解锁AI密码，构筑科学教学评融合新生态

在数字化浪潮汹涌的当下，人工智能（AI）正以锐不可当之势，全方位地融入教育，重塑各学科的教学与学习模式。中共中央与国务院联合印发的《教育强国建设规划纲要 （2024—2035 年）》，将教育数字化视为开辟全新发展赛道、塑造教育领域竞争新优势的关键路径，其中，充分发挥 AI 技术对教育变革的推动作用，更是被摆在极为重要的战略位置。AI 技术的蓬勃发展，带来诸多前所未有的机遇；但与此同时，也抛出了一系列亟待攻克的挑战。究竟该如何精准解锁 AI 密码，精心构筑起科学教学评深度融合的全新生态，已然成为每一位教育工作者迫在眉睫、亟需深入探索的核心课题。​

一、AI 赋能科学教学模式变革

传统的科学教学往往以教师讲授为主，学生则是被动接受知识。而 AI 的融入为教学模式带来了革命性的变化。在课堂上，教师可以借助 AI 技术创设丰富的教学情境，让学生身临其境地感受科学现象，如在学习地球板块运动时，学生可以借助 VR 设备直观地观察地球板块的碰撞、分离等动态过程，这种沉浸式的学习体验能够大大地激发学生的学习兴趣。

AI 还能实现学生的个性化教学。教师可以利用智能学习系统，根据学生的学习进度、知识掌握情况和学习习惯，为每个学生量身定制专属学习路径。当学生在学习物理中有关于力学知识时，系统如果发现学生对牛顿定律的应用掌握不够好，就会自动推送相关的知识点讲解视频、针对性练习题以及相似题型的解题思路，帮助学生有针对性地进行强化学习。

以科学课《分析一个实际的环境问题》为例，教师借助讯飞美丽科学教学系统，以 “千岛湖水质污染” 为真实情境，并引入 AI 辅导员辅助学生学习。学生们与 AI 的互动，身处角色视角，围绕 “如何平衡发展与环境保护” 展开深入探讨，提出许多有针对性的问题，整理出问题线索，并最终想出治理千岛湖环境问题的多种解决方案。这充分展现了 AI 赋能下科学课堂的独特魅力与强大活力，学生从被动学习者转变为主动探究者，课堂也从传统的知识传授场所转变为学生思维碰撞的舞台。

二、AI 优化科学教育评价体系

科学教育评价，宛如教育航船的指南针，精准衡量着学生的学习成果、教师的教学质量以及学校的教育水平，其重要性不言而喻。然而，传统评价方式过度倚重考试成绩，好似用单一标尺丈量复杂多样的学习世界，存在评价内容片面、评价方式单一的弊病。AI 技术的兴起，为优化科学教育评价体系送来有力支撑。

在评价内容维度，AI 带来了全景式评价的新视野。它不再局限于考察学生对知识的掌握程度，而是将目光拓展到科学兴趣、科学信念、实践能力、创新潜能、跨学科学习能力等过程性要素，将这些关键内容一并纳入评价指标体系。借助先进技术，AI 系统能深入挖掘学生在在线学习平台上留下的行为数据，像观看教学视频的时长、参与讨论的积极程度、完成作业的质量与耗时等，通过对这些数据的综合分析，勾勒出学生学习态度与学习能力的全面画像。​

评价方式上，AI 促使评价朝着多元化、实时化大步迈进。智能测评工具宛如一位不知疲倦的学习 “观察者”，对学生的学习过程实现实时监测与即时反馈。当学生投身科学实验，传感器等设备高效收集实验数据，AI 系统迅速对学生的实验操作规范性、数据合理性展开分析，一旦发现问题，即刻给出专业的指导与建议。此外，AI 还能依托海量数据分析，为教师精心生成教学质量分析报告，助力教师精准洞察教学过程中的优势与短板，进而及时调整教学策略，提升教学效果。

三、AI 助力构筑科学教学评融合新生态

教学评融合是推动科学教育迈向高质量发展的核心枢纽。而 AI 技术，恰似一座稳固且高效的桥梁，紧密连接起教学与评价两端，有力促进二者深度融合，从而构建起全新的科学教育生态。

于教学进程而言，教师手握 AI 提供的学生学习数据这一 “利器”，便能灵活且及时地调整教学内容与方法。一旦察觉到多数学生在某一知识点理解上存在阻碍，教师可适时暂停既定教学计划，借助 AI 所储备的丰富教学资源，如生动的动画演示、详实的案例分析等，对该知识点展开重新阐释与强化训练，助力学生攻克学习难点。与此同时，学生也能依据 AI 反馈，清晰洞察自身学习进展，精准定位存在的问题，进而主动灵活地调整学习策略，提升学习效率。

在评价环节，AI 展现出强大的数据整合与分析能力。它深度挖掘学生作业、测试成绩、课堂表现等多维度数据，精准剖析教学过程中的薄弱环节以及学生普遍面临的共性问题，为教师开展针对性辅导、实施教学改进提供可靠依据。而经 AI 深度分析得出的评价结果，又能反向作用于教学，指导教师优化教学安排，如此一来，实现了教学与评价之间的良性循环，持续推动科学教育质量稳步提升 。

四、挑战与应对策略

尽管 AI 在科学教学评融合领域蕴含巨大潜力，可在实际落地应用时，诸多挑战也接踵而至。一方面，AI 技术运行依赖特定的硬件与软件支撑，然而部分学校受限于经费等因素，存在设备短缺、技术迭代滞后的状况，难以满足 AI 技术充分施展的需求。另一方面，教师群体的 AI 素养呈现出较大差异，部分教师对 AI 技术的运用较为生疏，无法将 AI 的优势全面融入教学环节，阻碍了 AI 在科学教育中效能的释放。再者，AI 技术的安全性与伦理隐患不容忽视，数据隐私泄露风险、算法潜藏的偏见等问题，时刻威胁着科学教育应用的公正性与安全性。

面对这些棘手难题，学校与教育部门需多管齐下。加大对教育信息化的资金投入，完善硬件设施，及时更新软件系统，为 AI 技术扎根科学教育筑牢技术根基。同时，强化教师培训工作刻不容缓，借助专题讲座、工作坊、线上培训等多元形式，帮助教师理解 AI 技术的底层逻辑，掌握实用的应用技巧，学会运用 AI 开展教学设计、教学评价以及学生辅导。针对 AI 的安全与伦理问题，要加快出台相关政策法规，制定严谨的技术标准，强化数据管理与隐私保护，全方位保障 AI 技术在科学教育中规范、健康、安全地运行。

AI 无疑为科学教学评融合开辟了广阔前景。通过革新教学模式、优化评价体系，AI 有力推动科学教学评融合新生态的构建，引领科学教育朝着高质量、个性化方向大步迈进。教育工作者应秉持积极开放的态度，拥抱 AI 技术，深挖其潜能，妥善化解各类挑战，让 AI 切实成为提升科学教育水平的得力助手，源源不断地培育出具备创新精神与实践能力的新时代栋梁之材。