编者按

人工智能技术已广泛应用于教育教学领域，为中小学教学改革注入了全新活力。为推动人工智能技术更好地赋能教师教育教学工作，搭建交流共享平台，促进一线教师学习借鉴，陕西人工智能教育研究中心特推出“人工智能教育实践案例展示”系列推文，聚焦人工智能赋能“教、学、管、评、研、育”全场景，探索技术与教育教学的深度融合路径，展示人工智能通识教育的创新实践。

人工智能助力游戏化学习——铜川市第一中学

本期案例聚焦高中化学《分子晶体》教学，以“晶体博物馆失窃疑案”为叙事主线，将干冰与冰的性质探究转化为“侦探破案”的游戏化学习活动，借助豆包、DeepSeek、即梦AI、剪映、Chem高中化学可视化教学工具和智学网等AI工具，探索AI赋能游戏化学习的实践路径。

一、实践痛点

在开展《分子晶体》游戏化学习的过程中，面临以下难点：①情境创设难，游戏化设计依赖教师手工编写剧情与任务，耗时长且易偏离课标；②微观结构抽象，分子晶体空间结构难以用语言讲清，学生易停留在“知道游戏、不懂原理”的状态；③易重形式轻思维，学生容易关注交互而弱化知识逻辑；④过程性探究数据难以自动采集。

二、核心工具

（一）核心功能

本案例围绕“情境创设、动画探究、闯关游戏、学情反馈”四大环节组合AI工具，具体工具清单及功能如表1所示。

表1 AI赋能游戏化学习工具及功能清单

（二）推荐工具

使用“豆包+DeepSeek+即梦AI+剪映”的AI创作组合，配合Chem高中化学可视化教学与智学网：前者覆盖文本生成、代码编写、图像与动画制作、视频剪辑全链路，后者分别解决微观结构可视化与交互式学情反馈，共同支撑“失窃疑案”游戏化学习的落地。

三、解决路径

案例以“晶体博物馆失窃疑案”为游戏化叙事，将干冰与冰的分子晶体性质探究拆解为“情境创设—动画探究—闯关游戏—学情反馈”四个环节，具体实施路径如下：

第一步：情境创设——以“失窃疑案”导入游戏化任务

依托豆包生成初始教学设计，融合教师的个人思考，经过反复打磨与调整，最终形成符合课程标准要求的游戏化教学方案。将学习目标嵌入“破案”任务链之中，使学生在扮演“侦探”角色的过程中，逐步达成相应的学习目标。

图1 AI辅助生成“失窃疑案”游戏化教学方案

第二步：动画探究——用动画与3D模型突破微观认知

①动画设计——首先借助豆包生成符合要求的图片并完成分镜处理，随后通过即梦AI生成动画，最后使用剪映完成配音与剪辑。

图2 AI生成教学动画素材

②3D化学模型设计：采用“Chem高中化学可视化教学”工具设计物质模型，开展干冰晶胞与冰晶胞的三维模型教学，实现微观抽象结构向具象认知的转化。

图3 干冰与冰晶胞3D模型（Chem高中化学可视化教学）

第三步：闯关游戏——以“分类破案”游戏巩固知识

利用DeepSeek生成“分类破案”游戏，经过反复训练、调查与打磨，确保内容无知识性错误且符合设计需求后，引导学生在“破案”闯关过程中巩固分子晶体分类相关知识。

图4 DeepSeek生成“分类破案”游戏

第四步：学情反馈——以智学网检测形成过程性评价

基于学习目标设计课堂作业，利用智学网即时掌握学习情况，为游戏化学习提供过程性评价反馈，教师据此调整后续教学，形成“教—学—评”闭环。

图5 智学网在线学情检测

四、实践成效与反思

本案例将AI工具有机嵌入“情境创设—动画探究—闯关游戏—学情反馈”全流程，使游戏化学习既“好玩”更“有效”。以“破案”任务驱动，把《分子晶体》枯燥知识点转化为可探究的趣味挑战；以Chem 3D模型与即梦AI动画突破微观认知难点，让游戏形式服务于学科逻辑；以“分类破案”代码游戏与智学网即时反馈构成“巩固—评价”闭环。

（来源：本院 陕西人工智能教育研究中心）