人工智能在研学实践中的应用研究

【摘 要】本文深入探讨了人工智能技术在研学实践教育中的应用现状，并对其发展前景进行了展望。党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑，办好人民满意的教育，落实立德树人的根本任务，强化五育并举，培养社会主义建设者和接班人。2022年4月，教育部发布《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，首次将人工智能作为逻辑主线开展课程内容结构设计，明确提出人工智能素养目标，推动人工智能教育进入中小学课堂。通过具体案例分析，揭示了人工智能技术在提升教育质量、促进学生个性化学习等方面的重要作用，并提出了相应的创新策略与实用建议。本文旨在引起研学实践教育领域对人工智能技术的广泛关注，为相关实践和研究提供有益的参考。

【关键词】信息技术；人工智能技术；研学实践教育

【中图分类号】G434 【文献标志码】B

【论文编号】1671-7384（2024）010-041-02

为深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神，根据党和国家新时代基础教育改革与发展的顶层战略与总体部署，2016年，教育部等11部门推出《关于推进中小学生研学旅行的意见》，指出中小学生研学旅行是由教育部门和学校有计划地组织安排，通过集体旅行、集中食宿的方式开展的研究性学习和旅行体验相结合的校外教育活动，是学校教育和校外教育衔接的创新形式，是教育教学的重要内容，是综合实践育人的有效途径。随着科技的飞速发展，人工智能技术已成为推动各个领域创新发展的重要力量，人工智能技术的应用为研学实践教育的发展带来了新的机遇和挑战。

数字时代研学实践教育面临的挑战

在数字时代的浪潮中，研学实践教育正面临着前所未有的挑战。近年来，国家高度重视以研学为重要途径的素质教育模式，明确将研学旅行纳入《中小学德育工作指南》，并强调“年级的全覆盖”和“学生的全覆盖”。自2016年教育部等11部门联合发布《关于推进中小学生研学旅行的意见》以来，研学旅行活动逐渐受到学校和家长的广泛关注与重视。然而，随着互联网技术的飞速发展，我们已迈入数字时代，这不仅深刻改变了人们的生活方式，也对研学实践教育的发展格局带来了全新的挑战。

首先，数字鸿沟与资源不平等问题日益凸显。尽管数字教育为广大学生提供了丰富的学习资源，但在一些偏远地区，由于网络基础设施的薄弱和设备资源的匮乏，学生们往往难以充分享受到这些数字化教育资源带来的便利。这种资源的不均衡分配进一步加大了数字鸿沟，让这些地区的学生在研学实践教育中处于不利地位。其次，教师数字化素养的不足成为制约研学实践教育发展的瓶颈。数字化教育要求教师具备较高的技术运用能力和创新思维。然而，在一些地区，教师的数字化素养普遍偏低，难以熟练使用新型教学设备和软件，这在一定程度上影响了研学实践教育的实施效果。

此外，学生适应性问题也不容忽视。数字化学习与传统学习方式存在显著差异，对于一些学生来说，他们可能难以适应数字化学习环境的要求，导致研学实践教育的效果不佳。尤其是那些缺乏自我管理和学习动力的学生，数字化学习可能会成为他们的负担。研学活动设计与教育效果评估方面也存在挑战，如何确保研学活动能够真正培养学生的实践能力、跨学科能力和综合素质，以及如何科学评估这些能力是否得到有效提升，是研学实践教育面临的重要课题。同时，研学行业标准和监管体系的不完善也给研学实践教育的健康发展带来了隐患。一些机构存在安全隐患和服务质量不稳定的问题，这不仅可能影响研学实践教育的质量，还可能对学生的安全构成威胁。费用问题也限制了研学实践教育的普及，研学行业收取的价格普遍较高，使得一些家庭难以承担，导致不少学生失去了参与研学活动的机会。最后，信息素养的培养成为数字时代研学实践教育的重要任务。在信息爆炸的时代，学生们容易受到虚假信息和垃圾信息的干扰。因此，如何培养学生的信息素养，使他们能够正确获取、处理和利用信息，成为研学实践教育需要重点关注的问题。为应对这些挑战，需要政府、学校、企业和社会各界共同努力，加强合作与协作，推动研学实践教育的健康发展。通过加大投入、完善基础设施、提升教师素养、优化活动设计、加强监管与评估等措施，共同为研学实践教育创造一个更加美好的未来。

人工智能推动研学模式变革

1.研学之前——个性化规划与资源优化

在研学实践活动启动之前，人工智能发挥着至关重要的作用。首先，通过深入分析每位学生的学习轨迹、兴趣点和学习偏好，人工智能技术能够为每位学生量身定制专属的研学路线。这一精准规划不仅考虑了学生的个人特点，还结合了其学术需求，确保所选研学活动能够最大程度地激发学习兴趣，并让学生在实践中深化对知识的理解。此外，人工智能技术还为教育资源的优化和共享，提供了新的解决方案。借助智能推荐与精准匹配技术，学生能够轻松找到适合自己的研学资源和项目，提高资源获取的效率和适配性。同时，教师也能通过人工智能技术实现教育资源的无缝共享与深度交流，为研学活动的顺利开展提供有力支持。

2.研学过程中——实时辅助与沉浸式体验

在研学实践活动过程中，人工智能技术的应用同样不可或缺。借助自然语言处理、深度学习等高级技术，智能系统能够对学生的疑问进行及时解答，并提供实用的学习建议。学生不再受时间和地点的限制，可以随时随地向智能系统寻求帮助，极大提升学习效率和自主性。同时，利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，人工智能为学生构建了一个沉浸式的研学环境。在这个虚拟世界中，学生可以身临其境地参观历史遗址、探索自然景观、进行科学实验等。AI算法高度还原真实环境的细节，让虚拟体验更加逼真，增强了学生的沉浸感。这种沉浸式的研学体验不仅提高了学生的参与度和兴趣，还有助于增强对知识的记忆和理解。

3.研学之后——深度分析与持续改进

研学实践活动完成后，人工智能技术的应用并未结束。通过对研学实践各个环节的精细化数据收集、深度分析和准确评估，人工智能技术能够全面捕捉学生的学习行为、活动参与度以及实践成果。这些数据不仅帮助教师清晰地掌握学生的学习状况，还能在数据的指引下发现学生在学习过程中存在的问题与不足，为教学质量的提升提供有力支持。此外，人工智能技术还能够根据学生的学习情况和反馈意见，对研学实践活动进行持续改进和优化。通过不断优化研学路线、丰富研学资源、提升研学体验等方式，人工智能技术能够确保每位学生都在研学实践中真正受益，为他们的全面发展奠定坚实的基础。

总 结

人工智能技术在研学实践教育中的应用，为我们揭示了一个充满无限可能的未来，预示着教育领域即将迈入一个全新的时代。随着人工智能技术的不断发展和完善，能为中小学研学实践教育提供更先进、更人性化的教育工具和方法，为教育领域注入新的活力，推动中小学研学实践教育走向新的高峰。

我们也要警惕技术发展可能带来的种种挑战，加强数据保护和隐私安全措施，确保学生个人信息的安全，要提高学生个人的数据保护和隐私安全认识，了解常见的安全威胁和防范措施，避免轻信陌生信息，不随意泄露个人信息。另外，需加强技术防护，采用先进的安全技术，如加密技术、防火墙、入侵检测系统等，确保数据的完整性和安全性。同时，完善法律法规，政府应加强对数据保护和隐私安全的监管，制定和完善相关的法律法规，对于违法违规行为，应依法严惩，维护用户的合法权益。