人工智能在高中化學(xué)教學(xué)中的研究

付天軍

摘要：在新時(shí)代迅速發(fā)展的背景下，世界科技水平越來(lái)越高，人工智能科技在人們生活中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，逐漸融入在課堂教學(xué)中，為高中教學(xué)內(nèi)容增添了大量的信息，尤其是在高中化學(xué)教學(xué)中，為傳統(tǒng)的課堂教學(xué)帶來(lái)了新的模式，意義十分重大。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教學(xué)；人工智能；實(shí)踐研究

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2020）06-0139

雖然在我國(guó)近幾年新課程改革的深入發(fā)展過(guò)程中，很多高中都開(kāi)始重視培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，但是高中教學(xué)仍然擺脫不了應(yīng)試教育的影響。就化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，課堂教學(xué)過(guò)程仍然以應(yīng)試為主，理論知識(shí)教學(xué)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，教學(xué)形式枯燥和教學(xué)內(nèi)容的單一，在很大程度上難以激發(fā)學(xué)生興趣和自主學(xué)習(xí)的積極性，從而也會(huì)影響高中化學(xué)教學(xué)整體質(zhì)量。因此，強(qiáng)化新課程理念，在教學(xué)過(guò)程中將創(chuàng)新實(shí)踐落實(shí)到位是高中學(xué)校亟待解決的問(wèn)題。在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遍布于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)人們向更高的科學(xué)領(lǐng)域不斷進(jìn)步，人工智能就是人們?cè)诳茖W(xué)探索中智慧的結(jié)晶。為了緊跟時(shí)代的腳步，適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的需要，教育教學(xué)中也開(kāi)始引進(jìn)人工智能，逐漸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)。高中是學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)發(fā)育的重要階段，傳統(tǒng)的化學(xué)課堂教學(xué)模式會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味，從而喪失學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，降低學(xué)習(xí)效率，這樣對(duì)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是不利的。因此，要改變這種現(xiàn)狀，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改革，利用人工智能，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。

一、人工智能在高中化學(xué)教學(xué)中的必要性

在當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展下，社會(huì)對(duì)人才的要求越來(lái)越高，不僅要求高中生要熟練掌握知識(shí)技能，還要求學(xué)生具備能夠利用現(xiàn)代信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)收集資料不斷提升自己的能力。因此，為了推進(jìn)素質(zhì)教育，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)，需要積極運(yùn)用人工智能科技，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，推陳出新，建立起一種新的教學(xué)模式，從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。高中生日常學(xué)業(yè)繁重，高中化學(xué)作為一門在升學(xué)考試中至關(guān)重要的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)理解的過(guò)程中也非常有壓力，大部分學(xué)生都有強(qiáng)烈的畏難心理。并且高中化學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容大多都較為抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)理解的過(guò)程中難免會(huì)感到枯燥和吃力，再加上部分教師在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)方法使用不恰當(dāng)，最終導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。因此，改變傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)模式，利用人工智能進(jìn)行教學(xué)，在拓展教學(xué)方式的同時(shí)，使資源獲取更加方便快捷，對(duì)提高教學(xué)效果大有裨益。

二、人工智能在高中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的第一動(dòng)力，高中生在巨大的學(xué)業(yè)壓力下經(jīng)常會(huì)感到學(xué)習(xí)是一件苦難和枯燥的事情，自然而然對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)也提不上興趣。因此，運(yùn)用人工智能能夠針對(duì)化學(xué)自身的學(xué)科特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和狀態(tài)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)營(yíng)造活潑寬松的課堂環(huán)境，改變學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)是一件枯燥乏味的事情的成見(jiàn)。在傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)模式中，教師的授課方式主要圍繞教材出發(fā)，以板書和口頭講解為主，講學(xué)方法單一。人工智能就能拓展教師的教學(xué)方式，將教學(xué)內(nèi)容有條理、有層次地分析出來(lái)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多媒體設(shè)備，將化學(xué)知識(shí)變得形象生動(dòng)起來(lái)并且邏輯清晰。學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解接受的過(guò)程中也變得更加容易。例如，在高中化學(xué)中，很多抽象的分子、原子組合排列等內(nèi)容，學(xué)生若僅僅通過(guò)口頭或板書講解是難以做到真正理解的。人工智能就能將這些內(nèi)容變得具體化，將各種化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，有助于學(xué)生更清楚地觀察，加深理解，從而提高學(xué)習(xí)效率。

2.增添課堂教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的要求越來(lái)越高，學(xué)生僅僅掌握教材上講授的化學(xué)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在以往的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)的渠道單一，基本上都是教師講解化學(xué)教材知識(shí)或者教師偶爾補(bǔ)充一些化學(xué)知識(shí)，這樣學(xué)生的化學(xué)知識(shí)范圍很容易就被局限在教材中，不利于學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。人工智能科技就能夠?yàn)閷W(xué)生獲取更多的信息和課堂外的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，學(xué)生能夠通過(guò)人工智能科技獲取網(wǎng)上的化學(xué)知識(shí)相關(guān)資料，開(kāi)展相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充課外知識(shí)，分享自己的學(xué)習(xí)心得與體會(huì)。學(xué)生還可以通過(guò)人工智能獲取其他學(xué)校優(yōu)秀的化學(xué)教師分享的教學(xué)視頻，獲取更多的化學(xué)知識(shí)，更有利于課堂化學(xué)知識(shí)的理解和消化。與此同時(shí)，學(xué)生還可以通過(guò)人工智能科技獲取一些時(shí)事新聞，了解一些與化學(xué)相關(guān)的重大事故，不僅讓學(xué)生擴(kuò)充了化學(xué)知識(shí)，還讓學(xué)生了解到化學(xué)的危險(xiǎn)性，從而在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中更加注意安全。

3.增添化學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和趣味性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)中必不可少的教學(xué)內(nèi)容，是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，是決不可被替代的。但在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)因?yàn)榉爆嵉膶?shí)驗(yàn)步驟喪失對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，并且某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)是具有危險(xiǎn)性的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中馬虎大意是非常容易受傷的。人工智能科技能夠?yàn)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)前挑選出一些安全性能較高的化學(xué)儀器，并在學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中輔助學(xué)生，提醒學(xué)生進(jìn)行正確操作，既保證了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性還提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。學(xué)生還可以通過(guò)人工智能科技了解到一些趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并動(dòng)手進(jìn)行操作，有助于鍛煉學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

三、結(jié)語(yǔ)

時(shí)代在不斷的進(jìn)步，人工智能在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用只會(huì)越來(lái)越普遍。學(xué)生通過(guò)人工智能科技能夠進(jìn)一步了解化學(xué)，提升學(xué)習(xí)能力和思維能力。在人工智能的幫助下，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)技能水平得到很大的提升。因此，高中化學(xué)教師就要不斷地優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，積極運(yùn)用人工智能，逐漸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

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（作者單位：江西省撫州市廣昌縣第一中學(xué)344900）