摘要：随着跨学科教育理念的不断推进，AI技术与小学科学融合已成为现阶段教学改革的重要方向。在这一背景下，大概念统摄为整合碎片化知识，并促进学生深度理解提供了有效路径。教师们开始逐渐把AI技术融入到课堂上，但在教学过程中仍存在一定的困难。本文旨在探讨如何以大概念为纽带，构建“AI+小学科学”的跨学科教学策略，以期为小学科学教育提供新的思路与方向。

关键词：大概念统摄；AI；小学科学；跨学科教学策略

近年来人工智能飞速发展，小学科学教育也受到了很大的影响。目前，越来越多小学科学老师开始在科学课上试着用一些AI技术，如图像识别、语音识别、智能问答等等，学生对人工智能也很青睐。在核心概念的统摄下，AI技术正逐步与科学课程深度融合，为传统教学注入新的活力。随着人工智能的不断进步，小学科学教学也会越来越与时俱进。

一、AI技术融入到小学科学课堂的重要性

AI是“Artificial Intelligence”的缩写，中文即“人工智能”，是一种让计算机模拟人类智能行为的技术。它不但能“学习”，能“判断”，还能“解决问题”。把AI技术融入到小学科学课堂，其重要性主要体现在以下三点。第一，有助于激发孩子的好奇心。AI融入科学课堂使教学不再是纸上谈兵，科学教师借助图像识别、语音识别、虚拟实验等AI工具，能够帮助学生有效的“看见”细胞结构、模拟天气变化等，使原本抽象的知识一下子鲜活起来。第二，AI打破了传统学科之间的“墙”，成为了连接各个学科间的纽带，孩子的学习也因此更有整体感。第三，AI是学生面向未来的准备。随着科技的飞速发展，孩子们终将生活在一个高度智能化的社会，如果他们从小就能理解AI的基本原理，会使用简单的智能工具，这不只是技术教育，更是一种素养的培养。总之，AI不是替代老师进行教育工作，而是为教学打开了一扇窗，让我们看到了更广阔高效的科学教育。[1]

二、基于大概念统摄探讨“AI+小学科学”跨学科教学策略

（一）聚焦核心概念，设计真实任务情境

聚焦核心概念，设计真实任务情境，是基于大概念统摄的“AI+小学科学”跨学科教学的重要策略。在日常的教学过程中，教师应该把AI融入到具体任务情境中，引导学生使用AI来理解科学核心概念，并能够解决具体的问题，进而激发学生的跨学科思考能力。通过这样的情景教学，能够有效的提高学生的核心素养，为日后的学习奠定坚实基础。[2]

例如，在教学苏教版三年级科学上册第四单元“地球上的水资源”时，教师布置了一个“水资源调查”任务。首先，教师将学生分成五组，并带领大家到校园去检测各处的水质；接着，教师引导每组学生把结果输入到指定电子产品上，让AI自动生成对比图表。最后，学生通过观察表格的数据，发现看似干净的喷泉水也含有很多杂质。通过这样的任务情境，学生真是体验到了AI带来的便捷和智能化，使枯燥的课程变得丰富有趣很多，学生边玩边学，很容易就掌握了科学原理知识。

（二）引入AI工具，增强学生探究体验

引入AI工具，是基于大概念统摄的“AI+小学科学”跨学科教学的关键策略。教师把AI工具有效的引入到科学课堂上，就像是为学生配置了一个科学小助手，帮助学生解决问题。这些AI工具能够把复杂的实验数据变得简单明了，把抽象的科学原理活灵活现的展现在学生眼前。最重要的是，AI工具还能够吸引每个孩子动手操作，让他们亲身体验科学探究的乐趣。

例如，在教学苏教版四年级科学上册第五单元“岩石与矿物”时，教师设计了一个“AI图像识别”的任务。学生自愿结成小组，小组内成员共同合作对课前采集的岩石样本进行分类识别，将拍摄的岩石照片上传至AI平台，并观察其给出的名称、成分与用途，再与课本知识进行比对与补充。通过共同完成这个小任务，不仅提高了学生的动手能力，还让他们体会到科技助力探究的乐趣，使科学学习更具真实感，也推动了学科间的自然融合。

（三）借助AI支持个性化学习与反馈

借助AI支持个性化学习与反馈，是基于大概念统摄的“AI+小学科学”跨学科教学的重要策略。AI是教师实施个性化教学的好帮手，它能够根据每个学生的学习节奏和理解程度来提供针对性的引导，并且对学生的情况做出高效智能分析，使得教师能够更精准的了解到学生的薄弱环节，从而去帮助学生提高。这样一来，教师真正做到了因材施教，让每一个学生都能够在科学的课堂上大放光彩。[3]

例如，在教学苏教版五年级科学下册第三单元“地球的运动”时，教师发现班上A学生总是搞不懂“昼夜交替”的原理，于是教师引导该学生使用AI模拟软件，观看全年日出日落的时间变化的动态演示，很快就使他明白了昼夜交替原理：地球自转导致太阳光交替照射不同区域，产生昼夜循环现象。B学生使用AI模拟软件观察了向日葵的昼夜变化等。下课前，每个学生都收到了个性化学习报告，老师根据这些反馈，为学生们布置了难易适中的课下拓展作业。

三、结语

综上所述，人工智能为小学科学课堂注入了新的活力。通过聚焦核心概念并设计真实的任务情境，有效激发了学生的探究兴趣；借助AI工具，大大丰富了学生的探究体验，让他们更加直观地理解科学现象；同时，AI的个性化学习和实时反馈机制也为每个学生量身定制了成长路径。这些策略不仅促进了学科间的深度融合，也大大提升了我们的教学质量，为学生未来的综合素养奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]徐晨来，高翔.大概念统摄的小学科学课程设计与实施探新[J].课程.教材.教法，2024，44（06）：122-128.

[2]黄超.基于大概念教学观的小学科学单元复习[J].教育科学论坛，2025，（08）：33-37.

[3]黄威.基于大概念的小学科学概念建构式教学模式探究[J].教师教育论坛，2024，37（02）：54-56.