协同“森林之精”化学发展史 智能体重构化学教学新形态
在人工智能深度融入教育教学的时代浪潮下,北京市陈经纶中学本部初中校区化学教研组立足新课标要求,积极探索AI赋能学科教学的创新路径,并于近日成功举办大概念统领的单元教学设计与实施——基于贯通培养的“思创课堂”建构研究的朝阳区区级研究课活动,由肖毛毛和庞艳丽两位老师先后以“探寻‘森林之精’的奥秘”为主题,围绕二氧化碳性质展开教学。
日前,本部初中教师团队赴芳草地国际学校(富力分校),由肖毛毛和庞艳丽老师再次呈现了精彩纷呈的京津冀骨干教师联合教研的同课异构公开课。两次活动均融入AI智能体协同探究,展现了信息技术与学科教学深度融合的创新实践,得到了专家和听课教师的高度好评。
本次系列教研活动聚焦人教版九年级化学上册《探寻“森林之精”的奥秘》一课,围绕二氧化碳的性质探究展开教学。教学设计以化学发展史为脉络,从17世纪前我国典籍中煅烧白石制取石灰的记载切入,通过“森林之精-固定空气-碳酸气-二氧化碳”的认知演进过程,引导学生感受科学探究的艰辛与乐趣。课堂以“物质多样性”为统领性大概念,将二氧化碳密度比空气大、溶于水并与水反应等核心知识点转化为阶梯式探究任务,既落实了课程标准要求,又实现了科学本质教育的深度渗透。
最引人瞩目的是课堂中AI智能体“经纶小化”的创新应用。针对初中生独立设计实验方案能力不足的学情特点,该智能体以苏格拉底式提问为核心,通过逻辑检查、安全审查和方案优化建议,为学生提供精准的“脚手架”支持。在验证二氧化碳密度的探究环节,学生先小组讨论初步方案,再通过iPad与智能体进行多轮对话,在“提出方案-AI追问-修改完善-实验验证”的闭环中,深化对控制变量、对比实验等科学方法的理解。这种“人机协同”的探究模式,不仅突破了传统课堂的时空限制,更将AI从单纯的工具转化为学生的学习伙伴与思维教练,有效促进了学生高阶思维能力的发展。
课堂教学中,教师团队还注重跨学科融合与生活实际的联系。通过3D数字人讲解化学史,将科技手段与人文素养培育相结合;借助干冰舞台效应视频、碳酸饮料标签分析等生活化素材,让学生直观感受“性质决定用途,用途体现性质”的化学学科思想。特别是菜窖取菜的新闻报道、二氧化碳灭火器原理等实例的引入,既强化了知识应用,又增强了学生的安全意识。在实验设计环节,学生不仅完成了规定探究任务,还自主提出了多种创新方案,展现出浓厚的探究兴趣与创新潜能。
本次活动得到市、区教研员与京津冀三地教师的充分肯定。朝阳区化学教研员商晓绪老师在评课中指出,本节课成功实现了AI从工具到学习伙伴的角色转变,通过三个教学阶段的演进,凸显了科学思维培养的核心目标,为AI赋能教学提供了优质范例。石家庄市化学教研员李焱老师高度评价了课堂中“定性与定量相结合”的探究设计,认为数字化实验与AI工具的协同使用,有效突破了学生的认知障碍,实现了深度学习的发生。北京市化学教研员黄冬芳老师则从专属智能体的开发与应用角度,肯定了教学设计的创新性与实用性,强调这种教学模式对培养学生批判性思维与自主探究能力的重要价值。
两次教研活动的成功举办,不仅展现了陈经纶中学本部初中化学教研组的专业素养与创新精神,更促进了京津冀区域教育协同发展的交流。课堂中所践行的“史料激趣-AI协同-实验探究-生活应用”教学模式,为初中化学教学改革提供了可复制、可推广的实践经验。参与教师纷纷表示,通过观摩学习,对AI在学科教学中的应用有了更深刻的认识,未来将积极探索技术与教学的深度融合,不断提升课堂教学的实效性与创新性。
