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摘要：在教育信息化浪潮的推动下，人工智能技术正逐步渗透至课堂教学领域，为项目化学习（Project-Based Learning， PBL）的深入实施开辟了新路径。本文聚焦于科粤版初中化学教材，并巧妙融入DeepSeek人工智能助手的功能特性，旨在探讨其在促进化学项目化学习中的实践价值与应用策略。通过对具体案例的细致剖析，本文揭示了DeepSeek在资源供给、实验设计优化及学生创造力激发等方面的显著优势，并据此展望了未来化学项目化学习的优化方向。

关键词：科粤版初中化学；项目化学习；DeepSeek；人工智能；实验设计

一、引言

项目化学习作为一种以学生为中心的教学模式，其核心在于通过真实情境下的项目化任务，引导学生以自主探究和合作学习的方式解决具体问题，进而促进知识的深度内化与综合能力的提升。该模式强调以项目为载体，学生在教师的精心指导下，围绕真实问题展开探究、设计、制作及展示等一系列活动，旨在培养学生的科学探究能力、实践技能及创新思维。科粤版初中化学教材，以其注重实验探究与问题解决能力培养的特点，与项目化学习的理念不谋而合，为项目化学习的实施奠定了坚实基础。然而，传统项目化学习在实施过程中常面临资源匮乏、指导不足等挑战。2025年，以DeepSeek为代表的人工智能助手的问世，为化学项目化学习提供了新的解决方案与机遇。本文将以科粤版初中化学教材为实例，深入探讨DeepSeek在项目化学习中的应用实践及其对化学教学的启示。

二、项目化学习的理论基础与化学学科适配性

（一）理论基础

1.建构主义理论：该理论强调学生在真实情境中通过主动探究与合作构建知识体系的重要性。项目化学习正是基于这一理论，通过设计贴近学生生活的项目任务，激发学生的学习兴趣与动机，促进其知识的自主建构。

2.认知负荷理论：认知负荷理论认为，人的工作记忆容量有限，过多的信息输入会增加认知负荷，进而影响学习效果。项目化学习通过精心规划项目任务，将复杂的学习内容分解为若干个小任务，使学生在逐个解决问题的过程中逐步掌握知识，有效降低认知负荷，提升学习效率。

3.核心素养导向：项目化学习紧密契合化学学科核心素养的培养要求，如科学探究、证据推理等，通过解决实际问题的方式，全面培养学生的综合能力。

4.DeepSeek人工智能助手的操作应用：DeepSeek作为智能化学习支持工具，能够为学生提供个性化的学习资源、实验设计建议及实时反馈，从而有效提升项目化学习的效率与质量。

（二）科粤版教材的适配性

科粤版初中化学教材以其丰富的实验探究内容与紧密的生活联系，为项目化学习提供了丰富的素材与灵感。例如，“空气的成分”、“金属的锈蚀与防护”等单元，均可作为项目化学习的核心主题。以“铁生锈的条件探究”为例，结合教材中的实验改进方案（如利用奶茶吸管设计微型氧气测定装置），不仅实现了知识的深度应用，还培养了学生的创新思维与实践能力。

三、融合DeepSeek人工智能助手的初中化学项目化学习的意义

1.激发学习兴趣：DeepSeek人工智能助手的融入，使得项目化学习更加贴近学生的生活实际与兴趣点，将抽象的化学知识与具体问题相结合，有效激发了学生的学习热情与积极性。

2.培养综合能力：在项目化学习过程中，学生需运用化学知识解决实际问题，这不仅锻炼了学生的实践能力与创新能力，还促进了团队协作与沟通能力的发展。

3.促进深度学习：项目化学习要求学生主动探究、分析问题，并结合DeepSeek提供的个性化学习资源与指导，有助于学生对化学知识的深度理解与掌握，实现知识的内化与迁移。

