新形势下初中化学教学与人工智能融合的策略研究

引言

在当今数字化、智能化的时代背景下，人工智能技术取得了长足的进步，并在各个领域得到了广泛应用。教育领域也不例外，人工智能为教学带来了新的理念、方法和手段。初中化学作为一门重要的基础学科，对于培养学生的科学思维、实践能力和创新精神具有关键作用。将人工智能技术与初中化学教学深度融合，能够打破传统教学的局限，为学生提供更加个性化、高效的学习体验，促进学生的全面发展。因此，研究新形势下初中化学教学与人工智能融合的策略具有重要的现实意义。

1 新形势下初中化学教学与人工智能融合的必要性

当今社会是一个科技高度发达的社会，人工智能已经成为推动社会进步的重要力量。为了让学生更好地适应未来社会的发展，教育必须与时俱进，将人工智能技术融入到教学中。初中化学教学与人工智能融合，能够让学生接触到前沿的科技知识，培养学生的科技意识和创新能力，使学生具备在未来社会中生存和发展的能力。每个学生都有不同的学习风格、学习进度和学习能力，传统的教学模式难以满足学生的个性化需求。人工智能技术具有强大的数据分析和处理能力，能够根据学生的学习情况为学生提供个性化的学习方案和学习资源。在初中化学教学中应用人工智能技术，可以根据学生的知识掌握程度、学习难点等，为学生推荐适合的学习内容和学习方法，实现因材施教，提高学生的学习效果。

2 当前初中化学教学与人工智能融合存在的问题

2.1 教师对人工智能技术认知与操作能力有限

在初中化学教学领域，许多教师对人工智能技术的认知尚处于浅层阶段。部分教师仅知晓人工智能这一概念，但对于其在化学教学中的具体应用形式、优势以及潜在价值缺乏深入了解。例如，不清楚智能教学系统如何根据学生的学习数据提供个性化学习方案，也不明白虚拟化学实验室如何辅助传统实验教学。同时，教师实际操作人工智能教学工具的能力普遍不足。尽管学校引入了一些先进的人工智能教学设备与软件，但教师由于缺乏系统的培训，难以熟练掌握其使用方法。

2.2 人工智能教学资源质量参差不齐且适配性差

目前市场上与初中化学相关的人工智能教学资源数量众多，但质量却良莠不齐。一些资源存在内容错误、表述不准确等问题，不仅无法帮助学生正确理解化学知识，还可能误导学生。例如，某些智能化学题库中的题目，答案解析存在漏洞，或者题目难度与初中化学教学大纲不匹配，超出了学生的认知水平。此外，这些资源的适配性较差。不同地区、不同学校使用的化学教材版本不同，教学进度和重点也有所差异，但现有的人工智能教学资源往往缺乏针对性的调整。

2.3 教学评价体系未能适应人工智能融合后的新变化

传统的教学评价体系主要以考试成绩作为衡量学生学习成果的主要标准，这种单一的评价方式在人工智能与初中化学教学融合的背景下显得力不从心。人工智能技术的应用使得学生的学习过程更加多元化，除了课堂学习和作业练习，还包括在虚拟实验中的操作、利用智能学习平台进行自主学习等多个方面。然而，现有的评价体系难以全面、客观地评价学生在这些方面的表现。例如，在虚拟化学实验中，学生的实验设计能力、操作技能、团队协作能力以及对实验数据的分析处理能力等都无法通过传统的考试成绩来准确反映。

3 新形势下初中化学教学与人工智能融合的策略

3.1 强化教师培训，提升教师人工智能教学应用能力

学校应构建系统且持续的教师培训体系，助力初中化学教师掌握人工智能技术在教学中的应用。开展基础培训课程，涵盖人工智能基本概念、常见教学工具（如智能教学软件、虚拟实验室平台等）的操作方法，让教师熟悉这些工具的基本功能和使用流程。

3.2 整合优质资源，构建多元化人工智能教学资源库

教育部门、学校和科技企业应加强合作，整合优质的人工智能教学资源，构建多元化的初中化学教学资源库。开发高质量的智能课件，将化学知识以生动形象的方式呈现，如利用动画演示化学反应的过程、微观粒子的运动等，帮助学生更好地理解抽象的化学概念。

3.3 创新教学模式，打造人工智能辅助的互动课堂

借助人工智能技术，创新初中化学教学模式，打造互动性更强的课堂。例如，采用翻转课堂模式，教师提前将制作好的智能课件和学习资料上传到在线学习平台，让学生在课前自主学习。课堂上，教师利用人工智能教学工具组织小组讨论、实验探究等活动，引导学生深入理解化学知识。通过智能投票、抢答等功能，增加课堂的互动性和趣味性，提高学生的参与度。

3.4 完善评价体系，构建全面的人工智能教学评价机制

建立全面、科学的人工智能教学评价机制，以适应新形势下初中化学教学与人工智能融合的需求。评价内容应涵盖学生的学习过程和学习结果两个方面。在学习过程评价中，利用人工智能技术记录学生的学习行为，如学习时间、答题情况、实验操作记录等，分析学生的学习态度、学习方法和学习进步情况。例如，通过分析学生在智能题库中的答题数据，了解学生对不同知识点的掌握程度，以及答题的准确率和速度。

结语

综上所述，新形势下初中化学教学与人工智能的融合是教育发展的必然趋势。通过加强教师培训、整合优质教学资源、完善教学评价体系、深化技术与教学的融合以及加强家校合作等策略，可以有效解决当前融合过程中存在的问题，实现人工智能技术与初中化学教学的深度融合。这将有助于提高初中化学教学质量，培养学生的科学素养和创新能力，为学生的未来发展奠定坚实的基础。然而，初中化学教学与人工智能的融合是一个长期而复杂的过程，需要教育部门、学校、教师和家长共同努力，不断探索和实践，才能取得更好的效果。

参考文献：

[1]“人工智能 + 教育”背景下初中化学智慧课堂教学的实践研究[J]. 杨生动 . 教育文汇 ,2022(01)

[2]“人工智能 + 教育”背景下初中化学智慧课堂教学实践思路探析 [J].王玉凤 . 新课程 ,2021(14)