借AI 之力：打通小学家乡课、语文课与科学课的跨学科壁垒

一、引言

在“双减”政策与核心素养导向的教育改革背景下，跨学科教学成为培养学生综合能力的重要路径。小学家乡课、语文课与科学课分属人文、语言与自然科学领域，若独立教学，易导致知识碎片化，学生难以建立系统性认知。人工智能技术凭借其强大的数据处理、智能分析与情境模拟能力，为学科融合提供了新可能。本文旨在探讨如何借助 AI 打通三门课程的壁垒，实现知识的互通与能力的整合。

二、传统分科教学的局限性与跨学科融合的必要性

2.1 传统分科教学的问题

传统小学教育中，家乡课侧重地方文化与历史传承，语文课聚焦语言表达与文学赏析，科学课强调实验探究与自然规律认知。这种分科模式存在三大弊端：

1. 知识割裂：学生难以理解不同学科知识间的内在联系，例如家乡自然资源的形成（科学）与当地居民生活方式（家乡课）、文学创作（语文课）的关联；

2. 学习兴趣不足：单一学科的理论讲解易导致课堂枯燥，难以激发学生主动探索的热情；

3. 综合能力薄弱：学生缺乏运用多学科知识解决实际问题的能力，与现实生活脱节。

2.2 跨学科融合的教育价值

将家乡课、语文课与科学课融合，能够：

- 深化知识理解：通过跨学科视角解构学习内容，例如以“家乡的生态环境”为主题，结合科学中的生态系统知识、语文课中的调查报告写作、家乡课中的地域生态文化，实现知识的互补；

- 培养核心素养：提升学生的批判性思维、实践能力与文化认同感；

- 增强学习动机：生活化、情境化的主题激发学生兴趣，促进主动学习。

三、AI 技术助力跨学科融合的功能与优势

3.1 情境创设与沉浸体验

AI 技术可通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）构建虚拟学习场景。例如，在“家乡的历史变迁”主题中，利用 VR 技术还原家乡古建筑原貌，学生通过语文课描述场景、科学课分析建筑结构与材料，实现多学科知识的融合运用。

3.2 数据驱动的个性化学习

AI 算法可分析学生在不同学科任务中的表现，例如通过自然语言处理技术评估语文表达能力，结合科学实验数据与家乡课调研成果，为每位学生定制学习路径，弥补薄弱环节。

3.3 智能交互与协作学习

智能聊天机器人、在线协作平台等工具支持学生跨学科讨论。例如，学生在探究“家乡水资源保护”时，通过 AI 助手获取科学数据，利用语文知识撰写宣传文案，并在平台上分享家乡课调研结果，实现知识共创。

四、基于AI 的跨学科教学实践策略

4.1 主题式课程设计

以真实问题为导向设计主题，如“家乡的非遗技艺”：

- 科学课：分析传统工艺（如剪纸、陶艺）的物理原理与材料特性；

- 语文课：撰写非遗传承人物访谈录或诗歌，开展文化宣传；

- 家乡课：调研非遗历史背景与地方特色，制作文化手册。

AI 工具可提供工艺演示视频、历史文献数据及写作辅助，支持多学科整合。

4.2 混合式学习模式结合线上AI 资源与线下实践活动：

- 线上：利用 AI 绘图工具设计家乡文化海报，通过智能评测系统修改语文作文；- 线下：开展实地考察，采集家乡自然环境数据（科学），记录方言故事（语文与家乡课）。

4.3 评价体系创新构建多元化评价机制：

- 过程性评价：AI 记录学生在跨学科项目中的参与度、协作能力；

- 成果性评价：通过智能评分系统评估语文作品、科学实验报告的质量，结合教师与同伴评价，全面衡量学生的综合素养。

五、实践案例：“家乡的生态密码”跨学科项目

某小学开展“家乡的生态密码”项目：

1. 科学课：学生利用AI 传感器采集家乡河流的水质数据，分析污染成因；2. 语文课：撰写环保倡议书，制作短视频宣传家乡生态保护；3. 家乡课：走访社区，调研居民环保意识，结合历史资料对比家乡生态变迁。AI 工具提供数据分析模板、视频剪辑指导及写作语法纠错，学生通过协作完成项目，显著提升了科学探究、语言表达与文化认知能力。

六、结论与展望

AI 技术为小学家乡课、语文课与科学课的跨学科融合提供了技术支撑与创新路径。通过打破学科壁垒，学生能够在真实情境中整合知识、解决问题，实现核心素养的全面发展。未来，随着 AI 技术的迭代，跨学科教学将更注重人机协同，探索更高效、个性化的教育模式。同时，教师需提升数字素养，合理运用AI 工具，推动教育教学的深度变革。