教育事業(yè)必須緊跟時(shí)代步伐,不斷創(chuàng)新、科學(xué)改革。新課改背景下的高中地理教學(xué)同樣需要關(guān)注教學(xué)形式上的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變,致力于提高課堂教學(xué)質(zhì)量?;诖?,本文通過生成式語言模型在地理大單元教學(xué)中應(yīng)用的初步探討,為高中地理大單元教學(xué)提供新思路。
一、生成式語言模型在地理大單元教學(xué)中應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
1.大單元教學(xué)。
什么是大單元教學(xué)?有學(xué)者認(rèn)為是基于大概念,即統(tǒng)領(lǐng)學(xué)科知識、能力和素養(yǎng),落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)。高中地理大單元教學(xué)應(yīng)充分聯(lián)系自然地理、人文地理等知識點(diǎn),確定大的概念和主題,圍繞這個(gè)概念和主題,進(jìn)行充分的拓展。
2.生成式語言模型。
在生活、工作中都需要用語言來溝通和交流。在智能領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)可以有效處理和應(yīng)用人類的語言。何光偉等認(rèn)為,這種先進(jìn)技術(shù)會對研究人員產(chǎn)生影響,同時(shí)也會對教育領(lǐng)域產(chǎn)生影響。何哲等認(rèn)為,ChatGPT等完成了對人類知識的整合,具備智力,其能很好地對人類的知識進(jìn)行歸納總結(jié),并將這些知識傳授給學(xué)生,還能提出新的科研計(jì)劃。盧宇等認(rèn)為,ChatGPT可以幫助教師設(shè)計(jì)教學(xué)活動,在上課時(shí)充當(dāng)助教,提供交互式支持。還有學(xué)者認(rèn)為,ChatGPT可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)、答疑和解惑提供幫助等。
3.生成式語言模型在地理大單元教學(xué)中應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,生成式語言模型在教育教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用得越來越廣泛。作為大型智能語言模型,其基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),具備強(qiáng)大的計(jì)算能力。深度學(xué)習(xí)算法具有自動學(xué)習(xí)和逐層提取特征的能力,能夠從數(shù)據(jù)中提取到更抽象、更高級別的表征,從而提高對教學(xué)內(nèi)容的理解能力。
生成式語言模型與地理大單元教學(xué)的深度融合,旨在顯著提升教師的文本處理效率,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)地理學(xué)習(xí)的趣味性,以及提升課堂教學(xué)的互動性、動態(tài)性。以人教版地理必修第二冊第一章《人口》的教學(xué)為例。通過運(yùn)用生成式語言模型,教師能夠高效處理和分析龐大的人口地理學(xué)數(shù)據(jù),進(jìn)而為教學(xué)提供更為全面、精確的人口地理學(xué)分析結(jié)果?;谏墒秸Z言模型,教師得以進(jìn)一步深入研究人口地理學(xué),通過建立先進(jìn)模型和算法,預(yù)測人口分布與遷移的發(fā)展趨勢、人口合理容量以及城市發(fā)展模式(如同心圓模式、扇形模式、多核心模型等),為城市規(guī)劃與社會發(fā)展提供有力的決策支持,并為學(xué)生地理學(xué)習(xí)提供更為豐富的素材。
為確保生成式語言模型的有效運(yùn)用,教師依賴于大量數(shù)據(jù)的輸入,這些數(shù)據(jù)涵蓋人口分布、遷移和容量等方面。在數(shù)據(jù)處理與存儲過程中,教師嚴(yán)格遵守隱私保護(hù)的原則,堅(jiān)決防止數(shù)據(jù)泄露與濫用。盡管生成式語言模型展現(xiàn)出卓越的處理能力,但模型的準(zhǔn)確性與解釋性仍面臨挑戰(zhàn)。因此,教師致力于不斷優(yōu)化生成式語言模型和算法,提升其性能與準(zhǔn)確性,并將其應(yīng)用于地理大單元教學(xué)中,以充分發(fā)揮其優(yōu)勢,為學(xué)生的教育提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),強(qiáng)化其地理核心素養(yǎng),為學(xué)生的全面發(fā)展貢獻(xiàn)力量。這將有助于地理學(xué)在教育領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,為社會作出更大的貢獻(xiàn)。
