摘要：现阶段，随着人工智能技术的飞速发展，教育领域也迎来了新的变革机遇。本文以2019新人教版高中化学教材为例，探讨了人工智能赋能下的高中化学课堂教学模式创新。通过分析人工智能在教学资源整合、个性化学习、智能辅导、实验教学以及教学评价等方面的应用，阐述了其对提高高中化学教学质量和学生学习效果的积极作用，并提出了相应的解决策略，以供参考。

关键词：人工智能；高中化学；课堂教学；模式创新

引言

在当今信息时代，人工智能技术正逐渐渗透到各个领域，教育也不例外。高中化学作为一门重要的基础学科，对于培养学生的科学素养和创新能力具有重要意义。人工智能技术的引入，为高中化学课堂教学模式的创新提供了新的思路和方法。

一、人工智能在高中化学教学中的应用分析

（一）教学资源整合

1.智能教材

利用人工智能技术，可以将2019新人教版高中化学教材进行数字化处理，使其具备智能搜索、标注重点、关联拓展等功能。学生可以通过智能终端随时随地查阅教材内容，提高学习的便捷性。

2.在线学习平台

搭建基于人工智能的在线学习平台，整合丰富的化学教学资源，如教学视频、实验演示、练习题等。学生可以根据自己的学习进度和需求，自主选择学习内容，进行个性化学习。平台还可以根据学生的学习情况，智能推荐相关的学习资源，提高学习效率[1]。

（二）个性化学习

1.智能学习诊断

通过人工智能技术对学生的学习数据进行分析，如作业完成情况、考试成绩、学习时间等，诊断学生的学习状况和存在的问题。教师可以根据诊断结果，为每个学生制定个性化的学习计划，提供有针对性的辅导。

2.自适应学习系统

构建自适应学习系统，根据学生的学习进度和能力水平，自动调整学习内容和难度。例如，对于学习进度较快的学生，可以提供一些拓展性的学习内容；对于学习困难的学生，则可以提供更多的基础练习和讲解。这样可以满足不同学生的学习需求，提高学习效果。

（三）智能辅导

1.智能答疑机器人

开发智能答疑机器人，为学生提供 24 小时在线答疑服务。学生在学习过程中遇到问题时，可以随时向答疑机器人提问，机器人会根据问题的类型和难度，给出详细的解答和解释。

2.虚拟实验室助手

在化学实验教学中，引入虚拟实验室助手。虚拟实验室助手可以为学生提供实验指导、安全提示、数据记录等服务。学生可以在虚拟实验室中进行实验操作，熟悉实验流程和注意事项，提高实验技能。

（四）实验教学

1.虚拟实验平台

利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，搭建虚拟实验平台。学生可以在虚拟实验平台上进行各种化学实验，如化学反应实验、物质制备实验等。虚拟实验平台可以提供逼真的实验场景和实验操作体验，让学生在安全的环境中进行实验探究，提高学生的实验兴趣和动手能力。

2.实验数据分析

通过传感器和数据分析技术，对化学实验过程中的数据进行实时采集和分析。学生可以直观地看到实验数据的变化趋势，加深对化学原理的理解。同时，教师也可以根据实验数据分析结果，及时调整实验教学策略，提高实验教学质量。

二、人工智能赋能下的高中化学课堂教学模式创新

（一）翻转课堂模式

在人工智能的支持下，高中化学翻转课堂模式可以更加高效地实施。教师可以提前将教学视频、学习资料等上传到在线学习平台，让学生在课前自主学习。学生在学习过程中遇到问题，可以通过智能答疑机器人或在线讨论区与同学和教师进行交流。课堂上，教师主要进行答疑解惑、组织讨论和实验教学等活动，引导学生深入理解化学知识。

（二）探究式学习模式

人工智能技术可以为探究式学习提供更多的支持。学生可以利用虚拟实验平台进行实验探究，收集实验数据，分析实验结果。教师可以通过智能辅导工具，为学生提供实验指导和问题解答。同时，学生还可以利用在线学习平台，查阅相关的文献资料，拓展自己的知识面。探究式学习模式可以培养学生的创新思维和实践能力[2]。例如，在 “化学反应速率” 的教学中，利用人工智能虚拟实验室，学生可以自主设计实验方案，如改变反应物浓度、温度等因素来观察反应速率的变化。虚拟实验室助手会提供安全提示和实验指导，学生进行实验操作后，系统能自动记录数据并生成图表，帮助学生直观地分析影响化学反应速率的因素，提高学生的实验技能和科学探究能力。

（三）个性化学习模式

基于人工智能的个性化学习模式可以更好地满足学生的学习需求。学生可以根据自己的学习进度和能力水平，选择适合自己的学习内容和学习方式。智能学习诊断和自适应学习系统可以为学生提供个性化的学习计划和学习资源，帮助学生提高学习效果。教师则可以通过学习行为分析，了解学生的学习情况，进行有针对性的辅导。例如，在学习 “有机化合物” 章节时，通过智能学习诊断系统，分析学生的作业和测试情况，找出学生的薄弱环节。对于对同分异构体理解有困难的学生，系统自动推送相关的微课视频和练习题，进行有针对性的辅导。

三、人工智能赋能下的高中化学课堂教学模式创新策略

（一）加强教师培训

教育部门和学校应组织开展教师培训活动，帮助教师了解人工智能技术在教育领域的应用趋势和方法。培训内容可以包括人工智能技术的基本原理、教学应用案例、教学设计等方面。同时，也可以鼓励教师进行教学实践和研究，探索适合自己的教学模式和方法。

（二）建立数据安全保障体系

学校和教育机构应建立完善的数据安全保障体系，加强对学生学习数据的保护。可以通过加密技术、访问控制、数据备份等方式，确保学生学习数据的安全。同时，也应加强对数据使用的监管，规范数据的采集、存储、分析和使用流程，防止数据泄露和滥用[3]。

四、结语

综上所述，人工智能技术为高中化学课堂教学模式的创新带来了新的机遇。通过整合教学资源、实现个性化学习、提供智能辅导、优化实验教学和改进教学评价等方面的应用，人工智能可以提高高中化学教学质量和学生学习效果。因此，通过加强教师培训和建立数据安全保障体系等策略来加以解决。相信在人工智能的赋能下，高中化学课堂教学模式将不断创新和完善，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才做出更大的贡献。

参考文献：

[1]薛勇军.试谈在线教学的策略[J].中国信息技术教育， 2023（10）：77-79.

[2]赵丽霞.数字化实验在高中化学电解质教学中的应用[J].中国现代教育装备， 2022（6）：3.

[3]杨少鹏.新课改下高中化学教学模式的创新与实践[J].基础教育论坛，2023（02）：115-117.