摘要：在信息化浪潮席卷全球的今天，教育数字化转型已成为推动基础教育高质量发展的核心引擎，国家中小学智慧教育平台的全面部署与应用，为传统实验教学带来了前所未有的革新契机，它超越了时空与资源的限制，旨在构建一个虚实融合、人机协同的智能化教学环境，本文主要分析了基于国家中小学智慧教育平台的实验教学。

关键词：国家；中小学；智慧教育平台；实验教学

引言：

我国正深入推进教育数字化战略行动，国家中小学智慧教育平台作为关键载体，汇聚了大量优质数字教育资源，传统实验教学长期受限于器材短缺、操作风险高、现象转瞬即逝等现实困境，难以充分满足学生动手实践与深度探究的需求，新课程方案明确强调探究实践在科学素养培育中的核心地位，智慧教育平台凭借其虚拟仿真、交互设计、数据追踪等技术优势，为破解实验教学难题提供了新的思路与方法，如何依托平台功能，实现实验教学内容、模式与评价的系统性创新，已成为亟待研究的重要课题。

1. 开发虚实融合实验课程模块，实现平台虚拟仿真与实体器材操作互补

深度解构学科核心素养与实验教学目标，运用教学设计原理将平台内嵌的虚拟仿真资源与实体实验器材操作进行系统性、一体化的整合设计，而非简单的技术叠加，这种融合并非虚拟与现实的机械交替，而是追求一种“你中有我、我中有你”的有机共生关系，旨在构建一个无缝衔接、功能互补的沉浸式实验教学环境，在实验的预习与构想阶段，学生可借助平台的虚拟仿真系统进行无风险、低成本的理论验证和操作预演，通过参数的自由调节和现象的多次复现，深化对实验原理与潜在结果的理解，从而带着明确的问题意识和探究计划进入实体实验室。在实体操作环节，学生的核心任务聚焦于真实器材的触感体验、精细操作的技能培养以及应对各种突发状况的应变能力锻炼，这是虚拟环境无法完全替代的具身学习价值，融合模式可以实现虚实数据的联动与反馈，学生将实体实验中测量得到的真实数据输入平台虚拟系统，系统便能自动生成对应的图表或进行模拟推演，与理论值或虚拟结果进行比对分析，这一过程极大地强化了学生的数据分析与科学论证能力，课后学生还可返回虚拟平台，对实验进行拓展探究，尝试改变那些在现实中难以实现的极端条件，从而激发创新思维。

2. 构建跨区域实验教学联盟，通过平台直播共享优质实验教学资源

联盟的运作机制并非简单的直播信号传输，而是基于平台构建一个集直播互动、资源点播、在线研讨于一体的协同教研生态，通过常态化组织名校名师开展高水平的演示实验、探究性实验的专递直播课堂，联盟能够将原本局限于个别学校的优质教学资源，以实时、动态、交互的形式辐射至教育资源薄弱地区，在直播过程中，远端学生不仅能够观摩精湛的实验操作，更可通过平台的实时交互功能，与主讲教师进行提问、答疑等深度互动，有效弥合了空间距离带来的隔阂感，实现了临场式学习 [1]。更为深远的意义在于，联盟机制能促进教师专业发展的“造血功能”，它不仅是资源的单向输送，更是一个双向赋能的平台，各地教师可围绕直播课例开展跨区域的协同备课、同课异构和专题研讨，将一次性的观摩活动转化为持续性的专业研修，共同反思实验教学设计、剖析教学重难点，从而整体提升联盟体内教师的实验教学设计与实施能力。

3. 设计分层实验任务卡，利用平台数据支持学生个性化探究路径选择

运用学习分析技术，将统一的实验教学目标解构为具有不同认知难度、探究深度和技能要求的阶梯式任务序列，并封装成结构化的数字任务卡，这些任务卡并非静态的指令清单，而是与平台学习行为数据库动态关联的智能导航图，系统通过实时采集和分析学生在虚拟预实验中的操作路径、答题正确率、耗时以及互动频次等多维度数据，自动生成其认知准备度与技能熟练度的学情画像，从而智能推荐最适合其最近发展区的起点任务卡 [2]。基础层任务卡侧重于关键概念的理解与标准流程的熟练，通过清晰的指引和即时反馈夯实根基；进阶层任务卡则引入变量控制、方案设计等开放性挑战，引导学生深化应用；创新层任务卡更强调在真实问题情境中自主设计并完成综合性探究项目，整个探究路径是弹性和非线性的，学生并非逐级爬升，而是根据平台基于其阶段性表现形成的动态评估，自主选择横向拓展以巩固基础，或纵向深入以挑战高阶思维，教师角色也随之转变为学习历程的设计者与个性化辅导的支持者，能够依据平台生成的群体学情热力图与个体预警报告，进行精准的干预与资源推送。

4. 建立实验过程数字化档案，依托平台自动记录与分析操作行为数据

档案系统通过集成传感器日志、界面交互流、过程录像等多模态数据，自动记录下学生从实验预习、器材选用、参数设置、操作顺序到现象观察、数据记录、结论推导的全流程行为轨迹，平台内嵌的学习分析模块能对这些海量过程数据进行智能解析，精准识别出学生的操作熟练度、探究策略偏好、常见误区类型以及关键时刻的决策逻辑，从而生成远超传统纸笔测验所能涵盖的深度认知诊断报告。该数字化档案不仅是静态的结果存储，更是一个支持形成性评价的动态评估工具，它能够清晰展现每位学生科学思维与实践能力的成长脉络，为教师提供个性化指导的精准依据，长期积累的档案数据也为教学研究提供了宝贵的实证基础，有助于揭示实验技能习得的普遍规律与有效干预策略，这一系统性变革，实现了对学生科学素养的综合评价从“关注结论”向“理解过程”的本质性转变，为培育严谨求实的科学精神和卓越的实践创新能力奠定了坚实基础。

结语：

基于国家中小学智慧教育平台的实验教学创新，是顺应教育数字化发展趋势的必然选择，也是提升科学教育实效性的有力抓手，它通过虚拟与现实的无缝衔接，不仅拓展了实验的广度与深度，更在潜移默化中培育了学生的科学思

维与创新精神，随着平台功能的持续优化与教育理念的深度融合，这种创新模式有望在全国范围内产生更广泛的示范效应，为构建高质量基础教育体系注入持久动力，最终助力每一位学生在探索与实践中走向成长。

参考文献：

[1] 闵小晶 , 胡雪梦 , 于正鸿 , 等 . 对话式人工智能赋能国家中小学智慧教育平台应用研究 [J]. 教学与管理 ,2025,(27):25-30.

[2] 马秀芳 , 陈家权 , 王朋利 . 国家中小学智慧教育平台赋能的教研共同体帮扶模式研究 [J]. 中国电化教育 ,2025,(09):1-8.