原标题:湖北省宜昌市葛洲坝实验小学开展“大坝建设小先生”项目学习——以人工智能赋能项目式科学教育
“江水奔涌而来,葛洲坝是怎样实现拦洪蓄水的?巨大的船闸又运用了哪些科学原理?”课堂上,学生们接连发问,眼神里满是对家乡水利工程的好奇……对于葛洲坝畔的学校来说,这座世界级水利工程是得天独厚的科教资源。如何深挖工程文化、水利知识与奋斗精神,将本土特色融入学校教育体系?怎样优化教学设计,引导学生观察、猜想、实践,让科学探究成为学习常态?一系列思考,推动学校开启科学教育创新探索。
湖北省宜昌市西陵区葛洲坝实验小学是葛洲坝建设者子弟学校,近年来,学校以“点亮科学”为育人主线,通过构建国家中小学智慧教育平台、宜昌教育数智大脑、校级平台三级联动体系,并依托葛洲坝、三峡大坝实景开展探究式学习,积极探索人工智能赋能项目式科学教育的新路径。
如何让科学教育跳出课本,一直是中小学科学教育的重点与难点。学校依托课题,组建由教研员、骨干教师构成的资源工作室,围绕三峡文化、屈原文化、葛洲坝建设精神等整合国家平台优质资源,打造国家基础、素养培优、科创前瞻、实践创新四大板块的“点亮科学+”课程群:国家基础课程夯实学生科学与信息素养;素养培优课程推行分层教学,锤炼动手能力、激发探究热情;科创前瞻课程依托本土水电资源,涵养科学好奇心,传承科学家与工匠精神;实践创新课程依托实景项目,锻炼创新思维与问题解决能力。
2025年秋季学期,学校关注到智能体的应用,积极借力高校专家团队打造专属AI学伴“亮亮”,全程融入科学教育课堂互动、智能答疑与学习辅助。学校按照学段实行分层陪伴:低年级依托AI培养探究兴趣,中年级借助AI巩固知识,高年级利用AI开展实践拓展。每周校本课上,“亮亮”会带领学生“云游”三峡工程博物馆、屈原文化体验馆,以启发性问题组织集体研讨,提供线索,但不直接作答,充分保留学生自主思考与合作探究的空间。
经过几年的实践探索与沉淀,在四大课程群资源基础上,学校开展“大坝建设小先生”项目学习,形成了入项、探究、创作、展示四大环节有序推进。
入项阶段,教师借助国家平台发布导学微课与任务书,结合学情分组,学生自主竞聘工程研究员、图纸设计师、科普宣讲员等岗位,明确小组分工。探究阶段,各组依托平台查阅大坝史料、坝体结构、船闸运行、水文数据等资料,完成数据梳理与可视化分析,与AI学伴配合开展检索比对,完成“童画绘大坝”创意设计,读懂水利科学原理。创作阶段,教师分层指导,学生结合探究成果,参考AI优化建议,制作大坝模型、科普手抄报、主题故事等作品。展示阶段,各组分享探究成果,化身小小讲解员讲述大坝故事。在互评互学中,学生巩固知识、提升表达,感悟葛洲坝建设者攻坚克难的优良作风。“没想到科学课能和家乡大坝结合得这么有趣,我们的作品还能被全国小伙伴参考,科学学习一点儿也不难!”一名学生感慨道。
“走,去大自然里上课!”学校将每周周三“无作业日”定为“思维解放日”,组织学生走进三峡工程博物馆、智能制造工厂、智慧农场开展实景探究,让学生从“做题者”转变为“项目设计师”。在鱼水共生生态探究活动中,学生杜睿宸带领小组实地采集水质样本,依托平台知识库与AI工具整理分析数据,按照“设计—制作—测试—迭代”的流程完成研究报告并上传国家平台。各地学生可以通过访问工作室的“点亮科学+”课程互学互鉴,线上交流,打造“一所核心校+N所成员校”的沉浸式科学教育场景。
经过持续实践,学校“点亮科学+”校本课程正式出版,师生共创的2000余项优质资源入驻国家平台专家团队工作室,浏览量位居全国前列。面向未来,学校将继续依托国家平台丰富资源,迭代优化特色课程,组建跨省线上共学小组,完善AI伴学体系,以数字化赋能个性化教学,让每一名学生在结伴探究中茁壮成长。
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