摘要：在科技飞速进步的当下，融合人工智能的课外科技项目式活动对于学生科学核心素养的培育具有不可估量的重要性。本文深入探索了如何借助该类活动，系统传授人工智能的基础知识与技能，旨在点燃学生的科学探究激情，培育其创新思维，并加强跨学科融合与应用能力。同时，致力于引导学生树立正确的科技伦理观念，勇于承担社会责任。

关键词：融合；人工智能；课外科技；项目式活动；科学核心素养

随着人工智能技术的蓬勃兴起，其对社会各领域的深刻影响日益显现。为培养能适应未来社会发展需求的科技创新人才，教育领域正积极探索将人工智能融入科学教育的新模式。而课外科技项目式活动，凭借其鲜明的实践性、深入的探究性和广泛的跨学科性，成为培育学生科学核心素养的优选途径。本文致力于探讨如何借助融合人工智能的课外科技项目式活动，有效提升学生的科学素养，为其未来的成长之路铺设坚实的基石。

一、融合人工智能的课外科技项目式活动培育学生科学核心素养的目标

（一）奠定人工智能基础，精进技能实践

通过融入人工智能的课外科技项目式活动，学生能系统性地掌握人工智能的基石知识，涵盖机器学习、深度学习及自然语言处理等核心算法的原理与实际应用场景。同时，在实践活动中，如编程实践、模型训练及数据分析等，学生得以锻炼并精进自身在人工智能领域的实践技艺。

（二）激发科学探究热情，培育创新思维

项目式活动凸显学生的主体角色与实践价值，鼓励学生通过自主探索、团队协作等形式完成项目挑战。在此历程中，学生需不断质疑、假设、设计实验、搜集并分析数据，最终提炼结论，有力促进批判性思维、创新思维及问题解决能力的提升。此外，人工智能技术的复杂多变为学生开辟了广阔的探索天地与创新舞台。

（三）强化跨学科融合，提升应用能力

人工智能作为高度交叉的学科领域，横跨数学、物理、计算机科学、心理学等诸多学科。借助融合人工智能的课外科技项目式活动，学生能更深刻地领悟各学科间的关联与互动，进而强化自身的跨学科融合与应用能力，进而更好地适应未来社会的多元化需求。

（四）树立科技伦理观，担当社会责任

在投身人工智能项目的过程中，学生将直面隐私保护、数据安全、算法偏见等伦理议题。这些议题促使学生深思如何在技术飞跃的同时捍卫人类权益与尊严，从而树立正确的科技伦理观与社会责任感。通过深入的讨论与反思，学会在科技创新的征途中坚守道德底线与社会责任，为科技发展贡献正能量。

二、融合人工智能的课外科技项目式活动培育学生科学核心素养的路径

（一）设计科技项目，融入人工智能

为高效融合人工智能于课外科技项目式活动中，教师的首要任务是精心策划一系列与人工智能紧密相连的科技项目。这些项目需与小学科学课程标准紧密契合，确保学生在其认知能力的范围内进行探索，同时兼具趣味性与挑战性，以最大限度地激发学生的求知欲与探索热情。例如，“智能家居管理系统”项目，让学生亲身体验人工智能在日常生活中的实际应用。在此项目中，学生将运用传感器、控制器等核心组件，结合基础的机器学习算法，亲手打造能自动调节室内温湿度、灯光等环境因素的智能家居系统。此项目不仅深入浅出地介绍了人工智能的基础概念，如条件逻辑、循环控制等，还让学生亲身实践了硬件组装、软件编程等实用技能，从而在动手操作中深化对人工智能的理解。此外，教师亦可设计“智能环保分类助手”等项目，引领学生探索人工智能在环保领域的创新应用。借助图像识别等先进技术，学生可设计一款能智能识别并精准分类垃圾的辅助工具，逐步掌握人工智能的相关知识与技能，为科学核心素养的培育提供坚实支撑。

