人工智能时代背景下小学科学教育的变革与坚守

摘要：随着人工智能技术的广泛应用和普及，在小学科学教育教学过程中，教师要高度重视整体教学所面临的挑战和机遇。然后，在教育变革和坚守方面进行充分优化，充分呈现出与时俱进的效能，为小学科学教学实现创新发展提供必要支持，为学生提供更高质量的教育和学习保障。基于此，本文重点探究人工智能时代背景下小学科学教育的变革和坚守等内容。

关键词：人工智能；小学科学；教育教学；变革与坚守

引言

在人工智能技术快速发展的背景下，教育领域也发生着深刻变革。在小学科学教育过程中，教师要充分关注学生科学思维和创新能力的培养，同时要充分明确当前的时代发展需求。在科学教学环节，确保科学探究和实施生活实践有机结合，融入人工智能技术等相关内容。促进科学教育与人工智能技术充分融合，并且也要坚守育人本质，从而充分体现出应有的变革和坚守成效，为科学教育根本宗旨的体现提供必要条件。

1人工智能时代下小学科学教育的变革需求

1.1更新教育理念，从知识传授到素养培育

在人工智能时代背景下，小学科学教育教学过程中需要在变革方面不断优化。要在教育理念方面进行不断革新，突破传统教育中把知识传递作为主要内容的模式，通过人工智能时代的深刻理解，让学生进一步具备批判性思维和问题解决能力，在数字化素养方面不断优化，从而从知识传授到素养培育进行有效过渡。例如，在简单电路以及生物多样性等内容的教学中，可以利用AI模拟实验通过数据可视化的形式，引导学生从被动学习向主动探究进行转变和过渡，从而培养其利用技术工具对问题进行分析的能力。

1.2教学模式转型，确保协同和个性化学习有机结合

在人工智能技术的综合作用之下，可以为小学科学教学提供更为丰富的工具，例如可以通过智能学习平台以及虚拟实验室等相关模式，在人机协同和个性化学习方面有效整合，通过教学模式的转型升级为科学教育改革推进提供必要条件。例如，可以通过AI驱动的虚拟实验，让学生可以在模拟的火山喷发和天体运动的实验情境中进一步感受各项内容，实现全身心全过程的沉浸式体验。以此突破传统实验的时空限制，也可以利用智能学习系统，让学生结合自身的学习需求整合各类学习数据，然后推送个性化学习资源，精准教学方面为学生个性化学习需求的满足提供有力支持。

1.3课程内容的丰富，融入AI基础知识和伦理教育

在小学科学课程的教学过程中，可以通过智能算法以及机器学习等相关理念的融入，在整合伦理规范的前提下为课程内容的拓展和延伸提供必要条件。例如，在针对信息与技术单元内容进行教学时，可以有效设计认识AI机器人以及AI与生活的主题内容，引导学生对AI工作原理进行充分理解，并思考怎样才能更有效地应用人工智能技术呈现伦理规范效果。特别是对于算法偏见以及数据隐私等内容都进行深入分析和协同应对，从而充分体现出课程内容的拓展和学生信息素养的优化效果。

2小学科学教育在变革中的坚守路径

2.1坚守科学教育本质，探索精神和实证思维

在小学科学教育变革中要想有相对应的坚守，需要充分明确科学教育的本质，充分培养学生的探索精神和实证思维，这样才能充分体现出应有的创新教育效果。要避免过于依赖AI工具的问题，在整体教学过程中通过真实的实验，培养学生的操作和观察分析能力。例如，在物质的变化单元教学环节，教师要引导学生通过亲身体验的形式进行加热或者混合试验，同时更真切、更直观、立体地感受到物质变化的过程，而不是依赖虚拟模拟的模式，培养学生的探索精神和实证思维。

2.2强化教师的主导作用，明确技术赋能不是替代

在人工智能技术的综合作用之下，教师可以通过人工智能的教学辅助工具，在教师的主导地位得到加强的前提下，引导学生融入到人工智能教学情境之中。教师要进行相对应的个性化指导和情感支持，这是关键所在，而不是通过技术进行替代。教师要提升自身的素质素养，科学合理地应用AI智能工具，例如，可以通过AI辅助工具探究相关任务，并且对学生的学习数据进行适用分析，有效规避机器带教等相关问题。例如，在生态系统的项目化教学推进环节，教师可以通过AI平台对生态数据进行有效展示，但是在这个过程中也要进行精准提问和个性化活动，在探讨交流的过程中让学生深度思考生态平衡的重要意义和深远影响。在确立学生主体地位、教师发挥主导作用的前提下，使得小学科学教育可以在变革中坚守自身的初心和根本宗旨。

2.3 技术应用与人文关怀，培养负责任的数字公民

在小学科学教学中，教师需要在技术应用方面进一步充分整合人文价值的引导作用。确保技术应用与人文关怀能够得到有效平衡，培养学生具备责任意识。例如，在针对AI技术进行应用的过程中，在地理与环境单元教学环节可以设计AI与环境保护相关的项目，让学生可以充分利用人工智能技术对环境数据进行深入分析，并提出相应的解决方案。同时，进一步反思技术对生态的影响等相关内容，培养学生的可持续发展意识和社会责任感。在培养其成为负责任数字公民的基础上，为学生的全面发展和自我价值的实现提供基本保障。

3结束语

综上所述，在小学科学教学过程中，要更有效适应人工智能时代的发展要求，充分明确当前变革的需要，也要在变革中有相应的坚守和底线，趋利避害。在教育教学过程中探究科学探究的本质，并将技术赋能作为教学创新的手段，而不是替代。要关注学生人文精神和核心素养的培养，将人工智能技术与教育伦理规范有机结合，让人工智能成为提升科学教育质量的必要工具。

参考文献：

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