大众日报报道｜济南市济阳区第一中学汤庆红 ：人工智能赋能高中化学教学

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》明确提出“化学教学应引导学生认识科学本质，弘扬科学精神”。人工智能技术的快速发展，为这一目标的实现提供了新的可能。然而，技术赋能并非万能，教育活动的根本属性是“育人”而非“制器”。作为山东省首批人工智能教育试点学校，济阳一中近年来在化学教学中开展了一系列实践探索，在摸索中积累经验，也在反思中明晰边界。

让科学精神

在技术赋能中“活起来”

传统化学教学中，科学精神的培育面临一个普遍困境：学生记住了科学结论，却触摸不到科学发现的脉搏。科学史料是碎片化的，实验现象是宏观的，微观机理是抽象的——科学知识被发现的那份鲜活与曲折，在教材的条分缕析中渐渐褪色。如何在有限的课堂时空中让学生真正走近科学，是济阳一中化学教研组多年来反复思考的问题。

近两年，学校依托山东省人工智能教育试点校这一平台，开始在化学教学中引入数智技术，努力让科学精神的培育从纸面走向实践。

一个典型的探索发生在“离子反应”的教学中。过去，电解质、电离这些概念全靠教师在黑板上画图讲解，学生背下了定义，却很难真正理解“水中发生了什么”。济阳一中的化学课堂上，教师引入TDS检测笔——笔尖浸入水样，屏幕上便跳出导电率数据。学生分组检测饮用水、食盐水、蔗糖水，数据实时跳动，哪些能导电、哪些不能，一目了然。抽象的电离概念有了直观依托。在此基础上，教师再利用数字化工具对多组数据进行对比分析，引导学生归纳电解质的本质特征。从“亲眼见”到“动手算”，从定性判断到定量论证，学生的思维在数据与现象之间穿梭，实证意识在不知不觉中生根。

类似的探索也延伸至化学史教学。合成氨的发展历程跨越百年——空气中氮气含量高达78%，可氮氮三键牢固得像一把锁，任凭科学家想尽办法也难以“打开”。哈伯等人通过无数次调整参数、改进设备、筛选催化剂，才最终叩开了工业化的大门。在济阳一中的课堂上，教师借助模拟软件，让学生自己动手“调节”反应条件，每一次参数调整都带来数据反馈。学生在反复试错中理解条件如何影响平衡，也在无形中体会“猜想—验证—改进”这一科学发现的底层逻辑。微观结构教学同样进行了有益尝试。教师借助三维教学软件，将晶胞结构做成可旋转、可拆解的三维模型，学生可以自己动手从不同角度观察原子排布，看见原子从一维到三维的堆积过程，看不见的微观世界在屏幕上变得可以“把玩”。

这些探索的背后是学校对于技术赋能教学的系统性推进。近年来，济阳一中围绕人工智能赋能教学组织了一系列专题教研，邀请专家介绍AI辅助教学工具的应用场景，教师在教研会上分享实践经验与困惑。校本培训累计开展10余次，覆盖全体化学教师，多名教师在区人工智能优质课评选中获奖。从一堂融合课到一场全区经验分享，技术赋能教学正在一步步走深走实。

在探索中清醒：

技术不能替代教育的温度

实践越深入，思考也越清醒。随着AI教学工具的广泛应用，教师们也开始觉察到一些值得警惕的迹象。

最直接的变化发生在学生的思维习惯上。过去，学生做实验遇到现象偏差，比如氯化亚铁与氢氧化钠的反应，教材描述为“生成白色絮状沉淀”，可学生亲手操作时，白色沉淀总也不“露面”，直接呈现灰绿色继而变为红褐色。这种“意料之外”恰恰是科学探究最宝贵的起点——教师引导学生大胆猜想干扰因素，设计对照实验反复验证，在试错中逼近真相。但AI辅助工具普及后，部分学生开始习惯性地绕过这个过程：遇到问题先问AI，拿到结论记录交差。那些本该属于学生自己的猜测、纠结、反复验证的过程，在“一键生成答案”的便利中被悄悄跳过。

另一个变化更加隐蔽。生成式AI输出的结论往往规范、完整，学生接触多了，对“标准答案”产生潜移默化的依赖。面对实验中的异常现象、副反应干扰、化学史中被反复证伪的旧理论，学生主动质疑的频率明显下降。长此以往，“猜想—反驳”这一科学进步的核心机制，在课堂上将逐渐失去生长的土壤。

济阳一中一位化学教师在教研会上分享过一个细节：“以前学生做实验数据对不上会追着问‘为什么’，现在有的学生直接把异常数据删掉，照着AI给的结论写报告。”这句朴素的话，道出了技术僭越育人之位时可能带来的隐忧。科学精神的培育，需要的从来不是“标准答案”，而是动手实践、亲历困惑、在试错中前行的完整过程。

守住育人的根

用好技术的器

技术是手段，育人是目的。这一认识落实到教学中，具体体现为两个坚持。

第一个坚持：让AI做支架，不做替身。AI的使用有一条基本准则——在学生认知受阻时提供支持，而非在学生思考之前给出答案。教学设计始终围绕“学生如何学”展开，教师对AI输出的素材进行专业判断与转化，确保技术服务于思维发展。切忌为了展示新技术而刻意植入AI环节，导致课堂目标空泛、逻辑割裂。

第二个坚持：真实实验永远是根基。虚拟仿真可以拓展视野，但不能替代动手操作。以水质检测为例，学生先用TDS笔亲手测定、亲眼观察，再借助数字化工具深度分析——动手在前，技术在后，这个顺序不能颠倒。科学素养的形成，离不开身体参与和感官经验。真实实验中的失败、调整与豁然开朗，是任何虚拟环境都无法复制的财富。

教师始终是课堂的设计者、组织者和价值引领者。借助技术更好地设计认知冲突、组织探究活动、引导深度思考，恰恰是技术无法替代的教学智慧。

（作者：汤庆红 济南市济阳区第一中学）