又一次进入高三复习,我像往常一样,把2023年北京卷第19题“Cu被I2氧化的实验探究”输入生成式AI。几秒钟后,答案、解析、考点分析一应俱全。快是快,可合上电脑,我发现自己记住的是结论,却没有真正“想透”这道题。
这种感觉并不陌生。前些年阅卷,我常看到学生把方程式写得工工整整,却在解释现象时漏洞百出。他们好像会做题,却不会想题。如今轮到我面对AI时,竟也出现了类似的感受:得到了结果,却绕开了思考过程。
这让我想起一个学生。他能把原电池的概念背得滚瓜烂熟,却在看到充电宝电路板时问我:“老师,这与原电池有什么关系?”面对真实情境时,思维卡了壳。AI“直接给答案”的模式似乎正在让许多教师陷入同样的困境。
问题不是用不用AI,而是怎么用。我开始尝试,让AI从“答案提供者”变成“思维引导者”。
把题拆透。我把一道题的研究分成三层:解题、讲题、命题。每层再拆成几个可操作的台阶,一共九阶。
解题这层有五阶:情境觉察、目标识别、任务拆解、能力定位、素养落点。说白了,就是不能只把题做对,而是要把题“拆透”——情境是什么、考什么目标、学生要完成哪些任务、用到什么能力、最终指向什么素养。
以“Cu被I2氧化”为例。情境是“氧化还原的真实探究”,对学生来说陌生度高。他们熟悉Cu与浓硫酸的反应,但“I2氧化性弱却能氧化Cu”这一点,与他们原有认知形成冲突。信息以表格、文字、已知条件多元呈现。拆完之后,核心能力指向“分析与推测”“归纳与论证”,素养落点则在“证据推理与模型认知”。
我要求学生先不看选项,用一句话说出这道题在问什么。很多学生脱口而出“氧化还原”,却很少有人说出“覆盖效应改变了反应进程”。这个冲突本身就是讲题的起点。
把思维外显。讲题这层有三阶:诊断学生为什么错、提炼思维模型、设计分层追问。
学生为什么会在这道题上栽跟头?可能是忽视了CuI沉淀覆盖铜粉表面的影响,也可能是无法同时调动氧化还原、沉淀溶解、络合平衡三个视角。我把它提炼成一个解释模型:CuI覆盖层阻隔接触,反应减缓;高浓度I-又能络合溶解覆盖层,让反应持续。
据此,我设计了一条四环节追问链:
“I2氧化性弱,为什么能氧化Cu”——制造认知冲突。
“颜色由淡红到深红棕说明什么”——推进证据推理。
“铜为什么没完全反应?是I2不足吗”——突破迷思概念。
“这与工业上的铝钝化有什么相似”——实现模型迁移。
学生不是被答案推着走,而是被问题牵着想。每当学生卡壳,我会故意停一停,让他们先自己思考,再搭台阶。
把题变活。最后一层是命题,只有一阶:基于母题设计变式。
我通常从四个视角去“变”这道题。
学生解题视角:把KI换成KBr,让学生预测现象差异。比如同样是铜粉与卤素单质反应,KI体系因生成CuI覆盖层而反应受限,KBr体系则没有这种覆盖效应,现象会有明显不同。学科理解视角:从电化学角度解释沉淀生成如何改变电极电势。命题视角:把开放解释改成“设计实验证明CuI覆盖是铜未完全反应的主因”。本源性视角:关联铝钝化、铁钝化、锌铜原电池加速反应,提炼“表面覆盖效应改变反应进程”的跨情境认识。
一道好题要经得起反复咀嚼。从“一道题”走向“一类题”,从“会做”走向“会编”,教师的研题才算真正落地。
让AI学会“反问”。框架有了,怎么落地?我在coze平台上做了一个“试题深研助手”智能体。它的核心机制不是给答案,而是“反问”。
比如我问它:“请分析这道题。”
它不会直接输出解析,而是说:“我们先进入第1阶‘情境觉察’。请描述这道题呈现了哪些信息,它属于实验探究、工业生产还是理论分析类情境?”
我回答后,它再推进到下一阶。每一轮只推进1—2阶,用1—3个引导性问题驱动我先思考。当我实在想不出来时,它才提供提示选项。每轮末尾,它还会呈现“阶段产物预览”,方便我回溯自己的思考轨迹,复核AI的提示是否符合学科事实。
当然,备课也有赶时间的时候。助手设置了“快捷模式”,我只要说“直接五要素拆解”或“直接生成讲题脚本”,它就会跳过提问,直接输出规范化产物。准备公开课时,我会先用深度模式想清楚结构;日常备课赶进度时,再用快捷模式快速出活。两种模式并行,深度研修和高效产出,两不误。
教师始终是判断主体,AI只是支架。
改变在课堂发生。那个曾问我“充电宝与原电池有什么关系”的学生,后来在课堂上用“表面覆盖效应”解释了铝钝化、锌铜原电池加速反应等现象。他把一道题里形成的认识,迁移到了真实情境中。
这让我确信:AI赋能教学不是让AI代替教师思考,而是引发教师思考。当教师将一道题拆透、讲透、变活之后再走进课堂,讲的就不再是“这道题选C”,而是“为什么这么想、还可以怎么想、还能怎么出”。
技术不是万能的。这个框架目前只在化学学科验证,迁移到其他学科还需要改造知识库。大语言模型偶尔也会有不确定性,生成的内容仍需教师根据学科知识把关。真正决定课堂质量的永远不是工具本身,而是使用工具的人。
AI时代,我们需要的不是更快得到答案,而是更会提出问题。让AI学会“反问”,或许就是技术与教学走向深度协同的一种可能。
(作者单位系湖南省长沙市长郡双语实验中学;本文系湖南省长沙市教育科学“十四五”规划课题“中学化学教师数字化教学能力测评研究”阶段性研究成果,课题编号:CJK2025077)
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