AI作業，教育智能變革的新起點

AI的應用正在改變傳統教學模式和作業方式，為學生和教師帶來了諸多便利。本文將探討AI作業如何賦能“雙減”政策下的科學教學，推動教育智能變革，并促進學生的全面發展。

一、AI作業為魂，賦能“雙減”新利器

有效的科學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，而動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習科學的重要方式。作業作為教學中的基本環節，不僅是實施素質教育的重要載體，還是改變學習方式的關鍵措施之一。通過優化作業設計來提升教育教學質量，使作業成為促進學生核心素養發展的有效工具。基于這一目標，小學科學AI作業不斷創新作業方式，提高作業質量，督導評價模式等，讓作業的育人功能達到最大化。

（一）緊跟時代步伐，作業變革之需

在數字化浪潮席卷全球的背景下，教育領域的數字化轉型已成為不可阻擋的趨勢。這是技術層面的革新，更是一場涉及教育觀念、教育方式、教學模式及教育管理等多方面的深刻變革。教育數字化對于提升教育質量、促進教育公平及培養符合時代需求的創新人才具有至關重要的意義。

（二）貫徹政策“雙減”，作業變革之要

“雙減”政策的落地，意味著減輕學生課業負擔的同時提高教學質量。在這一背景下，傳統的作業布置方式往往難以滿足不同學生的個性化需求。借助AI技術，教師可以根據學生的知識掌握情況和學習特點，精準設計作業內容和難度，以實現因材施教。這種個性化的作業設計，不僅能充分發揮作業的育人功能，還能為高質量作業設計和有效實施提供基礎保障。

AI系統可以實時監控學生的學習進度和效果，根據反饋數據及時調整作業內容和難度，確保每位學生都能得到最適合自己的學習資源。

（三）依據課程標準，作業變革之新

小學科學學科旨在培養學生的科學核心素養，倡導以科學探究為主的學習方式。同時，該學科也鼓勵開發與利用數字技術資源。因此，科學作業的設計和實施應具有科學性和探究性。作業不僅要在學習過程中對學生概念的建構起到鋪墊和引導作用，還要側重于培養學生的科學探究能力，從而全面發展學生的核心素養。

通過AI技術，我們可以將數學、語文等多個學科的知識融入科學作業中，設計綜合性強的作業任務，激發學生的綜合運用能力。例如，設計一個關于環境保護的項目，讓學生運用數學知識計算碳排放量，并用語文技能撰寫報告。

二、AI作業為基，教育智能新變革

小學科學作業的目標是落實核心素養，通過優化作業設計，提升教育教學質量。

（一）AI作業的構建

小學科學AI作業宗旨：一是減輕學生作業負擔；二是發展學生創新能力，注重學習過程中學生的經歷和體驗。AI作業內涵是點燃學習興趣，提升學習品質，主動建構知識，加強合作交流，讓學生真正學會學習，形成學習素養。AI科學作業的內容包括：實踐導向作業、工程創造作業、學科融合作業。本著作業設計的目標與內涵，不斷創新作業方式，提高作業質量，讓作業的育人功能達到最大化。

（二）AI作業的內容

學科整合作業：結合數學、語文等多個學科的知識，設計綜合性強的作業任務，以激發學生的綜合運用能力。改變教師教的方式，豐富學生學的方法。為了讓學生更加喜歡科學課，在學習完“制作生態瓶”“我的水鐘”后，學生通過AI撰寫科學日記，優秀日記會推薦到學校校刊發表。為了讓學生在自由的空間中學習，在教授“觀察植物”這課時，教師讓學生將觀察到的植物用AI生成繪畫呈現，圖片中的植物更加可視化，植物構成部分清晰可見。這樣的做法，學生既有興趣，又能牢記科學知識。

實踐導向作業：增加實驗操作類作業，如小實驗、觀察記錄等，讓學生在實踐中學習科學知識。例如，教師設計一個關于“水循環”的小實驗，通過AI讓學生親自動手制作模型，并觀察運作原理。在“水中沉浮”的課程學習中，學生掌握了“物體在水中沉或浮的標準”這一基礎知識點。在作業設計環節，教師充分利用日常生活中豐富的實驗材料，為學生提供多樣化的實踐機會，以增強他們學習的趣味性和實際應用能力。在學習了“動物”單元后，作業結合教材以養蠶為載體，深入研究動物的生命歷程。學生有目的、持續地觀察相關科學研究活動，既可掌握一些飼養動物的知識和技能，又能系統地了解蠶的生命發展階段。這種方式既能全面掌握科學知識，同時貼近實際生活，拉近了學生與科學的距離。