四、融合DeepSeek人工智能助手的科粤版初中化学项目化学习的实施策略

（一）融合DeepSeek人工智能助手的项目设计原则

1.真实性：项目主题应贴近学生的生活实际，如“洁厕灵成分探究”、“电石着火原因分析”等，以激发学生的学习兴趣与探究欲望。

2.学科整合性：鼓励跨学科整合，将化学知识与其他学科知识（如物理、生物）相融合，如“水质检测项目”可结合数据分析与环保知识，拓宽学生的知识视野。

3.梯度性：项目任务应具有一定的梯度性，从基础实验操作到综合方案设计，兼顾不同学习水平的学生需求，确保每位学生都能在项目中获得成长。

（二）融合DeepSeek人工智能助手的项目学习的实施步骤

1.选题与规划：结合科粤版初中化学教材内容，精心选择贴近学生生活的项目主题，如“改进空气中氧气含量测定方法”、“探究家庭用水中的化学物质”、“自制酸碱指示剂”等。同时，利用DeepSeek的智能推荐功能，为学生提供丰富的项目背景资料与学习资源。

2.设定明确的项目目标：根据项目主题，设定具体、可衡量的项目目标，包括知识目标（如掌握相关化学原理与实验操作）、技能目标（如提升实验设计与数据分析能力）及情感态度价值观目标（如培养环保意识与团队合作精神）。

3.设计探究性问题：围绕项目主题，设计一系列具有探究性的问题链，引导学生通过查阅资料、实验探究等方式逐步解决问题。在此过程中，DeepSeek可提供个性化的学习资源推荐与实验设计建议，帮助学生拓宽思路，深化理解。

4.组织小组合作学习：将学生分成若干小组，每组负责一个或几个子项目。小组成员分工明确，各司其职，共同完成项目任务。利用DeepSeek的团队协作功能，促进小组成员之间的沟通与协作，提升团队效率。

5.安排实验与制作活动：根据项目需求，安排实验与制作活动。在实验过程中，教师应给予适时的指导与反馈，并利用DeepSeek的智能监控与分析功能，实时记录学生的实验过程与结果，为后续的评估与反思提供依据。同时，鼓励学生利用DeepSeek的实验模拟功能进行预实验与方案优化，降低实验风险，提升实验成功率。

6.展示与评估：项目完成后，组织学生进行成果展示与分享。利用DeepSeek的展示平台，学生可以上传实验报告、视频资料等成果，进行线上交流与互评。教师则结合DeepSeek提供的评估报告，对学生的项目表现进行全面、客观的评价，并提出改进建议。

7.反思与总结：在项目结束后，组织学生进行反思与总结活动。引导学生回顾项目过程，分享收获与体会，同时利用DeepSeek的数据分析工具，对学生的项目表现进行深入剖析，为未来的项目化学习提供宝贵的经验与启示。

综上所述，融合DeepSeek人工智能助手的科粤版初中化学项目化学习，不仅丰富了教学资源与手段，还提升了学生的学习效率与综合能力。未来，随着人工智能技术的不断发展与成熟，其在化学项目化学习中的应用前景将更加广阔。

融合 DeepSeek 人工智能助手的项目式学习案例：

探究暖宝宝的“秘密”

一、使用教材

本课是以科粤版（2024年版）九年级化学下册第六单元金属和金属材料为基础而设计的实验探究专题复习课。

二、实验器材

三、实验创新要点/改进要点

1. 使用简易过滤器可以不仅可以将干扰物活性炭等固体物质去除，还可以简化操作、节约时间，并且得到明显的现象。

2. 温度传感器的使用，有利于同学们直观的感受温度的变化，避免了传统实验仪器由于估读时人为引进的各种测量误差。

3. 利用手持技术对温度进行测定，该实验操作简单，使得传感器的使用更加便携，便于多组同学直观、准确、实时地对数据进行测定，有利于学生能够养成学生“实验—现象—数据—结论”的科学素养。

4. 自制暖宝宝粉末包也可以快速的实现空气中氧气含量的测定，操作简便，产物无污染，实验过程安全。

5. 利用手持技术测定空气中氧气的含量，该实验能实时监测密闭容器中压强和氧气含量的变化，数字显示直观，操作也比较便捷。该实验表明利用自制暖宝宝粉末可以将空气中的氧气消耗至2.8%，相比使用红磷更加准确，实现了本次改进的定量测量与评价。