二、生成式語言模型在地理大單元教學(xué)中應(yīng)用的教學(xué)實(shí)踐
生成式語言模型在《人口》教學(xué)中的一個(gè)重要應(yīng)用是人口分布模擬。通過分析和學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo),系統(tǒng)可以預(yù)測未來不同地區(qū)的人口分布情況。例如,在中國人口分布圖上,著名人口地理學(xué)家胡煥庸自黑河至騰沖繪出一條直線。在這條線的東面、南面聚集了大量人口,而在其西面、北面分布較少的人口。這可以應(yīng)用生成式語言模型分析“胡煥庸線”兩側(cè)人口分布的原因,這樣就可以展現(xiàn)出生成式語言模型的快捷。
生成式語言模型在人口分布與遷移分析領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用價(jià)值。該模型通過對人口遷移、政策調(diào)控、地理?xiàng)l件和資源分布等因素進(jìn)行深入分析,能夠精確量化和評估影響人口分布的自然資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育水平和就業(yè)機(jī)會等多元因素。通過綜合考量這些因素,系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)預(yù)測不同地區(qū)的人口數(shù)量、結(jié)構(gòu)及其變化趨勢,為地理教育提供有力支持,有助于培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng),并增強(qiáng)學(xué)生的地理實(shí)踐能力和人地協(xié)調(diào)觀念。
此外,生成式語言模型在預(yù)測人口遷移模式方面同樣具有重要作用。該模型能夠協(xié)助研究者和決策者深入理解人口遷移的規(guī)律和趨勢,為科學(xué)決策提供有力支持。在遷移模式預(yù)測的具體應(yīng)用中,系統(tǒng)通過詳細(xì)分析大量的遷移數(shù)據(jù)及相關(guān)因素,識別出影響人口遷移的關(guān)鍵因素,如就業(yè)機(jī)會、教育資源、生活成本、城市發(fā)展和環(huán)境條件等?;趯@些因素的全面考量,系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確預(yù)測不同地區(qū)之間的遷移模式和規(guī)模。同時(shí),系統(tǒng)還能夠基于歷史遷移數(shù)據(jù)和相關(guān)因素,構(gòu)建遷移模式的預(yù)測模型,為相關(guān)決策提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。
生成式語言模型具備學(xué)習(xí)和優(yōu)化的能力,可以通過反向算法自動調(diào)整連接權(quán)重,以最小化預(yù)測結(jié)果與實(shí)際觀察值之間的誤差。這個(gè)過程被稱為模型訓(xùn)練。系統(tǒng)能夠從大量的樣本中得到國際人口遷移、國內(nèi)人口遷移規(guī)律。還可以通過優(yōu)化算法進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,以進(jìn)一步改進(jìn)模型性能。優(yōu)化算法能夠搜索最佳的參數(shù)組合,使其對人口數(shù)據(jù)的擬合程度更高,提高預(yù)測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。如可以推測世界人口趨勢,包括計(jì)算出生率、人口的年齡結(jié)構(gòu)等,提高對人口問題的理解能力,培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知和綜合思維。
人口研究將在未來繼續(xù)發(fā)展,利用生成式語言模型和其他技術(shù)的支持,將會出現(xiàn)以下發(fā)展方向。通過生成式語言模型模擬,可以更好地理解人口空間分布和遷移模式。生成式語言模型可以提供對人口網(wǎng)絡(luò)的建模和分析,為更深入的人口地理學(xué)研究提供更全面、多維度的視角。生成式語言模型在人口地理學(xué)應(yīng)用中具有巨大的潛力,但仍需要進(jìn)一步的改進(jìn)和探索。
注:本文系安慶市2023年度教育科學(xué)規(guī)劃研究課題《核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中地理大單元教學(xué)策略研究》(課題編號:AJKT2023-076)的階段性成果。