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人工智能背景下高中化学智慧课堂建设思路与教学实践研究

谭江红
  
科创媒体号
2024年32期
垣曲县中条中学 043700

摘要:计算机技术和互联网技术的高速发展,推动前沿科学家主动尝试利用计算机和互联网对人类的智能活动进行模拟,取得一定的成效,并以此诞生出全新的人工智能技术。人工智能技术一诞生,立即对社会发展的方方面面产生深远的影响。教育领域也不可避免地受到人工智能的冲击和影响,利用人工智能构建智慧课堂,成为教育教学现代化的全新发展趋势。本文简要分析利用人工智能构建高中化学智慧课堂的优势,提出利用人工智能构建高中化学智慧课堂的具体思路和实践模式,为广大教师应对全新的智能化教学趋势提供相应的参考借鉴。

关键词:人工智能;高中化学;智慧课堂建设;教学实践

引言:智慧课堂是基于互联网时代和人工智能技术诞生的全新教学模式,对于智慧课堂的概念,教育理论界尚未形成统一的认知。主流观点认为智慧课堂是利用信息技术的智能化环境,极大提升课堂教学的针对性,提升教学效率,使师生的精力能够更加全面地投入到课堂学习过程中。教师尝试利用人工智能技术开展智慧课堂教学时,引导岗充分理解人工智能技术的优势,才能有效结合具体的教学内容,应用于教学实践之中。

一、以人工智能构建高中化学智慧课堂的优势

首先,利用人工智能模式构建高中化学智慧课堂,能够实现知识内容的可视化。高中化学知识相较于初中而言进一步理论化、抽象化,学生学习理解起来往往感受到明显的困难。利用人工智能技术,能够轻松将抽象的理论知识可视化,方便学生学习理解,降低学习难度。

其次,利用人工智能模式构建高中化学智慧课堂,能够方便教师旁征博引。化学知识与其他各个方面的学科都有密切的联系,为帮助学生理解化学知识,或是开阔眼界,教师往往需要主动拓展更多的知识内容。但在以往的教学中,教师能够接触的知识资源比较有限,而利用人工智能构建高中化学智慧课堂,能够轻松拓展衍生各个方面的知识内容,实现高质量的化学智慧课堂。

最后,利用人工智能模式构建高中化学智慧课堂,能够有效提升课堂教学的针对性。利用人工智能技术,可以轻松观测不同学生的学习情况,并利用人工智能技术为学生设计针对性的教学策略,指导教师开展教学实践,实现高质量的智慧课堂。

二、以人工智能构建高中化学智慧课堂的具体思路和实践模式

(一)利用人工智能技术,创设个性化学习和智能辅导系统

智慧课堂的构建,需要教师理解人工智能技术的优势,有意识地提升课堂教学的针对性。其实很多教师已经意识到传统教学模式下,以教师个人面对全体学生,只能面向集体教学,缺乏良好的教学针对性,但教师本人的时间和精力并不能满足为每个学生设计个性化教学模式和计划的需求,只能沿袭原有的教学模式开展教学活动。人工智能技术引入课堂教学之中,教师便可以借助人工智能助手,实时监控学生的学习状态,对每个学生的表现进行数据分析,并纳入档案管理系统之中[1]。教师也可以根据人工智能的提示,及时调整自身的教学状态,始终保持良好的课堂教学质量。人工智能在一段时间的观察后,便可以基于大数据库的相关参考,提出相应的个性化教学计划,教师可以结合自己的观察和学生的具体情况,对人工智能给出的个性化计划进行进一步的调整,使教学计划更具有针对性和计划性。

以统编人教版高中化学教材有关化学反应速率的知识内容为例:人工智能结合自身的日常教学活动观察,以及其测验结果和学习习惯,制定个性化的学习计划,整理相关资源和辅导资料。人工智能观察到,某位学生难以对比化学反应速率的不同,是因为其想象能力不足,不能直观理解时间层面的状态不同。因此,教师基于人工智能的推荐和帮助,主动为学生设计趣味的对比动画。将铁片在雨水腐蚀的过程进行处理,制作成对应的形变动画,同时播放钠在水中激烈反应的动画,形成鲜明的对比,从而有效促进学生想象力发展,真正意义上理解化学反应速率的概念。

