基于生成式人工智能背景下聋校地理校本课程开发策略研究
朱峰
（南京市聋人学校，江苏 南京 210007）
摘要：随着人工智能技术的快速发展，其在教育领域的应用日益广泛，特别是在聋校地理校本课程开发中展现出巨大潜力。传统的聋校地理校本课程开发面临着诸多挑战，如课程内容与聋生需求脱节、教师学科素养不足以及课程开发对教师时间精力的消耗等。本研究旨在探讨生成式人工智能在聋校地理校本课程开发中的应用策略，从智能课程定制、智能教学辅助、智能素材处理、智能交互优化等四个方面展示了人工智能如何帮助教师设计更具吸引力的课程内容、提升专业素养、降低课程开发成本以及提升学生互动体验，从而更好地提升教学质量和满足聋生的学习需求。
关键词：生成式人工智能；聋校地理教学；校本课程开发；
一、引言
聋校地理教育作为培养聋生空间认知能力和解决实际问题能力的重要学科，其校本课程的开发具有深远的意义。一方面，通过定制化的教学资源，生成式人工智能能够显著提升聋生对地理知识的理解和应用能力，使抽象的地理概念变得直观生动，增强学生的学习兴趣和效率。另一方面，智能诊断与反馈机制能够帮助学生深化对地理现象与概念的认知，促进其全面发展。此外，个性化学习路径的优化与自适应学习系统的设计，使得聋校学生能够根据自身需求进行高效学习，满足多样化的学习需求。
然而，传统的聋校地理校本课程开发模式面临着诸多挑战。首先，课程内容与聋生实际需求相脱节，过度理论化的教学内容难以激发学生的学习兴趣，且缺乏实践操作环节，限制了学生对知识的深入理解和应用。其次，聋校地理教师的学科素养不足，许多教师缺乏专业的地理教育训练，难以有效传授复杂的地理概念和现象。再者，校本课程开发对教师时间精力的消耗巨大，使得教师在日常教学与课程开发之间难以平衡，影响了教学质量和课程开发的深度与广度。
随着人工智能技术在教育领域的广泛应用，其在地理教学中的重要性不容忽视。由于地理科学涉及广泛的空间认识及分析能力，生成式人工智能的应用可显著提升聋校学生对地理知识的理解和应用能力[1]。生成式人工智能不仅能为聋生提供更加直观、生动的学习材料，而且还能够通过智能诊断与反馈，加深学生对地理现象与概念的认知和理解[1]。特别在聋校地理教育中，通过定制化的生成式人工智能教学资源，能有效地辅助教师解决传统教学模式下难以克服的种种挑战，如学科知识点的合理串联、复杂地理概念的明晰阐释以及学习内容与实际生活的紧密联系等[2]。研究表明，将人工智能技术整合入地理校本课程开发不仅有助于提升教学质量、促进聋生全面发展，同时也为教育资源的优化分配和课程改革开辟了新的道路。此外，人工智能的个性化学习路径优化与自适应学习系统设计，可以有效识别和满足聋校学生多样化的学习需求，使其从被动接受地理知识转变为积极地探索和发现，从而激发其对地理学习的兴趣和热情。
二、基于生成式人工智能的地理校本课程开发策略
（一）智能课程定制：满足聋生地理校本课程学习需求
在聋校地理校本课程的开发过程中，贴近聋生的实际需求并精确设定教学主题是极为关键的一步。基于生成式人工智能的课程开发策略，可以通过分析聋生的学习兴趣和认知能力特点来设计符合其特殊需求的教学内容与方法。教师在设计《“最”“美”中国》这一地理校本课程前，采取了以下步骤以确保课程内容的相关性和吸引力：
1. 课程内容介绍
首先，教师向聋生明确介绍了该课程的多重目的：
l 欣赏中国自然景观之美；
l 认识中国的文化遗产之美；
l 树立正确的环保意识，强调保护自然环境的重要性及理解可持续发展的概念；
l 激发爱国主义情感和民族自豪感，增强国家和民族的认同感。
2. 利用人工智能平台激发兴趣
