當AI走進化學課堂

　　“為什么鹽水里的鐵釘生銹更快？電子到底怎么移動的？”每次講到“鐵生銹”的內容，學生總會提出這樣的問題。作為化學教師，我煩惱如何用靜態的板書解釋動態的微觀反應——即便用圖片對比鹽水和蒸餾水里的銹跡，學生還是對“看不見的反應過程”感到困惑。做實驗也有局限：稀釋濃硫酸時，只能讓學生圍在屏幕前看視頻；演示“鐵和硫酸銅反應”時，40多個學生盯著試管，不少人只記住溶液變藍的現象，卻沒記住“鐵釘需要打磨”的關鍵步驟。布置作業時更明顯：同樣是“金屬活動性順序”的題目，有的學生能靈活運用，有的卻一錯再錯——傳統“一刀切”模式，很難照顧到不同水平的學生。后來我發現，這其實是化學教學的老問題：宏觀現象、微觀本質和化學符號之間存在“斷層”，學生能看到現象，卻很難理解背后的原理。
　　
　　于是，我嘗試利用AI（人工智能）解決“斷層”問題。上“酸堿鹽”專題課時，AI虛擬實驗成了展示工具：鹽酸和氫氧化鈉反應時，屏幕上的氫離子和氫氧根離子會結合成水分子，鈉離子和氯離子則在旁邊“游離”；硝酸銀遇到鹽酸時，銀離子會迅速和氯離子結合，生成白色沉淀，硝酸根離子和氫離子則在溶液中游離。對比動畫一播放，學生立刻明白：“原來中和反應屬于復分解反應的一種！”
　　
　　同時，AI能根據每個學生的表現調整學習內容。有名學生總是混淆酸堿鹽的性質，次日他的平板就收到了專屬的動畫講解和分層練習題。對學有余力的學生，AI則布置了“廢舊金屬回收”的跨學科任務，指導學生從化學置換反應、物理分選方法，甚至成本和環保角度綜合思考。學生都說，AI就像隨時在線的“智能小伙伴”。
　　
　　這些變化也引導教師不斷增強對學習活動的設計能力。比如上“燃燒條件的探究”課時，我先用AI模擬了一組實驗：同樣的氧氣濃度下，紙張在-10℃、20℃、100℃時都不燃燒（因為沒達到著火點130℃）。“為什么高溫下還不燃燒？”這個矛盾點瞬間引發了學生的討論，他們在設計實驗、驗證假設的過程中，記住了“燃燒三要素”。備課時，我更多考慮的是怎么用AI輔助、怎么設置問題、怎么設計實驗。我常和同事說：“以前擔心學生聽不懂，現在要擔心他們思考得夠不夠深入。”
　　
　　AI可以成為教師的“助手”、學生的“伙伴”，讓教師與學生一起走進宏觀與微觀交織的化學奇妙世界。當然，教師也要注意AI的局限性：比如模擬反應可能有誤差，應教會學生用真實實驗驗證；收集學習數據時，必須保護學生隱私。畢竟，技術只是工具，教育應更關注人的內在成長。
　　
　　（作者單位分別系西安高新區第五學校、西安高新區第三十小學）