人工智能助力小学科学创新教学策略

引言

当下是信息化时代的大背景中，教育领域正在进行深刻转型和发展过程，在人工智能等新技术不断革新的当下，并且人工智能正在教育领域广泛应用的当下，传统教学模式已经开始发生质变，在培养学生成人成才的整个链条上来说，培养学生科学素质和创新意识能力的小学科学教育也迫切需要去推进教学手段创新尝试和深入研究方向。

1 人工智能在小学科学教学中的赋能作用

1.1 提高教学质量

传统教育模式下某些老师阐述科学理论的时候经常依靠各种各样的例子及方法论做深入剖析，并且试图表现其中蕴含的规律特征；而人工智能技术加入以后就给科学教学赋予了比较直接高效的支持工具，一方面可以极大缩减教师们在理论讲述时所承受的压力，另一方面也有能力较系统全面地搜集整理学生们各种学习行为产生的数据，把他们转化为改善教学的关键依照，进而助推个性化教导计划的制订以及推行，从而改良整体教育水平。

1.2 丰富学习体验

人工智能技术中的VR、依靠增强现实（AR）等先进信息技术手段，冲破传统科学教育在空间分布和时间安排上固有的限制，科学课程属于实践性很强的学科范畴，对于教学环境的需求远超其他科目，仅仅依靠课堂讲授很难全面调动起学生的学习积极性，而且有可能对他们的理论知识理解造成负面影响，按照小学科学课程主题特点及其具体需求，教师可以融合人工智能技术，采用可视化形式展现教材中的科学原理和实验现象，既充实学生的感官感受，又能够有效地引发他们的好奇心，促使学生自发地展开探究活动，而且还能助力学生通过直观感受加深对抽象概念的认识，进而使整个教学过程的成效得到显著改善。

2 人工智能驱动的小学科学创新教学策略

2.1 个性化学习路径设计

依靠人工智能技术的个性化学习方案，可以精准对应学生的学习特点（包含习惯，偏好以及认知水平），然后按照这些特点来塑造专门的教学路线，这种量身打造的教育方式既符合不同个体的需求，又能避免内容繁杂或者知识断层之类的状况，从而优化整体的学习成果，针对那些物理学概念理解比较差的学生群体来说，智能系统会给予大量的可视资源和互动实验工具，通过直观的感受去帮助他们更好地理解和掌握那些抽象的理论知识。

2.2 智能化实验教学环境构建

人工智能技术同实验教学紧密结合之后，极大地充实了实践教学的技术支撑体系以及资源供应形式，利用智能化虚拟实验平台，学生可以冲破时空束缚，自行展开多种多样的科学探究活动，该平台可以准确再现真实的实验环境，而且可以随时检测并且动态评定学生的操作进程及其成果，给予个性化的回馈和指导意见，这样一种教学手段既保证了学习的安全性和效率性，又方便学生反复操练并深入探究，加深他们对专业知识的领悟和运用能力，智能实验系统会依照个人差别自动调整任务难易度和内容范围，促使全体学生在适应性训练中得

到全方位发展。

2.3 智能评估与反馈机制建立

小学科学教育领域，创建高效又精确的评价及回馈机制是提升学生学习成果的关键之处，借助人工智能技术开发出的智能测评系统，可以对学生的学习进程，所学知识以及存在的问题实施即时追踪并展开剖析，这种数字化的评价手段给教师赋予了系统的数据支撑，而且能够按照个体差别制定出符合实际需求的个别化辅导计划，并给出具有针对性的教学意见，如此一来，教师就能更加精准地掌握学生的学习状况，随时调整自己的教学方法；学生也可以凭借这些反馈信息清楚自身存在的薄弱之处，并制定出改进计划，这个智能评估体系有益于唤起学生的探究兴趣和不断学习的动力，在实际操作中培养他们的自主学习意识和终身发展素养。

2.4 智能互动与合作学习模式的推广策略

人工智能技术在小学科学教育中应用，给智能交互和协作学习模式的推广给予有力支持，依靠智能教学平台，学生可以参加虚拟实验或者远距离的科学探究活动，还能跟同伴以及行业专家开展即时交流互动，这种打破传统时空限制的学习形式，既可以让学生的认知范围得以扩大，又会对他们的团队合作意识以及人际交流能力产生明显改善效果，在互动环节当中，学生可以将自己的看法分享出来，也可以参考别人的体会，这样就加深了对科学原理的认识，而且能更好地提升自身的综合素质和动手能力。教育工作者可以引导学生依靠人工智能技术支撑的在线科研平台展开协作性探究活动，利用智能工具来达成任务分配，实验规划，数据搜集与分析这些环节的高效协同，进而促使研究项目得以顺利推进，这种结合智能化互动与团队合作的教学形式，既可最大限度地唤起学生的探究兴致和参与意愿，又能够切实改进他们的动手能力和革新意识。

结语

人工智能技术在小学科学教育领域里深入应用之后，传统教学模式受到了极大冲击，通过创建个性化的学习路径，塑造智能化的实验平台，健全精准化的评价体系并推行协作式的交互教学形式，不但提升了课堂效率和教学质量，而且给学生带来了非常丰富的学习感受，充分调动起他们探究的兴趣和创新的潜能，展望将来，随着技术不断革新，应用场景不断拓宽，人工智能在小学科学教育中的应用潜能将会被进一步挖掘出来。人工智能技术的加入给改良小学科学教育品质赋予了关键机会，依靠它的辅助作用，可以有系统地培育学生的综合素养和革新思维能力，为他们的终生发展形成稳固根基，在此情形之下，小学科学教师非常必要加强自己的信息素养以及数字化教学能力，这样才能符合时代发展的要求，进而促使小学科学教育达成高质量转型并做到可持续发展的目的。

参考文献：

[1]曾棋，苏兰.人工智能时代中小学科学教育：变革、挑战与重塑[J].中小学信息技术教育，2024（08）：5-7.

[2]娄启霞.可视化工具在小学科学教学中的运用研究[J].国家通用语言文字教学与研究，2024（03）：159-161.