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第71期【文献学习】基于“教师-AI助手-学生”交互模式的教学实践——以“胶体的教学”为例
发布时间:2026-10-25 19:31:49 最近访问:2026-10-25 19:31:50
第71期【文献学习】基于“教师-AI助手-学生”交互模式的教学实践——以“胶体的教学”为例
基于“教师-AI助手-学生”交互模式的教学实践——以“胶体的教学”为例本文发表于《化学教育》2026年第9期,作者朱梦迪、孙辉(山东省青岛第五十八中学)。为探索信息技术赋能化学教学的路径,以“胶体”教学为例,重构“教师—AI助手—学生”课堂角色关系,建构多元交互模式。教师从知识讲授者转变为学习促进者与引导者,学生从被动接受者转变为主动建构者,AI作为认知伙伴提供即时信息检索与整合支持。通过“NaCl+酒精是否为胶体”的认知冲突案例,展示AI辅助教学的赋能价值与局限,凸显教师在专业引导和价值判断中的关键作用。
多元交互模式(图2)分三环节:
1课堂准备:教师与AI对话设计预习学案(问题链+自测习题),预演AI回应,针对性设计课堂活动。如AI判断“NaCl+酒精不属于胶体(粒径<1nm)”,教师提前准备“用激光笔照射”实验活动,用于课堂验证。2课堂互动:①问题诊断与协同探究——学生自主订正预习答案→小组讨论→与AI对话解决个性问题→教师引导价值判断(实验验证+逻辑推理甄别AI回应)。如AI首次回答“NaCl+酒精为溶液”,学生观察到丁达尔效应后追问,AI优化回应“可能是未溶解的NaCl微粒产生散射”,体现AI“持续学习、优化回应”的特征;②知识体系梳理与建构——师生共同梳理常考点,明确“查阅教材、分析学案、AI对话、小组讨论”等自主学习路径,绘制胶体知识体系图(图5);③问题驱动下的深度学习——教师设计问题链(分散质直径为何比溶液大?为何产生丁达尔效应?为何能稳定存在?加电解质/搅拌为何聚沉?明矾为何能净水?),驱动学生从粒径本质解释宏观现象,发展宏微结合思维。3评价反馈:学生与AI对话生成个性化判断题,AI基于对话数据提供针对性练习;教师通过对话记录了解学情。关键手段:AI助手(豆包)、预习学案+自测、丁达尔效应实验验证、认知冲突设计、问题链驱动深度学习。
“认知冲突—实验验证—AI优化”的三阶探究闭环:AI首次判断“NaCl+酒精为溶液”→学生发现与预习答案冲突→设计丁达尔效应实验观察现象→将结果反馈AI→AI优化为“可能是未溶解的NaCl微粒(粒径在胶体范围)产生散射”。学生经历“质疑AI→设计实验→实证检验→优化认知”的完整过程,不仅理解了胶体的本质特征是粒径而非物质类别,更培养了“对待AI信息需保持科学质疑、以实验和逻辑甄别”的批判性思维——这是AI时代不可或缺的核心素养。教师角色的不可替代性:文章明确指出“AI助手并不能替代教师”——当学生对AI回答产生怀疑时,教师类比“氯化钠溶液是否带电”引导学生自主辨析“胶体是否带电”,帮助学生建构正确概念并推动AI回应优化。教师在“思维点拨、价值判断、认知冲突设计”中的专业引导是学生实现深度学习的核心保障。AI的局限也需师生共同保持批判意识。“自主学习路径”的显性化梳理:课堂设计“总结知识点是如何得到的”这一核心环节,学生梳理出“查阅教材、分析学案、AI对话、小组讨论”等多种路径,使“学会学习”从隐性经验变为可复制的策略——这正是核心素养“学会学习”的课堂落地。AI的双重性定位(赋能与局限并存):不回避AI的局限——课堂中暴露出AI对“胶体是否带电”“胶体判断”等认识模糊,需要教师把关。将AI定位为“辅助性认知工具”而非“权威知识来源”,培养学生“不盲从AI”的科学态度。学生在“NaCl+酒精”案例中经历了“AI给出结论→实验现象冲突→追问AI→AI优化回答”的互动,对胶体的认识从“特定物质”深入为“粒径决定性质”的本质理解。知识体系梳理环节帮助学生明确自主学习路径,为后续脱离教师独立探究提供方法工具。评价环节AI生成个性化判断题,实现学情精准诊断。
核心启示:AI进入课堂的价值不在于“提供更快的答案”,而在于“制造认知冲突的契机”——当AI回答与预习答案不一致、与学生实验现象不一致时,教师引导追问“哪个可信?如何验证?”的过程,正是科学精神与批判性思维生长的最佳时机。教师要从“防AI作弊”的焦虑转向“用AI制造认知冲突”的教学设计。
迁移建议:该“预习—质疑AI—实验验证—AI优化—深度追问”交互模式可迁移至“离子反应”“氧化还原反应”“化学反应速率”等抽象概念教学。关键设计要点:①预习学案中设置AI可能给出“简化/不准确”答案的问题(如“Fe与CuSO₄反应,AI可能忽略Fe³⁺的生成”);②课堂中让学生对比AI答案与已有认知的冲突;③引导学生设计实验/查找资料验证;④将验证结果反馈AI,观察AI能否优化回应;⑤教师追问触及本质的问题链。需注意的是,教师应提前测试AI在不同问题上的回应表现,预判认知冲突点,做好引导预案。
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