AI驱动项目式科学教学新探索

“滔滔江水奔腾不息，葛洲坝究竟如何实现防洪蓄水？那些宏伟的船闸背后藏着哪些科学奥秘？”教室里，学生们不断提问，眼中闪烁着对家乡水利奇迹的浓厚兴趣……对于紧邻葛洲坝的学校而言，这座举世闻名的水利枢纽是独一无二的科学教育资源。如何充分挖掘工程文化、水文知识和奋斗传统，将本土特色融入教学体系？怎样改进教学方式，带领学生观察、推测、操作，让科学探索成为日常习惯？一连串思索，促使学校迈出科学教育革新步伐。

湖北省宜昌市西陵区葛洲坝实验小学原为葛洲坝建设者子女学校，近几年，学校以“启迪科学”为培养核心，通过搭建国家中小学智慧教育平台、宜昌教育数智枢纽、校方平台三级联动网络，并借助葛洲坝、三峡大坝实境开展探索式学习，积极寻求人工智能助力项目式科学教育的崭新途径。

怎样让科学教学突破教材局限，始终是中小学科学教育的核心挑战。学校依靠课题研究，成立由教研专家、一线教师组成的资源开发团队，聚焦三峡文化、屈原精神、葛洲坝建设传统等整合国家平台优质内容，构建起国家基础、素养提升、科创前沿、实践创新四大模块的“启迪科学+”课程体系：国家基础课程筑牢学生科学与信息基础；素养提升课程推行差异化教学，打磨操作技能、点燃探究激情；科创前沿课程利用本土水力资源，滋养科学好奇，延续科学家与工匠风范；实践创新课程借助实境项目，提升创新意识与问题应对能力。

2025年秋季开学，学校聚焦智能体运用，积极联合高校专业力量创建专属AI学习伙伴“亮亮”，全面介入科学教育课堂交流、智能解惑与学习支持。学校按年级实行分层陪伴：低年级借助AI激发探究兴趣，中年级利用AI强化知识掌握，高年级通过AI进行实践延伸。每周校本课上，“亮亮”会引导学生“虚拟游览”三峡工程博物馆、屈原文化体验区，用启发式问题组织集体讨论，提供提示但不直接给答案，充分保留学生独立思考与协作探究的余地。

经过数年实践积累与沉淀，在四大课程群资源基础上，学校推进“大坝建设小导师”项目学习，形成了启动、探索、创造、展示四个环节的有序开展。

启动环节，教师借助国家平台发布导学视频与任务清单，结合学生情况分组，学生自主竞聘工程分析员、图形设计员、科普讲述员等角色，明确团队分工。探索环节，各组通过平台检索大坝历史、坝体构造、船闸运作、水文信息等材料，完成数据整合与可视化处理，与AI伙伴协同进行检索对比，完成“童趣绘大坝”创意构思，理解水利科学规律。创造环节，教师分层引导，学生结合探索收获，参考AI优化意见，制作大坝模型、科普画报、主题叙事等成果。展示环节，各组交流探索收获，变身小小解说员讲述大坝传奇。在互评互学中，学生强化知识、锻炼表达，体会葛洲坝建设者克服困难的优良品质。“没想到科学课能与家乡大坝如此有趣地结合，我们的成果还能被全国伙伴借鉴，科学学习其实很简单！”一名学生感叹道。

“走，到大自然中上课去！”学校将每周三“无作业日”定为“思想解放日”，带领学生走进三峡工程博物馆、智能生产车间、智慧农业园开展实境探索，让学生从“答题者”变为“项目策划者”。在鱼水共生生态探究活动中，学生杜睿宸率领小组实地采集水质样品，借助平台知识库与AI工具整理分析信息，按照“构思—制作—测试—改进”的流程完成探究报告并上传国家平台。各地学生可通过访问工作室的“启迪科学+”课程互相学习借鉴，线上互动，构建“一所中心校+N所参与校”的沉浸式科学教育生态。

经过持续努力，学校“启迪科学+”校本教材正式发行，师生共同创作的2000多项优质资源入驻国家平台专家团队工作室，浏览数据位居全国前列。展望未来，学校将继续依托国家平台海量资源，持续优化特色课程，组建跨省线上共学团队，完善AI陪伴机制，以数字化推动个性化教学，让每个学生在协作探究中蓬勃成长。