智慧课堂环境下高中化学习题课教学模式的探究

摘要：在数字化浪潮之下，教育生态被重塑，智慧课堂为高中化学习题课教学变革提供了新契机。本研究于智慧课堂环境下，构建了化学习题课创新教学模式。凭借运用国家智慧教育平台数据分析、希沃白板交互功能、AI智能评价技术以及个性化推送算法，进而形成了“数据驱动精准诊学、智能工具多元协作、AI系统过程评价、推送技术分层辅导”这样的四维策略体系。通过该模式，目的在于提升习题课教学精准度以及学生参与度，实现从经验教学朝着数据驱动、从单向传输朝着双向互动、从结果评价朝着过程评价的根本转变，为化学核心素养培养提供技术支撑方案。

关键词： 智慧课堂；化学习题课；数据驱动；个性化学习

引言高中化学习题课作为知识巩固、能力提升的关键环节，其教学效果直接关联着学科素养培育。然而，当前习题课普遍存在着学情诊断不精准、互动形式单一、评价反馈滞后、个性化缺失等痛点，实在难以适应个性化学习需求。智慧课堂融合了大数据、人工智能、云计算等前沿技术，为破解教学困境开辟了全新路径。构建智慧课堂环境下优化学习题课新模式，不仅能够激发学习内驱力、提升教学实效，而且更是落实立德树人、培养创新人才的时代要求，具有重要现实价值。

一、运用智慧平台数据分析，实现习题课精准诊学策略

智慧课堂所具备的数据驱动功能，为化学习题课提供了极为精准的教学依据。借助国家中小学智慧教育平台以及校本智慧教学系统，针对学生习题练习数据的全面收集得以实现。智慧平台所拥有的数据分析功能，能够对学生于化学习题练习当中的行为轨迹以及认知规律，进行深度的挖掘，进而为教师制定精准的诊学方案，提供科学的依据。经由智慧教育平台的学习分析引擎，系统针对学生答题时间、修改频次、错误分布、知识点关联度等多维数据的实时收集可以达成，从而构建起个性化的学习画像。以人教版必修一第一章第三节“氧化还原反应”习题课为例，教师能够在课前通过平台发布涵盖“判断氧化剂还原剂”“标注电子转移”“配平氧化还原方程式”等核心知识点的诊断性测试。基于这些精准的数据反馈，教师在习题课开始之前，便能够明确教学重点为：重点讲解复杂氧化还原反应的电子转移分析方法，设计从简单的金属置换反映到复杂的歧化反应的递进式习题序列。与此同时，系统依据错题的相似性，智能推送相关的巩固练习，以此确保每个学生都能在自身的最近发展区内获得有效的提升[1]。

二、借助智能交互工具，构建习题课多元协作策略

智慧课堂环境为化学习题讲解以及练习，提供了丰富多样的互动手段，能够构建起师生深度参与的协作学习模式。智能交互工具多样化的功能，为化学习题课创设出沉浸式的协作学习环境，通过希沃白板、智能平板等设备，师生、生生之间的深度互动得以实现。以人教版必修二第六章第一节“化学反应与能量变化”的习题课为例，在开展“根据键能数据计算反应热”的练习时，教师可运用希沃白板的多屏互动功能，让不同小组的学生在各自的平板上，同时完成同一道计算题的不同解法。学生甲组采用“反应物键能总和－生成物键能总和”的方法，乙组采用“旧键断裂吸收能量＋新键形成释放能量”的分步计算法。每组的计算过程都能够实时传输至主屏幕上并排显示，从而形成解题思路的对比分析。通过智能批注功能，教师可以在学生的解题过程当中添加实时点评，学生之间也能够通过弹幕评论功能，对他组的解法提出质疑或者补充。系统还能够自动识别解题过程中的关键节点，在思维导图中生成解题流程图，助力学生理清解题逻辑。

三、运用AI智能评价系统，优化习题课过程性评价策略

智能化的过程性评价是智慧课堂在习题课中的重要应用，可达成对学生解题过程全方位的监测以及精准化分析。AI智能评价系统凭借自然语言处理、图像识别、逻辑推理等诸般技术，针对学生习题解答过程，展开全程跟踪以及多维度剖析，达成较传统评价更为精细化与个性化的过程性评价。此系统，不仅关注答案的正误，更着重于解题思路的合理性、步骤完整性以及化学思维的科学性。以人教版必修一第四章第二节“元素周期律”习题课为例，于进行“依据元素周期表推断元素性质”综合练习时，AI评价系统针对学生推断过程予以深度分析。当学生需推断某主族元素自上而下原子半径、离子半径、第一电离能等性质的变化趋势时，系统实时监测学生的思考路径：首先，检测学生对于元素在周期表中位置的识别是否正确；其次，分析学生运用周期律的逻辑是否严密；最后，评估结论表述的科学性与准确性。与此同时，系统亦能检测学生是否遗漏重要的推理环节，并借由智能提问，引导学生完善思考过程，切实达成对化学学科思维过程智能化的诊断与指导[2]。

四、基于智慧推送技术，创新习题课分层辅导策略

智慧课堂环境所具备个性化推送功能，为化学习题课分层教学与精准辅导提供了技术层面的保障，能够实现真正意义上的因题施教。智慧推送技术基于深度学习算法以及知识图谱的构建，依据学生的认知水平、学习偏好以及薄弱环节，智能匹配最为适宜的习题资源与学习路径，达成真正个性化分层辅导。以人教版必修一第二章第一节“钠及其化合物”习题课为例，在进行钠的化学性质综合应用练习之时，智慧推送系统依据学生于前期学习中的表现差异，提供三个层次的习题包。针对基础相对薄弱的学生，系统推送侧重于基本反应方程式书写题目；对于中等水平的学生，推送结合定量计算的综合题目；对于能力较强的学生，则推送涉及多个反应步骤的复杂应用题目。系统智能算法还能够识别学生的错误模式以及学习盲点。所推送的内容并非简单的重复练习，而是基于认知科学理论所设计的深化训练，助力学生从不同视角理解并巩固此核心概念[3]。

结束语

智慧课堂赋能的化学习题课教学模式重构，标志着从传统经验教学到精准数据驱动的跃迁。四维策略体系的成功实践，实现了教学方式的根本性变革，为学生提供了精准高效的个性化学习体验，开辟了核心素养培养新径。面向未来，教育工作者应以开放心态拥抱技术变革，在坚守教育初心的基础上，充分地发挥智慧课堂优势，持续地创新教学设计，让技术真正成为促进学生全面发展的有力引擎。

参考文献：

[1]吴玫,胡成方,李锦芳,等.五育并举导向下的高中化学作业习题的开发与应用[J].化学教育(中英文),2025,46(11):21-22.

[2]付昱,李猛,王后雄.生成式人工智能赋能高中化学教学的内在机理与实践路径[J].教学与管理,2025,(13):47-51.

[3]刘子烨,杨季冬,黄恭福,等.高中化学必修教科书习题中问题情境的比较研究[J].考试研究,2025,(02):80-87.