AI 赋能下的小学科学教学革新策略探析

在 AI 技术快速发展的时代背景下，小学科学教育需要突破固有教学模式。教师应借助 AI 深化教育科研，解决教学内容更新滞后、学生差异兼顾不足、评价方式单一等教学痛点。教师应利用 AI 搜集优质数字素材生成精美课件，构建良好的课堂互动教学氛围，精准定位学生的知识薄弱区域，充分挖掘 AI 技术在科学学科教育中的应用潜力。不仅可以提高学生在科学探索中的学习积极性，还可以打造具有全新活力的科学探究课堂。

一、精准教案设计，夯实教学基础

小学科学学科强调以学习活动为基础，打造创新性的教学结构。教师受限于教学资源与教学时间，难以设计差异化的教学活动。现阶段教师应巧妙借助 AI 工具，分析学生的综合学情，进行课前教研与课后反思。教师运用 AI 汇聚海量优质的科学学科教学案例，深入学习前沿教学理念，设计内容更加精准的教案。教师运用 AI 分析课堂教学数据，了解课堂互动热度、学生答题正确率等信息，形成针对性的课堂教学反馈建议，帮助教师进行教学策略的迭代更新。

例如，教师围绕“声音”开展教学时，为了提高学生对声音的感性认知，应积极搜集学生感兴趣的声音素材，巧妙运用实验视频、拓展阅读资料，引导学生了解声音的特性。比如，教师巧妙运用数字动画演示声音如何通过物体振动，让学生了解声音产生的原理。教师播放不同介质中声音传播速度对比的实验视频，让学生认识传播介质的差异对声音传播所造成的影响。教师利用多样化的形式呈现与声音相关的知识，增加科学课堂教学的趣味性与吸引力，让学生更好地把握与声音相关的科学知识。

二、创新教学模式，激活科学思维

教师应巧妙运用 AI 辅助开展课堂教学，让 AI 化身为课堂智能助教，为学生提供沉浸式的科学模拟实验体验引导。学生在遇到实验疑问时可以得到实时的指导，助力学生更好地把握实验背后的科学理论。同时，教师还可以积极组织 AI 协同探究活动，引导学生与AI 智能机器人进行讨论互动，激发学生的课堂参与热情，转变以往单向传授的教学模式，形成多向互动的创新性教学课堂。这不仅可以有效提高学生的科学论证能力，还可以突破传统教学的时空限制。

例如，教师围绕“微小世界”开展教学时，应巧妙运用VR与AR等技术，构建生动真实的微观虚拟实验情境，引导学生借助模拟实验操作显微镜，观察细胞的结构与微生物的活动。然后教师带领学生探索不同细胞的形态差异，分析微生物的运动方式，激发学生对科学知识的强烈探究欲望，让学生将抽象科学知识与模拟情境相结合。不仅加深学生对科学知识的理解与记忆，还可以有效激活学生的科学探索思维。

三、实施智能评价，推动个性成长

传统的课堂教学评价难以准确捕捉学生的学习过程表现。现阶段，教师运用 AI 智能工具可以有效提升课堂教学评价的实施效率。利用课前测评快速收集学生对知识基础的掌握情况，利用智能问卷工具了解学生对核心概念的认知，为后续的课堂教学设计提供充足的数据支持。教师还可以在课堂中巧妙运用 AI 的图像识别与自然语言处理工具，快速精准地收集学生的课堂问答表现，准确反馈学生的课堂学习情况。随后，教师还可以应用课后 AI 算法对学生的作业进行自动批改，准确判断学生对课堂知识的吸收理解情况，提升小学教学评价的精准度。

例如，教师围绕“地球的运动”开展教学时，应借助 AI 工具设计开放性的教学问题，精准考察学生对地球模型、昼夜交替等科学知识的理解程度，判断学生是否准确把握地球运动的科学本质，准确评估学生所展现出的科学思维水平，生成学生在小学科学学科的成长档案。同时，教师还需要借助模拟实验平台中的评价功能，分析学生在模拟实验操作中所展现出的动态学习能力，生成针对学生的个性化学习建议，实现由结果评价向过程素养评价模式的转变，助力学生在科学学科中取得全面成长。

总而言之，AI 赋能小学科学教学提供了智慧教育的全新生态模式。教师需要将 AI 技术贯穿于课前备课、课中教学、课后评价，贴合小学生的认知发展规律，提升小学科学课堂教学效率，帮助教师更好地把握学生的实际学情。同时，教师还需要引导学生了解新时代人机协同的学习方式，持续完善学生的学习方法，提高学生对科学知识的吸收理解能力，为小学科学教育注入新活力。

参考文献

[1] 李玲 .AI 时代 : 中小学科学教研组管理的变革与策略[J]. 中小学信息技术教育 ,2025(2):27-29.

[2] 李萍 . 大概念下 "AI+ 小学科学 " 跨学科教学研究 [J]. 虹 ,2023(11):99-101.