人工智能时代高中化学个性化教学的实现路径

人工智能时代高中化学个性化教学的实现路径

余小雪

重庆市秀山高级中学校    409900

摘要：个性化教学符合以人为本、因材施教的教育教学原则，对体现教育公平有重要的影响。 不管是大班教学还是小班教学，教师都会面临许多的教学难题，学生的学习基础参差不齐，学习能力和兴趣爱好存在明显的差异性。 部分教师忽略了学生的主体差异，直接按照传统的教学模式一以贯之，最终导致学生比较被动和消极，不利于学生的良性成长及发展。 高中化学教师讲究方式方法，打破教学常规，主动应对时代发展的挑战，深入了解学生在自主学习过程中的真实情况。 借助多元化的教学策略和教学手段来鼓励学生，真正实现以学定教，保障学生能够在教师潜移默化的指导之下掌握适合自己的高效化学学习技巧和策略，主动利用所学习的化学知识解决生活中的各种难题，实现举一反三、活学活用。

关键词：人工智能；高中化学；个性化教学；实现路径

1高中化学个性化教学现状

1.1课前学情诊断不精准

教学的对象是学生，每个学生的天性禀赋、理解能力和兴趣点都会存在很大差异，而上好一节课的前提是要对全体学生的学情分析得非常到位，如学生具备不具备相关的能力、已学了哪些化学知识。但受限于传统的教学手段，教师常用的学情分析方法只有访谈法，一般只是咨询几个学生，通过了解他们对相关化学内容的理解程度，对学生已有内容、已有知识进行初步的了解，这样有限范围的学情分析导致教师课前无法全面了解全班学生每节课、每个阶段对旧知识的掌握情况，未能了解每个学生的特征与个性化学习需求，无法精准分析学生学习中存在的共性问题与个性问题，不能及时发现可能存在的问题，进而常常凭经验在课前假想学生学情，在课堂教学过程中习惯于按照整齐划一的教学目标、进度、内容统一对学生进行授课，这样不能有效、有针对性地做好教学，严重制约了教师“教”和学生“学”的效果，不利于师生实现共同发展。

1.2课中效果反馈不及时

通常来讲，高中化学教学中的各种信息若能及时反馈，教学效果会比较好。但常规教学中，信息的反馈通常是通过教师主导的一些预设的问题、学生整齐划一的回答或个别学生代表性的回答及课后大量作业的批改来实现的，这些延时的学生信息反馈不能让教师全面捕捉课堂随机生成的资源，也不能使教师及时了解学生掌握知识和技能的情况，导致教师无法及时根据课堂教学的实际情况临时调整和改进自己的教学方法和手段，只能按部就班地根据教案施教，无法对学生的学习做及时、必要的指导和纠正。

1.3课后个性化指导难实现

在与学生的沟通交流中，教师会发现不同学生对知识点的掌握情况是不一样的，有的学生上课都能听得懂，而有的学生只能掌握部分知识。在传统教学中，教师无法根据每个学生的不同情况有针对性地制定教学方案，导致学生无法有效获得适宜的化学学习内容和学习策略指导，进而很难达到个性化学习目标。同时，教师布置海量作业成为其提高学生化学成绩的重要法宝，而数量众多、质量不高的作业并不能很好地帮助学生巩固知识、形成能力，反而成了学生的负担，制约了学习效率和效果的提升，甚至会导致学生苦学、厌学。

2人工智能时代高中化学个性化教学的实现路径

跨越课堂时空的互联网、精准分析课堂行为的教育平台、学生人手一台的平板电脑等智能设备为高中化学个性化教学的实现提供了强劲有力的支持[2]。但仅靠人工智能设备，无法确保高中化学个性化教学的实现。教师必须以尽可能少的时间、精力和物力投入，科学地运用教学策略，保证高中化学个性化教学能够实现。在这一过程中，教师可围绕课前、课中、课后开展教学，促进教学向个性化方向发展，促进学生的创新思维发展，进而引导其实现个性化成长。

