福田区新沙小学教科室蓝剑、科学组廖婷婷

【摘要】人工智能（Artificial Intelligence）英文缩写为AI ，它是研究、开发用于模拟、延伸和拓展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着AI技术的进步与更新，AI技术影响教育的时代已经到来，AI技术正在引领教育领域变革，教学中将出现更多新的教学模式和手段，实现科学课堂效率最优化、效果最大化。

【关键词】AI技术、实践探索、科学。

近些年，AI技术快速发展，小学科学教学需顺应时代发展的需求，主动构建AI赋能教育教学场景，引领教师和学生认识并学会使用AI赋能教育场景中的技术，为科学教育教学提供数据分析技术、语音技术、图像技术、虚拟技术等教学支持，提高科学课堂的教学效能，增强实践探索体验。

一、优化使用AI先进设备，提高探索精度。

计算是科学实验中分析数据的手段，数据分析是探究实验中重要的步骤，而小学科学课堂中，通常需要收集大量数据并计算数据，但是对于个别数据的处理过程中，容易造成浪费课堂时间，拖长实验进度等现象。比如：需要测量时间的科学探究实验中，小学生要熟练掌握普通计时器需要老师提前给足时间练习，同时小组内合作多次才能确保实验误差最小，重复实验后得到的数据量也比较大，对于非整数的平均数计算也要花费时间，如果在一开始需要测量时间的环节中引入AI技术，利用传感器精准测量，就能大大的提高实验效率，节约测量和计算的时间，还能提高实验的精度，为课堂争取更多探究学习的时间，以便课堂上合理高效的分配学生思考、探索、讨论、合作的时间，让实践探索成为引领科学课堂的精髓，让AI协助思维科学发展。

二、贯穿巧用AI分享技术，掌握探索进度。

AI技术是计算机科学的一个分支，在课堂上加入计算机网络的使用会达到意想不到的效果。课堂中引入AI移动终端，让移动终端实时共享课堂探索进度，共享实践探索过程，由于实验小组较多，教师通常无法一一指导，当用移动终端发现问题时，可以及时共享到主屏幕中，提示其他同学避免重犯错误，对于值得表扬的实验操作和重要探究发现等也可以马上就展示共享，通过录制短视频、拍实验过程照片、拍数据分析等手段，实时共享并改进探索步骤或探索方式等。在共享过程中，教师还可以即时抓住契机，渗透行为习惯教育、合作交流好行为等德育教育。AI技术的巧用不仅增强了课堂效益还能协助教师在科学探索中渗透德育教育，提升学生的道德认知，升华道德意识，改进道德行为。

三、联合使用AI网络技术，扩宽实践广度。

课堂教学是课程的开发和创新，新课程改革背景下的课堂不再是围绕一本教材而教，而是开放式的知识世界，在课堂中引入AI网络技术，就为扩宽学生知识广度提供了可能。教师是学生学习的引导者和支持者，AI网络技术为学生知识的主动建构提供了平台，新时代的学习者渴望采用随时随地、自定步调的学习方法，而AI技术可以为学生提供合适的学习资源和学习环境，如：对于课本上大概念理解的例子和证据不足时，可结合网络技术和AI移动终端，让学生自主检索、自主提出问题、积极寻找答案、小组合作讨论并结合大量证据主动建构知识，提升综合分析能力，培养解决问题的意识。

四、巧妙善用AI分析技术，提高探索直观。

科学课是一门综合性较高的课程，除了融合多门学科内容以外，还对学生有较高的要求，如数据处理能力、数据解读能力、读表格能力等。而小学生面对表格中大量的数据通常没有直观的感受，个别有误差的数据也会影响学生的判断，缺少对整体数据的理性分析，在数据分析处理环节中引入AI后台数据处理技术，将处理后的数据再生成直观性的柱状图、折线图等能表达出数据差异的图表，显示数据的连贯性、对比性，有助于学生清晰的通过图表联系实践探索得出结论，提高了实践探索结果的直观性和说服力。

五、合理使用AI统计技术，增强反馈速度。

学生的身心成长规律决定了教学的连贯性和长期性，那么课后反馈工作就成了检验课堂效果的重要手段，AI的后台统计技术就可以为教师长期的反馈工作带来便捷，其快速又直观的后台结果统计技术非常适合用在课堂或课后作业的反馈中。学生在移动终端完成作业后，教师可以马上在后台看到全班同学的作业错误率、正确率、错误较多的题目等数据。这样教师可以针对性的查漏补缺，还可以通过数据反思教学，寻找更适合本班学生的教学方式和手段，为因材施教提供数据支持，为学生实践探索提供参考依据。

强大的数据后台有超强的数据存储和分析能力，AI技术利用学生长期积累的行为数据，分析出学生的薄弱点，再结合平台上的学习资源库为学生量身定做个性化作业，发展性问题、拓展性探究等，从而将难题各个攻破。另外，资源库也为科目考试试题出题提供了大量的资源参考。在这过程中，帮助教师实现了教师角色的转变，许多传统机械的工作可以由智能辅助系统来完成，从而帮助教师将更多的精力和时间投入到情景制造、创造性思维的开发、个性化引导等具有创造性和启发性的教学中。

六、结语

为顺应AI技术迅猛发展的形势，发挥“AI赋能教育”的效益，科学课教育工作应主动作为，在科学课的各个阶段发挥AI技术工具的优势。基于此背景，本文以科学课实践探索为着力点，分析“人工智能+实践探索”的新思路、新设想，寻找更多教育契机，运用“AI技术+教育”的课堂模式，协助课堂以达到事半功倍的效果，让“AI赋能教育”落到实处。

参考文献：

[1]余瑞芬《传感器原理》北京航空工业出版社1995年.

[2]洪轲 徐明亮《AI赋能下的高职课堂教学改革探讨》《电脑知识与技术》 2019年4期.

[3]任菲菲《计算机大数据分析中云计算技术分析》公务员期刊网.