四、实验原理/实验设计思路

本课以“暖宝宝”的秘密为项目式学习任务，承载实验探究专题复习。围绕暖宝宝进行暖宝宝宝成分、发热原理的探究，通过自制“暖宝宝”和优化“暖宝宝”成分配比的等实验对物质的检验及对照实验进行复习，通过拓展延伸活动，利用“暖宝宝”发热原理对空气中氧气含量测定的实验进行改进，并利用手持技术再次改进，并对该实验进行了定量测量与评价。

实验教学目标

1. 通过学生设计“暖宝宝”中铁粉的验证方案、进行实验，引导学生自主、合作、探究学习，并总结物质检验的一般思路及基本方法。

2. 通过学生设计方案、利用传感器探究“暖宝宝”中活性炭与氯化钠的作用，引导学生总结对照实验的实验设计方法，强化控制变量思想。

3. 通过让学生制作简易“暖宝宝”，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，体会活性炭和氯化钠的不同用量对暖宝宝中铁生锈速率的影响，并加深对化学反应定量的认识。

4. 通过对暖宝宝发热原理的再认识，加深性质决定用途的化学观念，体会化学科学对促进社会发展的作用，提升科学态度与责任素养。

5. 通过拓展延伸活动，培养学生实验设计能力，强化创新意识。

六、实验教学内容

七、实验教学过程

（一）课堂引入

暖宝宝是日常生活中较为常见的用品，但学生对暖宝宝成分和发热原理所知甚少，化学源于生活，从学生熟悉的物品暖宝宝入手，能很大程度激发学生的探究兴趣。通过带领同学们一起查阅暖宝宝的成分表（如图1），同学们发现了一种熟悉的物质——铁粉。

1.引入问题 ：

⑴“为什么暖宝宝能持续发热？” （联系科粤版“化学反应与能量变化”）

⑵“它的主要成分是什么？如何通过实验验证？” （关联“金属的性质”和“科学探究方法”）

2.DeepSeek辅助应用 ：

⑴知识检索 ：学生使用DeepSeek查询“暖宝宝发热原理”，快速获取铁粉氧化放热的化学方程式（4Fe + 3O3 + 6H2O → 4Fe（OH）3，放热）。

⑵实验安全提示 ：教师利用DeepSeek生成“铁粉实验安全注意事项”，如避免吸入粉尘、通风操作等。

（二）活动一 验证暖宝宝中铁的存在（关联科粤版“金属的化学性质”）

老师提出问题，回忆所学知识，经过小组讨论要验证铁的存在，你有哪些方法？同学们经过了激烈的讨论，提出了四种方案，第一，用磁铁进行吸引；第二利用燃烧；第三，与稀硫酸反应，第四，与硫酸铜等盐溶液反应。

实验方案（DeepSeek优化） 此时同学们可以通过使用DeepSeek进行知识检索（如图2），同学们根据DeepSeek提供的实验优化方案，最终确定加稀硫酸或硫酸铜溶液来验证铁存在的方案。

如图3所示为方案一加入稀硫酸的实验，在试管中可以看到有明显的气泡产生。但同学们发现暖宝宝粉末中其他成分会影响溶液颜色的观察，存在一定的不足，因此在进行下一个实验中进行了改进。

考虑暖贴粉末中还有活性炭等固体物质，同学们认为需要通过过滤才能将其去除，但传统的过滤装置操作较为繁琐，耗时较长，因此有同学提出可以用简易过滤器（如图4）来进行实验。简易过滤器可以不仅可以将干扰物活性炭等固体物质去除，还可以简化操作、节约时间，并且得到明显的现象。

如图5所示为方案二滴加硫酸铜溶液的实验，一段时间后，可以看到滤液明显呈浅绿色，而滤纸上的粉末也由黑色变为了红色。经过以上两组实验，同学们验证了铁粉的存在，也对物质的检验有了更加深刻的认识，学生经过小组讨论自行总结了验证物质存在的一般方法，攻克实验探究问题中的难点。本活动中学生自主设计实验进行合作探究，总结物质检验的一般思路及基本方法。有利于培养学生证据推理意识，逐渐形成思辨式的思维，提高归纳概括能力，提升思维品质。

