AI驱动教学革新,科学课堂概念重塑

2026年6月3日，东莞市松山湖第一小学大讲堂迎来了一场以"AI赋能概念教学·智启科学核心素养"为主题的小学科学教学研讨活动。此次活动由东莞市教育局教研室主办，汇聚了全市各镇街、园区的科学骨干教师与教研员，共同探讨人工智能如何精准破解科学概念教学中的"认知黑箱"，推动课堂从"知识传授"向"素养培育"的深刻转型。

松山湖科学教研员庞超老师致辞

高位引领

从"实验教学"迈向"概念重建"

活动伊始，东莞市松山湖第一小学正高级教师蔡敏胜校长发表了题为《概念重建的科学教学探索与实践》的深度演讲。蔡校长精准指出，当前科学课堂存在"重理论轻实践"、"教学模式僵化"、"实验活动过多而缺乏深度探究"等六大问题，导致学生兴趣两极分化，教学往往停留在"知识性概念"的表层，难以触及本质。

为此，他提出了一条清晰的变革路径：从实验教学走向科学探究，最终迈向"概念重建"。他依据建构主义理论，详细阐释了"唤醒—发展—重建—深化"的四步教学流程：

唤醒（激发阶段）：

通过对话与真实情境引入问题，唤醒学生已有的前概念，并及时诊断。

发展（探究阶段）：

聚焦核心问题，学生动手探究、观察记录，通过与材料、问题的互动，形成初步认知。

重建（形成阶段）：

引导学生对比、归纳、讨论，修正迷思概念，建构起完整的科学概念网络。

深化（应用阶段）：

将概念迁移至真实生活情境，解决实际问题，完成素养的闭环。

在这一过程中，教师不应再是知识的灌输者，而应善用"有结构的材料"、"有价值的提问"、"探究性的记录单"、"思维导图式的板书"和"生活化的应用"五类脚手架，"从台前走到幕后，让学生成为真正的探究者，在实验中发现问题，在思辨中建构新知。"

课堂实证

用课例诠释"AI+概念"的化学反应

四年级课例展示《运动的物体有能量》中生动展现了该模式。在刘琼老师的课堂上，学生们不是空洞地背诵定义，而是经历了一场完整的科学探究之旅。

以生活唤醒认知，从课间碰撞视频中初识"能量"。

以AI辅助探究，通过语音提交思想并用科学句式表达证据。

以实验建构规律，分组操作并利用AI系统实时分析数据，发现"速度越快，能量越大"的规律。

以拓展应用升华，讨论如何设计校园防撞设施，将科学观念与安全责任无缝衔接。

整节课，AI化身为"智慧助教"，不仅提升了教学效率，更深化了探究的思维层次。

技术破局

AI赋能四阶段让概念学习"看得见"

随后，吴景婵老师及其团队分享了《技术破"黑箱"：AI助力科学概念理解的四阶段模型实践》微报告，将蔡校长的理念与AI技术深度融合，直击传统教学中"教师难以捕捉全班认知起点差异"、"实验数据批改滞后"、"统一讲解无法覆盖所有认知卡点"、"概念内化难以检验"这四重"黑箱"。

该模型借助Classin智能教学平台，构建了支持"唤醒、发展、重建、深化"全过程的AI评价体系：

【唤醒阶段】

AI精准绘制"认知地图"

【发展阶段】

AI实时点亮"实验盲区"

【重建阶段】

AI个性化破解"迷思堡垒"

【深化阶段】

AI激活概念的"生命价值"

这一模型，让课堂完成了从"经验驱动"到"证据驱动"的质变，实现了"覆盖全体、贯穿过程"的精准指导，解放了教师的认知负荷，让每一位学生的思维成长轨迹变得清晰可见。

专家视角

教师成长的科学性与艺术性

活动的最后，来自于特邀专家、韶关学院教育科学学院副院长张成林教授的精彩点评与主题报告。张院长的发言没有局限于技术本身，而是将视角拉回到教育的主体——教师。他结合自己多年的德育与教师发展研究，以《教师成长的科学性与艺术性》为题，为在场教师带来了深刻的职业启示。

张教授强调，科学性是教师成长的"硬实力"，是安身立命之本。科学的教学意味着教学目标明确、过程有条不紊、方法行之有效。他引用湖南师范大学张良田教授的观点，指出教师应夯实功底，学养深厚：扎实的学科知识储备是教学信心的