淺談ＣＡＩ與化學(xué)教學(xué)的整合

1、淺談與化學(xué)教學(xué)的整合摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開(kāi)展代寫論文，AI成為一種富有表現(xiàn)力和高度交互性的教學(xué)手段。討論AI與化學(xué)教學(xué)的整合，充分發(fā)揮AI的功能，優(yōu)化化學(xué)教學(xué)過(guò)程，對(duì)進(jìn)步化學(xué)教學(xué)效果有很大的意義。關(guān)鍵詞：AI；化學(xué)教學(xué)；整合；策略我們?cè)诮虒W(xué)理論中，既要重視AI在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，又要采取優(yōu)化AI形式的策略，充分發(fā)揮AI的獨(dú)特作用，合理整合AI與化學(xué)教學(xué)。一、AI的開(kāi)展及特點(diǎn)目前，國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，大體上有以下幾種：一是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)用于課堂教學(xué)的“多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)形式。二是傳統(tǒng)媒體和現(xiàn)代媒體組合的“多媒體組合課堂教學(xué)形式。三是因特網(wǎng)的“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式。四是運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

2、的“虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)形式。AI是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)，是現(xiàn)代教育技術(shù)形式之一。AI和傳統(tǒng)教學(xué)相比有以下特點(diǎn)：一是形象性。二是交互性。三是主動(dòng)性。四是先進(jìn)性。AI的應(yīng)用，被譽(yù)為教育史上的第四次革命。二、優(yōu)化AI形式的策略優(yōu)化AI形式策略的三要素是：理念、方式、程序。優(yōu)化AI形式策略的理念，是指確定以老師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想，優(yōu)化AI教學(xué)形式。教育觀念的改變是優(yōu)化教學(xué)過(guò)程的前提，假如師生雙方?jīng)]有更新教育觀念，教學(xué)形式的優(yōu)化就無(wú)從談起。AI教學(xué)形式應(yīng)該既發(fā)揮老師的主導(dǎo)作用，又充分表達(dá)學(xué)生的主體地位。優(yōu)化AI形式策略的方式，是將傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，形成有效的AI形式。AI是一種先進(jìn)

3、的教學(xué)方式，但也有其局限性。因?yàn)槔蠋熆梢詰{借敏銳的思維和豐富的經(jīng)歷游刃有余地組織課堂教學(xué)，而制作完成的AI課件容易把靈敏有趣的課堂變得僵化枯燥，而且教學(xué)過(guò)程中重要的“師生交流、生生交流也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，在教學(xué)理論中不能完全依靠AI課件，而應(yīng)把傳統(tǒng)教學(xué)方式和AI教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)兩種方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在教學(xué)過(guò)程中，老師要有一定的時(shí)間分開(kāi)鍵盤、鼠標(biāo)和屏幕，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方式，用自己的語(yǔ)言、板書、身體姿勢(shì)和表情來(lái)傳達(dá)知識(shí)和信息。否那么，不僅影響學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的吸收消化，而且不利于學(xué)習(xí)才能、思維才能和創(chuàng)新才能的培養(yǎng)。優(yōu)化AI形式策略的程序，是指AI制作的根本程式，它包括四個(gè)過(guò)程：(1分析過(guò)程。主要是

4、分析學(xué)生的情況、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)等；(2)設(shè)計(jì)過(guò)程。主要是教學(xué)設(shè)計(jì)、選定軟件和編寫腳本；(3)制作過(guò)程。主要是課件制作和調(diào)試；(4)施行過(guò)程。主要是課件試教、修改和施行。在AI設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中容易無(wú)視“課件設(shè)計(jì)必須滿足教學(xué)設(shè)計(jì)的根本要求，往往為了追求“新穎、“有趣、“動(dòng)感等效果，把課件設(shè)計(jì)得令人眼花繚亂，使課件偏離了教學(xué)內(nèi)容的要求。所以，優(yōu)化AI形式應(yīng)把握好理念、方式、程序三要素的內(nèi)函和根本要求。三、AI與化學(xué)教學(xué)整合的本質(zhì)與內(nèi)涵AI與化學(xué)教學(xué)整合意味著在已有化學(xué)課程的學(xué)習(xí)活動(dòng)中結(jié)合使用信息技術(shù)，以便更好地完成化學(xué)課程目的，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和理論才能，它是在教學(xué)過(guò)程中把信息技術(shù)、信息資源、信息方