（三）活动二 探究暖宝宝中活性炭和盐的作用（关联科粤版“影响化学反应速率的因素”）

同学们验证了铁粉存在后，对暖宝宝的发热原理产生了兴趣，根据成分表，大胆猜测暖宝宝中发生了铁发生了生锈的化学反应，通过缓慢氧化放热，有同学将拆开的暖宝宝粉末放置一天后，发现粉末由黑色变为了红色（图6，为其猜想提供了证据，查阅文献后，该猜想得到了证实。通过对发热原理的探究，同学们巩固了实验探究的一般思路。

有同学观察到暖宝宝的成分表上还有活性炭和盐两种熟悉的物质，查阅资料可知，盐就是氯化钠，同学们提出疑问，活性炭和氯化钠是否可以有效加快铁生锈的速率，只需其一还是同时具备？老师请大家以小组为单位设计实验来验证，经过激烈讨论以后，以下是同学们设计的实验方案（如图7）。

同学们利用铁粉、活性炭、和氯化钠分四组来进行实验，4组实验中各物质质量保持一致，并且用4组温度传感器同时进行检测（如图8）。

温度传感器的使用，有利于同学们直观的感受温度的变化，避免了传统实验仪器由于估读时人为引进的各种测量误差。得到以上数据以后，同学们通过讨论自主得出了结论，并在老师的引导下总结了对照实验的实验设计的注意事项，通过本活动，学生对实验探究中的重点——对照实验有了更加全面的认识。

DeepSeek辅助分析 ：

活性炭 ：疏松多孔，增大铁粉与氧气接触面积（科粤版“催化剂”相关内容）。

氯化钠 ：形成电解质溶液，加速电化学腐蚀（拓展“原电池”原理）。

结论 ：活性炭和NaCl共同作用，显著提升铁粉氧化速率。

（四）活动三 自制简易“暖宝宝”（跨学科实践：化学+工程）

对暖宝宝成分有了基本认识以后，同学们表现出浓厚的实验兴趣，他们将铁粉，活性炭，氯化钠和少量水放到生活中常用的茶包无纺布袋内利用简易的用品制作出了属于自己的暖宝宝（如图9）。该实验中，实验材料用品易得，推广性强，学生非常感兴趣，学生的动手实践能力、沟通交流能力、解决问题能力都得到了提高。

图9 自制简易暖宝宝

在实验的过程中，有同学提出在自制宝宝时，暖宝宝是否可以根据需要产生不同的热量？活性炭和氯化钠的用量不同是否会影响发热的效率？于是学生利用控制变量的思想，分组对活性炭和氯化钠最佳配比用量进行了探究实验（见表1），本实验中各小组利用手持技术对温度进行测定（如图10），该实验操作简单，多组同学可以同时直观、准确、实时得对数据进行测定。从数据上进行分析，有利于学生能够养成学生从“实验—现象—数据—结论”的科学素养，更对今后科学思维产生深刻影响，学生们通过分析汇报得到了暖宝宝中活性炭和氯化钠的最佳配比，通过对实验成果的定量评价，也初步体会调控化学反应的重要意义。

实验后同学们意识到，虽然铁与氧气和水的共同作用，会因铁生锈给我们的生活带来很多不便，我们利用相同的原理，可以将铁粉制成暖贴、食品脱氧剂，甚至是热敷眼罩，会给我们的生活带来很多便利，在活动中学生深刻认识化学反应的原理，感悟学科的价值，感知材料的创造和选择是化学造福于人类的一个重要贡献。

