近日,在上海師范大學(xué)附屬青浦實(shí)驗學(xué)校的一堂科學(xué)課上,教師以“為什么上海狗獾的數(shù)量會下降,而嘉塘狗獾的數(shù)量相對穩(wěn)定?”這一引人深思的問題為切入點(diǎn),借助校園“森林博物館”的豐富資源,開啟了一場基于AI技術(shù)與跨學(xué)科融合的教學(xué)實(shí)踐活動。
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課堂上,教師通過播放介紹上海和青海省嘉塘地形地貌的視頻,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識兩地的環(huán)境特征。學(xué)生們仿佛身臨其境,直觀地領(lǐng)略到不同地區(qū)的地理風(fēng)貌,在學(xué)習(xí)地理知識的同時,也為后續(xù)探究生態(tài)問題搭建了跨學(xué)科的初步場景。“一開始看到那些地形地貌視頻的時候,我覺得特別神奇,上海和嘉塘的地貌環(huán)境,這肯定和狗獾的數(shù)量變化有關(guān)系,我一下子就對這節(jié)課充滿了好奇。”一位學(xué)生興奮地說道。
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隨后,學(xué)生們分組行動,利用平板中的AI軟件搜索上海與嘉塘兩地動植物間的捕食關(guān)系。AI技術(shù)成為學(xué)生們探索知識的有力助手,他們借助其強(qiáng)大的檢索能力,在地面動植物圖標(biāo)間巧妙地鋪上箭頭,將抽象的捕食關(guān)系以直觀的可視化方式呈現(xiàn)出來。各小組完成任務(wù)后,大屏幕集中展示了他們構(gòu)建的食物鏈,眾多食物鏈匯聚成一張復(fù)雜而有序的食物網(wǎng),學(xué)生們在合作學(xué)習(xí)中成功完成了對生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知構(gòu)建。
“使用AI軟件搜索捕食關(guān)系可太方便了,以前我們可能要翻很多書、查很多資料才能弄清楚這些動植物之間的關(guān)系,現(xiàn)在通過軟件很快就找到答案了,而且還能可視化地用箭頭把它們連接起來,看著那張食物網(wǎng),我一下子就明白了生態(tài)系統(tǒng)是怎么回事。”另一位學(xué)生分享著自己的課堂體驗。
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基于已形成的食物網(wǎng),學(xué)生們再次借助AI軟件,深入挖掘相關(guān)知識,思考如何拓展食物網(wǎng)。他們將選定的動植物記錄在卡紙上并放入食物網(wǎng),然后向全班同學(xué)介紹。這一過程不僅鍛煉了學(xué)生們的信息整合能力和表達(dá)能力,更激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維,使其對生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性有了更為深刻的理解。“拓展食物網(wǎng)的時候,我們組的同學(xué)都積極地出謀劃策,大家一起討論哪種動植物可以加進(jìn)去,這個過程特別有趣,而且還能讓我們對生態(tài)系統(tǒng)有更深入的思考,我覺得自己好像也成了生態(tài)學(xué)家一樣。”一位小組代表說道。
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最后,學(xué)生們結(jié)合上海與嘉塘的食物網(wǎng),大膽推測上海狗獾數(shù)量變少、嘉塘狗獾數(shù)量穩(wěn)定的原因。教師適時引入通過知網(wǎng)等學(xué)術(shù)網(wǎng)站查詢到的專業(yè)資料,學(xué)生們結(jié)合這些資料,經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治雠c思考,最終得出結(jié)論。在這一過程中,學(xué)生們不僅掌握了科學(xué)探究的方法,更培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。課程結(jié)尾,學(xué)生們積極交流如何保護(hù)狗獾,樹立起保護(hù)動植物棲息地、促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的意識,將課堂所學(xué)延伸到實(shí)際生活,體現(xiàn)了科學(xué)教育的社會價值。“通過這節(jié)課,我不僅知道了上海和嘉塘狗獾數(shù)量變化的原因,還學(xué)到了很多關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的知識,我以后一定會更加愛護(hù)動植物,保護(hù)它們的棲息地,讓我們的生態(tài)環(huán)境越來越好。”一位學(xué)生在課程結(jié)束后說道。
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上海師范大學(xué)附屬青浦實(shí)驗學(xué)校坐落于青浦區(qū)重固鎮(zhèn),是一所致力于打造生態(tài)特色教育、培育時代新人的現(xiàn)代化學(xué)校。2023年9月,學(xué)校獲得了螞蟻集團(tuán)捐贈的“移動的森林博物館”,其特展《從荒野到城市,從嘉塘到上海》生動展現(xiàn)了長江一線的環(huán)境生態(tài)變化,讓學(xué)生們可以近距離感受上海與嘉塘的自然地貌,為校園增添了獨(dú)特的生態(tài)文化氛圍。
在這次教學(xué)活動中,AI技術(shù)與跨學(xué)科融合的創(chuàng)新嘗試,不僅為學(xué)生們帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗,也充分體現(xiàn)了學(xué)校在教育教學(xué)改革中的積極探索與實(shí)踐。