摘要：人工智能 AI 技术为初中化学课堂互动教学带来了革命性变革。通过智能问答系统、虚拟实验平台和个性化学习分析等 AI 工具的应用，化学课堂实现了从传统单向传授向智能化互动的转变。然而，这种创新模式也面临技术应用与教学目标脱节、师生情感交流弱化等问题。本文针对这些问题，提出构建AI 赋能的探究式学习环境和开发智能辅助的协作学习策略等解决方案，并结合科粤版教材中的具体案例进行阐述。研究表明，合理运用人工智能技术能够有效提升化学课堂的互动质量，培养学生的科学思维和实践能力。

关键词：人工智能；初中化学；互动教学；个性化学习；探究式教学

1. 引言

随着教育信息化 2.0 行动的推进，人工智能技术正逐步渗透到基础教育领域。初中化学作为一门以实验为基础的自然科学，其课堂教学尤其需要创新互动模式来激发学生学习兴趣。传统化学课堂中，师生互动往往受限于时间、空间和教学资源，难以实现个性化指导。人工智能技术的引入为解决这些问题提供了新思路。通过智能教学助手、虚拟实验室等AI 应用，化学课堂可以构建更加开放、互动的学习环境。然而，如何平衡技术应用与教学本质，避免技术异化，是当前需要深入探讨的重要课题。

2. 基于人工智能与初中化学课堂互动教学模式创新的意义

人工智能与化学课堂互动教学的融合，首先体现在教学效率的显著提升。智能系统能够实时分析学生的学习状态和认知水平，为教师提供精准的教学决策支持，使课堂互动更加有的放矢。同时，AI 技术可以突破传统课堂的时空限制，实现课前、课中、课后的全流程互动，构建连续性、系统性的学习体验。这种教学模式不仅优化了教学资源配置，更促进了教学过程的科学化和精细化。

从教育发展的角度来看，人工智能赋能的互动教学模式有助于培养学生的核心素养。智能化的学习环境能够激发学生的探究欲望，引导其主动建构知识体系。在AI 技术支持下，学生可以获得即时反馈和个性化指导，形成良性的学习循环。这种教学模式转变了传统的师生角色，使学生从被动接受者转变为积极的参与者，为培养创新人才奠定了基础。

3. 基于人工智能与初中化学课堂互动教学模式创新的问题

3.1 技术应用与教学目标存在脱节现象

当前AI 技术在化学课堂的应用往往停留在技术层面，未能与教学目标深度融合。部分教师将AI 工具简单等同于教学演示手段，忽视了其在促进学生深度互动方面的潜力。例如，智能问答系统仅被用于知识检测，而未能有效引导学生进行高阶思维活动。这种技术应用的表面化导致AI 难以真正服务于教学目标的达成，甚至可能分散学生对核心内容的注意力。如何实现技术应用与教学目标的有机统一，是提升互动教学质量的关键。

3.2 师生情感交流面临弱化风险

人工智能的介入可能改变传统的师生互动模式，使教学过程中的情感因素被忽视。智能系统虽然能够提供即时反馈，但缺乏教师特有的情感支持和人文关怀。在纯技术环境中，教师对学生的个性化指导和情感激励可能被标准化、程序化的互动所替代。这种变化不仅影响学生的学习动机，也可能弱化教师的教学主导作用。如何在技术应用中保持教育的温度，维系良好的师生情感连接，是AI 时代化学教学需要解决的重要问题。

4. 基于人工智能与初中化学课堂互动教学模式创新的对策

4.1 构建AI 赋能的探究式学习环境

在科粤版九年级上册第二单元"空气、物质的构成与组成"教学中，可以运用AI 技术构建沉浸式探究学习环境。通过虚拟现实技术模拟空气成分测定实验，学生可以自主操作虚拟仪器，观察不同气体成分的分离过程。

AI 系统实时记录实验数据，并生成可视化分析报告，帮助学生理解空气组成的科学概念。例如，在探究氧气含量测定时，智能系统能够动态显示红磷燃烧过程中气压变化曲线，引导学生分析实验现象背后的化学原理。

智能导学系统的应用可以深化课堂互动维度。在"分子运动"概念教学中，AI 系统通过自然语言处理技术分析学生的提问，提供针对性的学习资源推荐。系统能够识别学生的认知盲点，自动生成分层探究任务。例如，对基础薄弱的学生推送分子运动模拟动画，对能力较强的学生则提供设计性实验任务。教师通过AI 分析面板掌握全班学习进度，适时介入指导，实现差异化教学。这种AI 支持的探究式环境既保障了学生的自主性，又确保了教学的系统性。

4.2 开发智能辅助的协作学习策略

在科粤版九年级下册第六单元"金属和金属材料"的教学中，可以运用AI 技术优化小组协作学习模式。智能分组系统根据学生的学习风格、能力水平和兴趣特点，自动生成最优的小组组合。在"金属活动性顺序"探究活动中，AI 助手为每个小组提供个性化的实验方案建议，并实时监测各组的讨论内容，适时推送提示信息。例如，当系统检测到某组讨论陷入僵局时，会自动提供相关金属性质的对比数据，启发学生思考。

智能白板技术的应用显著提升了协作学习效果。在"金属的腐蚀"课题研究中，各小组通过智能白板共享实验设计方案，AI 系统对方案进行可行性评估，并提出优化建议。系统自动记录小组讨论过程，生成思维导图，帮助梳理知识脉络。教师可以随时调取各组的协作数据，了解学习进展，有针对性地给予指导。这种AI 增强的协作模式既发挥了技术优势，又保留了人际互动的教育价值，实现了技术与教学的有机融合。

5. 结束语

人工智能与初中化学课堂互动教学的融合代表着教育信息化的发展方向。通过构建AI 赋能的探究式学习环境和开发智能辅助的协作策略，化学课堂互动质量得到显著提升。然而，技术创新必须服务于教育本质，避免陷入技术至上的误区。未来的发展方向应当是人机协同的智慧教育模式，既充分发挥AI 在数据分析、个性化指导方面的优势，又保持教师在教学中的主导作用和情感价值。只有在技术与教育深度融合的基础上，才能真正实现化学课堂互动教学的创新发展，培养出具备科学素养和创新能力的未来人才。

参考文献：

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