王莹

吉林省敦化市教师进修学校   133700

黄秋明

吉林省敦化市沙河沿镇中心小学校 133715

【摘要】随着新课标对小学科学教学核心素养培育要求的不断深化，人工智能技术的发展为教学创新带来新契机。因此，本文围绕新课标理念，深入探索人工智能赋能小学科学教学设计与评价的路径，旨在提升教学质量，促进学生科学素养全面发展，为新时代小学科学教育改革提供实践参考，从而推动小学科学教学高质量发展。

【关键词】新课标；人工智能；小学科学；教学设计；评价

在教育信息化2.0时代与新课标全面推进的背景下，小学科学教学面临着从知识传授向素养培育转型的挑战。人工智能以其强大的数据处理与智能分析能力，为教学革新提供了新方向。

1.现阶段小学科学教学设计与评价中存在的问题

1.1教学设计工作缺乏针对性

在教学内容规划上，教师常忽视课程标准对知识体系的整体要求，未能深入剖析各知识点间的逻辑关联，而是将教学内容割裂成孤立的个体，导致学生难以建立完整的科学认知框架。这种碎片化的教学设计，使得学生在学习过程中无法把握科学知识的内在脉络，影响知识迁移与综合应用能力的发展。同时，学情分析的缺位进一步加剧了教学设计的盲目性^[1]。不同学段学生的认知发展水平、学习兴趣与能力差异显著，低年级学生倾向于直观形象的学习方式，高年级学生则更渴望探索抽象的科学原理。然而，部分教师未充分考量这些差异，采用“一刀切”的教学设计，既无法满足低年级学生对趣味性和直观性的需求，也难以激发高年级学生的探究热情，致使教学活动与学生实际需求脱节，无法有效促进学生科学素养的提升。

1.2教学方法过于单一化

现阶段小学科学教学方法过于单一化，严重制约了教学效果与学生科学素养的发展。传统讲授法仍在课堂中占据主导地位，教师单方面输出知识，学生被动接收，这种单向的教学模式忽视了学生的主体地位，抑制了学生的主动性与创造性^[2]。科学学科强调通过探究实践培养学生观察、分析、解决问题的能力，而单一的讲授法无法给予学生足够的实践与探索空间，导致学生对科学知识的理解浮于表面，难以掌握科学探究的核心方法与思维逻辑。此外，实验教学作为小学科学的重要组成部分，也因重视程度不足而流于形式。这些单一化的教学方法，难以激发学生对科学的学习兴趣，无法满足科学教育培养学生综合素养的目标需求。

1.3教学评价体系不够完善

当前评价体系过度聚焦知识与技能考核，将考试成绩作为衡量学生学习成果的核心标准，忽视了学生在学习过程中展现的探究能力、创新思维、合作精神等关键素养。这种单一的评价导向，使得学生科学素养发展的诸多重要维度难以得到有效关注与激励，违背了科学教育培养学生综合能力的初衷^[3]。同时，过程性评价的缺失加剧了评价体系的缺陷。小学科学学习强调实践与探究过程，学生在课堂互动、实验操作、项目研究中的表现蕴含着丰富的学习信息，但教师往往缺乏对这些过程的系统记录与科学评价，无法及时给予学生针对性反馈与指导，学生也难以在学习过程中明确自身不足并改进。

2.新课标下人工智能赋能小学科学教学设计与评价的优化策略

2.1分析学情，定制个性教学

每个学生都是独特的个体，在知识储备、认知能力和学习风格上存在显著差异。传统教学“一刀切”的模式难以满足学生的个性化需求，易导致部分学生“吃不饱”，而另一部分学生“跟不上”。借助人工智能分析学情，能够精准把握每个学生的特点，使教师制定的教学目标和内容更贴合学生实际^[4]。这不仅有助于激发学生学习兴趣，提升学习积极性，还能促进学生在原有基础上实现更好的发展，真正落实因材施教，提高小学科学教学的针对性和有效性，助力学生科学素养的全面提升。

