在当今新教材新高考的大背景下，高中化学教育教学面临着新的挑战与机遇。随着科技的飞速发展，AI技术逐渐走进教育领域，为高中化学教学带来了全新的变革。高中化学作为一门重要的自然科学学科，既需要学生掌握扎实的理论知识，又要求具备较强的实验操作能力和问题解决能力。AI的引入，为高中化学教学提供了新的手段和方法。它可以打破传统教学的时空限制，满足学生个性化的学习需求，激发学生的学习兴趣和创造力。那么，如何在新教材新高考的大背景下，有效地将AI应用于高中化学教育教学中呢？这是我们需要深入探讨的问题。
一、AI在教育领域的积极作用
（一）个性化学习支持
AI能够为学生提供个性化的学习体验。每个学生的学习进度、能力和风格都有所不同，AI可以通过分析学生的学习数据，如答题情况、学习时间、知识点掌握程度等，为学生量身定制个性化的学习计划。例如，对于在化学平衡知识点上掌握较弱的学生，AI系统可以推送相关的讲解视频、练习题和拓展阅读材料，帮助学生有针对性地进行学习和巩固。这种个性化的学习支持能够提高学生的学习效率，让学生在自己的节奏下更好地掌握知识。
（二）智能辅导与答疑
AI在辅导和答疑方面也表现出色。学生在学习高中化学的过程中，常常会遇到各种问题，而AI可以随时为学生提供解答。无论是课堂上没听懂的知识点，还是课后作业中的难题，学生都可以通过智能辅导系统获得及时的帮助。AI辅导系统能够理解学生的问题，给出详细的解答步骤和解释，甚至可以通过语音或图像的方式进行讲解，让学生更容易理解。此外，AI还可以根据学生的问题类型和错误模式，提供针对性的学习建议，帮助学生改进学习方法。
（三）丰富教学资源与创新教学方式
AI为教育带来了丰富的教学资源和创新的教学方式。通过AI技术，可以创建虚拟实验室、3D化学模型等教学资源，让学生更加直观地理解化学概念和实验过程。例如，在讲解有机化学分子结构时，利用3D模型可以让学生全方位地观察分子的空间构型，增强学生的空间想象力。同时，AI还可以与虚拟现实、增强现实等技术结合，为学生创造沉浸式的学习环境，提高学生的学习兴趣和参与度。此外，AI还可以辅助教师进行教学设计和教学评估，为教师提供更多的教学思路和方法，提高教学质量。
二、新教材新高考大背景下AI在化学教育教学中的应用策略
（一）个性化学习引领
在新教材新高考的大背景下，AI可以为学生提供个性化的学习引领。每个学生的学习进度、能力和弱点各不相同，AI能够根据学生的具体情况制定专属学习计划。例如，教师可以利用智能学习平台，平台通过分析学生在化学学习中的答题情况、错题类型以及学习时间分布等数据，为学生推送个性化的学习资源。如果学生在有机化学部分的同分异构体知识点上存在理解困难，平台可以推送相关的微课视频、针对性的练习题以及拓展阅读材料，帮助学生攻克难点。同时，AI还可以设置学习提醒和进度跟踪，确保学生按照自己的节奏稳步前进。比如，当学生一段时间没有进行化学学习时，系统自动发送提醒，促使学生保持学习的连贯性。
（二）智能实验辅助
化学实验是化学教学的重要组成部分，但在实际教学中，受实验条件和安全因素的限制，学生亲自操作实验的机会有限。AI 在此方面可以发挥巨大作用。例如，教师可以借助虚拟化学实验室软件，让学生在虚拟环境中进行各种化学实验。学生可以自由选择实验器材、药品，进行实验操作，观察实验现象。在进行危险实验如浓硫酸的稀释时，虚拟实验室可以确保学生的安全，同时让学生直观地了解实验过程和注意事项。而且，虚拟实验室可以重复进行实验，方便学生观察不同条件下的实验结果，加深对化学原理的理解。AI 还可以对学生的实验操作进行评估和反馈，指出操作中的错误和不足之处，帮助学生提高实验技能。
（三）高效答疑解惑
在学习化学的过程中，学生难免会遇到各种问题，AI 能够提供高效的答疑解惑服务。一方面，智能答疑系统可以随时回答学生的问题。无论是课堂上没听懂的知识点，还是课后作业中的难题，学生都可以通过在线答疑平台向 AI 提问。系统会迅速给出准确的答案和详细的解释，帮助学生及时解决问题。例如，学生对化学平衡的移动条件存在疑问，系统可以通过文字、图像甚至动画的形式进行讲解，让学生一目了然。另一方面，AI可以根据学生的问题类型和错误模式进行分析，为学生提供个性化的学习建议。如果学生经常在化学计算方面出错，系统可以推荐相关的计算方法和技巧的学习资源，帮助学生提高解题能力。同时，教师也可以通过AI答疑系统了解学生的普遍问题，在课堂上进行有针对性的讲解，提高教学效率。
（四）教学资源优化
AI可以帮助教师优化教学资源，提升化学教学质量。首先，教师可以利用 AI 进行教材分析和教学设计。AI可以快速分析新教材的内容结构、重点难点，为教师提供教学设计的参考。例如，在讲解新教材中的化学反应速率章节时，AI可以根据知识点的关联性和难度，为教师推荐合适的教学方法和教学顺序。其次，AI可以协助教师制作教学课件和教学视频。教师可以输入教学内容和要求，AI 自动生成精美的课件和生动的视频，节省教师的备课时间。例如，对于复杂的化学实验过程，AI可以制作动画演示视频，让学生更加直观地理解实验原理和操作步骤。再者，AI可以对教学资源进行分类和管理。教师可以将各种教学资料上传到AI平台，平台自动进行分类整理，方便教师在需要时快速查找和使用。例如，教师可以根据知识点、教学阶段等分类方式，轻松找到适合的练习题、案例分析等教学资源，为教学提供有力支持。
三、结语
总之，在新教材新高考大背景下，AI在化学教育教学中展现出巨大潜力。通过个性化学习、智能实验辅助等策略，提升教学质量与效率，为学生化学学习开辟新途径，助力学生在化学领域取得更好的成绩与发展。
参考文献：
[1]李叶.新高考背景下高中化学教学的优化策略[J].高考,2023(08):15-17.
[2]贾小平.新高考背景下高中化学教学面临的挑战[J].中学课程辅导,2023(07):20-21.
