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基于DeepSeek的“离子消消乐”小游戏设计、开发与应用

发布时间:2026-10-20 11:59:45

摘要:离子共存因其反应类型易混淆、隐含信息易忽略、条件判断不全面等常常成为中学生学习的一大难点。为破解这一困境,笔者基于DeepSeek,设计开发了一款“离子消消乐”教育类游戏,将离子间的反应规则具象化为可交互的消除机制。教学实践表明,该游戏能有效激发学生学习兴趣,引导其从“玩”中自主探索规则,提升了学生在知识应用的准确性与灵活性。

关键词:DeepSeek;离子共存;游戏化学习

一、研究背景

离子共存本质是对离子反应发生条件的综合运用,同时衔接了盐类水解、离子推断、化工流程等核心知识点,是离子反应知识的直接应用和深化。离子共存的判断依据包括复分解反应、氧化还原反应、配位反应、完全双水解反应等多种反应情况,同时还存在大量隐含条件(酸碱性、溶液颜色、反应类型限定等),成为了中等层次学生学习过程中的难点。

游戏化学习作为一种新型教学模式,通过将教学内容与游戏机制相结合,利用任务挑战、即时反馈、成就系统等机制,能够有效提升学生学习兴趣与效果[1-2]。然而,高质量教育游戏的开发需要较高的编程技能,让许多一线教师“望而却步”。近几年来,以DeepSeek为代表的大语言模型的崛起,为解决这一困境提供新契机。教师只需精准地提供自己的需求,它就能快速生成相应的游戏代码,打破了教师的“技术瓶颈”。本文聚焦“离子共存”这一教学难点,基于DeepSeek大模型,设计开发“离子消消乐”互动学习游戏。

二、“离子消消乐”互动学习游戏的搭建

中等学生对于离子是否能够共存判定存在以下困难:一是反应类型较多,难以区分;二是离子种类较多,容易漏选;三是隐含条件判断不准确,如溶液的酸碱性判断。基于上述问题,游戏主体采用“消消乐”的形式展开,将不能大量共存的离子,点击后可以消除。游戏主页面分为六大板块,分别为“板块一:识别隐含条件”、“板块二:因发生复分解反应而不能大量共存”、“板块三:因发生氧化还原反应而不能大量共存”、“板块四:因发生完全双水解而不能大量共存”、“板块五:因发生配位反应不能大量共存”“板块六:综合大闯关”。

1.板块一:识别隐含条件

由于离子共存“隐含条件”经常出现在题干信息中,容易被忽视,因而将其设定为第一个板块,下设“因溶液无色不能大量存在”、“溶液酸碱性判定”两个小版块。学生通过给定的离子选择对应的颜色或者通过相应的条件判定溶液的酸碱性。

2.板块二:因发生复分解反应而不能大量共存

“因发生复分解反应而不能大量共存”板块下设“因生成沉淀而不能大量共存”、“因生成弱电解质不能大量共存”、“因生成气体不能大量共存”三个小版块。其中[Al(OH)4]-与HCO3-生成Al(OH)3沉淀需注明不是双水解,避免学生误解;弱酸的酸式酸根离子与OH-反应生成了水,因而将其归为因生成弱电解质不能大量共存;H+与[Al(OH)4]-的反应产物随着H+量的多少而不同,但过程中均生成了水,因而也将其归为因生成弱电解质不能大量共存。

3.板块三:因发生氧化还原反应而不能大量共存

“因发生氧化还原反应而不能大量共存板”块将高中常见的具有强氧化性的离子和强还原性的离子结合进游戏中。其中MnO4-与ClO-在氧化Cl-时需要在酸性条件下,因此用“Cl-(H+)”表示;Na2S2O3在酸性条件下的歧化反应在近几年的高考题中出现频次较高,也纳入游戏中。

4.板块四:因发生完全双水解而不能大量共存

“因发生完全双水解而不能大量共存”在近几年高考中针对Al3+、Fe3+的考查没有太过于复杂,因此只选择了较为简单的几组离子。其中“知识点解释”部分给出完全双水解的化学方程式,在判断离子共存的同时,也能加深对“水解方程式的书写”的理解。

5.板块五:因发生配位反应而不能大量共存

随着《物质结构与性质》纳入选择性必修课程,配位反应类型的离子共存问题也逐渐出现在高考考查中。本游戏将Fe2+与[Fe(CN)6]3-、Fe3+与SCN-、Ag+与NH3、Cu2+与NH3、Fe3+与C6H5O-(苯氧根)引入到第五板块的练习中。

6.板块六:综合大闯关

基于前面五大板块的分类训练后,结合近几年全国各地的高考题,设计了15关的“综合大闯关”。这种闯关模式较全面地考查了学生的综合能力,同时激发了学生的学习兴趣。

三、应用与反思

本游戏以课上针对性演示为辅,课下学生自主使用为主的应用模式。学生利用碎片化时间进行课后巩固,贴合高中化学的教学节奏与学生自主学习的规律,实现课下课上的学习联动。

本次实践验证了AI作为“协作者”的巨大潜力,同时也需要教师进行精准的“教学设计描述”。比如本次“离子消消乐”游戏经历了20多次的修改与迭代,如何减少试错时间、精准输出是信息时代教师专业发展需要提升的核心素养。综上所述,“离子消消乐”游戏的开发是一次成功的教学创新尝试。它不仅促进了学生对重难点知识点的理解,更验证了一条以教师设计为主导、AI技术为支撑的有效开发路径。为了更方便使用,我们将该HTML文件上传至百度网盘,链接: https://pan.baidu.com/s/1hu2LlzfEd1mcHw6N-a3MFw?pwd=2m9d,提取码:2m9d。打开该链接便可下载游戏学习系统。

参考文献

[1]  赵紫璇,李云聪,王涵.利用DeepSeek生成代码制作高中有机化学小游戏[J].化学教育(中英文),2026,47(01):98-99.DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2025080012.

[2]  王瑾,胡玥,范文翔.游戏化学习反馈系统真的能提升学生成绩和改善情感态度吗?——基于37项Kahoot!相关实验和准实验研究的元分析[J].现代教育技术,2024,34(12):76-85.

李梦蝶

重庆市铁路中学校