以小学科学“简单机械”单元教学为例，教师可利用人工智能教育平台收集学生在前期力学知识学习中的课堂答题、实验操作视频等数据。通过平台的大数据分析与学习画像技术，精准判断学生对杠杆、滑轮等简单机械的认知基础和操作能力。对于基础薄弱的学生，设计侧重基础知识巩固的教学内容；对能力较强的学生，增加拓展性探究任务，实现个性化教学。

2.2整合资源，创新教学活动

传统教学资源分散且有限，教学活动形式单一，难以充分激发学生对科学的探索热情，也不利于学生科学思维与实践能力的培养。而借助人工智能整合资源，能够打破信息壁垒，快速汇聚海量优质教学素材，构建系统化的资源库，为教学活动提供丰富支撑。同时，依托人工智能技术创新教学活动形式，可将抽象的科学知识转化为生动有趣、富有互动性的学习体验，满足学生多样化学习需求，让学生在沉浸式、探究式的活动中深入理解科学原理，提升科学素养，推动小学科学教学从知识传授向素养培育转变^[5]。

以“生物的多样性”教学单元为例，教师利用人工智能教育平台，输入关键词后，平台通过算法快速筛选出不同生态系统中生物的高清图片、纪录片片段、3D生物模型，以及虚拟野外考察场景等资源。同时，借助AI互动程序设计“生物分类大挑战”游戏活动，学生在趣味闯关过程中，既能学习生物分类知识，又能提升科学探究能力，实现资源整合与教学活动创新的有机结合。

2.3优化评价模式，实现动态反馈

传统小学科学教学评价模式存在重结果轻过程、评价方式单一、反馈滞后等问题，难以全面反映学生科学素养发展状况。在新课标背景下，优化评价模式、实现动态反馈至关重要。通过人工智能技术，能够对学生学习过程进行多维度、全过程的精准监测，将学生的课堂表现、实验操作、项目探究等纳入评价范围，构建多元化评价体系。同时，人工智能可实时分析学生学习数据，及时生成个性化反馈，帮助学生明确自身优势与不足，助力教师调整教学策略^[6]。这种动态反馈机制，有助于激发学生学习动力，推动学生科学思维、实践能力等核心素养的持续发展，实现以评促学、以评促教。

以“物质的变化”实验教学为例，课堂上，智能摄像头和传感器捕捉学生实验操作步骤、数据记录等行为，AI系统依据预设标准，实时分析操作规范性、现象观察准确性等维度，即时反馈学生实验中的问题，如加热时试管倾斜角度不当等，并给出改进建议。课后，系统整合数据生成评价报告，为后续教学和学生学习提供参考。

3.结语

总而言之，新课标要求下，探索人工智能赋能小学科学教学设计与评价的路径，通过精准学情分析、智能资源整合与动态评价优化，为教学创新提供了可行方案。实践表明，人工智能的应用有效提升了教学针对性与评价科学性，同时也完善人工智能教育生态，助力小学科学教学在核心素养培育道路上实现新突破。

【参考文献】

[1]邱怡妮. 新课标下培养小学生科学探究能力的教学设计与实践 [J]. 小学生(上旬刊), 2025, (03): 148-150.

[2]王乐楷,付雷. 新课标视域下融入科学史发展科学思维的教学设计——以浙教版“心脏和血管”为例 [J]. 理科考试研究, 2024, 31 (20): 61-63.

[3]史加祥. 新课标视角下小学科学设计思维的培养实践 [J]. 中小学课堂教学研究, 2024, (01): 66-70.

[4]李霞. 新课标背景下聚焦核心概念的进阶学习设计 [J]. 新课程教学(电子版), 2023, (19): 26-28.

[5]史加祥. 新课标背景下小学科学技术史教育的单元设计与教学 [J]. 教学月刊小学版(综合), 2022, (09): 17-22.

[6]龚幼平. 从小学科学教育的新起点出发——兼谈新课标新教材使用感悟 [J]. 湖北教育(科学课), 2019, (01): 8-9.