AI的應(yīng)用正在改變傳統(tǒng)教學(xué)模式和作業(yè)方式，為學(xué)生和教師帶來了諸多便利。本文將探討AI作業(yè)如何賦能“雙減”政策下的科學(xué)教學(xué)，推動(dòng)教育智能變革，并促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

一、AI作業(yè)為魂，賦能“雙減”新利器

有效的科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴模仿與記憶，而動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。作業(yè)作為教學(xué)中的基本環(huán)節(jié)，不僅是實(shí)施素質(zhì)教育的重要載體，還是改變學(xué)習(xí)方式的關(guān)鍵措施之一。通過優(yōu)化作業(yè)設(shè)計(jì)來提升教育教學(xué)質(zhì)量，使作業(yè)成為促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的有效工具?；谶@一目標(biāo)，小學(xué)科學(xué)AI作業(yè)不斷創(chuàng)新作業(yè)方式，提高作業(yè)質(zhì)量，督導(dǎo)評價(jià)模式等，讓作業(yè)的育人功能達(dá)到最大化。

（一）緊跟時(shí)代步伐，作業(yè)變革之需

在數(shù)字化浪潮席卷全球的背景下，教育領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為不可阻擋的趨勢。這是技術(shù)層面的革新，更是一場涉及教育觀念、教育方式、教學(xué)模式及教育管理等多方面的深刻變革。教育數(shù)字化對于提升教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平及培養(yǎng)符合時(shí)代需求的創(chuàng)新人才具有至關(guān)重要的意義。

（二）貫徹政策“雙減”，作業(yè)變革之要

“雙減”政策的落地，意味著減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)的同時(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。在這一背景下，傳統(tǒng)的作業(yè)布置方式往往難以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化需求。借助AI技術(shù)，教師可以根據(jù)學(xué)生的知識掌握情況和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容和難度，以實(shí)現(xiàn)因材施教。這種個(gè)性化的作業(yè)設(shè)計(jì)，不僅能充分發(fā)揮作業(yè)的育人功能，還能為高質(zhì)量作業(yè)設(shè)計(jì)和有效實(shí)施提供基礎(chǔ)保障。

AI系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整作業(yè)內(nèi)容和難度，確保每位學(xué)生都能得到最適合自己的學(xué)習(xí)資源。

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（三）依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)變革之新

小學(xué)科學(xué)學(xué)科旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的學(xué)習(xí)方式。同時(shí)，該學(xué)科也鼓勵(lì)開發(fā)與利用數(shù)字技術(shù)資源。因此，科學(xué)作業(yè)的設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)具有科學(xué)性和探究性。作業(yè)不僅要在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生概念的建構(gòu)起到鋪墊和引導(dǎo)作用，還要側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，從而全面發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

通過AI技術(shù)，我們可以將數(shù)學(xué)、語文等多個(gè)學(xué)科的知識融入科學(xué)作業(yè)中，設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)的作業(yè)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目，讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識計(jì)算碳排放量，并用語文技能撰寫報(bào)告。

二、AI作業(yè)為基，教育智能新變革

小學(xué)科學(xué)作業(yè)的目標(biāo)是落實(shí)核心素養(yǎng)，通過優(yōu)化作業(yè)設(shè)計(jì)，提升教育教學(xué)質(zhì)量。

（一）AI作業(yè)的構(gòu)建

小學(xué)科學(xué)AI作業(yè)宗旨：一是減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)；二是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力，注重學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的經(jīng)歷和體驗(yàn)。AI作業(yè)內(nèi)涵是點(diǎn)燃學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)品質(zhì)，主動(dòng)建構(gòu)知識，加強(qiáng)合作交流，讓學(xué)生真正學(xué)會學(xué)習(xí)，形成學(xué)習(xí)素養(yǎng)。AI科學(xué)作業(yè)的內(nèi)容包括：實(shí)踐導(dǎo)向作業(yè)、工程創(chuàng)造作業(yè)、學(xué)科融合作業(yè)。本著作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)與內(nèi)涵，不斷創(chuàng)新作業(yè)方式，提高作業(yè)質(zhì)量，讓作業(yè)的育人功能達(dá)到最大化。

