AI 智能教具在幼儿园科学教育中培养幼儿核心素养的应用研究

幼儿时期的好奇心和探索欲极为旺盛，科学教育能满足其对世界的好奇、激发探索精神并为未来发展奠定基础；此外，人工智能技术蓬勃发展催生出融合先进科技、具备高度互动性与趣味性且与幼儿认知特点高度契合的 AI 智能教具，所以教师在幼儿园科学教育中引入这些教具能够为幼儿创造更生动多元的学习环境，让他们在玩乐中接触科学知识、锻炼多种能力，这对培养幼儿核心素养有着不可忽视的推动作用。

一、AI 智能教具在幼儿园科学教育中培养幼儿核心素养的应用意义

随着现代科学的迅猛发展，人们需要越来越多的科学知识来进行探索与发展。3-6 岁的幼儿正处于科学素质培养的关键时期，这个时期的幼儿对周围的世界充满了好奇心与求知欲，他们不但爱问“为什么”，更想知道“这是怎么样的”，在这样的情况下，AI 智能教具适时地出现可以让幼儿更早地接触科学的知识，从而激起他们对这个世界的好奇心和探索欲望，让他们在愉快的氛围中开启科学探究之路，比如教师可以利用图像识别、智能语音交互等技术帮助幼儿更好地学习语言、提高认知能力，同时通过亲自操作教具来培养自己的动手能力。同时，AI 智能教具不仅可以帮助教师进行个性化的教育，让每个孩子都能根据自己的需要来发展自己，还可以提高幼儿的学习兴趣，激发他们的求知欲，并在幼儿的互动体验中发展他们的逻辑思维和创造性，为提高他们的综合能力打下坚实的基础。除此之外，AI 智能教具还可以缓解教师的教学负担，使教师能够对幼儿的发展给予更多的关注，从而为幼儿园的科学教学带来了新活力，进而全面提升了幼儿的核心素养[1]。

二、AI 智能教具在幼儿园科学教育中培养幼儿核心素养的应用策略

（一）强化实践操作，培养动手能力

Al 智能教具因结合多种传感器和交互技术能为幼儿提供大量实践操作机会，在科学教育中，教师可以引导幼儿开展模拟实验、搭建模型等活动，这种实践操作能让幼儿亲身体验科学知识应用并实现理论与实际结合；在此过程中，幼儿能够在动手操作时不断尝试新方法、发挥创造力解决遇到的问题，进而提升实践能力和创新思维，从而培养学生的实践创新素养。例如在开展“小小建筑师”主题活动时，教师可以展示用 Al 智能拼搭机器人搭建好的简单房屋模型，并介绍机器人身上如可拼接板块、活动关节等不同部件，让幼儿直观了解教具；在此基础上，教师提出搭建有门和窗户房子的任务，鼓励幼儿动手尝试，并在幼儿操作过程中巡回观察，当看到幼儿因部件连接不牢固使房子易倒塌时，教师可以引导其思考部件连接方式，并启发尝试不同拼接方法；对于搭建速度慢的幼儿，教师还可以给予鼓励：“慢慢来，你刚才的拼接思路很对，再调整一下就能成功啦。”在教师的引导下，幼儿不断调整拼接方式，最终成功搭建出房子，从而锻炼了幼儿的动手能力。

（二）及时反馈评价，增强学习信心

在科学教学过程中，如果幼儿做完了一个实验操作或者是回答了一个问题，那么这个智能教具就会很快地给出一个精确而详尽的反馈，并对它们的优缺点进行了说明，这些及时的反馈可以帮助幼儿对自己的学习状况进行分析，从而对自己的学习策略进行适当调整。与此同时，积极地反馈和表扬也能提高儿童的自信心，让他们感觉到自己的努力和进步是被肯定的，而核心素养则着重于对儿童的积极心理和自我认知的培养，所以教师通过智能教具的反馈评价能够使幼儿逐步地了解自己，肯定自己的能力，以此来保持一种积极的态度敢于接受挑战 [2]。例如在“认识动物习性”的科学课堂上，教师可以提前在互动板设置“小猫晚上做什么”“小鸟怎么筑巢”等与动物习性相关的问题，并在活动开始时要求幼儿依次到互动板前触摸屏幕选择答案；当幼儿完成选择后，互动板会立刻语音反馈，答案正确时会欢快地说：“答对啦，你真棒！这是小猫晚上喜欢抓老鼠的习性哦。”同时屏幕上还会出现可爱的小猫抓老鼠动画；要是答案错误，互动板也会温和地提示：“再想想哦，这个答案不太对，小鸟是用树枝和草来筑巢的。”；在此过程中，教师则在一旁观察，当幼儿得到正确反馈时会微笑着点头给予肯定；若幼儿答错，教师会引导说：“互动板给了我们小提示，咱们再根据这个提示想一想，一定能选对。”在这样及时的反馈评价下，幼儿能够迅速了解知识掌握情况，答对收获成就感、答错及时纠正，进而逐渐增强学习信心，从而更积极投入科学知识学习。

三、结语

综上所述，AI 智能教具在幼儿园科学教育领域深度融合科技元素与教育内容，为幼儿开启全新学习世界的大门，其在满足幼儿科学知识学习需求的基础上能以丰富多样的呈现形式激发幼儿科学探索兴趣并有效提升其观察、思考、实践等多方面能力，不过我们也需清醒认识到其面临的挑战与局限，并积极推动技术研发贴合教育场景，从而在幼儿科学素养培育等方面发挥更大效能，助力幼儿全面成长。

参考文献：

[1] 胡艺龄 , 赵梓宏 , 顾小清 . 教育生态系统视角下 AI 驱动的学生核心素养发展模式研究 -- 基于系统动力学方法 [J]. 现代教育技术 , 2022, 32(12):23-31.

[2] 朱莎, 李环, 吴砥, 等. 面向未成年人的人工智能核心素养构建——面向未成年人的人工智能技术规范研究 ( 二 )[J]. 电化教育研究 , 2023, 44(6):15-21.