5、法、人力資源和課程內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合并共同完成教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方式。AI與化學(xué)教學(xué)整合強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)要效勞于課程；強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)應(yīng)用于教育，其出發(fā)點(diǎn)首先應(yīng)當(dāng)是課程，而不是技術(shù)；強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)最大限度地增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握用其他方式和方法難以學(xué)到的知識(shí)，并在高質(zhì)量地完成既定課程教學(xué)目的的同時(shí)，獲取信息技術(shù)技能以及解決實(shí)際問(wèn)題的技能。它是我國(guó)面向21世紀(jì)根底教育教學(xué)改革的新視點(diǎn)，與傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)有著親密的聯(lián)絡(luò)和繼承性，又具有一定相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)。它的施行將對(duì)開(kāi)展學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和理論才能具有重要意義。AI與化學(xué)教學(xué)整合的本質(zhì)與內(nèi)涵是：要求在先進(jìn)的教育思想、理論的指導(dǎo)下，把

6、以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感謝勵(lì)工具與豐富的教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面運(yùn)用到化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，使各種教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)組合、重構(gòu)，互相交融，在整體優(yōu)化的根底上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革(也就是促進(jìn)以老師為中心的教學(xué)構(gòu)造與教學(xué)形式的變革)，到達(dá)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與理論才能的目的。AI與化學(xué)教學(xué)整合對(duì)于深化化學(xué)教學(xué)過(guò)程的改革具有重大意義，它的關(guān)鍵就是要改革傳統(tǒng)的以老師為中心的教學(xué)形式，創(chuàng)立新型的既發(fā)揮老師主導(dǎo)作用又充分表達(dá)學(xué)生主體作用的“主導(dǎo)主體教學(xué)構(gòu)造，在此前提下實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、手段、方法的整體改革，從而真正到達(dá)

7、中學(xué)化學(xué)教育的目的。四、AI與化學(xué)教學(xué)整合應(yīng)注意解決的問(wèn)題(一)老師應(yīng)正確認(rèn)識(shí)AI與化學(xué)教學(xué)的整合目前，有局部老師對(duì)AI在課堂中的應(yīng)用產(chǎn)生畏難情緒、抵觸情緒；對(duì)AI的應(yīng)用有時(shí)不知所措，在教學(xué)理論中，由于對(duì)AI與化學(xué)教學(xué)整合認(rèn)識(shí)模糊，沒(méi)有真正把AI與化學(xué)教學(xué)有效整合，結(jié)果是“口灌變成“電灌。因此，化學(xué)老師應(yīng)大膽更新教學(xué)觀念，不斷進(jìn)步自己的信息技術(shù)技能，正確認(rèn)識(shí)AI與化學(xué)教學(xué)整合，在化學(xué)教學(xué)理論中，充分、合理、有效地應(yīng)用AI來(lái)優(yōu)化化學(xué)教學(xué)過(guò)程和效果，大面積地進(jìn)步化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。(二)AI的“技術(shù)含量不能掩蓋先進(jìn)的教學(xué)理念A(yù)I的應(yīng)用重在其“實(shí)用價(jià)值。有的老師制作AI課件時(shí)，一味地追求最新的“高科技，認(rèn)