（二）AI作業(yè)的內(nèi)容

學(xué)科整合作業(yè)：結(jié)合數(shù)學(xué)、語文等多個(gè)學(xué)科的知識，設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)的作業(yè)任務(wù)，以激發(fā)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。改變教師教的方式，豐富學(xué)生學(xué)的方法。為了讓學(xué)生更加喜歡科學(xué)課，在學(xué)習(xí)完“制作生態(tài)瓶”“我的水鐘”后，學(xué)生通過AI撰寫科學(xué)日記，優(yōu)秀日記會推薦到學(xué)校?？l(fā)表。為了讓學(xué)生在自由的空間中學(xué)習(xí)，在教授“觀察植物”這課時(shí)，教師讓學(xué)生將觀察到的植物用AI生成繪畫呈現(xiàn)，圖片中的植物更加可視化，植物構(gòu)成部分清晰可見。這樣的做法，學(xué)生既有興趣，又能牢記科學(xué)知識。

實(shí)踐導(dǎo)向作業(yè)：增加實(shí)驗(yàn)操作類作業(yè)，如小實(shí)驗(yàn)、觀察記錄等，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)科學(xué)知識。例如，教師設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于“水循環(huán)”的小實(shí)驗(yàn)，通過AI讓學(xué)生親自動(dòng)手制作模型，并觀察運(yùn)作原理。在“水中沉浮”的課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了“物體在水中沉或浮的標(biāo)準(zhǔn)”這一基礎(chǔ)知識點(diǎn)。在作業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師充分利用日常生活中豐富的實(shí)驗(yàn)材料，為學(xué)生提供多樣化的實(shí)踐機(jī)會，以增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的趣味性和實(shí)際應(yīng)用能力。在學(xué)習(xí)了“動(dòng)物”單元后，作業(yè)結(jié)合教材以養(yǎng)蠶為載體，深入研究動(dòng)物的生命歷程。學(xué)生有目的、持續(xù)地觀察相關(guān)科學(xué)研究活動(dòng)，既可掌握一些飼養(yǎng)動(dòng)物的知識和技能，又能系統(tǒng)地了解蠶的生命發(fā)展階段。這種方式既能全面掌握科學(xué)知識，同時(shí)貼近實(shí)際生活，拉近了學(xué)生與科學(xué)的距離。

工程創(chuàng)造作業(yè)：基于教材的單元內(nèi)容，教師要求學(xué)生合作搭建塔臺、造船、制作桿秤等工程類項(xiàng)目作業(yè)，讓學(xué)生經(jīng)歷“設(shè)計(jì)—搭建—測量—評估—優(yōu)化—展示”等環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和正確的科學(xué)思維。該教學(xué)設(shè)計(jì)緊跟課程大綱，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（三）AI作業(yè)的形式

個(gè)性化定制：根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和個(gè)人興趣，AI系統(tǒng)可以生成定制化的作業(yè)題目。例如，對于已經(jīng)掌握基礎(chǔ)知識的學(xué)生，可以提供更具挑戰(zhàn)性的拓展題目；對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，則提供基礎(chǔ)類練習(xí)題。這實(shí)現(xiàn)了真正的分層作業(yè)，學(xué)生達(dá)到了因需而學(xué)的目的。

多樣化呈現(xiàn)：除了傳統(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)外，我們還可以采用視頻、音頻、圖片等形式呈現(xiàn)作業(yè)內(nèi)容，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，通過錄制視頻講解某個(gè)科學(xué)現(xiàn)象，或者播放音頻故事引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，這些都可以通過AI進(jìn)行生成。

互動(dòng)性聯(lián)系：利用在線平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，學(xué)生可以在完成作業(yè)的過程中隨時(shí)提問并獲得解答，增強(qiáng)了他們學(xué)習(xí)的趣味性和參與度。例如，我們建立在線討論區(qū)，學(xué)生可以在討論區(qū)分享自己的見解和疑問。

三、AI作業(yè)為橋，智能評價(jià)新起點(diǎn)

（一）高效批改提速

即時(shí)性反饋：通過AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)即時(shí)批改和反饋，幫助學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀況并調(diào)整學(xué)習(xí)方法。例如，AI系統(tǒng)可以自動(dòng)識別學(xué)生的答案是否正確，并提供詳細(xì)的解析和建議。

