摘 要：化学作为一门理论和实践并存的科目，学生对化学知识的学习不仅需要掌握化学知识的理论内容，还要清晰了解实验的内容，有助于促进其化学学科的全面发展。但由于实验教学活动的开展存在着一定的桎梏，学生并不能对化学实验进行深刻地理解，影响其学习效果。人工智能作为数字时代的产物，它的应用则能改变这一现状，丰富其化学知识的认识水平，提高课堂的教育质效。鉴于此，本文将就人工智能赋能下高中化学课堂的教学策略进行探讨。

关键词：高中化学；人工智能；课堂教学；路径分析

人工智能作为新时代的产物，随着信息化的迅速发展，它也渗透到了世界的各个角落中。化学作为高中时期的基础科目，将人工智能应用到化学知识的教学中一方面能创新化学知识的教学方式，给予学生不同的学习体验，另一方面丰富化学知识的教学内容，助力学生化学学科核心素养的良性发展。鉴于此，在高中阶段的化学课堂中，教师要意识到人工智能的应用价值，依据人工智能制定合理的教学方案，降低学生对化学知识的学习难度，使其在人工智能的引领下进入到化学知识的深度学习状态中，以仿真实验的开展完善化学课堂的教学内容，积极拓展课堂的教学内容，有效丰富学生的化学学识，并以课程评价的实施强化学生的化学学识，提高课堂教育质效的同时，促进学生化学学科的个性化发展。

一、人工智能赋能高中化学课堂教学意义

（一）提高学习兴趣

在常规化的化学课堂教学中，学生往往只能通过教师的讲授和教材的内容来学习化学知识，这种方式往往单调乏味，缺乏趣味性和互动性。而人工智能的应用，可以通过虚拟现实、增强现实等技术，为学生打造一个沉浸式的化学学习环境，让学生在仿真的化学实验中亲自操作、观察、探究，从而更加深入地理解化学知识，提高学习兴趣和积极性。此外，人工智能还可以根据学生的个性化需求和学习进度，为他们量身定制化学学习计划，提供多样化的学习资源和学习方式，满足不同学生的学习需求，进一步提高学生的学习兴趣和参与度。

（二）优化教学过程

常规化的化学课堂教学过程中，教师往往需要花费大量的时间和精力来准备实验器材、试剂等，而实验过程中也存在一定的安全隐患。而人工智能的应用，可以通过仿真实验的方式，将实验过程进行模拟和再现，避免了实验器材和试剂的使用，降低了实验成本和安全风险。同时，人工智能还可以对实验过程进行精确控制，让学生可以更加清晰地观察到实验现象和反应过程，加深对化学知识的理解。此外，人工智能还可以提供实时反馈和评价，帮助教师及时了解学生的学习情况和问题，从而优化教学过程，提高教学效果。

（三）培养科学素养

化学是一门以实验为基础的学科，通过化学实验可以培养学生的科学素养和实践能力。而人工智能的应用，可以让学生在仿真的化学实验中亲自操作、观察、探究，从而培养他们的实验设计、实验操作、数据分析和问题解决等能力。同时，人工智能还可以提供丰富的化学学习资源和学习情境，让学生可以更加全面地了解化学知识在实际生活中的应用和价值，进一步培养他们的科学素养和创新能力。

二、人工智能赋能高中化学课堂教学原则

（一）全面性原则

在利用人工智能进行高中化学课堂教学时，应坚持全面性原则。这意味着教师在设计教学内容和教学方法时，要考虑到所有学生的需求和特点，确保每个学生都能从人工智能的应用中受益。同时，全面性原则也要求教师在教学过程中，不仅要关注学生对化学知识的掌握，还要注重培养学生的实验能力、思维能力和创新能力等多方面的素养。只有这样，才能确保人工智能在高中化学课堂教学中发挥最大的作用，实现教育的全面发展和进步。

（二）交互性原则

交互性原则是人工智能赋能高中化学课堂教学的另一个重要原则。由于人工智能具有强大的交互功能，教师可以通过人工智能平台与学生进行实时互动，了解学生的学习情况，及时解答学生的疑问，提供个性化的学习建议。同时，学生也可以利用人工智能平台进行自主学习和合作学习，通过交流和讨论，加深对化学知识的理解和掌握。因此，教师在应用人工智能进行化学课堂教学时，应充分利用其交互性特点，营造一个积极、互动的学习氛围，提高学生的学习效果和学习兴趣。

（三）实践性原则

化学是一门以实验为基础的学科，因此，在应用人工智能进行高中化学课堂教学时，应坚持实践性原则。这意味着教师要充分利用人工智能的仿真实验功能，让学生在虚拟环境中进行实验操作，亲身感受化学实验的乐趣和挑战。同时，教师还可以通过人工智能平台对学生的实验操作进行实时监控和评价，及时纠正学生的错误操作，提高他们的实验技能。此外，教师还可以结合实际情况，组织学生进行真实的化学实验操作，让他们在实践中加深对化学知识的理解和掌握。

三、人工智能赋能高中化学课堂教学策略

（一）制定合理方案，降低学习难度

采用人工智能开展化学知识的讲解与常规化的教学活动开展而言，教学方案之间存在着较大的差异，需要教师重新制定教学方案，才能保证教学活动的顺利推进。因此，在高中阶段的化学课程中，教师要主动结合人工智能制定合理的教学方案，从学生现阶段的知识结构和认知水平入手，利用人工智能降低学生对化学知识的学习难度，进而达成课堂的教学目标，实现高中化学课堂的高质量教育成效。

