當(dāng)AI走進(jìn)化學(xué)課堂

　　“為什么鹽水里的鐵釘生銹更快？電子到底怎么移動(dòng)的？”每次講到“鐵生銹”的內(nèi)容，學(xué)生總會(huì)提出這樣的問(wèn)題。作為化學(xué)教師，我煩惱如何用靜態(tài)的板書(shū)解釋動(dòng)態(tài)的微觀(guān)反應(yīng)——即便用圖片對(duì)比鹽水和蒸餾水里的銹跡，學(xué)生還是對(duì)“看不見(jiàn)的反應(yīng)過(guò)程”感到困惑。做實(shí)驗(yàn)也有局限：稀釋濃硫酸時(shí)，只能讓學(xué)生圍在屏幕前看視頻；演示“鐵和硫酸銅反應(yīng)”時(shí)，40多個(gè)學(xué)生盯著試管，不少人只記住溶液變藍(lán)的現(xiàn)象，卻沒(méi)記住“鐵釘需要打磨”的關(guān)鍵步驟。布置作業(yè)時(shí)更明顯：同樣是“金屬活動(dòng)性順序”的題目，有的學(xué)生能靈活運(yùn)用，有的卻一錯(cuò)再錯(cuò)——傳統(tǒng)“一刀切”模式，很難照顧到不同水平的學(xué)生。后來(lái)我發(fā)現(xiàn)，這其實(shí)是化學(xué)教學(xué)的老問(wèn)題：宏觀(guān)現(xiàn)象、微觀(guān)本質(zhì)和化學(xué)符號(hào)之間存在“斷層”，學(xué)生能看到現(xiàn)象，卻很難理解背后的原理。
　　
　　于是，我嘗試?yán)肁I（人工智能）解決“斷層”問(wèn)題。上“酸堿鹽”專(zhuān)題課時(shí)，AI虛擬實(shí)驗(yàn)成了展示工具：鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，屏幕上的氫離子和氫氧根離子會(huì)結(jié)合成水分子，鈉離子和氯離子則在旁邊“游離”；硝酸銀遇到鹽酸時(shí)，銀離子會(huì)迅速和氯離子結(jié)合，生成白色沉淀，硝酸根離子和氫離子則在溶液中游離。對(duì)比動(dòng)畫(huà)一播放，學(xué)生立刻明白：“原來(lái)中和反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)的一種！”
　　
　　同時(shí)，AI能根據(jù)每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容。有名學(xué)生總是混淆酸堿鹽的性質(zhì)，次日他的平板就收到了專(zhuān)屬的動(dòng)畫(huà)講解和分層練習(xí)題。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，AI則布置了“廢舊金屬回收”的跨學(xué)科任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)置換反應(yīng)、物理分選方法，甚至成本和環(huán)保角度綜合思考。學(xué)生都說(shuō)，AI就像隨時(shí)在線(xiàn)的“智能小伙伴”。
　　
　　這些變化也引導(dǎo)教師不斷增強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)能力。比如上“燃燒條件的探究”課時(shí)，我先用AI模擬了一組實(shí)驗(yàn)：同樣的氧氣濃度下，紙張?jiān)?10℃、20℃、100℃時(shí)都不燃燒（因?yàn)闆](méi)達(dá)到著火點(diǎn)130℃）。“為什么高溫下還不燃燒？”這個(gè)矛盾點(diǎn)瞬間引發(fā)了學(xué)生的討論，他們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)的過(guò)程中，記住了“燃燒三要素”。備課時(shí)，我更多考慮的是怎么用AI輔助、怎么設(shè)置問(wèn)題、怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。我常和同事說(shuō)：“以前擔(dān)心學(xué)生聽(tīng)不懂，現(xiàn)在要擔(dān)心他們思考得夠不夠深入。”
　　
　　AI可以成為教師的“助手”、學(xué)生的“伙伴”，讓教師與學(xué)生一起走進(jìn)宏觀(guān)與微觀(guān)交織的化學(xué)奇妙世界。當(dāng)然，教師也要注意AI的局限性：比如模擬反應(yīng)可能有誤差，應(yīng)教會(huì)學(xué)生用真實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)時(shí)，必須保護(hù)學(xué)生隱私。畢竟，技術(shù)只是工具，教育應(yīng)更關(guān)注人的內(nèi)在成長(zhǎng)。
　　
　　（作者單位分別系西安高新區(qū)第五學(xué)校、西安高新區(qū)第三十小學(xué)）