作为一名高二年级化学教师,我一直关注如何突破传统教学课堂的枯燥无味,让抽象的化学知识变得生动易懂。课标不断强调教师要培养学生的核心素养,但无论是之前教高一必修一,还是现在选修一的教学,都遇到过不少难题——必修一的部分危险性实验难以演示、选修一的微观反应过程看不见、学生个体差异难以兼顾,直到我尝试将人工智能技术融入教学。上一次在准备必修一“氯气的发现与性质”的精品课时,偶然间发现可以用AI重现18世纪化学家舍勒讲述氯气发现过程,彻底点燃了学生兴趣,也让我看到AI为化学教学打开的新可能,如今在高二选修一的教学中,我更是不断探索AI的融合路径。
高一教必修一“氯气的发现与性质”时,我曾长期受限于“教师口述+图片展示”的模式,学生觉得发现史枯燥无味昏昏欲睡,“满堂通灌”也记不住知识点,更难体会科学探究的严谨性。准备精品课时,我花了很多时间去搜索和学习,看见很多公开课的课堂上都有虚拟人的形象,语文老师能在课堂上与李白对话,历史老师能让嬴政现身说法,我也动起了这样的脑筋。能不能让氯气的发现者舍勒也走进课堂呢?我也在小红书,百度等软件上向他们取经,了解到需要一张根据历史文献还原舍勒的实验室场景,小到实验仪器的摆放,大到舍勒的衣着神态,都尽量贴合史实;然后设计一段讲述的语言,还通过AI语音合成技术,模拟出符合老者的声音,让虚拟舍勒“亲口”讲述1774年的实验过程:“我把浓盐酸和二氧化锰混合加热,收集到一种黄绿色气体,它气味刺鼻,能让湿润的蓝色石蕊试纸先红后褪色。”课堂互动时,有学生问:“您当时怎么确定这不是氧气呢?”也可以向他提问,虚拟舍勒立刻结合历史背景回答:“我试着让它和氢气反应,没生成水——要是氧气,早就和氢气变成水了。后来我还发现,用高锰酸钾代替二氧化锰,常温下也能制出这种气体。”课后询问学生对于这节课的感受,学生说“第一次觉得化学史这么有意思”。
又比如说,即将要展开学习的对于电解池的学习,对于发生在阴极和阳极的氧化还原反应,学生常因抽象而难以理解。可以通过向AI输送指令,书写程序代码,构建三维动态模型,将电流流向、离子迁移与电极反应同步可视化,教师引导学生对比原电池,总结电解池能量转化特点。当学生发现阴极始终析出金属或氢气时,便自然归纳出“得电子发生还原反应”的规律。这种具象化操作有效降低认知负荷,提升对电化学原理的本质理解。
不过,在运用AI教学的过程中,我也遇到不少挑战。最开始,我对虚拟实验平台、学习分析系统很陌生,摸索虚拟人的建设方法花了好几天,每用一种AI教学工具,就得重新学习操作,更别说实现把AI完全融入实际的课堂教学;还有学生过度依赖AI的问题,有次批改“盐类水解”作业,发现几个学生的解题思路一模一样,追问后才知道,他们直接抄了AI的答疑答案,没自己思考。
针对这些问题,我慢慢摸索出应对办法。为提升AI素养,我积极在bilibili等网络平台上向精通的博主取经,了解更多的AI工具,希望能在更多的场合派上用场。
通过这段实践,我深刻体会到,AI不是教学的“替代者”,而是突破传统局限的“好帮手”。它能让必修一的化学史变鲜活,让选修一的抽象原理变直观,让每个学生都得到个性化辅导。未来,我还想尝试用AI生成选修一的实验试题,模拟工业合成氨的化工流程,进一步丰富教学形式。但无论技术如何发展,教师的引导才是关键——我们要根据必修、选修的不同特点和学生需求,合理运用AI,设计优质教学活动,真正实现“以AI赋能教学,以教学培养素养”的目标,帮助学生更好地爱上化学、学好化学。