工程創造作業：基于教材的單元內容，教師要求學生合作搭建塔臺、造船、制作桿秤等工程類項目作業，讓學生經歷“設計—搭建—測量—評估—優化—展示”等環節，以培養學生的科學實踐能力和正確的科學思維。該教學設計緊跟課程大綱，充分發揮了學生的主體性，有利于培養學生的核心素養。

（三）AI作業的形式

個性化定制：根據學生的學習進度和個人興趣，AI系統可以生成定制化的作業題目。例如，對于已經掌握基礎知識的學生，可以提供更具挑戰性的拓展題目；對于基礎薄弱的學生，則提供基礎類練習題。這實現了真正的分層作業，學生達到了因需而學的目的。

多樣化呈現：除了傳統的紙質作業外，我們還可以采用視頻、音頻、圖片等形式呈現作業內容，豐富學生的學習體驗。例如，通過錄制視頻講解某個科學現象，或者播放音頻故事引導學生進行思考，這些都可以通過AI進行生成。

互動性聯系：利用在線平臺進行實時互動，學生可以在完成作業的過程中隨時提問并獲得解答，增強了他們學習的趣味性和參與度。例如，我們建立在線討論區，學生可以在討論區分享自己的見解和疑問。

三、AI作業為橋，智能評價新起點

（一）高效批改提速

即時性反饋：通過AI技術實現即時批改和反饋，幫助學生及時了解自己的學習狀況并調整學習方法。例如，AI系統可以自動識別學生的答案是否正確，并提供詳細的解析和建議。

自動化處理：傳統的作業批改過程耗時耗力，教師需要花費大量時間在批改和統計上。而AI技術的引入使得這一過程大大簡化。利用OCR（光學字符識別）、圖像識別等技術，AI可以快速采集和批改學生的作業，每分鐘處理能力可達10萬份。這不僅提高了批改效率，還減少了教師的工作負擔。

數據分析：AI系統還可以對批改后的作業進行數據分析，生成詳細的報告，幫助教師了解班級整體的學習情況和學生的個體差異，以便更好地制訂教學計劃。

（二）多元評價提質

評價內容：一是教師作業設計評價，前期進行全面論證，在過程中實行“三把關”策略，效果采取動態化調整，后續開展顧問團監督。二是學生作業效果的評價，主要從基礎型和拓展型兩個方面進行評價，促使學生全面健康發展。

評價形式：一是多維度評估，作業的功能是育人，教育的目的也不是為了成績。作業評價應以“學科核心素養”為原則。具體來說，作業評價分為教師作業設計評價與學生作業效果的評價兩部分。二是個性化反饋，AI系統可以根據學生的作業表現提供個性化的反饋和建議，幫助他們找到自己的薄弱環節，并加以改進。例如，對于錯誤較多的題目，AI可以推薦相關的學習資料或練習題供學生復習。

四、AI作業思考，教育發展新動力

AI不僅改變了傳統的教學模式和作業方式，還為學生提供了更加個性化、高效的學習體驗。未來，隨著AI技術的進一步發展和完善，我們有理由相信它將在更多方面助力教育事業的進步與發展。

（一）教師專業成長有力

一是數據驅動，精準教學。基于AI數據分析的結果，教師可以調整和完善自己的教學策略和方法，以達到最佳的教學效果。通過收集和分析學生的學習數據，AI可以幫助教師做出更加精準的教學決策。例如，哪些知識點是大多數學生都認為有困難的，哪些教學方法最有效。

二是數字技術，技能提升。基于AI技術，教師的學習力提升，通過在教學中的不斷實踐，有效推動課堂質量。

（二）學生素養發展有度

一是因需而學，自主選擇。通過AI技術，為學生定制個性化的學習路徑，確保他們在最適合自己的節奏下進行學習。

二是線上線下，混合學習。結合線上和線下的優勢，AI可以幫助學生構建更加靈活多樣的學習環境。例如，學生可以在家中通過在線平臺完成部分作業和測試，而在學校則可以進行更多的實踐活動和團隊合作項目。

（三）學校質量發展有速

利用VR（虛擬現實）/AR（增強現實）技術，可以為學生創造更加生動有趣的學習體驗。例如，通過虛擬實驗室模擬真實的科學實驗過程，讓學生在安全的環境中探索未知的世界。

總之，AI作業作為教育智能變革的新起點，不僅能夠幫助學生更好地理解和掌握知識，還能夠激發他們的學習興趣和創造力。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大，我們期待看到更多創新性的教育解決方案出現，為每一個孩子提供更加公平、高質量的教育資源和服務。

作者單位 陜西省渭南市臨渭區渭南小學