
■广州市越秀区中星小学 李小红
AI作为前沿数字技术,在提升小学生科学探究素养、推动跨学科融合方面优势显著。教师借助AI技术融合多学科内容,能创新小学科学教学模式。跨学科教学借助AI的智能化、可视化特性,助力学生深入理解科学概念,提升批判性思维与问题解决能力。以下将基于AI开展跨学科教学,旨在提升学生综合学科能力,为他们的未来发展筑牢根基。
2022版《义务教育科学课程标准》明确指出,科学课程的核心目标在于培育学生的核心素养,为其终身发展筑牢根基。小学科学课程是儿童探索自然、连接现实世界的关键桥梁,具备跨学科与实践性等显著特征。AI融入科学教学中,同样需重视跨学科学习,教师可以借助AI赋能的数字化教学手段,能够为学生提供多样化的学习情境和资源,引导学生从不同学科视角解决问题,加深对知识的理解与应用,从而更好地实现科学课程培养学生核心素养的目标。
一、 AI赋能跨学科构建,深化多学科融合
AI技术的使用,可以为教师整合科学、语文、数学等学科知识提供有力支持。在小学科学教学中,教师可借助AI设计主题化教学目标,构建完善的跨学科知识体系。例如,在人教版小学三年级科学下“植物的一生”的单元教学中,教师可以利用数字资源,引导学生观察植物的生长变化,对科学知识进行初步了解。如植物生长过程的动画视频、植物结构的3D模型等。当学生观看视频后,教师可以利用AI将其中的数据进行提取,并制作成图表,让学生运用数学知识,总结植物生长规律。如用deepseek统计不同阶段植物的高度、叶片数量等数据。在课后,教师可布置跨学科作业,如让学生用所学的语文知识撰写观察日记,描述植物生长过程中的发现与感受,培养学生的观察能力,提升他们语文写作能力。通过AI的跨学科教学设计,构建跨学科知识体系,能够帮助学生从多学科角度理解植物生长的奥秘,提升跨学科思维能力。
二、依托AI教学手段,突破重难点知识
新课标要求科学教育要培养学生科学探究能力,提升学生自主学习能力。在小学科学教学中,教师可借助AI辅助学生学习重难点知识,促使他们能够积极参与,深度探讨,经过一系列的操作、观察和讨论,构建完整的知识链条,透彻理解知识的形成过程,进而有效突破教学中的难点问题。例如,在人教版小学五年级科学下《昼夜与四季》的单元教学中,地球自转与公转等复杂的运动方式,以及由此产生的昼夜交替、四季变化等现象,很多学生可能会背这些知识,但理解仅限于表面。在教学过程中,教师可以运用deepseek生成地球运动的模拟动画,清晰展示地球自转和公转的方向、速度以及与太阳的相对位置关系,将抽象的知识具象化,引导学生沉浸式观察地球的运动状态,使学生的学习更加直观、生动。教师还可以利用deepseek设计互动环节,如设置一些关于地球运动现象的问题,让学生通过操作虚拟场景来寻找答案,进行深度探索。在这过程中,教师可以鼓励学生积极表达自己的观点和想法,并提出自己的疑问与deepseek进行深度交流,培养他们的思维能力和语言表达能力。通过AI智能辅助,学生能够更深入地理解地球运动相关的科学概念,逐步掌握知识的形成过程,使得原本抽象、难以理解的教学难点也能迎刃而解,还能有效培养学生的科学探究精神和实践能力,推动学生综合提升。
三、AI多元评价,促进全面发展
跨学科教学评价,关注学生对大概念的理解程度。AI技术为教学评价带来变革,教师可基于教学目标,借助AI开展证据导向的多元化评价,全面掌握学生学习效果,精准指导后续学习。例如,在人教版小学六年级科学下《探索宇宙》的教学中,主要是让学生对宇宙相关大概念的理解。教师在开展教学评价时,可以利用AI智能监测系统,实时收集学生在课堂讨论、小组合作探究宇宙奥秘等活动中的表现数据,作为过程性评价证据。教师还可以布置个性化作业,如制作宇宙主题的手抄报或PPT,利用概念图等外部表征思维工具,让学生将自己对宇宙大概念和学习活动的理解进行可视化表达。通过观察学生在制作过程中的表现、访谈学生对宇宙知识的理解、课堂小测试以及查看学生的学习日志等方式,收集表现性证据,对学生的学习过程进行整体评价,实现证据导向的多元化评价,有针对性地指导学生下一步的学习。
四、结语
综上所述,AI在小学科学教学中的应用不断拓展与深化,为跨学科融合和学生科学探究素养提升注入新动力。教师通过AI智能辅助教学,优化了教学方法,使学生可以在真实或模拟的复杂情境中运用跨学科知识解决问题,有效深化了学生的学习体验,激发他们的探索热情,从而获得全面发展。