当AI走进化学课堂

　　“为什么盐水里的铁钉生锈更快？电子到底怎么移动的？”每次讲到“铁生锈”的内容，学生总会提出这样的问题。作为化学教师，我烦恼如何用静态的板书解释动态的微观反应——即便用图片对比盐水和蒸馏水里的锈迹，学生还是对“看不见的反应过程”感到困惑。做实验也有局限：稀释浓硫酸时，只能让学生围在屏幕前看视频；演示“铁和硫酸铜反应”时，40多个学生盯着试管，不少人只记住溶液变蓝的现象，却没记住“铁钉需要打磨”的关键步骤。布置作业时更明显：同样是“金属活动性顺序”的题目，有的学生能灵活运用，有的却一错再错——传统“一刀切”模式，很难照顾到不同水平的学生。后来我发现，这其实是化学教学的老问题：宏观现象、微观本质和化学符号之间存在“断层”，学生能看到现象，却很难理解背后的原理。

　　于是，我尝试利用AI（人工智能）解决“断层”问题。上“酸碱盐”专题课时，AI虚拟实验成了展示工具：盐酸和氢氧化钠反应时，屏幕上的氢离子和氢氧根离子会结合成水分子，钠离子和氯离子则在旁边“游离”；硝酸银遇到盐酸时，银离子会迅速和氯离子结合，生成白色沉淀，硝酸根离子和氢离子则在溶液中游离。对比动画一播放，学生立刻明白：“原来中和反应属于复分解反应的一种！”

　　同时，AI能根据每个学生的表现调整学习内容。有名学生总是混淆酸碱盐的性质，次日他的平板就收到了专属的动画讲解和分层练习题。对学有余力的学生，AI则布置了“废旧金属回收”的跨学科任务，指导学生从化学置换反应、物理分选方法，甚至成本和环保角度综合思考。学生都说，AI就像随时在线的“智能小伙伴”。

　　这些变化也引导教师不断增强对学习活动的设计能力。比如上“燃烧条件的探究”课时，我先用AI模拟了一组实验：同样的氧气浓度下，纸张在-10℃、20℃、100℃时都不燃烧（因为没达到着火点130℃）。“为什么高温下还不燃烧？”这个矛盾点瞬间引发了学生的讨论，他们在设计实验、验证假设的过程中，记住了“燃烧三要素”。备课时，我更多考虑的是怎么用AI辅助、怎么设置问题、怎么设计实验。我常和同事说：“以前担心学生听不懂，现在要担心他们思考得够不够深入。”

　　AI可以成为教师的“助手”、学生的“伙伴”，让教师与学生一起走进宏观与微观交织的化学奇妙世界。当然，教师也要注意AI的局限性：比如模拟反应可能有误差，应教会学生用真实实验验证；收集学习数据时，必须保护学生隐私。毕竟，技术只是工具，教育应更关注人的内在成长。

　　（作者单位分别系西安高新区第五学校、西安高新区第三十小学）

《中国教育报》2025年09月01日 第06版