AI人工智能与小学科学实验教学的融合实践研究

摘要：工智能作为强大的技术推动力，正引发一场巨大的变革，这使得小学科学实验教学也有了更多的可能性。教师可以借助AI人工智能来提高小学科学实验教学的水平，让学生能够在观察实验现象，了解AI人工智能的过程中，强化自身的科学意识，提高个人的观察能力和实验探究能力。本文通过探究AI人工智能与小学科学实验教学的融合实践策略，希望可以在新的教育阶段，合理使用新兴科技，提高小学科学课程的教学水平，同时也促进学生的综合发展。

关键词：AI人工智能；小学科学；实验教学

信息技术和教育理论的发展让教育改革成为必然趋势，新时期在进行小学科学实验教学时，学科教师可以借助AI人工智能技术，来提高相关教育环节的趣味性和直观性。学生可以在了解AI人工智能技术和学习实验知识的过程中强化个人的综合能力，教师也可借助相关工具丰富小学科学实验教学的内容，提高实验课堂的趣味性，让学生可以全身心的探究实验板块的知识，发展自身的信息化素养。在了解AI人工智能技术的过程中，学生也能够开拓视野，关注社会新兴科技，强化自身的科学素养。

一、积极筛选具有AI人工智能特征的教学素材

小学科学实验教学中的相关知识内容有着极强的探究性，教材中的很多知识本身就和AI人工智能技术的特征契合，所以教师需要积极筛选出具有AI人工智能特征的教学素材，从而在呈现实验资料和相关信息时，借助AI人工智能技术来帮助学生对知识进行分析、理解和应用，以此来强化学生的科学素养。比如，在四年级上册“声音的世界”相关知识的教育过程中，教师就可以结合教材中的相关素材，利用AI人工智能技术，来展开科学实验教学。教师可以利用AI人工智能技术让学生了解声音是如何产生的。在课前，教师需要在互联网中搜索海量资源，来呈现和声音相关的实验内容，让学生更好的理解科学现象。教师可以借助AI人工智能技术来展示实验影像，帮助学生了解相关实验过程。在第一段影像中，几个同学用橡皮锤敲击音叉的叉骨，音叉发出了声音，教师可以让学生观察叉骨的变化情况。在第二段实验影像中，一个同学用发声音叉接触平静的水面，此时可以让学生观察视频中水面的变化情况。通过筛选合适的教学素材，利用AI人工智能技术呈现实验资料，更能帮助学生了解相关实验现象，深度探究实验知识。在小学科学实验课堂中，准备实物材料，展开科学探究实验，需要做诸多的准备工作。基于许多学校的实验教学资源有限，小学科学课堂的课时长度有限，所以教师可以借助AI人工智能技术来展现相关影像资料，在虚拟的实验过程中了解科学原理。另外，在搜索实验素材、展现实验主题时，教师也可借助AI人工智能技术的算法功能，更快的查找到需要的材料内容，从而帮助学生了解声音产生的过程，使学生也能够获知相关实验的原理，提高对知识的理解能力。

二、强调将AI人工智能与学科教学内容的结合

当前很多教师开始在小学科学课堂中引入AI人工智能技术，从而丰富学科教育内容，帮助学生更好的理解科学知识。无论是借助AI人工智能的相关功能构建教学体系，还是引入AI人工智能产品丰富教学内容，都有助于提高学生的科学素养。但很多教师受到自身教育能力、学校教育资源等的限制，无法很好的整合AI人工智能和学科实验教学内容。新时期为提高小学科学实验课程的教学质量，教师可以结合AI人工智能技术，对相关实验任务进行分解，逐步提升学生的实验探究能力，也让学生在完成实验任务和进行问题转化的过程中，不断提高个人的综合素质。

三、循序渐进的提高学生的实验探究能力

对于小学生而言，学生对动手操作类的实验学习环节极感兴趣，但学生的学习经验有限，在实验操作中容易遇到困难。在传统的实验教学过程当中，教师会通过实验演示，让学生进行小组合作探究，完成实验操作过程。但部分学生的实验操作能力较差，在和他人配合时容易遇到阻碍，继而也会对实验探究活动抱有抵触情绪。新时期，在融合AI人工智能展开小学科学实验教学时，教师应当关注学生的差异性，要循序渐进的提高学生的实验探究能力，要联合不同板块的教育内容，从理论过渡到实验环节，逐渐提升学生的科学素养，让学生可以拥有更多的机会学习理论知识，在实践中展开应用，完成知识的深度探究过程。比如，在四年级下册第五单元科“技改变生活”第17课“生态建筑”该课程的教育过程中，教师就可设计一连串的教学活动，将理论知识教育和实验教学结合起来，循序渐进的提高学生的实验探究能力。教师可以根据该课的主题和教材中的内容，按照逻辑关系设置三个活动。第一个活动，让学生通过查阅资料，了解世界著名的生态建筑案例。第二个活动，让学生比较生态建筑和普通建筑之间的区别，分析在生态建筑当中有哪些AI人工智能技术应用的例子。第三个活动，组织学生展开实验操作，探究生态建筑的实际功能，设计和制作生态建筑模型，应用人工智能来构建生态建筑功能。教师一定要从理论到实践加以引导，让学生可以真正提升自身的实验探究能力。在进行生态建筑模型构建的过程中，教师可以让学生利用传感器、摄像头等技术，完善生态建筑模型的细节和功能，从而加深学生对于AI人工智能技术的认知，提升生态建筑模型的完整度。

结束语：

综上所述，AI人工智能技术则可作为教师导入知识和传输科学实验知识的重要工具，帮助学生直观的了解实验原理，同时也可以降低学生进行实验探究的难度。教师在将AI人工智能与小学科学实验教学融合的过程中，一定要以学生为本来设计课堂。教师可以筛选出教材中和AI人工智能特征相关的知识，从而提高二者的关联性。教师也可在学科教育的过程中布置合适的任务，让学生利用AI人工智能技术，高效的完成实验操作过程。教师还可将理论和实践结合起来，借助和AI人工智能技术相关的研究课题，逐渐提升学生的实验探究能力，发展学生的科学素养。

参考文献：

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