蠶的一生要經(jīng)歷幾次形態(tài)的變化？熟蠶吐絲結(jié)繭后，一粒繭能繅出多長(zhǎng)的絲？在電子科技大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)小學(xué)(下文簡(jiǎn)稱“電子科大附小”)，人工智能教育在解決這類問(wèn)題中得以完成。

　　“人工智能對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō)太抽象，課程教學(xué)要和孩子們身邊的事物和具體問(wèn)題產(chǎn)生連接�！� 學(xué)校科學(xué)教育課程中心主任汪凌說(shuō)。

　　“來(lái)學(xué)校太晚的人”

　　電子科大附小位于四川成都，由成華區(qū)人民政府和電子科技大學(xué)于2006年合作共建。

　　學(xué)校建校不足20年，卻早已聲名遠(yuǎn)播�！靶聦W(xué)堂”改革經(jīng)驗(yàn)被四川省衛(wèi)生健康委員會(huì)、四川省教育廳還聯(lián)合發(fā)文在全省推廣，成為首批全國(guó)教育教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)校。學(xué)校牽頭組建的“全國(guó)新學(xué)堂聯(lián)盟學(xué)校”已輻射全國(guó)100余所學(xué)校，多項(xiàng)教育教學(xué)改革，引發(fā)了廣泛關(guān)注。

　　贊譽(yù)紛至，但黨委書(shū)記康永邦仍有心頭之困：作為“985”高校附屬學(xué)校，電子科大附小“科技味兒”不足。2021年，汪凌的加入成為“破局”關(guān)鍵。

　　構(gòu)建學(xué)�？茖W(xué)教育“136”體系， 組建由27人位專職科學(xué)與信息科技教師組成的STEM教育團(tuán)隊(duì)和人工智能團(tuán)隊(duì)，學(xué)生科創(chuàng)獲獎(jiǎng)人數(shù)從每年不足百人躍升至 2024 年的 900 余人，4年耕耘之下，“科學(xué)教育”成了電子科大附小的“金字招牌”。汪凌也成了黨委書(shū)記口中“來(lái)學(xué)校太晚的人”。

　　用AI解決真實(shí)問(wèn)題

　　從事科學(xué)教育21年來(lái)，汪凌的學(xué)科教育理念始終圍繞 “解決真實(shí)問(wèn)題” 展開(kāi)。入職電子科大附小后，她敏銳捕捉到校園里的獨(dú)特資源 ——193 種植物、200 多棵果樹(shù)構(gòu)成的 “植物園”。

　　“為什么不把 AI 課程變成解決校園實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐場(chǎng)？”

　　帶著這樣的思考，她組建了最初由 10 名信息科技教師構(gòu)成的人工智能教研團(tuán)隊(duì)，逐步拓展到包含 17 名科學(xué)教師的 27 人團(tuán)隊(duì)，形成 “科學(xué)+信息”的跨學(xué)科師資結(jié)構(gòu)。

　　汪凌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將國(guó)家課程校本化。在人工智能課程中，他們依托科大訊飛小飛機(jī)器人、未來(lái)派等教具，帶領(lǐng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)識(shí)別校園果蔬，設(shè)計(jì)果蔬運(yùn)送機(jī)器人。

　　“教師必須先成為學(xué)習(xí)者�！�

　　汪凌認(rèn)為，先有教師創(chuàng)課，才有創(chuàng)新教學(xué)；有了創(chuàng)新教學(xué)，才有學(xué)生創(chuàng)造。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員拆解AI 教具、發(fā)掘問(wèn)題并開(kāi)發(fā)課程。

　　學(xué)生站在樹(shù)下看成熟的果子，這樣的課間日常觸發(fā)了“制作智能計(jì)數(shù)摘果器”課程的開(kāi)發(fā)。從想摘果子，到吃到果子，汪凌和團(tuán)隊(duì)帶著孩子們動(dòng)腦思考、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手實(shí)踐，在不斷失敗和持續(xù)調(diào)整中達(dá)成目標(biāo)。

　　電子科大附小的科學(xué)教育課程總是帶著學(xué)生用AI解決最“接地氣”的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在創(chuàng)造中成長(zhǎng)。

　　“當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn) AI 能幫食堂運(yùn)送蔬菜，能通過(guò)編程讓機(jī)器人避開(kāi)障礙物，抽象的算法就變成了看得見(jiàn)的解決方案。” 汪凌介紹，這類項(xiàng)目融合了數(shù)學(xué)測(cè)量、結(jié)構(gòu)工程、編程邏輯等多學(xué)科知識(shí)，讓學(xué)生在 “做項(xiàng)目” 中自然發(fā)展素養(yǎng)。

　　打造跨學(xué)科教育支點(diǎn)

　　見(jiàn)到汪凌的時(shí)候，她剛帶著學(xué)生曬完油菜籽。種植、收割、取籽、晾曬、榨油....。。她帶著團(tuán)隊(duì)和學(xué)生全程參與。

　　多少菜籽可以榨一斤油？怎樣計(jì)算油菜的出油率？再對(duì)比花生、芝麻其他作物的出油率高低。

　　汪凌看來(lái)，這個(gè)歷時(shí)數(shù)月的課程不僅是勞動(dòng)課、更不止是科學(xué)課，要在解決這個(gè)問(wèn)題需要調(diào)用多學(xué)科知識(shí)。