接下来，教师鼓励聋生利用人工智能平台Kimi，结合“最”和“美”这两个关键词，就他们感兴趣的自然景观或文化习俗提出问题。该步骤旨在让学生探索自己感兴趣的主题，同时了解相关景观或文化习俗所在的城市，并提交他们的查询结果。
3. 整理与投票选择兴趣点
教师随后整理聋生提交的查询结果，并利用问卷星工具进行投票，最终选出了聋生最感兴趣的十个城市。
这一策略不仅展现了生成式人工智能在教学内容和方法设计中的应用，而且通过直接参与到课程设计过程中，聋生能够更好地与教学内容产生共鸣，增强学习动机。此外，这种方法也为特殊教育领域提供了一种创新的课程开发模式，能够更精准地满足特殊需求学生的学习兴趣和认知特点。通过这种互动式和参与式的课程设计过程，聋生在学习地理知识的同时，也在增强对自己文化遗产的了解和对环境保护意识的认识，促进了他们对国家和民族的认同感。
（二）智能教学辅助：提升聋校地理教师学科专业素养
在当前教育信息化快速发展的背景下，生成式人工智能（GAN）逐渐在各个教学领域展现出其独特的优势。特别是在聋校地理教育中，GAN技术不仅能够提供个性化的教学资源，还能在一定程度上弥补教师在地理学科专业知识方面的不足。聋校地理教师在校本课程的开发过程中，常面临专业知识挑战，尤其是当需要深入讲解复杂的地理现象和概念时。利用生成式人工智能辅助教学系统，教师能够实时获得精确的专业地理问题的解答，从而显著提高课程内容的质量与深度，并有效补充学科专业素养的不足。
以《“最”“美”中国》这一地理校本课程为例，其中第三章节聚焦于中国首个经济特区——深圳，进行了精心的教学设计。在介绍深圳的气候类型时，出现了一个疑问：“尽管深圳地处北回归线以南，位于热带地区，为何其气候类型不是热带气候，而是亚热带季风气候？”（见图1）针对此问题，通过向生成式人工智能软件ChatAI提问，获得了全面且专业的解答。ChatAI从深圳的具体地理位置、东亚季风的影响、温度变化的特点、降水分布等多个方面进行了详细解释，特别强调了来自蒙古-西伯利亚的冬季风对深圳冬季气温的影响，导致其冬季气温呈现出温和而非炎热的特点。这一分析很好地解答了深圳为何不属于热带气候的问题，直击问题核心。ChatAI还指出，虽然深圳地处热带，但其气候特征更加符合亚热带季风气候的定义，气候分类应当基于地区的综合气候特征，包括温度、降水、季节变化等多个方面进行考量。
图1 深圳的气候类型
通过以上案例可以看出，运用生成式人工智能技术能显著提升地理知识的理解度，帮助聋校地理教师构建起更为坚实的知识体系[2]。生成式人工智能的引入不仅对聋校师资队伍的地理学科素养进行弥补，更能在大量地理专业问题求解中节省出更多时间供教师进行教学研究和学生互动，从而实现教育信息化与教学深度融合，推动聋校地理教育质量的全面提升。
（三）智能素材处理：降低聋校地理校本课程开发成本
聋校地理校本课程开发与实施对提升聋生地理核心素养、帮助他们更好地融入主流社会具有重要作用，而基于生成式人工智能的支持，校本课程的开发效率和成本管控有望得到根本性改善。尤其是在课程素材的收集和加工阶段，人工智能技术可通过智能化处理大量信息资源，实现高效的素材筛选与优化，大规模减少人工操作的工作量。在传统模式下，教师可能需要耗费大量时间和精力来整理和筛选资料，而借助人工智能，尤其是生成式AI平台，可以通过自然语言处理技术，高效识别和提取与课程设计相关的地理信息资源，同时依据聋生的认知特点，进行个性化的内容优化和适配。
以地理校本课程《“最”“美”中国》为例，其第五章节聚焦于中国最大的沙漠——塔克拉玛干大沙漠，详细介绍了极端环境下沙漠生物的生存策略。该章节不仅展示了沙漠生物惊人的适应能力，还进一步激发了聋生对于人类活动中保护塔克拉玛干沙漠生态环境重要性的思考。该章节的教学设计灵感及素材来源于微信公众号“星球研究所”在2024年3月1日发布的文章《塔克拉玛干，死路一条？》。选择此篇文章作为素材的主要理由包括：塔克拉玛干沙漠作为中国最大的沙漠，符合课程的选题要求；沙漠中的生物及其生存策略能够扩展聋生对沙漠的认知；沙漠作为地球生态系统的重要组成部分，其保护和生态系统多样性的维护具有重要的意义。