8、為軟件越高級(jí)、會(huì)的人越少越好。其實(shí)這偏離了AI教學(xué)的初衷。多媒體教學(xué)畢竟只起輔助作用。在課堂中起主導(dǎo)作用的是老師，老師要認(rèn)真學(xué)習(xí)心理學(xué)、教育學(xué)知識(shí)、運(yùn)用科學(xué)的教育觀念、教學(xué)思想去教書育人，刻苦鉆研業(yè)務(wù)，進(jìn)步自己的教學(xué)水準(zhǔn)。老師教學(xué)理念、思想的現(xiàn)代化，要遠(yuǎn)勝過(guò)技術(shù)手段的現(xiàn)代化。所以，運(yùn)用AI教學(xué)不僅對(duì)老師的計(jì)算機(jī)運(yùn)用程度提出了挑戰(zhàn)，同時(shí)也對(duì)老師的業(yè)務(wù)程度的進(jìn)步提出了更高要求。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.(三)不能忽略AI與化學(xué)教學(xué)的整合AI課件的設(shè)計(jì)是為了更好地解決在傳統(tǒng)教學(xué)中不能或難以解決的問(wèn)題，這就意味著并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能運(yùn)用AI教學(xué)。AI課件展示的知識(shí)內(nèi)容必須與教學(xué)內(nèi)容和課型相適應(yīng)，與學(xué)生

9、的認(rèn)知程度相適應(yīng)。在教學(xué)理論中，往往出現(xiàn)“兩張皮現(xiàn)象。有的老師過(guò)多過(guò)濫地使用AI課件，一味地追求AI的效應(yīng)，結(jié)果事與愿違。所以，在運(yùn)用AI教學(xué)時(shí)，老師一定要從實(shí)際的教學(xué)課型和教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，進(jìn)展恰如其分的整合，尋找最正確結(jié)合點(diǎn)，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決難點(diǎn)，探究規(guī)律，啟發(fā)思維。四不能顛倒教與學(xué)的“主導(dǎo)和“主體關(guān)系教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生是主體，老師是主導(dǎo)，老師無(wú)論采用什么樣的教學(xué)手段，這一點(diǎn)是永久不變的。AI作為現(xiàn)代教學(xué)的輔助工具，為教學(xué)注入了活力，使長(zhǎng)期困擾老師的某些教學(xué)難點(diǎn)迎刃而解，在進(jìn)步教學(xué)效果上起到了一定的作用。但假如將AI模擬演示代替了學(xué)生的主動(dòng)考慮，就將使教學(xué)效果大打折扣。作為老師，首先應(yīng)把握住自

10、己在教學(xué)中的主導(dǎo)地位和作用，通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)和靈敏多變的操作，使AI發(fā)揮最正確教學(xué)功能，同時(shí)要從人與多媒體、教學(xué)內(nèi)容與多媒體的關(guān)系入手，討論AI在教學(xué)運(yùn)作中的根本教學(xué)規(guī)律和要求，使AI更好地為教學(xué)效勞。我們倡導(dǎo)的是制作和使用以學(xué)生的“學(xué)為中心的AI課件。(五)不能用AI教學(xué)替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為根底的學(xué)科，在日常教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著舉足輕重的作用。實(shí)驗(yàn)是為了讓學(xué)生通過(guò)觀察、研究來(lái)獲得知識(shí)，它真實(shí)地再現(xiàn)變化過(guò)程，具有極強(qiáng)的說(shuō)服力和感染力。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)手操作才能和觀察才能的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新才能的重要途徑。但在實(shí)際教學(xué)中，由于一些實(shí)驗(yàn)有一定的毒性、危險(xiǎn)性、操

11、作的復(fù)雜性和成功率低等緣故，有的老師往往用AI模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程或用播放錄像等形式來(lái)進(jìn)展演示。其實(shí)，這根本無(wú)法到達(dá)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，無(wú)論多逼真的模擬也無(wú)法和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程相媲美，而且這樣做也失去了實(shí)驗(yàn)的“過(guò)程意義。模擬和真實(shí)畢竟是有區(qū)別的，前者不能代替后者。六不能摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)手段在AI教學(xué)中，有些老師把AI看成是進(jìn)步教學(xué)效果的靈丹妙藥，過(guò)多地追求和利用AI教學(xué)的功能，無(wú)形中摒棄了傳統(tǒng)的一些教學(xué)手段。利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，并不意味著摒棄傳統(tǒng)的東西，傳統(tǒng)教學(xué)手段也有其優(yōu)越性的一面，在運(yùn)用AI教學(xué)手段時(shí)，不應(yīng)無(wú)視傳統(tǒng)教學(xué)手段的作用。AI教學(xué)作為一種新惹事物，我們只有適時(shí)、適度地把握好應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，才能

