数字化 让初中化学教学“熠熠生辉”

初中化学这一学科有概念抽象以及实验性强等特性，传统的教学模式没办法契合新时代学生个性化的学习需求，数字化技术给化学教学给予了新的思路，AI 技术不断发展，为化学教学提供了丰富多样的教学资源以及智能化工具，以科粤版初中化学教材作为例子，依靠构建基于 AI 应用的跨学科任务群，能让抽象的化学概念变得生动且有趣，危险的化学实验变得安全并可控，复杂的化学计算变得简单又明了，数字化教学激发了学生的学习兴趣，还提升了教学效果。

一、AI 技术在初中化学教学中的应用价值

AI 技术于化学教学里呈现出独特优势，给传统教学模式增添了新活力，化学学科包含诸多抽象概念以及微观过程，凭借 AI 技术可把这些不易理解的内容转变为直观的视觉呈现，在实验教学层面，由AI 驱动的虚拟仿真平台为学生给予安全的实验环境，使得危险性实验也可安心开展。针对不同学生的认知水平，AI 智能系统可动态调整教学内容与进度，达成因材施教，在科粤版九年级上册《构成物质的微观粒子》这一节中运用 AI 生成的三维动画，展示原子、分子的运动规律，学生对微观世界拥有了更为清晰的认识，AI 技术还可以智能分析学生作业以及测试数据，精确找出知识盲点，为教师教学决策提供依据，切实提升教学效果[1]。

二、AI 赋能初中化学教学实践探索

（一）微观世界可视化教学设计

可视化教学设计借助 AI 技术的优势得以充分呈现，使抽象的化学概念变得生动且具体，以科粤版九年级下册《物质的溶解》为例，借助 AI 生成的溶解过程动画，可直观地展示溶质分子在溶剂中的扩散运动情况，在该动画中，凭借不同颜色来区分溶质分子与溶剂分子，清晰地呈现出分子间作用力的变化，可学生理解溶解的机理。另外 AI 技术还支持学生自主调节动画的播放速度，并且可以暂停以观察关键节点，契合学生个性化的学习需求，教师可借助 AI 工具制作微观粒子运动的三维模型，让学生凭借旋转、缩放等操作，从多个角度观察分子的结构特征，加深对化学本质的认识，这种可视化的教学方式可激发学生的学习兴趣，提升课堂的参与度[2]。

（二）虚拟仿真实验教学创新

虚拟仿真实验给化学教学给予了很大的进步，使得学生可在安全的环境里展开实验剖析，在 AI 技术支持下的虚拟实验室拥有真实实验环境的物理特性，学生可以在这个环境中练习仪器操作，观察实验现象，依靠智能提示和即时反馈来纠正实验操作错误，培养规范操作的意识，在科粤版九年级上册《氧气的制取》实验中，虚拟平台可模拟高锰酸钾受热分解的过程，学生可以反复尝试不同的操作方法，深入理解实验原理。AI 系统会记录实验数据，并生成个性化的实验报告，以此帮助教师了解学生的实验技能水平。

三、AI 支持下的化学跨学科任务群构建

（一）基于智能评测的个性化学习

智能评测系统可达成对学生学习过程的精确诊断以及个性化指导，该系统借助 AI 算法来剖析学生的答题数据，绘制出知识图谱，以此呈现学生的知识掌握状况，依据不同的学习特点，系统会自动推送适配的学习资源，并制定个性化的学习方案，当学生在完成任务时，系统会持续追踪其学习轨迹，及时对学习建议作出调整。评测数据说明，学生在化学方程式配平、离子方程式书写等计算类题目上普遍存在险阻，此时系统会着重推送相关练习，并且结合 AI 助手deepseek 给出详细的解题思路，帮助学生攻克这些难点[3]。

（二）数字化工具支持的协作探究

数字化工具可为化学跨学科剖析活动给予有力的支持，在科粤版九年级上册《水的净化与自制净水器》这个任务当中，学生运用AI辅助设计工具来绘制净水器的结构图，还可以预测不同过滤材料组合之后的净化效果，学生借助在线协作平台，小组成员一起完善设计方案，记录实验数据并且撰写研究报告。AI 助手豆包会协助学生查找相关资料，给出专业的建议，以此促进化学和生物、物理等学科知识的融合，在数字工具支持下所进行的协作剖析，可培养学生综合运用多学科知识去解决实际问题的能力，提升创新思维水平。

四、结语

数字化技术和初中化学教学深度融合，使化学课堂呈现出新活力，借助 AI 技术支持的可视化教学、虚拟仿真实验以及智能评测系统，有效化解了化学教学里的难点问题，基于跨学科任务群展开教学实践，提升了学生学习兴趣与理解能力，还培养了创新思维和实践能力，科技创新推动教育变革，让化学教学在数字化浪潮中大放光彩，为培养新时代创新人才提供有力支持。

参考文献

[1] 秦开成. 教育数字化背景下的初中化学教育教学研究[J]. 当代家庭教育 ，2024，（19）：134-136.

[2] 吴东梅 . 对数字化实验在初中化学课堂教学中运用的思考[J].安徽教育科研 ，2020，（10）：37-39.

[3]左自薇.教育数字化赋能初中化学实验教学[J].教育进展，2024，14（08）：400-405.