AI赋能科学教育：融合应用与创新路径探索

——“春城计划”教学名师马莹华工作室人工智能在科学教育中的应用线上研讨活动

为推进人工智能技术与科学教育的深度融合，探索创新科学教学新模式，工作室四个小组于4月11日分别围绕“AI在科学教育中的融合应用”展开线上专题研讨。

研讨前，工作室主持马莹华老师和有经验老师们在微信群里分享AL生成的小程序、应用案例资料供各成员学习。

第一组：“AI”连接世界 “We”融入科学

第一小组以腾讯会议和微信群为在载体，各成员依次做发言，交流自己的成果和实践中遇到的问题。由于对编程的掌握不足，使得AI用于凤仙花的一生云种植写程序时出现bug，日月食的形成、蚕的一生、DeepSeek编写互动式游戏运行出现问题、通义生成的图片视频不是自己满意的；AI应用生成合适运用在科学教学的哪些相应阶段。

最后，马莹华老师依次对成员们提出指导性意见，勉励大家基于模仿，勇于尝试，把AL生成融合运用于科学教学的课前、课中、课后、备课、评价环节，提升科学课堂教育教学效率。

第二组：人工智能在科学教育中的应用教学案例比赛”筹备讨论会

第二小组成员结合教学实际，分享了人工智能技术赋能科学教育的多种可能性。与会教师提出，人工智能可丰富教学形式，数字人技术成为讨论热点，例如通过模拟历史人物对话提升课堂互动性，或在虚拟场景中构建数字人辅助情境化学习，激发学生兴趣。此外，教师们还探讨了人工智能的数据分析功能，认为其可帮助教师精准分析学情，动态调整教学策略。多位教师分享了实践案例，如在六年级《宇宙》单元中，利用AI技术构建宇宙模型，帮助学生直观理解天体运行规律；在电路教学中，借助虚拟实验平台简化抽象概念，提升学习趣味性。

马莹华老师对组员们的创新思维给予充分肯定，并从理论层面提出指导建议，指出人工智能在科学教育中的应用可聚焦三大方向：智能体开发（如数字人）、模拟实验优化（如虚拟实验室）及数据统计分析（如学情诊）。

第三组：探讨人工智能技术在科学教学中的应用

第三小组探讨营养成分分析、模拟实验与教学案例结合的策略，借助人工智能强大的数据处理能力，能够精准分析各类食物的营养成分，将抽象的营养知识转化为直观数据。例如，通过模拟实验展示不同营养成分在人体消化过程中的变化，结合具体教学案例，让学生在生动的情境中理解营养均衡的重要性。这种结合策略不仅能加深学生对知识的理解，还能培养他们将科学知识应用于生活的能力。

马老师分享了利用人工智能软件快速生成二维码说明书的方法，教师可将实验步骤、知识点讲解等内容生成二维码，我们扫码即可获取信息，方便快捷。同时，关于视频生成手册，大家探讨了利用人工智能图像识别、语音合成等技术，自动生成实验操作视频的可能性，大大节省教师制作教学视频的时间和精力。

谈及人工智能技术在功能上的使用优势，侯老师分享了自己整理的人工智能技术在科学教育中的应用，如对话虚拟人物/动物/文物等、资料查阅，快速获取资料、数据汇总及快速处理、虚拟实验，进行演示、优化设计，创设展示平台和贯穿全程等，进行评价分析。

第四组：AI赋能科学教育融合应用与创新路径探索

第四小组结合自身实践，探讨了AI在备课资源生成、课堂互动设计、学生深度学习引导及个性化评价中的多元应用，展现了技术赋能课堂的潜力。

在讨论中，各位老师对比分析了豆包智能体、VR教学工具等AI产品的使用体验，肯定其激发学生兴趣的优势，但也指出了部分现实问题。受限于学校硬件条件及自身技术熟练度，AI工具的实际效能尚未充分释放。

针对设备短缺、应用能力不足等挑战，通过讨论，老师们提出三点改进方向：一是筛选适配学科需求的轻量化工具；二是推动师生共创AI学习场景，增强学生参与感；三是加强校际资源共享与技术培训，构建常态化交流机制。

此次线上研讨让我们深刻认识到，人工智能技术在科学教学中虽潜力巨大，但应考虑AI与科学教学的深度融合需立足课堂真实需求，避免“为技术而技术”。各成员持续推动人工智能与科学教育的有机融合，助力教师探索智能化教学新模式，为学生带来更加高效、有趣、个性化的学习体验，全面提升科学教育质量。

文字：李兴美

图片：工作室各成员

初审：李兴美

复审：杨艳芳

终审：马莹华