例如，在实施“第二节 化学反应的速率与限度”（人教版必修第二册）的教育课程时，首先，教师可以利用人工智能搜集与化学反应速率和限度相关的实验视频、图片等素材，整合化学知识的教学内容，做好教学前的准备工作，保证教学活动的顺利推进。其次，运用人工智能播放所搜集的视频等资料，引领学生对其进行观看，使其在视频等资料的观看下对化学反应的速率和限度有一个初步的了解，并在此基础上带领学生对化学反应的速率和限度进行深入的探究，提高学生的学习效率。同时，教师还可以利用人工智能的虚拟实验功能，让学生在虚拟环境中进行实验操作，观察化学反应的速率和限度的变化，从而加深对化学知识的理解，并以师生之间的互动及时解答学生的疑问，给其提供个性化的学习建议，使其在更加轻松的氛围中学习化学知识，降低学习难度，提高学习效果。

（二）开展仿真实验，深化感知感悟

化学是一门以实验为基础的科目，教师对学生进行化学知识的讲解避免不了实验的现象，常规化教学活动的开展并不能够带领学生开展完整的实验活动，严重影响了课堂教学质量。而人工智能的应用则能改变这一现状。对此，在高中阶段的化学课程中，教师可以借助人工智能来组织学生开展高中化学的仿真实验，引导学生以亲身体验的方式对实验的方案进行设计，并通过仿真实验来进一步深化学生对化学知识的感知感悟，有效增强其对化学知识的学习效果，提高化学课堂的教学质量。

例如，在实施“实验活动9乙醇、乙酸的主要性质”（人教版必修第二册）的教育课程时，首先，教师可以利用人工智能的虚拟实验功能，模拟出真实的实验环境，让学生仿佛置身于真实的实验室中。其次，引导学生设计实验方案，包括实验目的、实验步骤、实验器材等，让学生亲自动手进行实验操作。在实验过程中，学生可以通过人工智能平台实时观察实验现象和数据变化，深入了解乙醇、乙酸的性质和反应机理。同时，人工智能还可以提供实验数据的分析和处理功能，帮助学生更好地理解实验结果和得出结论。最后，带领学生总结整节课的教学内容，帮助其整合这一实验的内容，有效巩固和强化其对化学知识的理解和认知，增强其化学知识的学习效果，实现高中化学课堂的高质量教育成效。

（三）拓展教学内容，丰富认知水平

拓展化学知识的教学内容，一方面能够有效拓宽学生对化学知识的学习视野，进一步加深学生对化学知识的学习，另一方面能够有效丰富学生化学知识的认知水平，对学生化学学科的综合发展有着一定的积极意义。对此，在高中阶段的化学课堂中，教师要积极借助人工智能拓展化学知识的教学内容，进一步丰富学生对化学知识的认知水平，引领其更加全面地理解和掌握化学知识的内容，有效增强学生对化学知识的学习效能，提高化学课堂的教学质效。

例如，在实施“第三节 分子结构与物质的性质”（人教版选择性必修2）的教育课程时，教师可以利用人工智能平台，为学生展示分子结构的三维模型，让学生更加直观地了解分子结构的特点和性质。同时，教师还可以利用人工智能搜集与分子结构相关的前沿研究成果和应用实例，将其融入课堂教学中，让学生了解分子结构在现实生活中的应用，拓宽其学习视野。此外，教师还可以利用人工智能平台开展化学知识的互动学习活动，鼓励学生之间进行交流和讨论，分享自己的学习心得和体验，相互启发和借鉴，以师生之间的多向互动来进一步深化学生对化学知识的理解和认知，在丰富学生化学知识认识水平的基础上，助力其对化学知识更加全面地掌握，提高其学习效能，促进其化学素养的良性发展。

（四）落实课程评价，促进综合发展

课程评价环节的开展不仅能够巩固加强学生对化学知识的认知，才能帮助学生意识到自身对化学知识学习的短板和优势，有助于推动学生化学学科的个性化发展。鉴于此，在高中阶段的化学课堂中，教师可以利用人工智能实施化学课堂的多元化评价环节，用多方面的评价帮助学生意识到自身化学知识学习的不足之处，并给予学生针对性的指导，帮助其完善化学知识结构。同时，课程评价环节的开展也能让教师清晰把控学生现阶段化学知识的学习实情，使其就学生现阶段的学习入手调整化学课堂的教学环节，让化学课堂的开展更加贴合学生现阶段的学习，有助于提高化学课堂教学质量，促进学生化学学科的综合发展。

例如，在实施“第一节 烷烃”（人教版选择性必修3）的教育课程时，首先，教师可以利用人工智能平台开展课堂小测验，针对学生对烷烃的知识掌握情况进行测试。通过测验结果的数据分析，迅速了解学生的学习情况，包括掌握程度、易错点等。然后，教师可以根据这些数据，为学生提供个性化的学习建议和指导，帮助他们更好地掌握烷烃的知识。其次，利用人工智能平台开展学生自评和互评的活动。学生可以在平台上查看自己的学习进度和成绩，对自己的学习情况进行反思和评价。同时，学生之间也可以相互评价，分享学习经验和心得，相互启发和帮助。最后，教师还可以利用人工智能平台开展对学生学习态度的评价。平台可以记录学生在课堂上的互动情况、作业完成情况等，从而评估学生的学习态度和努力程度，充分突出人工智能的应用价值，提高课堂教学质量的同时，促进学生的持续性发展。

结束语

总而言之，在高中的化学课堂中，教师要意识到人工智能的应用价值，积极对人工智能进行应用，创新课堂的教学形式，给予学生不同的学习体验，借此增加学生的学习动力，增强学生学习效能的同时，实现学生化学水平的整体上升。

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