12、發(fā)揮其最大的效果而不至于走入誤區(qū)。五、AI在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用(一)AI在化學(xué)根本概念和理論教學(xué)中的應(yīng)用化學(xué)是一門宏觀現(xiàn)象后面藏著微觀構(gòu)造的自然科學(xué)，提醒微觀構(gòu)造單靠語(yǔ)言、文字描繪，很難在學(xué)生頭腦中留下深入印象。學(xué)生在學(xué)習(xí)原子、分子及其構(gòu)造理論時(shí)，由于這些內(nèi)容主要涉及的是一些抽象的概念或微觀的內(nèi)容，它們是既看不見(jiàn)，也摸不著的微觀粒子或反響過(guò)程，假設(shè)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段進(jìn)展教學(xué)，老師不易教，學(xué)生不易學(xué)，學(xué)生理解起來(lái)經(jīng)常會(huì)感到比擬困難。而AI在提醒化學(xué)過(guò)程的微觀本質(zhì)、展示化學(xué)思維的形成途徑、描繪化學(xué)思想的產(chǎn)生、化學(xué)概念的形成與開(kāi)展等方面都有獨(dú)到之處，可以彌補(bǔ)化學(xué)學(xué)科教學(xué)的上述缺憾。它能變抽象為詳細(xì)

13、，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，將微觀過(guò)程宏觀模擬，把宏大場(chǎng)景縮微處理，對(duì)瞬間變動(dòng)定格分析，使微觀探究問(wèn)題的教學(xué)變得直觀、形象、生動(dòng)。如在學(xué)習(xí)原子核外電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，此時(shí)假設(shè)用AI軟件模擬原子核外電子的高速運(yùn)動(dòng)，甚至模擬出電子云示意圖，學(xué)生就可從動(dòng)畫演示中感悟到原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，這樣可以有效地加深學(xué)生對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的理解和記憶。(二)AI在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中有著非常重要的地位，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的根本常識(shí)和根本技能是學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的素質(zhì)。化學(xué)物質(zhì)及其變化過(guò)程，具有毒性、易燃和易爆等特點(diǎn)，在操作時(shí)的失誤常常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)，盡管老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)并進(jìn)

14、展一些示教演示，但仍有一些學(xué)生因缺乏感性認(rèn)識(shí)和經(jīng)歷而在操作時(shí)犯錯(cuò)誤。如能用AI課件再現(xiàn)正確操作的全部過(guò)程和展示失誤操作的嚴(yán)重后果，肯定會(huì)加深學(xué)生的印象，減少學(xué)生操作時(shí)的失誤，使學(xué)生的參與才能和探究精神得以施展和進(jìn)步。AI教學(xué)適用于常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能進(jìn)展的操作和現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)。如通過(guò)模擬濃硫酸中參加水的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受到違犯操作規(guī)程后果的嚴(yán)重性。又如氯氣、一氧化碳的毒性學(xué)生無(wú)法感知，可借助AI模擬人中毒死亡，告知學(xué)生在日常生活中要謹(jǐn)防煤氣()中毒。但在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，但凡能做、必做的實(shí)驗(yàn)必須做，這并不是反對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M。有時(shí)能做、必做的實(shí)驗(yàn)也有必要借助AI模擬，但應(yīng)該先做實(shí)驗(yàn)，后利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M，這時(shí)AI模擬的目的是使學(xué)生看清常規(guī)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生看不清