入素材；

（2）用人工智能模拟不同的湿地生态变化情况，在探究环节使用。

（3）AI辅助学生表达：在课堂尾声，学生借助AI优化自己的环保承诺书。

• 解决的问题与破解方法

（一）解决的问题

问题一生态教育更像是说教，学生缺少情感共鸣。

在上“保护生物多样性”这一节时，我的课堂基本上是“展示图片—讲解意义—强调保护”三步走。学生最后无非就是背诵几段知识点，能答出“保护生物多样性”这个结论。但是学生没有被真正触动，体会不到保护生物多样性的重大意义。

问题二：学生对湿地的生态价值认知模糊。

洪泽湖湿地虽然是泗洪的知名景点，但是很多学生都没有去过。学生缺少真实的感受和代入感。

问题三：价值观引导缺少有效的教学载体。

怎样在传授学科知识的过程中，不知不觉地将生态价值观渗透到学生的心里，这是学科育人的主要难题。

（二）破解方法

方法一用人工智能生成的第一人称故事取代图片，用情动人。

本例用了AI产生一篇大概500字的候鸟迁徙日记。以一只每年在洪泽湖湿地停留的候鸟为第一人称，讲述它飞行千里后回到湿地发现栖息地缩小的故事。

吸引学生的注意力。学生被候鸟的故事所打动之后，我马上提出了一个问题，湿地面积减少会对候鸟产生怎样的影响？洪泽湖湿地到底具有哪些价值呢？以此来引导学生思考湿地的三个方面的价值：

直接价值：湿地提供了鱼类、芦苇、莲藕等物质产品。以外，湿地还有旅游休闲、科研教育等价值。

间接价值湿地有调蓄洪水、涵养水源、净化水质、调节气候、维护生物多样性等多种生态功能。

潜在价值是湿地中蕴藏的丰富的生物基因资源，在医药、农业等各方面都有巨大的潜力。

学生认识到保护湿地不单是为今天的人们，也是为后代人。

方法二就是用AI模拟生态变化，直观认识，以理服人。

在人工智能模拟之前，首先要让学生思考洪泽湖湿地生物多样性面临的困境有哪些？目前我们又是怎样保护的？学生在小组讨论的基础上，利用AI进行总结得出湿地的历史问题以及目前的保护措施。因此我再顺势提出，如果不加以保护，又会发生什么呢？

在本例课堂中直接用AI工具进行了现场模拟演示。直接找一张图片，输入“这是一张现场拍摄的洪泽湖湿地风景照，如果湿地被破坏，湿地面积减少10%，周围环境会发生什么变化？”鸟类数量会受到哪些影响呢？请生成变化后的图片，下方配文字说明？”

AI生成了包含数据推理、趋势分析的回复，还有风景前后变化。学生可以直接观察到假设和反馈的过程。

方法三是用AI辅助学生表达，把认知转化为承诺，以行育人。

创建自然保护区是保护生物多样性最有效的办法。洪泽湖湿地国家级自然保护区就地保护的典型代表。

课堂最后，让学生写出“我可以为湿地保护做的一件事”，允许学生使用AI工具来优化自己的表达。

三、创新亮点或创新成果

（一）创新亮点

亮点一：AI服务于“学科育人”而非“知识灌输”。

目前AI赋能教育的研究很少有关注AI怎样辅助价值观引导和情感教育。本案例把AI当作情感和价值的引导者，拓宽了AI在教育中应用的范围。

亮点二：找准了AI与学科育人的契合点。

AI叙事解决的是情感共鸣的问题，这是传统图片视频所不能达到的。

AI模拟解决的是直观认知的问题，这是传统讲授所不能达到的。

人工智能辅助表达可以解决行动落实的问题，但是传统的作业不能做到。

亮点三：学科育人做到“三个自然”。

自然融入，从湿地真实的场景入手，将育人目标和教学内容融合在一起；

自然触动就是用情感的感染力取代说教，学生被故事所打动而不是被道理所说服。

自然转化就是学生从听到故事、讨论问题、写下承诺的情感经历了一个完整的生发和内化的过程。

亮点四：可迁移、可复制。

本案例不需要任何硬件设备，只要教师会使用基本的AI工具就可以进行。教学设计可以迁移到其他生态主题上，具有普适性。

（二）创新成果

成果一：学生的情感投入有所加深。

课堂上当听到“候鸟的迁徙日记”时，学生就会有很强的专注力以及共情感。80%以上的同学都被候鸟的故事所打动。本次情感共鸣强度比传统图片展示大。

成果二：学生有了具体的行动意愿。

课后一共收集到环保承诺书42份。统计结果表明，承诺节约用纸的有15人，承诺不乱扔垃圾的有11人，承诺不吃野生鸟类的有7人，承诺向家人宣传湿地保护的有9人。环境保护已经从认识上提高到行动上。

成果三：学科育人的目标达成自然。

从课堂表现、课后反思可以发现，虽然增加了育人环节，但是学生对本节知识点的掌握并没有降低，反而更加深刻。

四、后续发展设想

设想一：积累“AI+学科育人”系列案例。

继续以洪泽湖水质保护、三北防护林、长江禁渔等生态主题为依托，开发出相应的AI+学科育人的系列案例，并逐渐形成校本课程资源包。

设想二：引入AI智能体，实现对话式育人。

利用AI智能体（豆包、文心一言）角色扮演，学生通过对话的方式，以一种生物为对方，进行一对一的交流，从而对所学的知识有更深刻的认识和体会。

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