高中化学集体备课组的AIGC赋能实践  

作  者:
刘帅 

作者简介:
刘帅,东莞市万江中学(广东 东莞523200),东莞市第六高级中学(广东 东莞 523400);邹国华,龙岩第一中学(福建 龙岩 364000);布瑞昌,东莞市万江中学(广东 东莞 523200);崔雪芹,东莞市教育局教研室(广东 东莞 523125)。

原文出处:
化学教学

内容提要:

人工智能正深度融入并助力教育变革,生成式人工智能(AIGC)全面赋能基础教育学科备课组。聚焦AIGC在化学备课组常规工作、教学积疑研讨、学生疑问诊断及集体备课模式革新等环节的实践应用,为AIGC应用于基础教育教学提供实践参考与理论启示。


期刊代号:G37
分类名称:中学化学教与学
复印期号:2026 年 02 期

字号:

  近年来,我国基础教育教学组织形态和学生学习方式不断变革创新。2025年1月,中共中央、国务院印发《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》指出:实施国家教育数字化战略;促进人工智能助力教育变革;到2035年,建成教育强国[1]。同年4月,教育部等九部门印发《关于加快推进教育数字化的意见》:以教育数字化为重要突破口,开辟教育发展新赛道和塑造发展新优势,全面支撑教育强国建设[2]。

  AI在提高教学效率、实现因材施教、促进教育公平、推动教育高质量发展等方面独具优势,其可能成为加快实现教育大国向教育强国迈进的重要变量。智能时代,人机协同、认知外包将成为基本的、主流的学习和工作样态[3]。生成式人工智能(以下简称AIGC)如DeepSeek、豆包、腾讯元宝等方便、快捷且准确,现逐渐成为赋能基础教育教学实践的常用工具。AIGC提高了化学备课组的工作效率和教学效果,解决了熟手教师数十年的积疑,提供了教师学科深度理解、诊断指导教学的新方案等。

  一、AIGC赋能的化学备课组常规工作

  备课组担负着教学常规准备、培养新手教师、控制教学质量、教师专业发展等多项工作,备课组建设是学生素养发展和学校稳步前进的基石。AIGC不仅可以进行教学常规设计、调整优化教学方案、提供个性化作业等[4],还可以帮助化学备课组搜集教学资源、预测教学进度和课时安排、明确单元核心概念和重难点、书写代码转化抽象晶胞模型、提供实验探究方案、分析整套试卷细目、辅助书写论文或课题等。AIGC加速延伸化学教师学科认知的宽度、高度和深度,高效赋能化学备课组常规工作的方方面面。

  DeepSeek回答“高中化学备课组常规工作有哪些”,教师根据校情学情快捷梳理、明确备课组常规工作(如表1),让看似模糊复杂的工作清晰具体。

  

  AIGC生成教学进度和课时安排,大大节约了人工核算的时间成本。腾讯元宝回答“人教版选择性必修2《物质结构与性质》每章的每个小节分别需要多少课时(每节课40 min)?请以表格形式呈现”(如下页表2),也可以根据备课组实践经验让腾讯元宝调整课时计划。

  核实后发现腾讯元宝合理微调了部分小节的教学顺序:原第三章第4小节的“配合物与超分子”被前提至第二章第4小节;原第四章第1小节中的“液晶”合并于“过渡晶体与混合型晶体”。豆包同样可以快速准确完成相关工作。教师提问:“从2025年2月1日开始上课,每周四节化学课,除去学生研学4天及考试3天不能上课,请结合这学期的国家法定假日,以《物质结构与性质》整本书约35个课时计算,预测结课时间是几月几日?”。豆包经过深度思考,最终确定结课日期为4月24日,人工核对发现预测结果准确可用。

  

  二、备课组+AIGC研讨化学教学积疑

  长期以来,备课组人员搭配常采用“师傅带徒弟”的熟手教师结合新手教师模式。新手教师成长为熟手教师的一般路径为:借鉴网络现成教学课件;复制或微调备课组共享资源。新手教师对部分教学内容的本质性、关联性和边界性问题不清楚,若备课组深度研讨缺失,新手教师被动成长,可能会失去对学科问题深度理解和课程原创设计的意识及动力,同时也失去了师生思维互动的快乐。

  部分主动成长型新手教师面对学科深度理解的疑问时,不愿以“不考”或“特例”搪塞而过,希望能够高屋建瓴,由学生自己决定是否继续追问,但这可能要花费教师大量的时间和精力查阅不曾涉猎的专业文献来获取简短的有效信息。

  

  

  AIGC快捷方便地解决了备课组熟手教师大量化学教学中的积疑,现举10例(如表3),有的甚至是拥有二三十年教学经验的熟手教师数次面对、不曾深度理解的问题。疑问T3的解答,让教师将原思维结论“最右侧碎片峰为分子离子峰”,修正为“最右侧具有一定丰度的碎片峰为分子离子峰”。疑问T5的解答,让教师深度理解键极性和键强度两个概念,化解了教材利用极性键解释化学反应断键机理带来的误解。疑问T7的解答,让教师将孤立的概念点教学符号化。疑问T8的解答,纠正了教师的知识错误。疑问T9的解答,加深了教师的概念理解,帮助教师摒弃不完善的思维结论。DeepSeek的解答引发备课组深度研讨化学问题的本质性、关联性和边界性,帮助化学教师深度理解学科。认知外包的效果因人而异,分析发现高绩效组的先前领域知识水平显著高于低绩效组[5]。新手教师在AIGC赋能的集体备课中显著成长,逐渐能创造性地设计课程,而非简单地复制再现熟手教师的教学设计。表3提供了集体备课活动中AIGC解决的10个教师积疑。

  三、AIGC诊断学生疑问

  基于个体思维和学习能力进阶的发展性评价,让每一个学生成为不断调整、挑战和超越自我的终身学习者。备课组收集了大量学生疑问,选取了化学平时成绩不尽相同的学生疑问10例(如表4),并以学生的名义让DeepSeek从思维的角度诊断疑问产生的原因。

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