人工智能助推初中化学深度学习

摘要：探究人工智能在初中化学教学中的应用情况，剖析它对深度学习产生的推动影响，论述人工智能助推初中化学深度学习对于激发兴趣，拓宽知识领悟度以及提升操作能力具有怎样的价值。给出借助智能互动、虚拟实验、个性化学习安排等手段来优化学生化学学习的深度和成效，从而促使学科素养得到加强。

关键词：人工智能；初中化学；深度学习；教学策略

科技极速发展之际，人工智能渐渐渗入教育行业。就初中化学教学而言，传统教学方法存有一定局限性，很难完全符合学生深度学习的需求。不过，人工智能有着自身独有的长处，可以给初中化学教学带来新机遇，其会用更新颖的方式表现化学知识，冲破学习时间与空间的束缚，精确地顺应每个学生特有的学习需求，有力地促使学生做到化学学科的深度学习，从而开启化学学习的全新篇章。

一、人工智能助推初中化学深度学习意义

（一）激发学生的学习兴趣

人工智能具备很强的交互性与趣味性，可以把抽象又无趣的化学知识变成有趣的内容。通过营造沉浸式的学习环境，促使学生更为积极地投入到化学学习当中，初中生一般都很好奇，对新鲜事物感兴趣，人工智能技术的加入会很大程度上激发他们的学习热情，给深度学习形成优良的开端。

（二）加深知识领悟的深度

凭借人工智能丰富的资源以及多样化的表现形式，学生能够从诸多视角去认识化学概念和原理。人工智能可模仿微观世界里的化学变化进程，显现出宏观实验现象背后的实质，助力学生创建起宏观与微观之间的关联，从而加深对化学知识的领悟，使得学生并非只是浅显地记住知识，而且切实把握了知识的核心所在。

（三）塑造应用更新能力

人工智能给予了虚拟实验平台与革新应用工具，学生可于虚拟环境中执行各类实验操作，尝试多种实验方案，无需顾虑实验器材及安全要素。如此一来，既锤炼了学生的实际操作技能，又促使他们踊跃革新，发表独到的看法与观点，从而培育出契合未来社会需求的革新型人才。

二、人工智能助推初中化学深度学习的策略

（一）智能交互推动深度学习

智能交互技术支持人与机器开展自然顺畅的对话交流，在化学学习过程中，学生能随时向智能系统发问，并得到及时回应，这样的交互形式冲破了传统课堂上师生交流所受的时间和空间束缚，学生不必再担忧问题过于简单或者会打扰到老师，于是就不会轻易舍弃发问的机会。智能系统依靠大数据剖析和自然语言处理技术，可以精准地把握学生所提的问题，然后给出详尽、准确而且具有指向性的答案，以此来引领学生深刻思索化学问题，渐渐形成起完备的化学知识体系。

例如，沪教版九年级化学上册第二章《空气与水资源》里有关“氧气的性质”这部分内容的学习当中。学生对于氧气同许多物质发生反应时产生的各种现象以及反应实质感到难以把握，依靠智能交互系统，学生可把自己的疑问输进去。诸如“为何铁丝在氧气里燃烧就火星四射，在空气里却无法燃烧”之类的问题，智能系统便联系课本知识予以细致阐释。因为氧气浓度有别所以反应的激烈程度不一样，而且会显示出有关微观粒子运动的动画，表明在氧气当中氧分子的浓度较高。它与铁丝接触更为全面，从而引发反应愈发强烈，学生还可以继续追问下去，该系统一直给予解答，通过这样不停歇地交互来加深认识氧气性质方面的领悟，做到深层次的学习[1]。

（二）虚拟实验推动深度学习

虚拟实验凭借计算机模拟技术营造出极为真实的实验环境及实验流程。化学教学时，很多实验受条件所限不能在课堂上真实展开，又或者有些实验具有一定危险系数，而虚拟实验就很好地解决了这些状况。学生可多次重复执行实验操作，观测实验现象，剖析实验成果，通过虚拟实验，学生能更为形象地体会化学变化进程，领悟实验原理及步骤，发展科学考察能力，进而促使自身做到深度学习。

例如，沪教版九年级化学下册第八章《酸、碱、盐及其应用》中“酸的化学性质”有关实验，有些学校也许因为实验器具不够或者药品不太安全，没法让每一位学生都完全去做实验。学生借助虚拟实验平台来模仿盐酸与铁锈、金属之类物质发生的反应，在虚拟环境下，学生依照实验流程一丝不苟地执行操作，认真留意到铁锈渐渐褪去，溶液颜色改变，有气泡冒出等现象。而且该平台随时会显示出实验数据并给予相关分析提示。学生通过多次虚拟实验操作，来领悟酸的化学性质，其体会要比单纯看教师做演示实验或者读教材深刻得多，从而做到对该部分知识的深度学习[2]。

（三）个性化学习规划助推深度学习理论

每一名学生的学习基础，学习能力以及学习风格存在差异，人工智能借助搜集并剖析学生的学习数据。比如作业完成状况、考查分数、课堂表现等等，可以给学生制订出个性化的学习规划。当学生存在薄弱之处的时候，给予具有针对性的学习资料和练习题，妥善安排学习进程，以适应每个学生独特的学习需求，使得学生可以在恰当的节奏之下深入探究化学知识，提升学习成效。

例如，在学习沪教版九年级化学上册第四章《认识化学反应》中，智能学习系统依照此前对学生化学知识掌握情况的数据加以分析之后察觉，有些学生对于燃烧所需具备的条件以及灭火的原理并没有完全领会。于是针对这些学生制订专属的学习方案，向他们推荐有关的微课视频，细致阐述燃烧条件的探究实验流程以及灭火方法包含的原理，然后安排一些具有针对性的习题，比如剖析不同场所发生火灾时应当采取何种灭火手段之类的题目。学生依照这样的个性化规划去学习，渐渐解决知识上的难题，对于燃烧与燃料这部分内容会有更为透彻的领悟，从而达成深度学习的目的。

结语

人工智能于初中化学深度学习而言颇为关键，其从引发学生学习兴趣入手，直至拓宽知识领悟层面并塑造操作革新能力，均体现出自身特有的长处。通过智能交互引领、虚拟实验助推、个性化学习规划推进等手段，给学生营造出更为优良的化学学习氛围。但在实际使用时也要恰当地加以利用，防止出现过度依靠的情况，日后应当持续探寻人工智能同初中化学教学相契合之处，从而促使学生化学学科素养得到进一步加强，助力初中化学教育事业迈向更高质量的发展道路。

参考文献：

[1]钱海燕.人工智能赋能初中化学实验教学[J].教育界，2025，（09）：38-40.

[2]黄景伦.指向深度学习的初中化学教学策略探讨[J].名师在线（中英文），2025，11（11）：46-48.

本文为江苏省教育科学“十三五”规划课题：促进化学深度学习的STEM项目设计研究（D2018/02/105）研究成果。