　　“技術(shù)這么發(fā)達(dá)，我們的人工智能教具能幫助孩子們將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，教學(xué)完全不需要局限在條條框框里�！�

　　為了解決音樂(lè)教學(xué)中教、學(xué)、評(píng)脫節(jié)的難題，汪凌和團(tuán)隊(duì)成員帶著學(xué)生依托小飛機(jī)器人，利用星火大模型開(kāi)發(fā) “音樂(lè)小導(dǎo)師”，實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)學(xué)生音準(zhǔn)節(jié)奏。

　　目前，在電子科大附小，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)項(xiàng)目有100多個(gè)。在汪凌的推動(dòng)下，人工智能不再局限于信息技術(shù)課或是創(chuàng)新教育課，而是成為撬動(dòng)各學(xué)科變革的支點(diǎn)。

　　科創(chuàng)獲獎(jiǎng)學(xué)生數(shù)從不足百人躍升至900 余人，數(shù)字增長(zhǎng)是斐然的教學(xué)成果，但卻遠(yuǎn)不足以概括學(xué)校科學(xué)教育成果。

　　“有學(xué)生發(fā)現(xiàn)教材中人體呼出氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)不符，我們就以此為主題展開(kāi)研究，這比記住標(biāo)準(zhǔn)答案更有價(jià)值�！� 她鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中習(xí)得知識(shí)�！白寣W(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，在創(chuàng)造中長(zhǎng)大，這才是科學(xué)教育的價(jià)值所在�！�

　　科學(xué)教育更要注重公平

　　為解決不同能力基礎(chǔ)學(xué)生參與度的問(wèn)題，他們提出“分層任務(wù)設(shè)計(jì)法”：如在“計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別” 課程中，基礎(chǔ)任務(wù)讓學(xué)生用 AI 識(shí)別水果種類，進(jìn)階任務(wù)則要求編程實(shí)現(xiàn) “果實(shí)成熟度分類”。這種因材施教的方式，讓不同層次的學(xué)生都能在小組中找到參與感和獲得感。

　　“教學(xué)過(guò)程中要保護(hù)孩子們的學(xué)習(xí)興趣和信心，他們或許就是未來(lái)的科學(xué)家，很多科學(xué)家的科研興趣都源自青少年時(shí)期的興趣。”

　　公平參與，不僅僅是在不同基礎(chǔ)的學(xué)生之間，更在不同區(qū)域之間。汪凌希望所有孩子在青少年階段都可以參與科學(xué)教育，在心里埋下創(chuàng)新的種子和科學(xué)精神。

　　在她看來(lái)，較其他學(xué)科來(lái)說(shuō)，小學(xué)科學(xué)教育面臨更突出的公平考驗(yàn)。作為成都市成華區(qū)科學(xué)工作室主持人、學(xué)科帶頭人，汪凌積極參與黔東南、甘孜、巴中、樂(lè)山、宜賓、廣元、廣安等市州作科學(xué)骨干教師培訓(xùn)并執(zhí)教示范課。此外，汪凌還被聘為寧夏青銅峽第六小學(xué)科學(xué)副校長(zhǎng)。

　　小學(xué)科學(xué)教育專任教師短缺現(xiàn)象普遍，汪凌認(rèn)為技術(shù)發(fā)展會(huì)在很大程度上加速問(wèn)題的解決。

　　“國(guó)家智慧教育平臺(tái)‘用AI’模塊上載了央館AI科學(xué)實(shí)驗(yàn)、星火教師助手等工具資源，數(shù)字備課、數(shù)字設(shè)計(jì)、AI實(shí)驗(yàn)等等，這些都是我們極好的備課資源�！�

　　此外，汪凌還關(guān)注到2025年世界數(shù)字教育大會(huì)期間中國(guó)教育科研院發(fā)布的中小學(xué)科學(xué)教育智能導(dǎo)師原型。對(duì)此，她信心滿懷。

　　而這樣的信心來(lái)自智能體的實(shí)際應(yīng)用。在最新開(kāi)發(fā)的恐龍課程中，汪凌和團(tuán)隊(duì)將古生物學(xué)家智能體引入課程，授課效果遠(yuǎn)超預(yù)期�！懊總�(gè)孩子都可以跟古生物學(xué)家智能體對(duì)話、提問(wèn)，智能體可以解答各式各樣的問(wèn)題。這些問(wèn)題很多是我們老師無(wú)法給出專業(yè)答案的。那節(jié)課學(xué)生特別興奮、每個(gè)人都很投入，甚至舍不得下課�！�

　　AI賦能教育，具象于人的成長(zhǎng)。

　　在電子科大附小的校園里，人工智能不再是懸浮的抽象概念。它化身成回答每個(gè)孩子疑問(wèn)的AI老師、識(shí)別果實(shí)的“眼睛”、運(yùn)送蔬菜的“手臂”、輔助歌唱的“耳朵”，甚至跨越時(shí)空，成為與孩子們暢談遠(yuǎn)古生命的“古生物學(xué)家”......