人工智能技术飞速发展，国家陆续出台有关政策，加快推进现代化教育的步伐，不断推进教育与人工智能的融合。2004年，《中国中小学教师教育技术能力标准（试行）》中强调指出，教育工作者要积极开展信息技术与课程的整合，探索信息技术与课程整合的有效途径[1]。2017年，国务院颁布的相关文件指出，支持各级各类学校建设智慧校园，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式[2]。由此可见人工智能与教育的融合正逐渐加深，未来的教学模式必将得到创新发展。
二、智能备课
备课是教师在课程标准指导下，结合本门课程的特点及学生个人情况，设计并准备教学活动等，以保证学生有效地学习。备课通常包括三个方面的核心内容：学生情况分析、教学资源组织、教学方法选择，即备学生，备教材，备教法。备课作为教学活动的准备阶段,起着制定蓝图、预先谋划的作用[3]。
与传统备课系统相比，智能备课系统具有体积小、操作简单、资源消耗低的优点。在智能备课中，系统会首先根据所授课程大纲要求，向教师推荐匹配的教案、教学素材、教学方式，使教师学习到先进的教学思路和使用新教学手段。其次，智能系统可精确推送与教学相关的学习资源，并能为教师和学生自适应地选择匹配教学资源，实现一对一的精准服务。
智能时代背景下“因材施教”具有丰富的内涵，具有理论与实践双重价值，同时也具有科学性和可行性[4]。课前学习是因材施教的首要阶段，主要任务是个性化的预习和教学预先设计。基于智能化教学平台推送个性化的预习资源由学生自主预习，基于预习测评结果进一步了解学生已有的认知基础，在此基础上做到“以学定教”，进行分层教学设计，制定适合学生特点的弹性预设方案，如图1所示。
图1 课前操作流程
设计学习活动是教师备课的主线，其要点涉及如何将可能的学习产出与教学目标关联、如何兼顾学生的个性和共性、如何有效组织学习活动以及如何设计评价等方面[5]。借助智能备课系统，教师进行教学流程设计，快速建构个性化的授课逻辑，并以流程节点为粒度组织教学资源，根据需要对各节点进行重组以适应动态变化的教学需求[6]。智能备课系统从实际出发，为教师高效和高质量的制作电子讲义及学校开设网校提供了条件，是真正意义上的电子备课系统[7]。智能备课系统素材丰富，功能模块齐全，能满足教师需求。如李来胜等人提出的网上备课系统中设置八个功能模块：用户管理、素材库、教材库、软件库、多媒体制作、教学设计、学术讨论、信息反馈[8]。
三、智能备课资源
（一）新媒体素材资源
新媒体素材资源是通过AR、互动微件、三维动画等新媒体技术制作的交互式、可视化学科教学工具，以学科教学设计为中心思路、学科教学知识点为解构单元，学科教学应用为核心目标。新媒体素材资源分为图片、视频、微件、3D四种类型，操作界面简洁友好，可从多种角度检索。需注意的是，不同层次、不同类型的资源库建设，应尽可能规范统一，力求数据共享，方便检索，提高使用效益和效力[9]。
（二）富媒体资源加工
富媒体虽然不是信息，但是它能够加强信息，将其应用于教育教学中有着更好的作用。它包括多媒体，比如HTML、Java scripts和Flash……支持将学校统一教材、校本教材、精品教辅等各类校本资源转化为电子文档，可以添加个性化的富媒体资源，生成图片、音视频等在内的校本富媒体资源，为学校教学、学习等场景提供支持，积累多样校本资源。
四、AR技术在高中地理中的应用
（一）高中地理教学现状
当前的高中地理教学多停留在传统的板书板画或动画演示等方式上，教学工具多包含地球仪、演示模型等工具，在这样的教学现状下，学生体验感不强，对于那些空间感较差的学生来说很难代入其中，因此地理学习存在一定困难。
高中地理课程标准2020年修订版，在教学提示部分指出，充分利用地图、景观图像、地理视频、虚拟技术、地理信息技术和周边自然与社会资源支持教学与充分利用地理信息技术，营造更加直观、实时、生动的地理教学环境[10]。在高中地理学科中，注重培养学生的人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力四大核心素养，鼓励学生作为问题解决者学习，备课时应设计引导学生思考的环节。
（二）基于AR技术的高中地理课件应用前景
在备课这一阶段，需依据学生实际情况组织课程内容，由简单到复杂。AR技术以其多样化、多角度、智能化的交互式体验，为学生构建地理场景，吸引学生兴趣，有利于地理知识、技能、思维的获取，培养学生主动思考、主动动手，积极解决问题的能力。使用AR课件可以极大程度地辅助高中地理教学的教学设计，使其呈现形式更多样，虚实结合的教学情境使抽象的教学内容更具象、更真实、更便于理解记忆，同时学生与知识之间可以实时交互，支持学生自主学习、逻辑推理、空间概念等能力提升。
对于地理学科应更多的将人工智能技术应用于那些无法直观、生动呈现或需要交互行为的内容中，如“大气洋流”、“水循环”、“岩石圈与地表形态”等教学内容。总之，智能备课系统不是简单的纸质教案电子化，也不是网络资源的罗列，而是对教学活动序列的组织和设计，以实现优化教学的效果，有利于促进教学资源共享，并具有传统方式所没有的优势和特点[11]。
五、结语
数字化教学环境正在不断发展，渗透教学过程的各个阶段，智能化备课与教学的无缝结合是教师的实际需求，是人工智能与教育融合的重要发展方向。利用计算机、网络、多媒体技术等先进技术制作的智能备课系统，可以改变原来耗时费力的备课方式，提高备课质量和速度。
AR技术作为新兴技术，能够将虚拟与现实相结合。在地理教学中，教师在备课阶段设计教学活动时可借助AR技术制作课件，可在有限的时间与空间中将知识点最直观深入的展现出来，吸引学生兴趣，加深体验感，优化教学效果，基于AR技术的高中地理课件应用前景十分广阔。
[1] 中小学教师教育技术能力标准(试行)[J].中国电化教育,2005(02):5-9.
[2] 国家教育事业发展“十三五”规划 [EB/OL].[2017-01-19].
[3] 盛群力,马兰.试论系统设计教学中的备课程序[J].教育研究,2001(05):67-71.
[4] 刘邦奇.智能技术支持的“因材施教”教学模式构建与应用——以智慧课堂为例[J].中国电化教育,2020(09):30-39.
[5] 黄荣怀,陈庚,张进宝,王运武.论信息化学习方式及其数字资源形态[J].现代远程教育研究,2010(06):68-73.
[6] 王玉龙,蒋家傅.以需求为导向的智慧教室系统构建[J].现代教育技术,2014,24(06):99-105.
[7] 蔡启明,吴新民.基于校园网的电子备课系统的设计[J].中国电化教育,2000(12):58-60.
[8] 李来胜,李虎,潘志成,夏国宏.网上备课系统的设计与实现[J].中国电化教育,2002(02):74-75.
[9] 熊才平.师范院校IT资源库建设的媒体素材分类研究[J].中国电化教育,2002(12):49-50.
[10] 教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知[J].中华人民共和国教育部公报,2020(06):25+10-781.
[11] 武法提,黄洛颖,邹蕊.基于一体化思想的网络备课系统设计[J].现代教育技术,2015,25(09):103-109.