在确定了第五章的主题后，文章链接被上传至人工智能平台Kimi，并附加指令以生成适合初中生学习的地理学习内容及其PPT大纲，包括题目和详细大纲（见图2）。Kimi平台根据提供的指令生成的PPT大纲内容贴合文章主题，逻辑清晰，结构完整。随后，将这份PPT大纲上传至百度文库的AI文档助手，并选择与文章内容匹配的模板，便可快速生成PPT课件《塔克拉玛干沙漠：生命的力量与适应》（见图3）。整个过程可在5分钟内完成，教师仅需根据教学需求及文章内容对PPT课件进行适当调整或美化即可。
此外，AI技术还能通过数据分析，发现素材之间的内在联系，为构建丰富而又逻辑严密的校本课程提供强有力的支撑。对于聋校而言，这意味着教师能更专注于教学互动和聋生个性化教育需求的满足，进一步促进了教学质量的提高。研究表明，利用人工智能进行教学资源的整合与共享，不仅能提高教育教学效率，还能打破数字资源的孤岛障碍，实现知识延伸和技术融合。因此，在生成式人工智能技术的辅助下，聋校地理校本课程开发可朝着更加专业化、精准化的方向迈进，既满足了聋生对地理知识的学习需求，又极大提升了课程开发的质量和效率，极大地降低了由人工参与所带来的成本和时间消耗。
图2 利用人工智能平台Kimi生成PPT大纲
图3 利用人工智能平台百度文库·AI文档助手生成教学PPT
（四）智能交互优化：提升聋生地理学习体验与参与度
在基于生成式人工智能的聋校地理校本课程开发策略中，智能交互优化是提升聋生学习体验与参与度的重要途径。通过构建智能互动平台，如虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，结合生成式人工智能，为聋生创造沉浸式的学习环境，使地理知识学习变得更加生动有趣。
以《“最”“美”中国》校本课程为例，教师可以设计一系列虚拟旅行活动，利用AI技术生成动态、交互式的三维地图和场景。例如，在探讨中国著名的自然景观——张家界时，通过VR设备，聋生可以“身临其境”地游览张家界国家森林公园，近距离观赏石峰林立、云雾缭绕的壮观景象。AI系统不仅能根据聋生的互动反馈提供即时讲解和指引，还能根据他们的学习进度和理解程度，智能调整学习路径和难度，确保每位聋生都能获得个性化的学习体验。
在探究中国的母亲河——黄河时，通过AR技术，聋生可以在教室中“漫步”黄河岸边，观察黄河的流向、沿途的地貌变化及生态多样性。AI系统不仅实时解说黄河的历史文化、地理特征，还通过手势识别技术，让聋生“触摸”黄河水，感受其磅礴气势。此外，智能交互平台还可以设置互动问答环节，鼓励聋生通过手势识别或语音转文字技术提出问题，并由AI即时给出解答或引导进一步探索。这种即时反馈机制不仅激发了聋生的学习兴趣和主动性，还培养了他们的探究精神和问题解决能力。
由此可见，智能交互优化策略不仅丰富了聋校地理校本课程的教学手段，还极大地提升了聋生的学习体验和参与度，为地理教育带来了全新的可能性和广阔的发展空间。
三、展望
随着生成式人工智能技术的不断进步和教育理念的深入，聋校地理校本课程开发将更加适应聋生的学习特点，更好地满足他们对于地理知识的兴趣与求知欲。在未来的发展中，期待能探索出更多符合聋校教育特色的地理校本课程开发方法，通过持续的科学研究和实践验证，将生成式人工智能与聋校地理教学深度融合，共同推进聋生教育水平的整体提升，为聋校教育变革增添新的动力与灵感。
参考文献：
