文/冯皓颖

当前，人工智能与各行各业的融合正加速演进，对人们的学习、工作、生活，对经济社会的发展皆产生广泛而深远的影响。近期，教育部印发《关于加强中小学人工智能教育的通知》，要求探索中小学人工智能教育实施途径，并明确中小学加强人工智能教育的总体要求和实施路径，为进一步完善中小学人工智能教育体系指明了方向。在这一大背景下，如何在小学科学教育中，让学生感知和体验人工智能技术，着力提升科学思维，是需要认真对待的必答题。我们应充分借助有利条件，将人工智能与科学教学渗透融合，为学生创造更多的认识和体验人工智能技术的机会，努力让他们“AI”学科学，培养好奇心、想象力和探究欲。

选用具有AI特征的科学教具、学具，提升教学效果。人工智能是引领新一轮科技革命的重要驱动力，为教育的变革和教学方式的改进提供了更多可能。我们可使用语音识别、人脸识别等基于应用背景下的人工智能教具和学具，探索人工智能和科学教学融合新径。同时，使用具有人工智能基本特征的科学教学素材，让学生在学习中感受人工智能技术的广泛应用。还可利用AI驱动系统，根据不同年龄阶段学生的特点推送与科学课程相关联的内容。如在进行《我们的呼吸》教学时，可通过人工智能技术推出相关示意图和视频，以直观化、立体化的方式呈现人们吸气过程和呼气过程的气流路径，让学生全面有效地学习。

推进STEAM教育，探索跨学科融合和项目式学习。我们可通过人工智能打造VR、AR、MR等模拟造纸、日晷、圭表等情境，综合运用文字、音频、视频等，开展互动活动，为学生学习科学知识构筑平台。还可将AI与工程、数学、艺术等多方面因素结合，开展如桥梁设计等项目式学习，在提升学生的科技素养的同时，培养他们的创新思维和解决实际问题的能力，增强学习科学的自信心和成就感。

对学生学习科学情况开展数据分析，实现深度研学。如在探索地质奥秘活动中，我们可借助先进场馆的AI讲解和观察设备，依据学生的位置，自动讲解岩石类型、地质构造成因等相关地质知识。当学生观察到一块感兴趣的岩石时，只需扫描对应的二维码，随行设备即能详细讲解岩石成分、形成时间及存在意义。同时，借助人工智能技术，学生在研学中的提问质量、对问题的分析以及与团队成员的合作等情况将以数据呈现。教师可依据系列数据，及时发现学生的优点和不足，为下一步的深化教学提供参考。

开展多元评价，助力学生科学素养渐进提升。借助人工智能技术持续采集数据，可全方位、多维度地记录学生学习数据，为综合评价学生提供较完善的数据。同时，将以上数据列入每位学生的电子档案袋，实时监测并及时更新，广泛采纳同学的评价与家长的意见，采取人机共同论证，实现多元、立体评价，促进学生科学素养不断提升。

探索科技与美育融合方式，助力学生全面发展。在人工智能的支持下，科技与美育的融合为小学科学教育拓宽了视野，为学生科学核心素养的提升注入了新的活力。如可在制作玩具小车的实践活动中，积极发挥学生的美术天赋。学生在考虑玩具车身的大致外形之余，还要注重提升其美观性。这不仅将培养学生的科技能力，还能激发学生的艺术创造力。

以AI课堂观察赋能教师教与学生学共同提升。借助人工智能技术，自动进行捕捉课堂上师生互动的精彩瞬间和学生参与上的细微变化等，对教学过程进行实时且全面的数字分析，快速生成课堂观察分析报告，列出课堂教学优势与不足，提供关于教学风格、教学策略、学生学习状态等多方面的精准评估，形成基于“人机协同”的“课堂观察有焦点、循证教研有证据、协作反思结构化”教学反思策略模型，帮助教师更清晰地知晓自己教学中的不足，并通过有针对性的改变，优化教学设计和互动环节，使教与学的效果得到不断提升。

随着人工智能技术的持续发展，其在小学科学教育中的应用前景将越来越广阔。借助人工智能的强大力量，小学科学教育将不断创新和发展，为学生打开一扇通往科学世界的全新大门，让更多学生在科学的海洋中尽情遨游，探索未知，收获成长。我们必须重视人工智能飞速发展给教育带来的影响和变化，认真推动人工智能和科学教学的融合，促进改革与创新，努力让技术红利惠及更多孩子，不让他们在人工智能时代掉队。

（作者单位：湘潭市岳塘区建设路学校）

作者：王铭俊

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来源：湖南日报