生成式语言模型赋能地理大单元教学

教育事业必须紧跟时代步伐，不断创新、科学改革。新课改背景下的高中地理教学同样需要关注教学形式上的创新和转变，致力于提高课堂教学质量。基于此，本文通过生成式语言模型在地理大单元教学中应用的初步探讨，为高中地理大单元教学提供新思路。

一、生成式语言模型在地理大单元教学中应用的机遇与挑战

1.大单元教学。

什么是大单元教学？有学者认为是基于大概念，即统领学科知识、能力和素养，落实学科核心素养的教学。高中地理大单元教学应充分联系自然地理、人文地理等知识点，确定大的概念和主题，围绕这个概念和主题，进行充分的拓展。

2.生成式语言模型。

在生活、工作中都需要用语言来沟通和交流。在智能领域，计算机可以有效处理和应用人类的语言。何光伟等认为，这种先进技术会对研究人员产生影响，同时也会对教育领域产生影响。何哲等认为，ChatGPT等完成了对人类知识的整合，具备智力，其能很好地对人类的知识进行归纳总结，并将这些知识传授给学生，还能提出新的科研计划。卢宇等认为，ChatGPT可以帮助教师设计教学活动，在上课时充当助教，提供交互式支持。还有学者认为，ChatGPT可以为学生的学习、答疑和解惑提供帮助等。

3.生成式语言模型在地理大单元教学中应用的机遇与挑战。

随着科学技术的进步和发展，生成式语言模型在教育教学领域应用得越来越广泛。作为大型智能语言模型，其基于机器学习技术，具备强大的计算能力。深度学习算法具有自动学习和逐层提取特征的能力，能够从数据中提取到更抽象、更高级别的表征，从而提高对教学内容的理解能力。

生成式语言模型与地理大单元教学的深度融合，旨在显著提升教师的文本处理效率，优化教学设计，同时激发学生的学习热情，增强地理学习的趣味性，以及提升课堂教学的互动性、动态性。以人教版地理必修第二册第一章《人口》的教学为例。通过运用生成式语言模型，教师能够高效处理和分析庞大的人口地理学数据，进而为教学提供更为全面、精确的人口地理学分析结果。基于生成式语言模型，教师得以进一步深入研究人口地理学，通过建立先进模型和算法，预测人口分布与迁移的发展趋势、人口合理容量以及城市发展模式（如同心圆模式、扇形模式、多核心模型等），为城市规划与社会发展提供有力的决策支持，并为学生地理学习提供更为丰富的素材。

为确保生成式语言模型的有效运用，教师依赖于大量数据的输入，这些数据涵盖人口分布、迁移和容量等方面。在数据处理与存储过程中，教师严格遵守隐私保护的原则，坚决防止数据泄露与滥用。尽管生成式语言模型展现出卓越的处理能力，但模型的准确性与解释性仍面临挑战。因此，教师致力于不断优化生成式语言模型和算法，提升其性能与准确性，并将其应用于地理大单元教学中，以充分发挥其优势，为学生的教育提供更优质的服务，强化其地理核心素养，为学生的全面发展贡献力量。这将有助于地理学在教育领域发挥更大的作用，为社会作出更大的贡献。

二、生成式语言模型在地理大单元教学中应用的教学实践

生成式语言模型在《人口》教学中的一个重要应用是人口分布模拟。通过分析和学习历史数据以及社会经济指标，系统可以预测未来不同地区的人口分布情况。例如，在中国人口分布图上，著名人口地理学家胡焕庸自黑河至腾冲绘出一条直线。在这条线的东面、南面聚集了大量人口，而在其西面、北面分布较少的人口。这可以应用生成式语言模型分析“胡焕庸线”两侧人口分布的原因，这样就可以展现出生成式语言模型的快捷。

生成式语言模型在人口分布与迁移分析领域展现出重要的应用价值。该模型通过对人口迁移、政策调控、地理条件和资源分布等因素进行深入分析，能够精确量化和评估影响人口分布的自然资源、经济发展、教育水平和就业机会等多元因素。通过综合考量这些因素，系统能够精准预测不同地区的人口数量、结构及其变化趋势，为地理教育提供有力支持，有助于培养学生的地理核心素养，并增强学生的地理实践能力和人地协调观念。

此外，生成式语言模型在预测人口迁移模式方面同样具有重要作用。该模型能够协助研究者和决策者深入理解人口迁移的规律和趋势，为科学决策提供有力支持。在迁移模式预测的具体应用中，系统通过详细分析大量的迁移数据及相关因素，识别出影响人口迁移的关键因素，如就业机会、教育资源、生活成本、城市发展和环境条件等。基于对这些因素的全面考量，系统能够准确预测不同地区之间的迁移模式和规模。同时，系统还能够基于历史迁移数据和相关因素，构建迁移模式的预测模型，为相关决策提供更为精准的数据支撑。

生成式语言模型具备学习和优化的能力，可以通过反向算法自动调整连接权重，以最小化预测结果与实际观察值之间的误差。这个过程被称为模型训练。系统能够从大量的样本中得到国际人口迁移、国内人口迁移规律。还可以通过优化算法进行参数调整，以进一步改进模型性能。优化算法能够搜索最佳的参数组合，使其对人口数据的拟合程度更高，提高预测的准确性和稳定性。如可以推测世界人口趋势，包括计算出生率、人口的年龄结构等，提高对人口问题的理解能力，培养学生的区域认知和综合思维。

人口研究将在未来继续发展，利用生成式语言模型和其他技术的支持，将会出现以下发展方向。通过生成式语言模型模拟，可以更好地理解人口空间分布和迁移模式。生成式语言模型可以提供对人口网络的建模和分析，为更深入的人口地理学研究提供更全面、多维度的视角。生成式语言模型在人口地理学应用中具有巨大的潜力，但仍需要进一步的改进和探索。

注：本文系安庆市2023年度教育科学规划研究课题《核心素养导向下高中地理大单元教学策略研究》（课题编号：AJKT2023-076）的阶段性成果。