(二)利用人工智能技术,强化课堂教学互动性

以往的高中化学教学实践中,教师往往习惯性地采用灌输式的教学模式,学生只能被动接受来自教师的知识灌输,师生、生生之间缺乏积极的互动,导致学生思维状态难以充分活跃起来,学习效率相对比较低下[2]。因此,高中化学教师应当主动尝试充分利用智能互动工具,反复强化师生、学生之间的互动,强化知识交流,设计提出线上线下充分结合的混合式学习活动,从而提升课堂教学质量和效果。混合式教学,能够帮助学生超脱时空的限制,轻松方便地利用现实生活中的碎片化时间,学习掌握更多的高中化学知识内容。

例如:教师可以利用人工智能技术,为学生打造一个线上讨论平台,构建对应的在线讨论区,鼓励学生在课外积极交流相关的化学问题,提供师生、生生交流互动的有效平台。教师本人也可以及时解答学生学习过程中的不足。同时线上平台上也可以上传各种学习视频和资源,方便学生及时学习了解。结合统编人教版高中化学有关海水综合利用的知识内容为例:教师可以利用人工智能技术,轻松方便地整合人类各种综合利用海水的视频,上传到线上教育平台中。学生可以在评论区自由发送评论,表达自身的学习感悟和思想。教师也可以及时回应学生通过评论提出的提问。某学生提问道:海水利用的成本如何,带来的收益是否能够超出花费呢?教师便为学生回应道:技术需要研究突破,在广泛的应用中逐渐降低成本,并不能因为成本太高便放弃深入研究。

(三)利用人工智能技术,构建教学情境

以往的高中化学教学中,教师已经具有应用信息技术构建教学情境的意识。但是,以往的信息技术没有人工智能的加持,导致教师利用信息技术构建教学情境工作量大,制作的动画、图片等,也未必能够有效符合学生的学习兴趣和需求。因此,高中化学教师可以主动利用人工智能技术,强化对教学情境的构建,进一步提升教学情境的互动性和直观性,带给学生更加积极有效的学习体验,从而有效促进学生思维能力发展提升[3]。

以统编人教版高中化学教材有关爱护水资源的知识内容为例:高中化学教师可以利用人工智能技术,将化学与水资源的关系构建成趣味的情景动画。展示人类工厂排污导致水资源污染,破坏生态、消灭生物、影响人体健康的危害。利用人工智能技术构建教学情境,相较于传统基于信息技术构建的教学情境而言,不仅效果更好,教师的工作量也有效降低。

(四)人工智能数据驱动教学评价

高中化学教学评价,也是教学活动的重要组成部分之一。利用人工智能构建智慧课堂,也必须对教学评价进行相应的优化,使其与教学模式相符合,从而取得最佳的效果。教师可以将学生每次的学习作业、测试成绩和观察得出的学习习惯,都上传到人工智能软件之中,进而形成对应的报告,帮助教师深入识别学生的薄弱环节,做出客观有效的教学评价,指导学生明确的学习方向。

结语:总而言之,人工智能时代背景下,构建高中化学智慧课堂,需要教师基于人工智能的优势,尝试弥补传统高中化学教学中的不足。并主动使用各种人工智能技术,对课堂教学进行全面的优化,从各个环节的智能化达到课堂教学的智能化,实现高质量的高中化学智慧课堂。

参考文献:

[1]王萍萍.人工智能背景下高中化学智慧课堂建设思路与教学实践研究[J].中国新通信,2024,26(17):212-214.

[2]管臻英.人工智能背景下高中化学智慧课堂教学实践研究[J].高考,2023,(04):136-139.

[3]徐海燕,秦红兵。“人工智能+教育”背景下高中化学智慧课堂教学实践研究[J].名师在线,2022,(33):9-11.

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