（二）实施项目学习，强化实践探究

在项目式学习的征途中，教师应着重引领学生经历由提出问题、构建假设、设计实验、数据搜集与分析构成的完整科学探究循环，不仅锤炼学生的实践能力，更激励他们依托团队合作，携手攻克难题，从而培育团队协作的默契与沟通的艺术。以“智能小车制造挑战”为例，教师可引导学生围绕“如何让智能小车智能规避障碍”这一核心议题展开深入探索。起初，学生需明确问题所在，即界定智能小车所需达成的功能与目标。随后，他们大胆假设，比如，设想超声波传感器能成为探测前方障碍并引导小车转向的智慧之眼。紧接着，学生迈入实验设计阶段，他们需精心规划小车的整体架构，遴选适宜的传感器与控制器，并精心编写程序，以实现智能避障的壮举。在实验推进中，学生需细致搜集数据，如测试小车在不同速度下的避障精确度，同时，他们还需对数据展开深入分析，通过对比不同参数下小车的表现，不断优化设计蓝图。通过无数次的实践探索，学生将逐步掌握科学探究的精髓，形成科学的思维范式，为科学核心素养的培育筑起坚实的基石。

（三）整合跨学科知识，促进学科交融

在融合人工智能的课外科技探索之旅中，教师应尤为注重跨学科知识的深度融合与灵活应用，旨在通过引领学生穿梭于数学、物理、计算机科学等多学科的知识海洋，不仅拓宽他们的认知边界，更强化其综合应用与实践创新能力。以“智能温控系统”实践项目为例，该项目巧妙融合了计算机科学中的编程逻辑与算法智慧，数学领域的逻辑推理，以及物理学科中的热学奥秘。在构建这一智能系统的征途中，学生首先运用数学的敏锐眼光，精准采集并分析温度数据，通过严谨的逻辑推理，精心策划温控策略。随后，他们深入物理世界，把握温度变化的微妙规律与影响要素，匠心独运地设计出高效温控蓝图。最终，借助计算机科学的强大力量，学生将温控智慧转化为可执行代码，让智能温控系统实现自动化高效运行。这种跨学科的智慧碰撞，不仅显著提升了学生的综合应用能力，更激发了他们的创新思维与问题解决潜能。

（四）关注伦理责任，培养全面素养

在融合人工智能的课外科技探索旅程中，技术浪潮的汹涌前行不应掩盖其背后的伦理考量。因此，教师应尤为重视学生对人工智能技术的社会效应与伦理议题的探讨，如隐私权的捍卫、数据安全的守护等核心话题，致力于在学生心中播撒科技伦理的种子，培育其社会责任感。以“智能语音伙伴”项目为实践案例，学生在亲手打造这一智能伴侣的征途中，不仅领略了语音识别、自然语言处理等前沿科技的魅力，更深刻反思了这些技术潜藏的伦理困境。诸如，智能语音伙伴在采集用户语音信息时，如何筑起隐私保护的坚固防线？当其涉足教育、医疗等敏感领域，如何确保数据的准确无误与安全无虞？这些问题将照亮学生多维度审视人工智能技术的道路，锤炼其批判性思维与伦理抉择力。同时，教师应积极倡导学生将人工智能技术融入社区服务与社会实践，提升公民意识。学生可发挥创意，设计一款智能垃圾分类助手，助力社区居民轻松实现垃圾精准分类，推动环保理念深入人心。或是利用智能技术为老年人群体打造便捷生活助手，如智能健康管家、紧急求助按钮等，彰显科技的温度与社会价值。

三、结语

综上所述，融合人工智能的课外科技项目式活动，在培育学生科学核心素养方面取得了显著成效。学生不仅扎实掌握了人工智能的基础知识与实践技能，还在科学探究、创新思维、跨学科融合以及社会责任担当等方面取得了长足的进展。展望未来，教师应持续深化这一领域的研究与实践，为更多学生带来更加丰富多元、充满挑战的科学教育体验。

参考文献：

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