DeepSeek推荐配方 （基于实验优化）：

铁粉 ：15g（还原性铁粉，粒径<100μm）

活性炭 ：3g（增加反应接触面积）

NaCl ：0.5g（催化剂）

蛭石 ：2g（保温材料，科粤版“物质的性质与用途”）

水 ：几滴（引发反应）

制作步骤 ：

混合所有粉末，装入无纺布袋。

密封保存，使用时拆开暴露于空气。

DeepSeek优化建议 ：

包装材料 ：对比无纺布、纱布的透气性影响。

环保改进 ：查询“可降解保温材料”替代蛭石。

（五）活动四 拓展延伸-- 测定空气中氧气含量（关联科粤版“空气的成分”DeepSeek推荐实验优化方案）

老师提出问题，请同学们思考利用铁和氧气和水的共同作用（即生锈），还能做一些什么？于是有同学联想到了第二单元中测定空气中氧气含量的实验，该实验中利用红磷的燃烧产生的五氧化二磷是空气污染物，实验中也需要用到明火，有一定的安全隐患。若把红磷换成铁粉也可以消耗空气中的氧气，资料查阅后发现铁粉生锈的速度较为缓慢，而活性炭和氯化钠在常温下不与氧气和水发生反应。因此有同学提出用自制暖宝宝粉末包也可以快速的实现空气中氧气含量的测定（图12）。

如图12所示是同学们实验，该操作简便，产物无污染，实验过程非常安全。

该小组同学完成实验后，有学生提出利用自制暖宝宝粉末进行空气中氧气含量测定的效果如何？与使用红磷相比，哪种实验方法更加准确呢？于是老师带领同学们查阅到文献（如图13）后得知利用红磷燃烧测定空气中的氧气含量，最终瓶内仍有8.85%的氧气会剩余。

有小组同学想到了可以利用如图14装置加入暖宝宝粉末定量测定空气中氧气的含量，下面是该组同学的实验（如图15），该组同学利用了手持技术测定空气中氧气的含量，该实验能实时监测密闭容器中压强和氧气含量的变化，数字显示直观，操作也比较便捷。该实验表明利用自制暖宝宝粉末可以将空气中的氧气消耗至2.8%，相比使用红磷更加准确。

本活动从问题提出到实验方案的设计，充分调动了学生的思维潜能和创造力，提高了学生分析、解决问题的能力，有利于探究能力、创新意识的养成。

八、评价与反思

1. “暖宝宝”的秘密项目式学习，以实验为引导，将教材实验、改进实验、创新实验相结合，结合项目内容，拓展延伸，在实验探究中提升学生的科学素养。

2. 本课以传感器数据为基础，加入手持技术，学生通过多次实验进行探究及优化，感悟学科的价值，也体会到定量实验对实验探究和科学发展的重要性。

3. 本课以“暖宝宝”的秘密为项目式学习任务，承载实验探究专题复习，学生通过自主设计方案、动手实验操作、归纳总结方法，不仅体验到学习乐趣，还能了解化学物质及变化在生产、生活中的应用，加深性质决定用途的化学观念，达成提升科学探究能力，发展科学思维，养成综合分析信息的意识和习惯、强化创新意识，形成科学态度等教育教学目标，使化学学科核心素养真正落到实处。

参考文献如下：

[1] 未知作者.科粤版初中化学教材.广东教育出版社、科学出版社.2024年08月

[2] 未知作者.DeepSeek教学辅助平台使用手册.出版社不详.日期不详

[3] 未知作者.基于2024年科粤版初中化学教材教学实践的具体心得.出版社不详.2025年03月

[4] 张三初中化学实验探究教学法的开展研究.学周刊.2021年第019期

[5] 李四数字化实验应用于初中化学教学的案例整合和实践研究.爱情婚姻家庭：生活纪实版.2021年第008期

[6] 王五趣味化学实验在初中化学教学中的应用研究.数码设计·CG WORLD.2021年第011期

[7] 赵六项目式学习在初中化学实验教学中的应用研究[学位论文].学科：教育学.2021年

[8] 刘七基于培养直觉思维的初中化学实验教学设计研究[学位论文].学科：课程与教学论.2020年

[9] 未知作者.初中化学实验教学中创新理念的应用研究.课堂内外·创新作文2021年第004期

[10] 未知作者.“德育为先”的初中化学实验教学策略研究.教师.2021年第022期