统整视域：基于AI 的初中化学跨学科实践任务群设计

随着人工智能技术的迅猛发展，像 deepseek 这样的大语言模型在教育领域的应用变得日益广泛，给化学教学给予了全新的机遇，科粤版初中化学教材里设置了多个跨学科实践活动，然而当前的实践活动大多时候存在碎片化以及关联性不强等状况，借助 AI 技术的支持来构建跨学科实践任务群，可有效地整合多学科知识，提升学生的综合实践能力。依靠剖析科粤版九年级化学教材的内容，并结合 AI 技术的特点，探索跨学科实践任务群的设计方法，可为化学教学实践给予参考。

一、AI 支持下跨学科实践任务群的理论基础

人工智能技术给跨学科实践任务群设计给予了全新的思考方向，大语言模型有着强大的知识关联能力，可精确地识别化学学科知识点与其他学科知识之间的内在联系，在深度学习技术的支持下，跨学科实践任务群设计变得更具系统性和科学性，借助语义分析技术，可以智能识别化学实验、物理规律、生物现象等多学科的知识要点，构建起知识关联网络。AI 辅助任务设计系统可迅速关联实验操作要领、数据分析方法、原理解释等多个维度的内容，形成完整的任务链，科粤版九年级化学教材中的“水的净化与自制净水器”跨学科实践活动，涉及化学分离方法、物理过滤原理、生物降解作用等多学科知识，利用 AI 技术辅助分析知识结构，设计出递进式任务群，引导学生建立起系统化的认知[1]。

二、跨学科实践任务群的设计框架

（一）任务群结构设计要素

跨学科实践任务群结构设计要遵循系统性、层次性以及关联性这些原则，其任务群设计是以核心问题作为引领，构建主任务与子任务体系，就拿科粤版九年级上册“水的组成剖析”来说，主任务主要聚焦于水分子结构模型的构建，子任务涉及了“元素周期表规律应用”“分子空间结构分析”“数学计算能力培养”等多个维度的内容，该任务设计着重强调知识的迁移与应用，把化学原理、物理特性、数学计算等知识要点进行有机融合，任务群结构层次较为清晰，难度呈递进状态，设置了前置任务、主体任务、拓展任务这三个层次，以此保证学生认知发展符合规律，借助 deepseek 等AI 系统辅助分析学生的知识储备情况，优化任务难度分布，达成任务群结构的动态调整。

（二）知识点关联分析方法

知识点关联分析运用多维度映射办法，构建跨学科知识关联网络，

借助语义分析技术，提取化学概念同其他学科知识的关联特性，构建

知识点映射矩阵，以科粤版九年级下册“海洋资源综合利用与制盐”

实践活动为例，剖析并提取物质溶解度、分步结晶、蒸发浓缩等化学

知识要点，搭建与物理状态变化、数学函数关系等知识的关联途径。200

知识点关联分析注重纵向延伸以及横向拓展，把初中化学知识和小学科学、初中物理等学科知识建立联系，AI 辅助系统依靠深度学习算法，识别知识点间隐含关系，形成完整知识网络[2]。

（三）评价反馈机制构建

评价反馈机制采取过程性评价和终结性评价相结合的方式，借助AI 技术达成实时评估与反馈，构建覆盖多维度的评价指标体系，像实验操作规范性、数据分析准确性以及知识迁移能力等方面，评价数据采集覆盖任务实施的整个过程，借助智能分析系统处理学生实践数据，生成个性化评价报告。评价反馈着重激励导向，设定阶段性目标并设立奖励机制，以此调动学生参与的积极性，AI 辅助评价系统可识别学生知识掌握的薄弱环节，自动推送针对性练习任务，可学习效果的提升，评价结果会及时反馈到任务设计环节，对任务难度与内容给予优化。

三、典型案例任务群设计实践

借助 AI 技术的支撑，融合科粤版初中化学教材的内容，设计出一系列典型案例任务群，围绕“水资源综合剖析”这一主题，设计出覆盖水质检测、净化处理以及循环利用等多个子任务，运用深度学习技术来分析任务实施过程中产生的数据，优化任务设计方案，该任务群设计着重强调实践性与创新性，引领学生运用多学科知识去解决实际问题。AI 辅助系统可提供智能导学功能，帮助学生构建知识联系，提高学习效果，实践结果显示，基于 AI 支持的任务群设计可切实有效地激发学生的学习兴趣，培养其创新思维能力[3]。

四、结语

借助 AI 技术来开展初中化学跨学科实践任务群设计，突破了以往传统单一学科实践的限制，达成了多学科知识的有机融合，利用深度学习技术辅助任务设计，给予学生个性化学习支持，能切实提升学生的跨学科实践能力，深入剖析科粤版初中化学教材内容，设计出契合学生认知规律的任务群，开创了全新的化学教学模式。不断探索 AI 技术与化学教学的融合，促进学生全面发展，推动化学教育创新进步。

参考文献

[1] 张凤林 , 张军 . 基于人工智能的初中化学跨学科融合的初步探讨 [J]. 视周刊 ,2025,(13):133-133.

[2] 李荣坤. 人工智能融入初中化学实验教学的实践探索——以“铁的冶炼”为例 [J]. 中学教学参考 ,2025,(11):61-63+76.

[3] 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.