自動(dòng)化處理：傳統(tǒng)的作業(yè)批改過程耗時(shí)耗力，教師需要花費(fèi)大量時(shí)間在批改和統(tǒng)計(jì)上。而AI技術(shù)的引入使得這一過程大大簡化。利用OCR（光學(xué)字符識別）、圖像識別等技術(shù)，AI可以快速采集和批改學(xué)生的作業(yè)，每分鐘處理能力可達(dá)10萬份。這不僅提高了批改效率，還減少了教師的工作負(fù)擔(dān)。

數(shù)據(jù)分析：AI系統(tǒng)還可以對批改后的作業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，生成詳細(xì)的報(bào)告，幫助教師了解班級整體的學(xué)習(xí)情況和學(xué)生的個(gè)體差異，以便更好地制訂教學(xué)計(jì)劃。

（二）多元評價(jià)提質(zhì)

評價(jià)內(nèi)容：一是教師作業(yè)設(shè)計(jì)評價(jià)，前期進(jìn)行全面論證，在過程中實(shí)行“三把關(guān)”策略，效果采取動(dòng)態(tài)化調(diào)整，后續(xù)開展顧問團(tuán)監(jiān)督。二是學(xué)生作業(yè)效果的評價(jià)，主要從基礎(chǔ)型和拓展型兩個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)，促使學(xué)生全面健康發(fā)展。

評價(jià)形式：一是多維度評估，作業(yè)的功能是育人，教育的目的也不是為了成績。作業(yè)評價(jià)應(yīng)以“學(xué)科核心素養(yǎng)”為原則。具體來說，作業(yè)評價(jià)分為教師作業(yè)設(shè)計(jì)評價(jià)與學(xué)生作業(yè)效果的評價(jià)兩部分。二是個(gè)性化反饋，AI系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)提供個(gè)性化的反饋和建議，幫助他們找到自己的薄弱環(huán)節(jié)，并加以改進(jìn)。例如，對于錯(cuò)誤較多的題目，AI可以推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)資料或練習(xí)題供學(xué)生復(fù)習(xí)。

四、AI作業(yè)思考，教育發(fā)展新動(dòng)力

AI不僅改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和作業(yè)方式，還為學(xué)生提供了更加個(gè)性化、高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。未來，隨著AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，我們有理由相信它將在更多方面助力教育事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

（一）教師專業(yè)成長有力

一是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，精準(zhǔn)教學(xué)?；贏I數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，教師可以調(diào)整和完善自己的教學(xué)策略和方法，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。通過收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，AI可以幫助教師做出更加精準(zhǔn)的教學(xué)決策。例如，哪些知識點(diǎn)是大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為有困難的，哪些教學(xué)方法最有效。

二是數(shù)字技術(shù)，技能提升。基于AI技術(shù)，教師的學(xué)習(xí)力提升，通過在教學(xué)中的不斷實(shí)踐，有效推動(dòng)課堂質(zhì)量。

（二）學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展有度

一是因需而學(xué)，自主選擇。通過AI技術(shù)，為學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，確保他們在最適合自己的節(jié)奏下進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二是線上線下，混合學(xué)習(xí)。結(jié)合線上和線下的優(yōu)勢，AI可以幫助學(xué)生構(gòu)建更加靈活多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，學(xué)生可以在家中通過在線平臺完成部分作業(yè)和測試，而在學(xué)校則可以進(jìn)行更多的實(shí)踐活動(dòng)和團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目。

（三）學(xué)校質(zhì)量發(fā)展有速

利用VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）/AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)，可以為學(xué)生創(chuàng)造更加生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生在安全的環(huán)境中探索未知的世界。

總之，AI作業(yè)作為教育智能變革的新起點(diǎn)，不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識，還能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，我們期待看到更多創(chuàng)新性的教育解決方案出現(xiàn)，為每一個(gè)孩子提供更加公平、高質(zhì)量的教育資源和服務(wù)。

作者單位 陜西省渭南市臨渭區(qū)渭南小學(xué)

責(zé)任編輯：張言