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AI赋能下初中化学创新教学策略的探索

王冠宇
  
天韵媒体号
2025年44期
通化县三棵榆树镇中学 134119

摘要:随着人工智能技术的飞速发展,其在教育领域的应用日益广泛。本文将探讨AI赋能下初中化学创新教学策略的探索,分析AI技术如何为初中化学教学带来变革,提出基于AI技术的创新教学策略,并通过实际案例展示其应用效果,旨在为初中化学教学改革提供新的思路和方法。

关键词:AI赋能;初中化学创新教学策略;探索

引言

在21世纪的今天,人工智能(AI)技术已经渗透到社会的各个领域,教育领域也不例外。初中化学作为基础教育的重要组成部分,承担着培养学生科学素养、创新思维和实践能力的重要任务。然而,传统的化学教学模式往往侧重于知识的传授和记忆,忽视了学生的主体性和创造性。AI技术的引入为初中化学教学带来了新的机遇和挑战,如何充分利用AI技术,创新教学策略,提高教学效果,成为当前初中化学教学改革的重要课题。

一、AI技术在初中化学教学中的应用现状

目前,AI技术在初中化学教学中的应用已经取得了一定的成果。例如,智能教学系统可以根据学生的学习情况和进度,提供个性化的学习资源和反馈;虚拟实验平台可以让学生在安全的环境中进行化学实验,提高实验技能;智能评估系统可以自动批改学生的作业和实验报告,减轻教师的负担。这些应用不仅提高了教学效率,还激发了学生的学习兴趣和积极性。

二、基于AI技术的初中化学创新教学策略

(一)个性化教学策略

在初中化学教学领域,AI技术发挥着独特且关键的作用,能够实现高度个性化的教学。借助先进的数据分析功能,它深入剖析学生在化学学习过程中产生的各类数据,涵盖课堂表现、作业完成情况、测试成绩等,精准把握每个学生的学习偏好。以智能教学系统为例,当面对初中化学繁多的知识点时,它会依据学生具体的学习进度和考试成绩,精心挑选适配的学习资料。比如,对于刚接触化学元素周期表的学生,如果其掌握程度一般,系统会推送详细讲解元素性质递变规律的动画视频,以及针对性强的练习题,助力学生扎实巩固这一重要知识点。而且,考虑到不同学生的学习风格,有的学生擅长视觉学习,有的倾向于听觉学习,AI技术会灵活调整教学策略。对于视觉型学习者,提供丰富的化学物质微观结构模型图;对于听觉型学习者,则安排专业的语音讲解,确保教学能最大程度契合学生的实际需求,切实提升学习效率,让每个学生都能在自己擅长的节奏和方式下学好化学。

(二)互动式教学策略

在初中化学教学里,AI技术为互动式教学带来了全新的活力与可能性。其中,创建虚拟实验平台是一大亮点。初中化学实验存在一定危险性,而虚拟实验平台为学生营造了安全无忧的实验环境,极大地提升了学生的实验技能。在这个虚拟平台上,学生可以尽情探索各种化学实验。例如在探究金属与酸反应的实验中,学生能自由选择不同的金属和酸进行组合,观察反应过程中气泡产生的速率、溶液颜色的变化等现象,深入了解化学反应的本质。他们还能与虚拟实验对象展开互动,像是调节实验温度、改变反应物浓度,实时观察这些操作对实验结果的影响,从而加深对化学知识的理解。除此之外,AI技术打造的互动式学习环境也丰富多彩。智能问答系统随时解答学生在化学学习中的疑惑,无论是对某个化学概念的不理解,还是作业中的难题,学生都能迅速得到准确清晰的回复。在线讨论区则为学生提供了交流分享的空间,大家围绕化学现象、实验结论等展开热烈讨论,碰撞出思维的火花,激发学习热情,有效提高学习效果,让化学学习不再枯燥乏味。

(三)智能化评估策略

在初中化学教学过程中,AI技术所构建的智能化评估策略具有显著优势。它能够高效自动批改学生的作业和实验报告,为师生节省大量时间和精力。当学生提交化学作业后,智能化评估系统瞬间就能给出批改结果,不仅指出答案的对错,还会针对错误进行详细的原因分析。对于实验报告,系统会从实验步骤的完整性、数据记录的准确性、结论推导的合理性等多个维度进行全面评估。通过这一智能化评估系统,教师能够第一时间精准掌握每个学生的学习情况和进度。比如,若发现大部分学生在关于化学方程式配平的作业中错误较多,教师就知道这部分知识学生掌握得不够扎实,进而及时调整教学策略,在后续课程中增加相关练习和讲解。

同时,AI技术依据学生长期的学习表现和成绩,为每个学生量身定制个性化的学习建议和指导。对于成绩较好但实验操作薄弱的学生,建议多参加课外化学实验活动,提升动手能力;对于基础知识有欠缺的学生,推荐特定的复习资料和强化练习题目,帮助他们查漏补缺,逐步提高学习效果,让化学学习更具针对性和有效性。

(四)情境化教学策略

AI技术为初中化学教学带来了极具吸引力的情境化教学策略,极大地提升了学生的学习体验。它能够逼真地模拟真实的化学情境,让学生仿佛置身于真实的化学世界中进行学习和探索。以智能教学系统创建的虚拟化学实验室为例,学生进入这个虚拟环境,就如同走进了真实的实验室。在这里,各种实验仪器一应俱全,药品摆放有序。当学生进行“氧气的制取与性质”实验时,能看到酒精灯火焰的跳动,感受到加热试管时的温度变化,观察到高锰酸钾逐渐分解产生氧气的奇妙现象,真实地体验化学实验的每一个环节。这种情境化教学策略让学生更加直观地理解抽象的化学知识。比如在学习酸碱中和反应时,通过虚拟情境,学生能亲眼看到酸和碱混合后溶液pH值的实时变化,以及伴随的热量释放等现象,将书本上的理论知识转化为生动形象的实际场景。学生在这样的情境中,学习兴趣和积极性被充分调动起来。他们不再觉得化学知识晦涩难懂,而是主动投入到学习中,积极探索化学的奥秘,真正体会到化学在生活中的广泛应用,从而爱上化学学习,为今后深入学习化学奠定坚实基础 。

三、AI赋能下初中化学创新教学策略的实际应用案例

以某初中学校为例,该校引入了AI赋能的初中化学教学系统。该系统可以根据学生的学习情况和进度,提供个性化的学习资源和反馈。同时,该系统还创建了虚拟实验平台,让学生在安全的环境中进行化学实验。通过该系统的应用,学生的学习兴趣和积极性得到了显著提高,实验技能也得到了有效提升。此外,该系统还提供了智能化评估功能,帮助教师及时了解学生的学习情况和进度,调整教学策略和方法。

四、结语

AI技术的引入为初中化学教学带来了新的机遇和挑战。通过基于AI技术的创新教学策略,可以提高教学效果,激发学生的学习兴趣和积极性。然而,AI技术在初中化学教学中的应用还处于初步阶段,需要不断探索和完善。未来,随着AI技术的不断发展和完善,其在初中化学教学中的应用前景将更加广阔。

参考文献:

[1] 指向化学学科核心素养的项目化学习设计与实施——以“家用消毒剂的制备研究”为例[J]. 张莉.上海课程教学研究,2020(Z1)

[2] 素养时代的项目化学习如何设计[J]. 夏雪梅.江苏教育,2019(22)

[3] 学科项目化学习设计:融通学科素养和跨学科素养[J]. 夏雪梅.人民教育,2018(01)

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