2.1课前先行检测，诊断个性需求

课前先行检测就是指教师利用人工智能技术通过一定量的问卷、练习或任务，事先了解学生的认知准备、检测学生对旧知的掌握情况。课前先行检测的目的是分析学生的个性、兴趣和需要，借助适当的智能设备为学生提供个性化的化学内容和学习方法，基于此，教师根据学生对化学知识的了解程度，就能有方向性地进行化学课堂教学。

2.2课中及时反馈，实现生成性教学

学生的接受能力和解决问题能力各不相同，在认知过程中存在很大的个体差异，如在课堂上学生的思维五花八门，会有各种问题或假设，而有些问题或假设教师可能从来没遇到过。面对众多有利于促进学生进一步学习建构的可能的课堂生成资源，单靠提问几个学生是无法做到及时全面捕捉信息的。而每个教室配备的智能设备能随时与教师的智能手机、学生的平板电脑进行无缝即时通信，让课堂教学数据的及时收集反馈得到实现。因此，高中化学教学中，教师可依靠智能设备，获取直观全面及时的资源，这为有针对性的生成性教学的实现提供可能。在为学生提供学习资源的基础上，教师可结合当节教学内容，布置学习任务，要求学生先自主思考，再以小组讨论的形式完成学习任务。在这一过程中，学生应各自提出自己的想法和创新性意见，以实现个性化学习。例如，在“金属的腐蚀与防护”教学过程中，首先每个小组通过平板电脑展示一张学生拍摄的身边的金属腐蚀图片，不同视角的腐蚀图片会引起学生更强烈的共鸣，引发其更多的思考，而教师可顺势引出腐蚀的概念。接下来的重难点是析氢腐蚀和吸氧腐蚀概念的建构，对此，教师可先引导学生自主学习教材内容并进行小组交流讨论，要求每个小组提出两个困惑问题。期间教师应以组内成员的身份参与交流并及时利用智能手机去捕捉学生中典型的、代表性的观点。

2.3课后个性作业，实现个性辅助

作业是课堂教学中的一个重要环节，在课堂教学中占重要地位。高中化学教学中，教师通过学生的作业，能全面地了解自己的教学成效，以及学生的学习情况。但统一的练习、重复的习题会导致无效的作业，徒增师生无效劳动。对此，智能教育平台能依据每个账号下学生课前检测和课中练习情况体现出的差异，有效地设置个性化作业。具体来说，高中化学教学中，教师可充分利用强大的人工智能技术，根据试题涉及的化学知识点，自动为所有学生建立个性的错题电子档案，记录学生知识弱项，为学生推送错因分析、同伴优秀答案、同类型高频错题、同知识点拓展提升题，实现当场解决问题和自我订正，以及多方位巩固和提升，并对学生学习进行个性化的指导，建立学生认知发展档案，有针对性地做好学生特别是“学困生”在某一化学知识结构方面的补缺拾漏工作，如此能有效提高个体学习效率，使不同层次的学生得到发展，从而较好地解决传统教学中难实现个性化辅导等问题。

为了实现高中化学教学目标，人工智能技术支撑下的化学个性化教学可以通过高效的数据分析、个性化的教学资源和作业，并融合线上线下教学，突破教学时间和空间，重视学生个性差异，将个体学习和互助学习有机整合来实现，以满足不同层次个体的需求，使每个学生均能得到关注与提升。

3结语

总之，在当前的教育大变革背景下，教师应该正视学生差异，充分有效地利用人工智能，通过对教学诸要素、诸环节的再研究、再反思，实现思维的再活化，始终以学生发展为本，不断创新教学方式，帮助学生在真实问题解决中完成具有挑战性的学习任务和活动，将知识结构化，促进能力进阶，进而促进学生化学学科核心素养的发展。

参考文献

[1]何海涛.人工智能在高中化学实验教学中的应用探究[J].科教导刊,2022,(01):118-120.

[2]齐文.人工智能在高中化学教学中的应用实践探析[J].高考,2020,(30):73.

[3]李丽云.高中化学构建智能化课堂的有效教学方法[J].高考,2020,(24):39.

[4]刘德.人工智能在高中化学教学中的实践研究[A].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2019教育信息化与教育技术创新学术研讨会论文集[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会:重庆市鼎耘文化传播有限公司,2019:39-41.