“為什么鹽水里的鐵釘生銹更快?電子到底怎么移動的?”每次講到“鐵生銹”的內(nèi)容,學生總會提出這樣的問題。作為化學教師,我煩惱如何用靜態(tài)的板書解釋動態(tài)的微觀反應——即便用圖片對比鹽水和蒸餾水里的銹跡,學生還是對“看不見的反應過程”感到困惑。做實驗也有局限:稀釋濃硫酸時,只能讓學生圍在屏幕前看視頻;演示“鐵和硫酸銅反應”時,40多個學生盯著試管,不少人只記住溶液變藍的現(xiàn)象,卻沒記住“鐵釘需要打磨”的關(guān)鍵步驟。布置作業(yè)時更明顯:同樣是“金屬活動性順序”的題目,有的學生能靈活運用,有的卻一錯再錯——傳統(tǒng)“一刀切”模式,很難照顧到不同水平的學生。后來我發(fā)現(xiàn),這其實是化學教學的老問題:宏觀現(xiàn)象、微觀本質(zhì)和化學符號之間存在“斷層”,學生能看到現(xiàn)象,卻很難理解背后的原理。
于是,我嘗試利用AI(人工智能)解決“斷層”問題。上“酸堿鹽”專題課時,AI虛擬實驗成了展示工具:鹽酸和氫氧化鈉反應時,屏幕上的氫離子和氫氧根離子會結(jié)合成水分子,鈉離子和氯離子則在旁邊“游離”;硝酸銀遇到鹽酸時,銀離子會迅速和氯離子結(jié)合,生成白色沉淀,硝酸根離子和氫離子則在溶液中游離。對比動畫一播放,學生立刻明白:“原來中和反應屬于復分解反應的一種!”
同時,AI能根據(jù)每個學生的表現(xiàn)調(diào)整學習內(nèi)容。有名學生總是混淆酸堿鹽的性質(zhì),次日他的平板就收到了專屬的動畫講解和分層練習題。對學有余力的學生,AI則布置了“廢舊金屬回收”的跨學科任務,指導學生從化學置換反應、物理分選方法,甚至成本和環(huán)保角度綜合思考。學生都說,AI就像隨時在線的“智能小伙伴”。
這些變化也引導教師不斷增強對學習活動的設(shè)計能力。比如上“燃燒條件的探究”課時,我先用AI模擬了一組實驗:同樣的氧氣濃度下,紙張在-10℃、20℃、100℃時都不燃燒(因為沒達到著火點130℃)?!盀槭裁锤邷叵逻€不燃燒?”這個矛盾點瞬間引發(fā)了學生的討論,他們在設(shè)計實驗、驗證假設(shè)的過程中,記住了“燃燒三要素”。備課時,我更多考慮的是怎么用AI輔助、怎么設(shè)置問題、怎么設(shè)計實驗。我常和同事說:“以前擔心學生聽不懂,現(xiàn)在要擔心他們思考得夠不夠深入?!?
AI可以成為教師的“助手”、學生的“伙伴”,讓教師與學生一起走進宏觀與微觀交織的化學奇妙世界。當然,教師也要注意AI的局限性:比如模擬反應可能有誤差,應教會學生用真實實驗驗證;收集學習數(shù)據(jù)時,必須保護學生隱私。畢竟,技術(shù)只是工具,教育應更關(guān)注人的內(nèi)在成長。
?。ㄗ髡邌挝环謩e系西安高新區(qū)第五學校、西安高新區(qū)第三十小學)
《中國教育報》2025年09月01日 第06版
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